辽西建平地区区域构造演化与地球动力学探讨

根据辽西建平地区沉积建造、变质作用、岩浆活动和构造变形等方面的特征,将区内的构造演化大体划分为4个阶段：克拉通基底形成阶段（新太古代-古元古代末）、克拉通盖层发育阶段（中元古代开始直至古生代末期）、板内造山阶段（晚古生代末-中生代）和新构造运动发展阶段（古近纪以来）.吕梁运动、印支运动和喜马拉雅运动是4个演化阶段的转折点,燕山运动则奠定了该区现今的构造轮廓.板内造山阶段分为始板内造山阶段（晚二叠世末-中侏罗世）和主板内造山阶段（晚侏罗世-晚白垩世）.地球动力学特征显示始板内造山期的造山机制为受兴蒙造山带超碰撞期远程影响的陆内俯冲作用,而主板内造山期的造山机制则属于受太平洋板块俯冲远程影响的大陆边缘型造山作用.     

燕山造山带东段辽西地区的薄皮逆冲推覆构造

通过在辽西地区进行的野外地质调查并结合地震剖面资料的构造解释,对辽西地区边冲推覆构造进行了研究。研究认为,辽西地区逆冲推覆构造主要由凌源一建平一北票、牛营子一郭家店和汤神庙等三条逆掩断层及属于它们上盘的许多大型飞来峰所组成。①凌建一建平一北票过掩断层平面展布上,该断裂延伸较长,并呈之字状弯曲。为脆性断层,靠近基底岩系显示韧性特点,属中浅层次构造变形,属于卷入基底的逆冲断层。北西盘太古宙岩系均向南东道掩在下盘的珠罗纪地层之上,估计其最小推覆距离可达10kin。②郭家店一牛营子逆掩断层及其推覆体该道冲断…     

辽西地区中生代盆地构造演化

辽西地区为华北地台北缘阴山－燕山造山带的东延部分，中生代发育火山－碎屑岩沉积盆地。盆地地质分析表明，该区在早白垩世早期之前发育的沉积盆地为挤压型盆地，早白垩世中期以后属伸展断陷盆地。根据沉积－构造分析，该区中生代盆地构造演化可划分为5个构造演化阶段；（1）早三叠世－－早侏罗世；（2）早侏罗世－中侏罗世；（3）中侏罗世－晚侏罗世；（4）早白垩世早期；（5）早白垩世中期－晚白垩世。     

燕山板内造山带中段近东西向中生代右行走滑构造系统

阐述了分布燕山板内造山带中段的近东西向中生代右行走滑构造系统的几何学与运动学特征，指出该右行走滑断裂系统由古北口－平泉断裂和密云－喜峰口－锦西断裂两条主干断裂，以及夹于其间的北西向张性断层和张裂脉，北东向压性断层和褶皱等共同组成，近东西向主干断裂具有右行右列“P破裂”结构形式，北西向的张性断层和张裂脉则具有“T破裂”性质，主干断裂与北东向压性断裂和褶皱构成了一幅右行走滑双重构造（strike-slip duplexs)格局，而不是不同期次变形的产物。该走滑断裂系统形成于侏罗纪末一早白垩世初（147－132Ma)，由于它恰好构成了位于辽西的走向北东，向南东逆冲的逆冲推覆构造系统与冀北，冀西北地区北东走向，上盘向北西逆冲的推覆构造的转换和调节部位，所以本文提出了一个右行走滑构造系统的统一构造模式，在该模式中，辽西和冀北，冀西北同时代而运动方向相反的逆冲构造系统分别构成了近东西向右行走滑系统的断盘前缘挤压逆冲构造区，认为惦记山板内造山带总体构造格局的区域构造作用方式是：在总体北西一南东向挤压的一级构造应力场作用下，造山带北部的块体相对于中生代华北地台为主体的块体做向东的右景下，燕山板内造山带可能构成了亚洲东部另一个重要的“挤出构造带”或“逃逸构造域”，这种推测需要得到北部东西向断裂系具有同期左行走滑运动的支持。     

