陆缘扩张型地洼盆地系构造-岩浆作用的独特性──以南海北部陆缘盆地系为例

南海北部陆缘扩张型地洼盆地系既显示了裂谷构造的某些一般性特征,又以其位于大陆壳体与大洋壳体相互作用的东亚陆缘地带;具有复杂的动力场和应力场环境;张裂发生于华夏型地洼余动期;发育由陆变海、陆海相交替的沉积建造;出现由钙碱性岩系、双峰式岩系到拉斑玄武岩和碱性玄武岩系的岩浆演化序列;形成宽阔而弥散的拉伸变形带,具条块状分割的构造格局,总体表现为由大陆盆岭型构造带（地壳张裂）发展到陆缘海盆地系（岩石圈张裂）的演变过程;强烈而持久的地壳运动,发生多幕式拉伸-造盆作用,晚期并在局部出现挤压（反转）构造;以及含丰富油气等矿产资源而展示特色。比较学研究进一步表明,地洼区的裂谷构造可以分出两种基本类型：①华夏型,其中包括东亚陆缘式和里奥格兰德陆内式两种亚型,它们是在地洼型挤压造山阶段之后发生拉伸裂陷;②东非型,它们是在古老克拉通（地台）基础上发生张裂,形成裂谷型地洼区。     

东亚陆缘扩张带──一条离散式大陆边缘成因的探讨

亚洲东部大陆边缘，介于大陆与大洋之间，存在着一条巨型的“沟弧盆”地带。该构造带的出现是亚洲大陆岩石圈演化－运动史上的重大事件之一，它的成因问题流行假说颇多，本文侧重从亚洲东部壳体演化运动历史背景的分析入手，探讨该构造带形成时期的历史动力环境，地壳结构及性质、壳体演化过程的特点，以及壳体增生扩展过程等，阐明了它是由于东亚陆缘扩张所成。并探讨了该陆线扩张带的形成与壳体演化运动的关系及其扩张机因。研究表明：亚洲陆缘扩张带的形成机理，并非“洋壳俯冲、弧后引张”所致。它们主要是陆缘壳体上的大陆类型活动区（华夏地洼型造山带），在其发展的余动期，由于陆缘扩张及陆壳薄化所致。作者认为，从壳体大地构造学这一新思路入手，对该陆缘扩张带成因的深入研究，有助于正确认识该大陆架上广泛分布的有色、稀有金属内生矿床，以及泥炭、褐煤、油气田的构造类型、特点、分布规律及其经济价值。     

东亚陆缘带构造扩张的深部热力学机制

近年来,我国地球科学家提出“陆缘构造扩张”观点,较好的解释了亚洲东部大陆边缘于新生代发生扩张离散运动的原因。本文基于“陆缘构造扩张”观点,探讨东亚陆缘带构造扩张的深部热力学机制。东亚陆缘带是具有强烈岩浆活动和构造变形的扩张带,此构造带的主要地球物理特征是频繁的地震活动和明显的地热异常。东亚陆缘扩张带地震层析成像显示,太平洋板块低角度俯冲到欧亚板块之下并平卧于670km相变界面之上。这种图像可能是俯冲后撤导致陆缘扩张的结果。热模拟及地球动力学计算表明:俯冲后撤时间距今约76Ma,海沟带后撤为陆缘壳体的生长留下空间,并形成东亚陆缘壳体增生扩展的前沿带,陆缘扩张量约700km。     

东准噶尔壳体构造演化与花岗岩构造成因类型

东准噶尔构造上位于欧亚大陆腹地中亚复式壳体准噶尔地洼区的东北部 ,古生代 ,花岗岩浆活动强烈 ,花岗岩类主要形成于壳体大地构造演化的地槽体制阶段的激烈期和余动期 ,按历史-动力学条件、构造环境和成因“三位一体”综合成因类型划分新原则可将其划分为四种构造成因类型 :地槽造山前陆缘裂谷幔源分异型、地槽同造山汇聚碰撞壳 -幔混熔型、地槽同造山汇聚碰撞壳源型和地槽造山后陆内裂谷幔源分异型 ,各类花岗岩因其形成的历史 -动力学条件、构造环境及机制与方式有别 ,而有不同的岩石组合和成岩成矿特征     

羌塘盆地中生代构造属性

通过对羌塘盆地南北两侧构造带地质特征、构造演化历程及盆地内部中生代地层充填特征的分析,探讨了羌塘盆地中生代构造属性及地球动力学机制。研究表明:羌塘盆地经历了早、中三叠世前陆盆地,晚三叠世早、中期被动陆缘盆地,晚三叠世晚期—侏罗纪羌北前陆盆地和羌南陆被动陆缘裂陷—坳陷盆地及早白垩世前陆盆地等地质演化历程;盆地南北边界构造带复杂而有序的地球动力学环境和构造演化,决定了羌塘盆地中生代为一复杂的多旋回叠合盆地。     

