合肥盆地南部侏罗系砂岩碎屑组分及其物源构造属性

根据侏罗系砂岩碎屑的岩矿组成及主元素地球化学分析, 认为合肥盆地南部侏罗系物源主要来自大别造山带, 具有明显的陆壳 岛弧混杂属性。主要物源类型经历了下—中侏罗统的 “再旋回造山带”类型向上侏罗统 “弧造山带”类型的复杂演变, 期间中侏罗世特别是相当于凤凰台组时期由于强烈的剥离作用, 大别造山带切割的 （ｄｉｓｓｅｃｔｅｄ） 岩浆弧物源已有所暴露。据古地理恢复, 推断侏罗纪合肥盆地南部沉积演化曾受控于挤压动力体制, 极可能与扬子板块进一步陆内俯冲作用有关     

合肥盆地中-新生代物源及古水流体系研究

根据地球物理和地质资料,利用地震地层学和沉积学方法,对合肥盆地中生代侏罗系、白垩系和新生代的下第三系的物源及古水流进行了研究。合肥盆地中-新生代主要发育大别、张八岭、霍邱和蚌埠等物源及古水流体系。其中,在侏罗纪以大别物源及古水流体系为主,在白垩纪张八岭和大别物源及古水流体系为主要的物源及古水流体系,蚌埠物源及古水流体系主要发育在新生代。张八岭和大别物源及古水流体系为主要的物源及古水流体系,霍邱、蚌埠物源及古水流体系是盆地内部次一级的物源及古水流体系。     

大别造山带折返剥露历史:来自合肥盆地南缘中生界变质岩碎屑的证据

在合肥盆地南缘广泛分布的中生界内,砾石主要由变质岩碎屑组成。碎屑在地层中分布及垂向上的变化,为重塑造山带折返剥露历史提供了证据。防虎山组和三尖铺组底部砾岩碎屑组合为:石英片岩+云母片岩+石墨片岩+千枚岩+石英岩+脉石英+片麻岩(局部),表明在早侏罗世晚期Pliensbachian期(距今195Ma)之前,佛子岭群和卢镇关群已经折返到地表并遭受剥露。早白垩世凤凰台组、毛坦厂组和周公山组中砾岩碎屑组合为:片岩+石英岩+片麻岩+混合岩+榴辉岩+角闪岩+斜长岩+花岗岩+大理岩等,榴辉岩以及其它基性岩的微量元素特征表明它们可能是一个在早白垩世以前(距今135Ma)折返到地表并遭受完全剥露,而现在已经从造山带消失的超高压构造地层单元。大别造山带出露的超高压变质带(大别杂岩)在北缘中生代地层中目前尚未发现有可靠的沉积记录,推测它们的大规模折返和剥露可能在新生代,并持续到现在。据此认为大别造山带大规模的折返剥露分为3个阶段:早侏罗世之前、晚侏罗世—早白垩世早期和新生代。     

合肥盆地沉积构造样式与大别造山带的演化历史

对大别造山带的成生演化已有了系统而全面的研究和认识，但对印支运动期后大别山的构造演化却涉及较少，其工作基础是以大别造山带内的地质研究为基础；笔者以大别山北缘合肥盆地的沉积构造样式为研究对象，重点探讨印支运动期后大别山的成生演化历史。在吸收前人对大别山成果的研究基础上，以合肥盆地沉积和构造样式为主线，结合大别山北缘和合肥盆地的诸多地质特征，对中生代以来，大别山至少存在有四次造山运动：分别发生在印支期、燕山晚期、喜马拉雅早期和喜马拉雅中期。四次造山运动的强弱也明显不同：以印支期最强烈，其次为燕山晚期的挤压推覆，而喜马拉雅期的两次隆升运动较弱。四次造山运动的样式也存在明显差异：印支运动表现为自南而北的大规模挤压推覆运动，燕山晚期和喜马拉雅早期则以小规模的挤压运动为主，喜马拉雅中期则以整体升降为主。     