辽西中生代板内造山带构造基本特征及构造演化

辽西中生代构造运动可划分为印支早期(早、中三叠世)、印支晚期(晚三叠世)、燕山早期(早侏罗世)、燕山中期(中、晚侏罗世)、燕山晚期(早白垩世)、燕山末期(晚白垩世)6个构造幕。中生代造山带有别于板缘或板间造山带的一种特殊类型的造山带,也不是板缘或板间造山带的一个发展阶段。因此,具有独特的大地构造背景、造山期前演化历史,以及造山带构造变形变质、岩浆活动、沉积作用等特点。中生代板内造山过程是复杂的、多阶段的、非单一的过程,三叠纪以来,共经历了多次裂陷与伸展、挤压与收缩作用和多阶段的盆地发展历史。在每一次盆地演化过程中,在早期表现为裂陷与伸展作用,并有中基性—中酸性火山岩浆喷发和侵入,具有从早期向晚期岩浆由偏基性向偏酸性演化的特点,同时形成断陷盆地,沉积陆源粗碎屑建造;中期,断陷盆地向坳陷盆地转化,沉积陆源细碎屑和含煤及红色建造;晚期表现为挤压和收缩的造山作用,使地层褶皱,并发育逆冲断层,盆地抬升遭受剥蚀,从此构成了一个火山喷发—沉积盆地从形成→发展→萎缩→消亡的完整过程。这样多旋回的变化,塑造了辽西地区的中生代板内造山过程。     

辽西地区燕山板内造山带东段中生代逆冲推覆构造

本文厘定并阐述了辽西地区燕山中生代板内造山带东段发育的推覆构造的宏观构造格局、运动学特征、形成时代和形成过程；探讨了形成该构造体系的区域构造背景及其大地构造意义。该区的逆冲构造系统由6条主干逆冲断层组成。分布于西北和东南缘的两条最外缘逆冲断层走向为ENE，居于其间的逆冲断层呈NNE-NE，而且，向东北和南西方向这些断层具有汇合的趋势。在东北端收敛于凌源-东官营子断裂（“内蒙地轴”南缘断裂）上，而在西南端则汇拢于大屯-锦州断裂及其西延的密云-喜峰口断裂。总体上构成一个类似于双重构造（duplex)的巨型逆冲系统。该区逆冲作用始于中侏罗世之前，于株罗纪末达到高峰并基本形成了本区的推覆构造格局。本区逆冲断层系统，总体逆冲方向指向南东，与燕山板内造山带中段、西段以向北、北西逆冲为主的逆冲推覆构造明显不同。结合燕山中段发现的近东西向右行走滑断裂系统及其与本区逆冲推覆构造体系的时-空关系分析，指出本区逆冲推覆构造的形成，是没燕山东西向构造带右行走滑作用因构造方向的改变发生构造转换的结果。     

燕山造山带东段—辽西地区薄皮逆冲推覆构造

辽西地区为华北北缘中生缘生代燕山造山带东延部分，地表地质调查和新的地震剖面资料的构造解释表明辽西地区逆冲推覆构造系大为型薄皮构造组成的楔形体，主要由凌源－北票逆掩断层、牛营子－郭家店逆掩断层、汤神庙逆掩断层和建昌－朝阳逆掩断层，以及在这些逆掩断层上盘发育的大型推覆组成。逆冲构造的扩展方式为背驮式，逆冲指向南东，定型时代为早白垩世中期，即白垩世义县组火山碎屑岩（110Ma）和早白晋世九佛堂组之间，中侏罗世－早白垩世中期形成的辽西地区逆冲推覆构造系既与西伯利亚板块与华北板块之间蒙古－鄂霍茨克大洋最终闭合碰撞有关，同时也与古太平洋板块向西俯冲在东亚大陆之有关。     

论河北省兴隆一带东西向走滑断裂系统

河北省兴隆县一带地处燕山造山带的中段，是中生代构造变形的典型地区。该区广泛发育了东西向和北东向联合构造，东西向主走滑断裂呈右行右阶式，北东向次构造由北盘的雁列式褶皱分枝断裂及同舟次级断裂等组成。燕山台褶带变形是由尚义－平泉断裂和密云－洪山口断裂在株办纪时发生右行走滑形成的，其间的剪切带变形带，总体特征类似于一个大型Ｓ－Ｃ构造或平面对冲构造。     

