造山带中增生楔识别与地质意义

增生楔主要由海沟复理石、远洋—半远洋沉积和洋岛/海山等大洋板块地层岩石及蛇绿岩共同构成,是汇聚板块边缘古俯冲带构造—沉积作用的综合产物,以发育叠瓦状逆冲断层、双冲断层和紧闭—倒转褶皱,以及片理、碎裂构造、小型褶皱、膝折等不同尺度的构造为特征.增生楔组成包括连续单元和混杂岩两部分,严格受滑脱面位置控制.增生楔是增生型造山...     

东澳的地体增生与大陆生长

澳洲大陆向海洋方向的生长是现今保存在新英格兰造山带的地体逐渐增生的结果。这个造山带是众多以断层为界的构造地层地体的拼贴,其中包括火山弧(大陆边缘火山弧和洋内岛屿火山弧)、前弧盆地和俯冲杂岩。其主体属中晚古生代时期。在每一地体向澳洲大陆边缘增生期间或期后,都有横推断层作用造成某些地体解体成一系列不连续的构造岩块。含有各种外来岩块且以蛇纹岩为基质的混杂岩带标志着主要地体缝合线的存在。这些     

俯冲增生杂岩带变形特征、成因机制及与后期变形的区别

俯冲增生杂岩带是造山带重要的组成单元,它记录了从俯冲到碰撞以及碰撞后陆内的演化历史,具有重要的研究价值。由于增生楔形成过程复杂,而后期的碰撞以及陆内变形又会强烈改造俯冲期的变形,因此如何区分增生杂岩中俯冲期间和碰撞阶段的变形就非常重要,但明确的区分两者又是非常困难的工作。我国几乎所有地区发育的俯冲-增生杂岩都经历了后期强烈的改造,因而正确合理地筛分俯冲阶段和碰撞阶段的变形,在我国的造山带研究中日益突出。本文在详细介绍俯冲期间相关变形及其机制的基础上,从不同构造要素的分布、发育特征、形成环境、成因机制等方面综合对比了俯冲阶段和碰撞阶段以及之后构造变形的异同,提出了区别不同阶段变形的主要原则。相比碰撞阶段变形,俯冲阶段的变形主要集中在俯冲隧道中,以简单剪切或一般剪切为主(逆冲断层多见),底板垫托以及双冲构造是变形的重要特征,变形呈弥散性,断层和面理以及褶皱等具有优势的构造极性,但缺少区域尺度的大型褶皱;纯剪变形少见,主要发育在俯冲隧道上方的增生楔中。流体作用以及水岩反应强烈,直接控制变形行为,发育有从显微尺度到区域尺度的变形分解现象。而碰撞阶段主要是在陆上环境进行,主要变形集中在接触带以及大型断裂/剪切带附近。断层和面理的构造极性不明显,增生楔整体变形,出现区域尺度的大型褶皱;流体作用虽有,但不如俯冲阶段明显和强烈,以逆冲和走滑断层多见。然而很多指标和依据并不是某种环境下唯一的,因此在实际工作中需要综合各方面信息和要素进行判断,合理区分不同阶段的变形。     

俯冲-增生型造山带增生楔流体研究进展

俯冲－增生型造山带弧前增生楔流体的特点为：盐度低、氯化物含量异常低，并含有丰富的CO2和CH4。流体以扩散式或沿断层带渠道式活动；泥火山、张裂隙充填脉、碳酸盐壳、深海生物群是流体活动的直接体现；流体活动影响着增生楔的内部结构和构造样式；增生楔中流体活动特征的研究对研究造山带的地质演化及矿床成因具有重要意义。     