南海大陆边缘盆地构造演化差异性及其与南海扩张耦合关系

南海大陆边缘盆地由于边界条件的差异,不仅形成了不同类型的陆缘盆地,如离散型、走滑伸展型和伸展挠曲复合型,而且这些盆地构造演化存在明显的非同步性。这些陆缘破裂过程与南海扩张作用过程呈现明显不一致性。研究表明,南海扩张时期南海南、北大陆边缘均形成了一系列裂陷盆地,然而,南海南部、北部大陆边缘盆地裂陷作用结束时间不同,北部大陆边缘盆地裂陷作用结束于23 Ma或21 Ma,而南部大陆边缘盆地裂陷作用结束于15.5 Ma,显然北部大陆边缘盆地裂陷结束时间明显早于南部大陆边缘盆地。南海扩张停止后,南海南、北部陆缘仍表现出明显差异,北部陆缘仍以伸展作用为主,晚中新世以来出现快速沉降幕,而南海南部陆缘则以挤压作用为主,且其挤压时间及强度呈现南早北晚的特点,即南部曾母盆地明显早于南薇西盆地和北康盆地。南海南、北大陆边缘盆地形成演化的差异性,特别是构造转型差异变化,为新生代南海扩张的迁移性提供了有力的佐证,可以推断南海不同期次海盆扩张可能存在向南的突然跃迁。因此,本次研究梳理出的南海不同陆缘盆地张裂伸展的非同步性可为南海洋盆扩张演化过程解释提供新的证据。     

西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪岛弧造山作用：火山岩和地球化学证据

系统地研究了西藏冈底斯带石炭纪-二叠纪火山岩的时空分布,岩相学,元素及Sr、Nd、Pb同位素地球化学,以及构造环境、源区性质,并与喜马拉雅带二叠纪火山岩进行了对比研究.冈底斯带石炭纪-二叠纪火山岩近东西向集中分布在冈底斯构造带的中北部,空间上从东至西火山活动的强度和规模渐次减小,时间上从早至晚火山活动的强度和规模总体由弱到强.冈底斯带石炭纪-二叠纪火山岩形成于活动大陆边缘的岛弧构造环境,从早到晚岛弧造山作用经历了初始岛弧→早期岛弧→成熟岛弧的发展演变过程,火山岩浆来源于富集型地幔的部分熔融物质,原始岩浆在形成和演化的过程中有俯冲洋壳、随带的深海沉积物和再循环进入地慢的地壳物质组分的强烈混染,明显不同于受地壳物质组分强烈混染的喜马拉雅带二叠纪陆缘裂陷型火山岩.综合分析冈底斯带及其邻区近年来的最新调查与研究成果,从北向南拟建了石炭纪-二叠纪冈底斯岛弧→雅鲁藏布江弧后裂谷盆地→喜马拉雅陆缘裂陷盆地的弧盆系时空结构演化模式,探讨了冈瓦纳大陆北缘石炭纪-二叠纪活动大陆边缘的岛弧造山作用与青藏高原古特提斯演化的耦合关系及其动力学机制,讨论了冈底斯带松多乡榴辉岩的形成过程.     

东海地区壳体构造演化及其盆地形成机制探讨

本文引用最近的地震、钻探、海底拖网采样及其它地质资料,通过综合研究与分析,证实东海地区的壳体属薄化陆壳型壳体,其构造演化经历了地槽阶段（Ｐｔ－Ｄ＿２）、地台阶段（Ｄ＿３－Ｔ＿２）和地连阶段（Ｔ＿３－Ｑ）。其中,前两个阶段与东亚壳体东南地区的构造演化基本一致,进入地洼阶段后逐步薄化。东海盆地的形成与“菲律宾海板块俯冲”无关,而与地幔蠕动流所产生的拖拽型拉张应力场和地洼造山带所具拉伸趋势而形成的伸展型拉张应力场有关。     

海南岛后地台造山-造盆模型:火成岩地球化学制约

海南岛自海西运动晚幕之后进入后地台活化或地洼阶段，并经历了晚海西-印支期挤压（碰撞）造山、地壳隆起和燕山期以来的块断型造山-造盆作用的过程。火成岩研究资料表明，海南岛地区在晚海西-印支运动期间曾形成一个具有加厚陆壳的后地台造山带；燕山晚期开始出现的裂陷作用是在仍有山根（约60km厚的陆壳）存在的条件下造山带拉伸塌陷阶段的产物；岩石圈底层剥离与地壳山根的去除并最终导致了海南及其邻区从大陆型壳体向陆缘扩张带型壳体的转化。     

西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪岛弧造山作用：火山岩及地球化学证据

系统研究了西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩的时空分布、岩相学、元素及Sr、Nd、Pb 同位素地球化学和构造环境、源区性质,并与喜马拉雅带二叠纪火山岩进行了对比研究。冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩近东西向集中分布在冈底斯构造带中北部地带,空间上从东至西火山活动的强度和规模渐次减小,时间上从早至晚火山活动的强度和规模总体由弱到强。冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩形成于活动大陆边缘的岛弧构造环境,从早到晚岛弧造山作用经历了初始岛弧→早期岛弧→成熟岛弧的发展演变过程,火山岩浆来源于富集型地幔部分熔融作用,原始岩浆在形成和演化的过程中有俯冲洋壳及随带的深海沉积物和再循环进人地慢的地壳物质组分的强烈混染,明显不同于受地壳物质组分强烈混染的喜马拉雅带二叠纪陆缘裂陷型火山岩。综合研究冈底斯带及其邻区近年来的最新调查与研究成果,从北向南拟建了石炭纪—二叠纪冈底斯岛弧→雅鲁藏布江弧后裂谷盆地→喜马拉雅陆缘裂陷盆地的弧盆系时空结构演化模式,探讨了冈瓦纳大陆北缘石炭纪—二叠纪活动大陆边缘的岛弧造山作用与青藏高原古特提斯演化的耦合关系及其动力学机制,讨论了冈底斯带松多乡榴辉岩的形成过程。     