燕山板内造山带中段中生代构造格局与构造演化

燕山板内造山带中段中生代构造格局由近东西向丰宁-隆化断裂、古北口-平泉断裂和密云-喜峰口-青龙断裂及马兰峪背斜组成.丰宁-隆化断裂为由北向南的低角度逆冲断层经后期改造而形成.古北口-平泉断裂系由柳河-承德县断层、乌龙矶-小料北沟断层、寿王坟-大杖子-下杖子断层组成的断裂系统,在剖面上呈正花状构造,具右行斜压性质,活动时代为148～132Ma.密云-喜峰口-青龙断裂为一右行走滑断裂.马兰峪背斜不具有变质核杂岩的构造组合特征,深部岩浆活动主导的、基底薄弱带控制的断块差异隆升可能是其形成的重要机制.三叠系砾岩中的砾石绝大多数具再生砾石特征,主要来自石炭系-二叠系,其中火山岩砾石的年代(240～248Ma)表明其沉积时间应明显小于240Ma.下板城盆地北部及西部王家店-小梁后盆地原所谓的早侏罗世南大岭组火山岩的时代分别为161 Ma和126～127Ma.因此,原标志印支期变形的角度不整合的时代已被否定,印支运动构造表现需重新认识.     

燕山板内造山带中段中生代构造格局与构造演化

燕山板内造山带中段中生代构造格局由近东西向丰宁-隆化断裂、古北口-平泉断裂和密云-喜峰口-青龙断裂及马兰峪背斜组成.丰宁-隆化断裂为由北向南的低角度逆冲断层经后期改造而形成.古北口-平泉断裂系由柳河-承德县断层、乌龙矶-小料北沟断层、寿王坟-大杖子-下杖子断层组成的断裂系统,在剖面上呈正花状构造,具右行斜压性质,活动时代为148～132Ma.密云-喜峰口-青龙断裂为一右行走滑断裂.马兰峪背斜不具有变质核杂岩的构造组合特征,深部岩浆活动主导的、基底薄弱带控制的断块差异隆升可能是其形成的重要机制.三叠系砾岩中的砾石绝大多数具再生砾石特征,主要来自石炭系-二叠系,其中火山岩砾石的年代(240～248Ma)表明其沉积时间应明显小于240Ma.下板城盆地北部及西部王家店-小梁后盆地原所谓的早侏罗世南大岭组火山岩的时代分别为161 Ma和126～127Ma.因此,原标志印支期变形的角度不整合的时代已被否定,印支运动构造表现需重新认识.     

辽西热河生物群演化的主要地质背景

本文结合近年来辽宁省化石资源调查成果,对辽西热河生物群的分布和组成进行了总结,进一步明确了以辽西各主要盆地化石群为代表的相对连续的化石群序列; 运用宏观进化理论和地理隔离等观点分析了辽西热河生物群脊椎动物的演化,并对其主要地质背景进行了总结。对辽西热河生物群脊椎动物的演化,可识别出辐射、趋同和复式进化等类型; 在义县组阶段存在着由于地理隔离而发生的成种事件,九佛堂组阶段翼龙和鸟类的辐射可能与由于食性分化而导致的生态隔离有关; 热河生物群的演替很可能是打破地理隔离后部分物种的绝灭、一些本地起源物种的向外迁移和外来物种的侵入、部分类群的辐射和复式进化共同作用的结果,与其所处的主要地质背景在时空上协同一致。综合分析认为,义县组火山岩已经“穿时”,在其晚期火山活动初始,已进入九佛堂组阶段。     

特提斯中西段古生代洋陆格局与构造演化

笔者根据国内外研究进展和区域地质对比,将特提斯中西段的古生代构造域划分为Iapetus-Tornquist洋加里东造山带、Rheic洋华力西期造山带、乌拉尔-天山中亚造山带和古特提斯Pontides-高加索-Mashhad造山带,并提出4个初步认识：（1） Rodinia超大陆在新元古代裂解形成的原特提斯大洋在欧洲以Iapetus和Tornquist缝合带为代表,它们在约420 Ma闭合形成加里东造山带,与我国秦祁昆造山系相似;（2） Rheic洋类似于特提斯东段的龙木错-双湖-昌宁-孟连洋,为古生代的特提斯主大洋,而泥盆纪形成的古特提斯洋实际上为主洋盆衍生的分支洋盆之一,Rheic洋的各分支洋盆在320~310 Ma闭合,形成华力西造山带和Pangea超大陆;（3）南阿尔卑斯Plankogel带、土耳其北部Pontides带和伊朗北部Rasht-Mashhad为古特提斯缝合带,代表泥盆纪—二叠纪的洋盆,晚石炭世—早三叠世丝绸之路岩浆弧与我国羌塘中部的望果山火山弧相对应;（4）特提斯中西段的基梅里造山带和羌塘中部的印支期造山带为古特提斯增生型造山带的典型代表。     