合肥—潢川盆地南缘中生代冲积沉积及其构造意义

合肥—潢川盆地南缘中生代地层被划分为4个年代体（Chronsome）。年代体Ⅰ包括早侏罗世防虎山组和中晚侏罗世圆筒山组下部，由辫状河、曲流河以及滨一浅湖沉积体系组成，局限于盆地东端；年代体Ⅱ包括中晚侏罗世三尖铺组、朱集组和圆筒山组上部，下部为冲积扇沉积，中、上部为辫状河沉积，早期属于横向水流系统（南北方向），晚期是纵向水流系统（东西方向），近EW向的信阳—金寨—舒城断裂是其南部边界；年代体Ⅲ包括早白垩世早期凤凰台组、段集组、周公山组，前两组为冲积扇沉积，后者为辫状河和越岸沉积，粗碎屑明显向盆进积达数公里，南部边缘发育横向水流，而往盆地方向发育纵向水流。年代体Ⅳ为早白垩世晚期黑石渡组和陈棚组，南部边界是磨子潭晓天断裂和桐柏-商城断裂，断裂以伸展走滑为主，东段早期为冲积扇-扇三角洲沉积，晚期为深湖浊积岩沉积。晚白垩世沉积仅发育在西段局部地区，其余处于隆升状态。平行于大别山造山带的近EW向纵向断裂控制着年代体的南部边界，NE向郯城庐江断裂和商城麻城断裂控制着年代体侧向相的变化。合肥潢川盆地南缘沉积从东往西逐渐超覆，揭示大别造山带折返具有自东而西的递进特征。郯城—庐江断裂和商城—麻城断裂对年代体的发育有明显影响，郯城—庐江断裂控制着早侏罗世沉积，表明构造活动至少始于早侏罗世。     

合肥盆地中生界的地层时代判识及意义

合肥盆地由于构造演化过程复杂、古生物资料缺乏等,在地层时代研究上存在着诸多疑义;本文以地震层序为框架辅以生物地层学和岩石地层学等证据,参照区域构造事件,建立了新的地层层序,主要提出了：①周公山组和圆筒山组的岩石学、地球物理学和古生物学等特征相似,二者合并统称为圆筒山组,原先的周公山组和圆筒山组分别视为该地层组的上部岩性段和下部岩性段,时代为中侏罗统;②朱巷组与黑石渡组属于异地同期异相,为上侏罗统;③响导铺组为下白垩统;④定远组与戚家桥组属于异地同期异相,为古近系;这是探索以层序地层学方法为主判识地层时代的综合性研究成果,为低勘查程度地区的地层时代确定提供了一个实例,也为大别山造山带、郯—庐断裂带中生代构造演化研究提供了依据。     

合肥盆地中新生代三维埋藏史分析

在合肥盆地地震资料的基础上,求得现今盆地内部中新生代各个地层的厚度分布。并通过回剥技术模拟盆地埋藏史,获得合肥盆地中生代以来三维演化历史。结果显示中生代以来,合肥盆地沉积地层最厚超过万米,中上侏罗统为主要沉积地层;三维埋藏史揭示合肥盆地的中新生代沉积演化历史受大别造山带和郯庐断裂带的共同控制,盆地沉积中心的迁移与大别造山带和郯庐断裂的活动密切相关。     

合肥盆地断层活动特征及其控制因素

利用断层活动速率法定量分析了合肥盆地主要近东西向断层的活动规律,并分析了它们形成与演化的控制因素。研究表明,盆地前侏罗系基底主要发育了近东西向、南倾的逆冲断层,属于印支期前陆变形的产物。这些断层的逆冲速率向南有规律的增加,指示其动力来自南部大别造山带的碰撞造山。盆地在侏罗纪期间接受大量沉积时,并没有发生明显的断裂活动,指示属于前陆拗陷型盆地,其对应着大别造山带的快速隆升。盆地在早白垩世至古近纪期间演变为断陷盆地,印支期基底的逆断层转变为正断层活动。这些盆地内主要的近东西向正断层的伸展活动在早白垩世呈现北强南弱,而随后转变为南强北弱的变化趋势。     