冲绳海槽地质构造特征

冲绳海槽是一个在新生代褶皱带基础上,中新世以来的构造活化区,即边缘海地洼区,其形成和发展与太平洋板块活动有关,为海底扩张的结果,具有过渡性地壳,高的热流值和至今还在活动的活火山。它经历了中中新世～晚中新世地洼初动期和上新世以来地洼激烈期的地质发展和演化,成为全球现今仍在继续活化的典型。本区可进一步划分为西北地洼列;北山地穹列;吐噶喇地洼列和冲绳地洼列四个构造单元。     

南海大陆边缘动力学:从陆缘破裂到海底扩张

边缘海如何形成是地球科学的基本问题.本研究通过对南海区域深反射地震数据及钻井数据的综合解释,聚焦地壳深部结构和三维全变形机制,在南海陆缘张裂-海盆扩张的构造动力学研究中取得重要进展:(1)"大陆破裂非均一":拉张过程垂向上分层非均一,受拆离断层系统控制;裂离过程横向上高度变化,中-东侧受岩浆作用主导,西侧受构造作用主导...     

被动大陆边缘构造演化对深水区烃源岩形成的控制

以世界被动大陆边缘含油气盆地构造演化、油气田资料为基础,采用地质综合分析方法,探讨了不同类型被动大陆边缘盆地在不同构造演化阶段深水区烃源岩的形成条件:开阔海型被动大陆边缘盆地群裂谷阶段发育大型局限湖盆,区域分布的厚层湖相富生油黑色泥页岩为主力烃源岩;边缘海型被动大陆边缘盆地群裂谷阶段发育受河流—波浪控制的大型三角洲,海陆过渡相富生气炭质泥页岩和煤系为主力烃源岩;被动大陆边缘阶段盆地群发生持续性海侵,在高水位体系域缺氧环境下的富有机质海相泥页岩为盆地重要的烃源岩。     

对弧后扩张作用的探讨

俯冲之后的大洋板块继续向陆运动,导致大陆地壳和上地幔内部各圈层在深部发生多层次的水平剪切,引起弧后宽达几千公里地区的裂陷扩张,并形成盆地。其形成的盆地平行于俯冲带。弧后扩张作用的强度和存在与否,取决于仰、俯冲板块双方运动速度矢量的组合类型。离散型产生扩张,聚敛型则以挤压为主。     

祁连山地区大地构造演化及其性质特征

祁连山地区大地构造演化历经了元古代至早古生代的地槽阶段、晚古生代的地台阶段和中、新生代的地洼阶段。地槽阶段元古代为陆块奠基、成长和扩展时期，早古生代为洋壳化板缘构造活动和陆间碰撞构造作用时期。地台阶段大型沉积盆地发育。地洼阶段以陆内造山－造盆作用和块断推覆构造活动为特征。祁连山地区遭受了三次不同性质的造山作用：元古代未托莱运动的陆块挤压褶皱造山作用、加里东晚期祁连运动的陆间碰撞造山作用和中、新生代的陆内块断造山作用。由上，祁连山及其邻区的构造单位由北至南划分如下：（１）走廊地洼；（２）北祁连地穹；（３）中祁连洼陷；（４）南祁连地穹；（５）柴达木地洼。     

论新疆北部石炭-二叠纪成煤大地构造

研究表明,本区现阶段的构造分区为:天山地洼区,准噶尔地洼区和阿尔泰地洼区,各区演化、发展各具特征,表明地壳演比的不平衡性和差异性,石炭—二叠纪分别处于地槽发展前期和后期,二者无论在沉积环境、古地理条件,还是在构造型式、岩浆活动强度上都存在明显的差异。前期形成的聚煤盆地属海相环境,受近东西、北西西向地槽构造系的控制,火山话动强烈,系典型的优地槽沉积;后期形成的聚煤盆地属海陆交替相、陆相环境,为山间坳陷型盆地,受地槽褶皱山系的控制,以快速升降运动和快速堆积为特色,盆地中沉积了巨厚的磨拉式建造。石炭—二叠纪的沉积环境和构造条件不利于聚煤作用的发生和持续进行,致使海盆边缘和陆盆中未能形成良好的含煤岩系。因此,新疆北部地槽区与华北地合区相反,石炭—二叠纪不是理想的成煤时期,地槽期的海盆和地槽褶皱带期的山间坳陷也不是理想的聚煤盆地,这为该区的大地构造条件所决定。