鄂尔多斯盆地构造演化和构造控煤作用

鄂尔多斯盆地是印支运动后在滨太平洋构造域和特提斯构造域影响下形成的中生代大型内陆坳陷,现今盆地范围是后期改造的结果。盆地构造演化过程可分为早侏罗世-中侏罗世早期、中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世4个阶段,早侏罗世-中侏罗世早期形成了丰富的煤炭资源。构造运动对聚煤期、聚煤区和煤层形成后的赋存特征均具有重要的控制作用：聚煤期受控于大地构造背景;聚煤区围绕盆地沉降中心呈环带状展布,煤层层数、厚度和横向变化规律在盆地不同部位表现出不同的特点;构造转折期与构造转折部位是控制煤层形成的重要因素。该盆地内主要的控煤构造单元有：西缘褶皱冲断带、天环坳陷、伊陕单斜、渭北断隆和河东断褶带。     

鄂尔多斯盆地构造演化和构造控煤作用

鄂尔多斯盆地是印支运动后在滨太平洋构造域和特提斯构造域影响下形成的中生代大型内陆坳陷,现今盆地范围是后期改造的结果。盆地构造演化过程可分为早侏罗世-中侏罗世早期、中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世4个阶段,早侏罗世-中侏罗世早期形成了丰富的煤炭资源。构造运动对聚煤期、聚煤区和煤层形成后的赋存特征均具有重要的控制作用：聚煤期受控于大地构造背景;聚煤区围绕盆地沉降中心呈环带状展布,煤层层数、厚度和横向变化规律在盆地不同部位表现出不同的特点;构造转折期与构造转折部位是控制煤层形成的重要因素。该盆地内主要的控煤构造单元有：西缘褶皱冲断带、天环坳陷、伊陕单斜、渭北断隆和河东断褶带。     

雪峰山西侧构造演化和构造格局对区域油气成藏条件的控制

本文对雪峰造山带北西缘及其北西侧隔槽式褶皱带的区域构造演化和构造格局与油气关系进行了总结和探讨,主要认识如下:震旦纪-早古生代的被动大陆边缘盆地(Z1-O1)和前陆盆地(O2-S)背景下形成了3套主要生储盖组合。主要烃源层牛蹄塘组早奥陶世开始排烃(油)、三叠纪末排烃(气)基本结束;五峰-龙马溪组晚古生代中期开始排烃(油),白垩纪末排烃(气)基本结束。晚奥陶世后期的都匀运动形成了雪峰造山带北缘隆起和黔中隆起(为大型圈闭),中侏罗世或中三叠世以前的油气多由周边凹陷区向这两个隆起区运移、聚集,严重影响到凹陷区中生代圈闭内天然气成藏潜力和规模。受排烃历史控制,隔槽式褶皱带内中生代圈闭构造有可能形成以五峰-龙马溪组为烃源的较大规模上组合气藏;以牛蹄塘组为烃源的下组合和中组合一般难以成藏,但在黔中隆起带有可能形成次生气藏。最后,基于构造和油气演化特征,探讨了研究区油气成藏远景,并提出了油气勘探方向建议。     

西昆仑西段晚古生代—中生代花岗质岩浆作用及构造演化过程

本文通过对西昆仑西段地区晚古生代—中生代花岗岩的岩石类型、形成时代和岩石地球化学资料的综合分析,探讨花岗质岩浆活动期次、岩石成因,结合区域资料,探讨构造-岩浆演化特征和碰撞造山过程。将该地区晚古生代—中生代构造-岩浆演化分为7个阶段:(1)388~324 Ma(特提斯Ⅰ、Ⅱ支洋向北俯冲消减阶段),具富钠贫钾特征的低温TTG岩石组合,形成于陆缘弧环境;(2)339~291 Ma(奥依塔格弧后盆地演化阶段),由于南部特提斯Ⅰ支洋持续往北俯冲,导致西昆仑北缘发生弧后扩展而形成弧后盆地,形成拉斑质具强烈富钠贫钾特征的低温大洋花岗岩;(3)258~241 Ma(特提斯Ⅰ支洋闭合、碰撞造山阶段),岩石中发育石榴子石和白云母,普遍具片麻状构造,属于S型花岗岩,陆壳部分熔融的产物;(4)234~210 Ma(特提斯Ⅰ后碰撞伸展阶段):岩体规模较大,为I型→A型花岗岩,伴随着地幔岩浆底侵和强烈的壳幔岩浆混合作用;(5)198~150 Ma(特提斯Ⅱ支洋向南俯冲消减阶段):类似TTG的岩石组合,形成于与洋壳俯冲有关的岩浆弧环境;(6)148~118 Ma(特提斯Ⅱ支洋闭合、碰撞造山阶段):弱片麻状二云二长花岗岩,属C型埃达克岩,为陆-陆碰撞过程中陆壳加厚发生部分熔融的产物;(7)111~75 Ma(特提斯Ⅱ后碰撞伸展阶段):发育规模较大,钾玄质系列,是古老地壳部分熔融的产物。根据各阶段花岗质岩浆活动特征和构造演化过程,初步提出了西昆仑西段晚古生代—中生代大地构造演化模式图。     