南祁连拉脊山口增生楔的结构与组成特征

造山带内增生楔/增生杂岩结构与组成的精细研究可为古洋盆演化和古板块构造格局重建提供最直接证据。北祁连构造带发育多条增生杂岩带,记录了阿拉善和中祁连地块之间原特提斯洋的俯冲和闭合过程,然而南祁连构造带大地构造演化长期存在争议。地质填图结果表明,南祁连构造带拉脊山口地区存在一套强烈片理化的玄武岩、灰黑色和红色硅质岩、砂岩和泥岩组合,它们与一套呈现"块体裹夹于基质"结构特征的混杂岩共同构成了增生杂岩,发育双重逆冲构造、逆冲断层、无根褶皱、紧闭褶皱和透入性面理。该增生杂岩与蛇绿岩之间为断层接触,并位于断层下盘。混杂岩是由斜长花岗岩(561Ma)、斜长岩(507Ma)、辉绿岩、玄武岩、硅质岩和砂岩等外来或原地岩块与浊流成因的细碎屑岩基质共同组成;基质和砂岩块体均发育同沉积构造,呈现出滑塌堆积典型特征。空间上,拉脊山口增生杂岩与上覆蛇绿岩被断层所分割且共同仰冲于中祁连南缘青石坡组浊积岩之上,具有与东侧昂思多地区增生杂岩和蛇绿岩相似的岩石组成、构造变形和时空结构特征。它们与南侧的岛弧带共同构成了南祁连构造带寒武纪-早奥陶世沟-弧体系,指示了寒武纪-早奥陶世时期南祁连洋盆向南俯冲。     

日本南海海槽俯冲增生楔前缘的构造变形特征

对增生楔不同压力—温度条件下的构造变形、流体活动、沉积特征、岩石物性和化学组成等多方面的直接观测,可以帮助分析俯冲带地震的蕴育和发生的环境与机理。通过参加IODP的日本南海海槽发震带研究项目(NanTroSEIZE)第一阶段316航次所收集到的大量第一手数据和资料,分别在4个站位上(C0004,C0006,C0007,C0008)对日本南海海槽增生楔前缘岩芯尺度上的构造变形进行了详细分析,并且讨论了岩芯尺度上的构造变形与增生楔中大尺度的非序列分支逆冲断层和前缘逆冲断层的构造变形之间的关系。发现逆冲变形不是只在大尺度的逆冲断层面上进行,而是弥散分布在主逆冲断层面、次级逆冲断层面以及断层面之间的更小的尺度上。小尺度构造的倾向与大尺度断层的倾向有较好的一致性,表明它们是在相同的应力场下所形成的。在增生楔浅部高角度的正断层比较发育,显示张性应力场特征,同时所获得的岩芯尺度上的地层倾角较大并倾向与反射地震以及区域地质分析结果非常吻合,而在深部,特别是在大尺度逆冲断层发育带附近,各种类型的断层、滑移变形带、节理等非常普遍,同时层理与劈理的产状的复杂变化更多地受控于复杂的逆冲断层带的作用。     

南海东部马尼拉俯冲带的地壳结构和俯冲过程

全球汇聚板块边缘是产生8级以上大地震和破坏性海啸的地方,一直以来是全球科学家关注的焦点和热点区域。马尼拉俯冲带位于南海东部,也是许多地震、海啸和活火山活跃的区域。本文依据以往穿过马尼拉俯冲带的多条多道反射地震测线和海底地震仪剖面数据,分析了马尼拉俯冲带海沟沉积物充填厚度变化、增生楔宽度变化、海底变形特征以及地壳速度结构变化,提出马尼拉俯冲带具有明显的分段特征,分为北吕宋区段、海山链区段和南部西吕宋区段。不同区段的俯冲过程明显不同,提出俯冲增生和俯冲剥蚀(构造剥蚀)两种机制分别控制了该俯冲带的南、北区段。北段主要受到俯冲增生机制的控制,在海沟和弧前盆地之间形成巨大的增生楔构造,在南海北部大陆边缘10~15km厚的减薄陆壳不断俯冲作用下,引起许多与俯冲有关的地震活动和构造变形。南段海山链区段海底地形复杂和粗糙,在俯冲增生、剥蚀或构造剥蚀的联合控制下,5~6km厚大洋板块不断俯冲形成较小的增生楔结构,部分沉积物可能随着板块的俯冲被拖曳到板块边界的深部。     

