华南陆块岩石圈有效弹性厚度及其构造意义

华南陆块受多阶段超大陆聚合、裂解,碰撞、陆内造山,及伸展等作用影响,造成其深部结构和构造极其复杂。岩石圈有效弹性厚度(Te)是表征地质时间尺度上岩石圈力学强度的定量指标,可为深入认识岩石圈力学结构及演化提供有效约束。本文基于导纳和相关函数联合方法对地壳布格重力异常和地形数据进行计算,获得华南陆块Te的空间分布。Te高值(>20 km)区域主要分布于扬子地块的四川盆地周边区域,而Te低值(<20 km)区域集中于华夏地块和江南造山带区域。由于Te分布特征与地热场、地震关系密切。通过分析研究区Te与地热场(地表热流、居里面深度)、地震之间的关系,本文得到如下认识:(1)Te与地热场参数具有较好的相关性,但受浅部地壳被破坏,深部仍为克拉通地壳影响,导致龙门山断裂带和江南造山带区域的Te与地表热流或居里面深度之间的部分对应关系相反。(2)Te与地震关系复杂,Te较薄区域并不代表着地震频发区域,地震活动性与其所处的深部环境相关。龙门山断裂带强震频发的原因是受周边两块体中上地壳刚性地层长期相互作用,致使应力和能量积累较强;华夏地块区域地震较少是因为深部热物质上涌对华夏地块的壳幔进行强烈...     

南海西南海盆的海底扩张及其构造意义

本文系统地分析了南海西南海盆及其邻区的地球物理场特征，对比了海盆中的磁异常条带。将观测的地磁异常进行高通滤波，去掉层２Ａ下洋壳磁性体的影响，然后利用国际地磁年表中的地磁倒转极性事件，采用半扩张速率２．２￣２．５ｃｍ／ａ，在西南海盆对比出１８－１３号磁异常条带，对应的地质年龄为４２－３５Ｍａ。据此认定西南海盆是在晚始新世至早渐新世通过海底扩张形成的。作者基于地震剖面解释，发现该海盆中存在晚始新世至现     

台湾海峡及邻区剖面岩石圈有效弹性厚度及其构造意义

台湾海峡及邻区地处欧亚板块与菲律宾海板块相互作用的构造前锋部位,经历了挤压、剪切和伸展交替或并重的构造作用,这种复杂应力环境下岩石圈的均衡调整对台湾地区的构造演化具有深远影响.通过采用均衡响应函数法计算穿越台湾海峡及邻区剖面岩石圈的有效弹性厚度,利用剥离法消除台湾海峡及东邻岛区较厚沉积层的影响,得到了穿越台湾海峡地区剖面岩石圈弹性厚度的变化.结合反演的莫霍面和居里面深度对剖面有效弹性厚度的构造意义进行了综合分析.结果表明:台湾海峡及邻区岩石圈有效弹性厚度变化范围为22~8 km,剖面有效弹性厚度整体上自西往东呈楔形递减趋势,反映中国东部大陆岩石圈往东伸展减薄;台湾岛附近有效弹性厚度出现局部向东倾斜增大的趋势,可能与东侧菲律宾海板块的仰冲挤压有关.有效弹性厚度与居里面具有较高相关性,反映了有效弹性厚度受岩石圈热结构的影响.      

湘赣地区中生代基性岩地球化学特征与岩石圈厚度变化

湘赣地区中生代是多金属矿产的集中地区,是环太平洋成矿带的重要组成部分,该区中生代大规模成矿的最终制约因素来自地球深部,岩石圈厚度是探索地球深部的重要组成部分。本文通过湘南宁远玄武岩、长城岭辉绿岩和赣西北基性岩的研究,运用玄武岩主量元素对玄武岩的形成深度进行了定量模拟,初步探讨了湘赣地区中生代岩石圈厚度随时间的演化关系。研究表明,湘西南宁远地区晚三叠世岩石圈厚度约为53km,湘中南长城岭晚三叠世岩石圈厚度约为81~84km,赣西北早白垩世岩石圈厚度的形成深度约60~63km。     

中国东南地区岩石圈热结构特征及其构造意义

中国东南地区地质演化复杂,中—新生代构造变形强烈,岩石圈深部热力学状态及其对构造活动的影响有待深入。文章结合最新的大地热流数据与地壳结构Crust 1.0模型,利用稳态热传导方程,以岩石捕虏体温压数据和地震学观测为约束,构建了华南地区扬子克拉通、华夏地块以及南海北缘等不同单元的岩石圈热结构。结果表明该区岩石圈热结构存在强烈的不均一性：除了上扬子地区（四川盆地）为“温壳温幔”的热结构,华南其他大部分地区都表现为“热壳热幔”的特征;同一深度下,华夏地块与南海北缘的深部温度显著高于扬子克拉通;热岩石圈厚度从克拉通内部向沿海地区（NWSE）逐渐降低,也即由四川盆地的~200 km减少到华夏地块的~110 km,再到南海的~70 km。此外,我们还发现陆内地震的分布与岩石圈温度密切相关,地震活动集中分布于600℃等温线以内。总体而言,扬子克拉通中西部岩石圈热结构具有冷而厚的特征,而华夏地块和南海北缘受古太平洋平板俯冲和新生代大陆边缘构造—岩浆作用的改造,表现为热且薄的特征,岩石圈的热弱化进而加速了华南大陆边缘的裂解及随后的南海扩张过程。     