从源到汇:大别造山带物源区与合肥盆地南缘中生代沉积耦合关系——来自碎屑锆石U-Pb年龄证据

形成于印支期的大别造山带和周缘中生代盆地构成了一级源汇系统,其中位于造山带北缘的合肥盆地中生代地层发育,且以盆地南缘出露最好,这为盆山源汇系统研究提供了理想的沉积记录。笔者从合肥盆地南缘采集了10个砂岩样品和1个砾岩样品,进行锆石U/Pb (LA-ICP-MS)定年分析,获得了742个有效年龄(置信度不小于85%),范围为113±3. 6-2983 Ma。这些碎屑锆石年龄谱可以被分为5个年龄段:113-137 Ma,峰值131 Ma; 184-273 Ma,峰值226 Ma; 274-517. 3 Ma,具有2个峰值280 Ma和474 Ma; 532-856. 6 Ma,具有3个峰值572 Ma、649 Ma和772 Ma; 1786-2600 Ma,具有2个峰值2035 Ma和2506 Ma。同时,总结了物源区大别造山带不同单元锆石U-Pb年龄特征。根据锆石U/Pb年龄和Th/U值,发现这5个年龄段比较准确地记录了物源区地质体,分别是早白垩世的岩浆岩、大别山高压—超高压变质岩、北淮阳的浅变质岩、北大别的正片麻岩和卢镇关群变质岩。根据锆石最小年龄,修正了合肥盆地南缘中生代地层格架,为源汇系统研究确立了时间框架。合肥盆地南缘中生代沉积可以分为4个演化阶段:晚三叠世瑞替期—早侏罗世辛涅缪斯期、中—晚侏罗世、早白垩世早期和早白垩世晚期,并据此确定了每个阶段主要物源区特征及其时空变化。碎屑锆石U/Pb年龄和Th/U值限定了大别造山带仅存在三叠纪的超高压变质作用,且超高压变质岩折返到地表的最早时间是晚三叠世瑞替期,大别造山带大陆岛弧发育的时间是新元古代。上述研究结果不仅为恢复大别造山带构造古地理做出了新的贡献,而且更为盆山源汇系统研究提供了一个实例。     

早白垩世合肥盆地性质及含油气性分析

根据地震、电法、盆地模拟等新资料并结合区域地质资料的综合分析,对早白垩世合肥盆地的复杂构造及盆地性质、演化进行了深入讨论,认为合肥盆地在早白垩世时属于一个处于由压性应力场向张性应力场转换过程中形成的复杂复合盆地,即早白垩世早中期属主要受控于其南侧大别造山带的滑覆冲断类前陆盆地、早白垩世中晚期属主要受控于其东侧郯庐断裂活动的走滑拉分盆地。进而探讨了其拉分盆地内潜在的下白垩统油气系统及其勘探前景。从盆地研究的角度来进一步认识郯庐断裂的活动及对合肥盆地的油气勘探均具有借鉴及指导意义。     

合肥盆地中、新生代沉积相初步研究

合肥盆地是与大别山造山带有密切关系的山前前陆盆地，盆地中、新生界沉积物主要来自南面大别山区以及盆地东部、北部剥蚀区。通过野外实际踏勘、室内岩石薄片显微分析，认为合肥盆地中、新生界发育的沉积相主要有冲积扇相、河流相和湖泊相，其中以河流相最为发育。该盆地中、新生界油气源条件比较丰富，储盖条件良好，生储盖组合形式多样，存在多种油气圈闭类型，是一个油气勘探潜力较大的陆相沉积盆地。     

Thrusting and Exhumation Processes of a Bounding Mountain Belt: Constraints from Sediment Provenance Analysis of the Hefei Basin