马尼拉海沟俯冲带增生楔中天然气水合物的流体运移通道

南海东北部海域水深、沉积厚度大、沉积速率高和有机质含量丰富,为马尼拉增生楔中天然气水合物成藏提供了必要的气源,且相应适宜的温压条件以及构造背景也有利于天然气水合物的形成与赋存,其中马尼拉俯冲带俯冲前缘以及增生楔中的断裂系统成为天然气水合物成藏的非常重要的运移通道。通过对地震剖面中断裂系统和三维地貌图的精细解释,分析了马尼拉海沟俯冲带存在的海沟前缘正断层、海沟轴部的盲断层以及增生楔中的盲冲断层或逆冲断层,直到最后发育成隔断叠瓦状岩片的逆冲断层组,这些断裂系统反映出增生楔上天然气水合物的含气流体的形成、运移及聚集过程,成为天然气水合物成藏的运移通道。     

洋板块地层学的概念、模式、组成及失序变化*

着重介绍了洋板块地层的概念、模式、组成及失序变化特征。造山带混杂岩和大陆边缘增生复合体是经历俯冲碰撞消亡后的古洋沉积记录,利用微体古生物地层学和同位素年代学方法可以重建造山带混杂岩和大陆边缘增生复合体的原始地层。洋板块地层(学)是用来描述沉淀在洋壳基底之上的沉积岩和火成岩序列的术语,其开始于洋中脊形成,终止于该洋中脊被移入到汇聚边缘增生楔。从造山带混杂岩中重建的古大洋地层的基本组成大体相似,但因大洋岩石圈的岩浆背景不同,造成不同时期和不同类型的洋板块地层组成也会有差异。在前人研究成果的基础上, 笔者通过对不同类型洋板块地层进行分类,介绍了如何从经历碰撞造山过程的增生造山带进行洋板块地层的重建。引入“洋板块地层学”概念的主要目的在于通过对因俯冲增生而消亡的具有洋壳基底的构造洋盆和边缘海盆地的地层单元进行重建,恢复已消失洋的地层组成单元,这对造山带地层解析、造山带构造古地理恢复、重大构造变革期古地理学研究和板块重建等都将起到积极的促进作用。     

前苏联远东南部的中生代增生楔地体及增生方式

中生代增生楔地体在其大洋与大陆边缘源岩石的年代和岩性,在泥砾混杂堆积与混杂岩基质的年代以及在构造特点诸方面都有差别。它们的分布及其与岩浆岩弧的可能关系、对古动物、古植物残迹的古地理分析、对碰撞变形作用及区域构造分带的分析等都是确定中生代增生方式的基础。 Tukuringra-Dzhagdinsk(TD),Galamak(GL)和Ulbansk(UL)地体都是增生楔,它们是由古生代至中侏罗世向西伯利亚板块南缘的俯冲作用产生的。俯冲作用的消失是由     

印缅俯冲增生楔气烟囱分带性及油气成藏规律

印缅俯冲增生楔位于印度板块与欧亚板块俯冲前缘,是深水油气勘探的重要地带。重新审视深水油气勘探潜力、认识增生楔地区油气成藏模式和机理是当前研究热点。印缅俯冲带增生楔提供了一个良好实例和研究契机,它不仅是一个斜向俯冲增生楔,而且是一个气烟囱发育的增生楔。本文基于高精度地震资料,应用地震波组和频谱扫描、地震属性检测以及基于多层感知器的非线性神经网络技术,识别出该区气烟囱具有分带性,且在增生楔斜坡和海沟盆地气烟囱发育。气烟囱总体表现出向海渐新、期次递减的特征,即增生楔斜坡以全新世和中新世两期发育的断层型气烟囱为主,纵向上横跨渐新统至更新统;海沟盆地以全新世发育的背斜型气烟囱为主,纵向上横跨中新统至全新统。气烟囱发育的动力来源为渐新统和中新统烃源岩持续生烃形成的超压,幕式构造活动产生气源通道,古近系和新近系中的泥页岩等提供封盖条件。气烟囱与油气成藏关系密切,具有振幅、频率、相位等地震异常并伴有亮点、平点等地震反射的相关伴生构造是油气运聚的有利目标。结合气烟囱的气源特征,本文提出混源断层型、生物气源断层-背斜型、生物气源背斜型等三种气烟囱成藏模式,指出海沟盆地气烟囱地震异常体具有较好的浅层天然气勘探前景,下覆烃源岩内幕构造、岩性圈闭是另一个有利的油气勘探领域。     