东北地区晚古生代构造演化及其石油地质意义

中国东北地区在古生代期间有3次重要的构造-岩浆事件,峰期年龄分别约为500Ma、320Ma和250Ma。500Ma的花岗质岩石与同期形成的高级区域变质岩伴生,东北各构造单元内均有记录,反映该区在加里东期经历了一次重要的造山事件;320Ma的花岗岩主要发育在大兴安岭地区,呈北东向展布,具有由俯冲到碰撞后成因的地球化学特点,是松嫩地块和额尔古纳-兴安地块碰撞拼合,形成统一佳蒙地块的重要事件;250Ma的花岗岩主要发育在东北南部和吉黑东部地区,是华北板块与佳蒙地块碰撞后伸展作用的产物。佳蒙地块形成后,主体隆升为陆,南部处于与古亚洲洋相连的大陆边缘。晚石炭世晚期—早二叠世,佳蒙地块处于伸展构造背景,发育了一系列北东向展布,被火山岩和正常沉积岩充填的断陷盆地,沉积环境具有北陆南海的格局。中二叠世,断陷盆地演化为巨大的海相沉积盆地。晚二叠世—早三叠世,华北板块与佳蒙地块发生陆-陆碰撞,残余洋盆消失,形成陆相沉积盆地。中二叠世海相盆地和晚二叠世陆相盆地内碳酸盐岩和暗色泥岩发育,具有良好的油气资源勘探前景。     

辽西地区义县组岩相古地理特征

义县组广泛发育于辽西地区晚中生代盆地中,为一套以陆相火山喷发为主,夹多层沉积岩层的火山--沉积岩系。其沉积层中富含热河生物群化石。通过岩相古地理和火山岩相等研究方法,把义县组自下而上分为4个岩性段,各段的岩相特征为:一段主要为河流相,由复成分细砾岩组成;二段湖泊相广泛分布,形成了一套含珍稀化石的湖相沉积层;三段以河流相为主;四段为湖泊相、河流相和冲积扇相,均小面积发育。4个岩性段均不同程度发育火山岩相(包括各火山亚相)。与土城子期对比,义县期的古地貌不会高于土城子时期,古水流主要来自火山盆地坳陷湖的四周。     

黔中隆起性质及其构造演化

"黔中隆起"是雏形于晚寒武世郁南运动的东西向平缓隆起,经历了都匀运动水下隆起向陆上隆起的转化发展阶段。通过对比沉积岩相与古地理研究,黔中隆起水陆转换开始于晚奥陶世涧草沟期,即都匀运动发生的时间,鼎盛时期发育在晚奥陶世五峰期至早志留世龙马溪期。广西运动期间,受到来自南部云开地块与桂滇-北越地块的挤压和南东向华夏地块与扬子板块汇聚、碰撞脉动式收缩的远程效应,出现了以黔中背斜、乌当-二比向斜为代表的东西向构造带和以麻江背斜为代表的南北向构造带共存的现象,之后,"黔中隆起"作为独立意义的构造单元消失,与"江南古陆"相连接进入联合发展时期。东吴运动和峨眉山玄武岩的喷发改变了黔中隆起控制东西走向的沉积古地理格架,变为近南北向,黔中隆起与上扬子地区的构造演化彻底融为一体,标志黔中隆起演化的彻底结束。黔中隆起南缘边界的镇远—贵阳断裂中的钾镁煌斑岩单颗粒锆石U-Pb同位素年龄为(261.3±8.0)Ma,很好地指示了黔中隆起作为独立单元发展的最后年限。