Lithic (or gravel) composition analyses of the Jurassic Sanjianpu Formation and Fenghuangtai Formation in the Hefei basin show that the sediment provenance consists mainly of four kinds of rock units: the basement metamorphic complex, granitic rocks, medium- and low-grade metamorphic rocks, and sandy and muddy sedimentary rocks, which are distributed along the bounding thrust belt. The whole stratigrapnic section can be divided into 2 lithic sequences and 7 subsequences. The regular distribution and changes of lithic fragments and gravels in lithic (or gravel) sequences reflect that the bounding thrust belt of basin has undergone 2 thrusting cycles and 7 thrusting events. Lithic (or gravel) composition analyses of the basin fully reveal that the northern Dabie basement metamorphic complex was exhumed on the earth's surface in the Middle and Late Jurassic, and extensive intermediate and acid intrusive rocks were developed in the southern North Huaiyang or northern Dabie Mountains during the basin's synde     

中生代合肥盆地南部的沉积过程与大别山变质地体的剥露

合肥盆地南部的构造-沉积演化历史可划分出两个不同阶段,即侏罗纪伸展断陷和盆地向南扩展阶段和早白垩世盆地南缘火山喷发和盆地向北退缩阶段。合肥盆地自早侏罗世开始形成,强烈的断陷-沉积作用发生在中、晚侏罗世。盆地边缘沉积主要由冲积扇与辫状河体系组成,明显受边缘正断层控制,并且随断层向南迁移,盆地也不断向南扩展。盆地主体沉积以河流-湖泊体系为特征。古流向恢复结果证明盆地沉积物来自于大别山变质地体。下侏罗统防虎山组中含柯石英包体的三叠纪变质锆石的发现表明,超高压岩石在早侏罗世就已经剥露到地表。凤凰台组中榴辉岩砾石的出现指使大别山在晚侏罗世经历了强烈的抬升和剥蚀。合肥盆地南部在早白垩世时开始抬升,并发生强烈的火山喷发,盆地沉积范围向北明显迁移。合肥盆地二阶段式构造-沉积演化过程反映,大别山及邻区的构造体制在侏罗纪末发生了明显的变化。我们认为大别山变质地体在侏罗纪时期可能是通过构造挤出的方式折返到地表的,这种挤出构造过程一方面导致大别山变质地体的前缘(南缘)发育逆冲推覆构造和形成前陆盆地,另一方面也同时造成其后缘(北缘)发生伸展拆离和产生断陷盆地。早白垩世时期大别山所经历的区域性地壳伸展和强烈的岩浆活动可能与深部岩石圈的拆沉和软流圈热物质的上涌有关。     

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。     

Exhumation History of the Xining Basin Since the Mesozoic and Its Tectonic Significance

The Xining Basin is located in the northeastern Qinghai–Tibetan Plateau, and its continuous Cenozoic strata record the entire uplift and outgrowth history of the Tibetan Plateau during the Cenozoic. The newly obtained apatite fission track data presented here shows that the Xining Basin and two marginal mountain ranges have experienced multiphase rapid cooling since the Jurassic, as follows. In the Middle–Late Jurassic, the rapid exhumation of the former Xining Basin resulted from collision between the Qiangtang Block and the Tarim Block. During the Early–Late Cretaceous, the former Xining Basin underwent a tectonic event due to marginal compression, causing the angular unconformity between the Upper and Lower Cretaceous. In the Late Cretaceous to the Early Cenozoic, collision between the Qiangtang Block and the Lhasa Block may have resulted in the rapid exhumation of the Xining Basin and the Lajishan to the south. In the Early Cenozoic(ca. 50–30 Ma), collision between the Indian and Eurasia plates affected the region that corresponds to the present northeastern Qinghai–Tibetan Plateau. During this period, the central Qilian Block rotated clockwise by approximately 24° to form a wedge-shaped basin(i.e., the Xining Basin) opening to the west. During ca. 17–8 Ma, the entire northeastern Qinghai–Tibetan Plateau underwent dramatic deformation, and the Lajishan uplifted rapidly owing to the northward compression of the Guide Basin from the south. A marked change in subsidence occurred in the Xining Basin during this period, when the basin was tectonically inverted.