论俯冲增生杂岩带洋板块地质构造图编图思想与方法

对地质类图件编(填)图而言,合理厘定不同级别的编(填)图单元,是保证所编(填)图件质量的关键.俯冲增生杂岩带的物质组成,主要是来自洋盆不同构造环境下洋岩石圈的构造-岩石建造,可区分出洋脊建造(蛇绿岩)、深海平原建造、洋岛(OIB)-海山建造、洋内弧建造、海沟建造、源自洋岩石圈的高压-超高压岩石建造.另外,还有混入到俯冲增生杂岩带但不源自洋岩石圈,而是源自陆岩石圈的裂离地块建造、高压-超高压岩石建造、陆缘岩浆弧建造和楔顶盆地建造等.因此,查清并厘定出不同来源的地质体建造,是开展俯冲增生杂岩带编(填)图单元划分与图件编绘的基石.本文从区分出俯冲增生杂岩带内不同来源物质建造之科学目标为出发点,将它们的编图单元划分为3级:俯冲增生杂岩带(一级单元)、岩片(二级单元)、岩块和基质(三级单元).对各级编(填)图单元类型进行了具体划分和命名,规定了其代号、用色和岩性花纹的使用要求.简述了俯冲增生杂岩带构造形变的图面表达要求,强调俯冲期和碰撞期的构造变形是俯冲增生杂岩带的两大主期变形,必须合理编(填)绘.     

大兴安岭地区古生代构造格架重建:来自俯冲增生杂岩研究进展

大兴安岭地区古生代处于古亚洲洋闭合阶段,其间发育众多的弧盆系和蛇绿岩带,笔者等在大兴安岭地区1: 1 000 000地质编图和野外地质调研基础上,应用“洋板块地质”学术思想在大兴安岭地区元古宙、古生代地质体中划分出一系列“俯冲增生杂岩”、地块基底残块、岛弧、弧前盆地、弧后盆地等构造单元,结合陆(地)块和岩浆弧、弧前盆地、弧后盆地和“俯冲增生杂岩”的时空展布,划分出9条俯冲增生杂岩带,其中新识别出3条俯冲增生杂岩带。俯冲增生杂岩带主要分布于兴蒙造山带内部各地块之间和地块与大型岛弧带之间,相当于地块间及地块与岛弧带间的缝合带。依据俯冲增生杂岩带两侧对应的陆(地)块、岛弧带等构造级别,归并出5条结合带。俯冲增生杂岩带的展布方向以北东向为主,时代自北向南依次变新,从早奥陶世演化到中—晚二叠世,暗示古亚洲洋洋盆向大兴安岭地区陆(地)块俯冲作用最早发生在北部额尔古纳一带,逐渐向南后撤,不断形成新的洋壳和产生俯冲增生作用,相应的活动陆缘从北部额尔古纳地块向南逐渐增生,配套弧盆系时代也逐渐向南变新。早—中三叠世至西拉木伦一带发生陆-陆拼贴,完成华北板块与西伯利亚板块的对接。通过对大兴安岭地区古生代“俯冲增生杂岩”的研究,重建了大兴安岭地区古生代构造格架,提高了古亚洲洋东段洋-陆转换的研究程度。     

原特提斯洋的俯冲、增生及闭合:阿尔金-祁连-柴北缘造山系早古生代增生/碰撞造山作用

分布在青藏高原北缘的阿尔金-祁连-柴北缘早古生代造山系被认为是原特提斯构造域最北部的构造拼合体。与其北侧具有长期增生历史的中亚造山系相比,特提斯造山拼合体被认为是各种来自冈瓦纳大陆北部大陆块体相互碰撞的产物。然而,与典型的阿尔卑斯和喜马拉雅碰撞造山带相比,阿尔金-祁连-柴北缘早古生代造山系包括有大量蛇绿岩、弧岩浆杂岩、俯冲-增生杂岩等,因此一些学者认为青藏高原北部的早古生代造山系为沿塔里木和华北克拉通边界向南逐渐增生的增生型造山带。但是,增生造山模式又很难解释南阿尔金-柴北缘地区普遍存在的与大陆俯冲有关的UHP变质岩、广泛分布的巴罗式变质作用和相关的岩浆作用,以及与碰撞造山有关的变形构造等。在本文中,通过对已有研究资料的综合总结,结合一些新的研究资料,我们提出在青藏高原东北缘的阿尔金-祁连-柴北缘造山系中,早古生代时期存在两种不同类型的造山作用,即增生和碰撞造山作用,其主要标志是北祁连-北阿尔金的HP/LT变质带、蛇绿混杂岩及与洋壳俯冲有关的构造岩浆作用,以及分布在柴北缘-南阿尔金与大陆俯冲和陆陆碰撞有关的UHP变质带、区域巴罗式变质作用、深熔作用、相关的岩浆活动及伸展垮塌作用等,并建立了一个反映原特提斯洋俯冲、增生、闭合及碰撞造山作用的构造模式。     

造山带混杂岩及相关术语

中国造山带面积约占全国陆域面积的3/5。造山带区由于经历过复杂的多岛洋演化,陆缘增生与陆-陆碰撞等多期次强烈的构造活动,形成了类型多样的混杂岩。混杂岩的识别与分类是造山带地质编图的重点与难点。本文介绍国际国内对混杂岩概念的理解,对与混杂岩紧密相关的名词术语,如蛇绿岩和蛇绿混杂岩、俯冲增生杂岩、杂岩、岩片和超岩片、非史密斯地层、构造地层、洋板块地层、对接缝合带、叠接缝合带等的含义进行了阐述。针对中国造山带地质特征,中国造山带混杂岩可划分出沉积混杂、构造混杂、沉积-构造复合混杂三大类。沉积混杂主要发生在威尔逊旋回的早期阶段(洋拉张阶段),构造混杂和沉积-构造复合混杂主要发生在威尔逊旋回的晚期阶段(洋俯冲消减-碰撞阶段),俯冲增生杂岩是俯冲带由俯冲消减-碰撞作用形成的构造混杂岩。     

大陆中洋壳俯冲增生杂岩带特征与识别的重大科学意义

大洋或弧后洋盆俯冲增生是大陆地壳增长的主导地质作用.重建大陆中消亡的洋地层岩石组合序列是当代大陆动力学和地学研究的重大前沿.洋壳消减杂岩带的厘定是洋板块地质构造重建乃至全球大地构造研究之纲,是理解区域大地构造形成演化及动力学的核心.俯冲增生杂岩带的基本特征:(1)俯冲增生杂岩带物质组成的共性是:以强烈构造变形洋底沉积的硅质岩-硅泥质岩-粉砂岩、凝灰岩;弧-沟浊积岩等为基质;以洋岛-海山灰岩-玄武岩及塌积砾岩,洋内弧残留岩块,超镁铁质蛇绿岩、绿片岩、蓝片岩等为岩块.(2)变形样式:同斜倒转冲断叠瓦构造、增生柱前缘重力滑动构造以及泥质岩的底辟构造;增生楔前缘变形和增生形式受控于大洋或弧后洋盆的规模和洋壳的俯冲速度,也取决于陆缘碎屑供给量及洋底沉积厚度和岩性.(3)宽度和厚度:厚常达几千米,宽达几十公里至数百公里,延长上千公里,是洋壳俯冲消亡过程洋盆地层系统及陆缘沉积物加积的结果.(4)形成机制:是大陆碰撞前大洋(或弧后洋盆)岩石圈俯冲消减的产物.结合带中的早期俯冲增生杂岩带往往卷入晚期的构造混杂作用.     

内蒙古海勒斯台俯冲增生混杂岩地质特征及发现的意义

采用"造山带混杂岩区"新理论,首次在贺根山-黑河缝合带中段发现海勒斯台俯冲增生混杂岩,建立由"基质"+"岩块"组成的俯冲增生杂岩体系,其构造样式为整体左行逆冲剪切.基质主要有糜棱岩、千糜岩、超糜棱岩及少量的沉凝灰岩、粉砂岩、细砂岩,构造环境为弧前盆地,时代主要为中寒武世;岩块有洋岛海山岩块、弧后洋盆洋壳残片、火山弧岩块、裂离陆块,岩块的年龄区间主要在中寒武世-中奥陶世,裂离陆块时代为新太古代.结合俯冲增生杂岩基质年龄、岩块的年龄、侵入混杂岩的TTG年龄（449 Ma）和变形程度、接触关系等,将海勒斯台俯冲增生杂岩的形成时代厘定为中晚奥陶世.认为研究区俯冲作用在早寒武世就已经开始,在大陆边缘形成火山岛弧;奥陶纪初期弧后发育弧后盆地,至中奥陶世弧后盆地出现洋壳;此时中寒武世的基质经俯冲下切后在中奥陶世时期折返上升;晚奥陶世时期由于区域的持续汇聚挤压,该弧后洋盆很快夭折;弧陆开始碰撞,导致双向俯冲.在弧陆碰撞过程中,晚期形成的弧后盆地洋壳等新岩块混入早期形成的基质中.海勒斯台俯冲增生混杂岩带的发现填补了贺根山-黑河缝合岩带中段的空白,对区域构造格架厘定具有非常重要的意义,为研究古亚洲构造域演化提供了新的证据.      

活动边缘变质带的构造演化

活动聚合边缘的变质岩经历了一系列构造变化,而这些构造变化大体上产生一套独特的构造类型,每一种构造类型与P-T轨迹有特殊的关系。增生构造与从俯冲板块到上升板块的物质转化有关。而这些增生构造应包括地层的消减和再生,褶皱(作用)以及由原始缓倾斜的叶理形成陡倾斜叶理。俯冲作用使压力迅速增加,而温度可能很低。因而早期的构造主要是脆性的,而压实不足的沉积物则是塑性的,随着温度的升高,变形作用变得异常塑性,并且与俯冲板块和增大楔状岩体构造边缘     

增生型造山带的基本特征

增生型造山带是20世纪90年代新识别出来的一种造山带类型.这类造山带在中国有广泛的分布.增生型造山带的基本特征是:①具有很宽的增生楔,增生楔中的复理石基质向着海沟后退方向时代逐渐变新;②增生楔中有多条蛇绿岩带,是海沟后退到适宜的构造位置时沿滑脱断层就位形成的;③增生型造山带中有多条钙碱性火山岩和花岗岩带,其生成时代也向着海沟后退方向变新;④增生地体内含有海山、大洋岛和大洋台地的构造碎块,使增生型造山带复杂化;⑤增生型造山带中具有多条韧性剪切带,可能是蛇绿岩构造就位的滑脱带;⑥增生型造山带含有大型、超大型铜、金和多金属矿床.增生型造山带尚有许多有待解决的基本问题,中国的增生型造山带分布广泛、规模巨大,是研究和解决这些问题的最佳地区.     

增生型造山带的基本特征

增生型造山带是20世纪90年代新识别出来的一种造山带类型。这类造山带在中国有广泛的分布。增生型造山带的基本特征是：①具有很宽的增生楔，增生楔中的复理石基质向着海沟后退方向时代逐渐变新；②增生楔中有多条蛇绿岩带，是海沟后退到适宜的构造位置时沿滑脱断层就位形成的；③增生型造山带中有多条钙碱性火山岩和花岗岩带，其生成时代也向着海沟后退方向变新；④增生地体内含有海山、大洋岛和大洋台地的构造碎块，使增生型造山带复杂化；⑤增生型造山带中具有多条韧性剪切带，可能是蛇绿岩构造就位的滑脱带；⑥增生型造山带含有大型、超大型铜、金和多金属矿床。增生型造山带尚有许多有待解决的基本问题，中国的增生型造山带分布广泛、规模巨大，是研究和解决这些问题的最佳地区。