岩石成因与岩石圈演化思考

岩石圈内能变化导致岩石的形成和消亡。组成岩石圈的三种不同类型岩石的形成和消亡过程在岩石圈表面引起不同的大地构造效应。大洋岩石圈和大陆岩石圈的演化效应存在互补关系:前者内能升高导致岩石形成,反之岩石消亡;后者内能升高导致岩石消亡,反之岩石形成;前者造成平、剖面上均自洋中脊向外变老的岩石序列,后者造成平面上自陆核向外变新,剖面上自重熔界面向上和向下变新的岩石序列。     

大陆岩石圈有效弹性厚度的计算及其地质意义

大陆范围内 T e值有很大的范围,不同构造单元有不同的 T e值.T e值的大小与岩石圈的热结构(热年龄)、壳幔耦合等因素有关.同时 T e值和地壳厚度、地表有关矿产的分布、岩石圈地幔的物质组成等也有一定关系.     

大陆岩石圈有效弹性厚度研究及其动力学意义

介绍了大陆岩石圈有效弹性厚度（Te）的概念及研究状况，并对其动力学意义作了探讨。大陆岩石圈有效弹性厚度不仅受板块热结构（热年龄）的控制，同样也受壳幔边界性质（拆离或耦合）、力学地壳厚度及其与地幔厚度比等因素控制，Te反映了地形、板块边力及岩石圈结构之间的动态平衡。     

内蒙古四子王旗早白垩世钾玄岩的地球化学特征及其形成构造环境

内蒙古四子王旗地区发现有一套早白垩世钾玄岩。主量元素、微量元素、稀土元素以及Sr—Nd同位素测试结果表明,岩石以低硅（Si02含量为48．11％-52．77％）、高钛（TiO2含量为1．94％-2．77％,平均2．48％）、高钾高碱（K2O＋Na2O为5．32％-7．02％、K2O／Na2O比值为0．48—1．10）为特征,属于钾玄岩系列。它们富集大离子亲石元素、轻稀土元素,亏损高场强元素,具有微弱的Eu负异常（δEu=0．81-0．98）,其地球化学特征总体与洋岛玄武岩（OIB）相似。Rb／Nb、Ba／Nb、La／Nb、K／Nb和Zr／Nb比值主要落在EMⅠOIB范围内,^87Sr／^86Sr和^143Nd／^144Nd比值分别变化在0．7063～0．7077和0．51196～0．51243之间,岩石的Nd、Sr同位素组成接近EMI地幔端元。随着εNd的减小,P2O5、Rb、Sr、Ba和Zr逐渐富集,表明四子王旗钾玄岩没有经历明显的地壳物质混染。利用微量元素地球化学原理,推断四子王旗钾玄岩母岩浆源于含金云母地幔橄榄岩减压低度部分熔融。根据其地球化学特征可以认为,四子王旗钾玄岩是华北板块早白垩世岩石圈减薄事件的产物。     

大陆岩石圈的热结构及其意义

从国内外地热状态的观测研究方法及其进展入手,论述了岩石圈热结构的分布特点与板快的关系,区域性构造过程的复杂热效应,水文地质过程及其热效应,岩石圈的热状态及其决定的岩石圈的流变性,地球的热历史及其早期热结构。同时对加强我国大陆岩石圈热结构研究提出了具体建议。     

大南海地区新生代板块构造活动

在新生代澳大利亚板块和欧亚板块之间的大洋中，存在一些地块(微板块)；同时，澳大利亚板块北部边缘的一些地块先后和澳大利亚板块分离，向北运动，与一些和欧亚板块分离出来的地块先后发生碰撞缝合。在此期间，由于地块分离而发生海底扩张，产生许多小洋盆，如南海、苏录海、苏拉威西海、安达曼海等，最后形成了东南亚地区今日的构造景观。笔者从大南海地区新生代的构造演化史之框架来研究南海地区新生代的构造演化历史，认为南海地区新生代的构造活动既与印度板块和欧亚板块的碰撞有关，也与太平洋板块向欧亚板块的俯冲活动有联系；同时，还受到澳大利亚板块向北运动之影响。南海地区在新生代发生过两次海底扩张，第一次海底扩张发生在42～35Ma前．是受印度板块和欧亚板块碰撞而引起欧亚大陆之下向东南方向之地幔流的影响而发生的，其海底扩张方向为NWSE，产生了南海西南海盆；第二次海底扩张发生于32～17Ma前。由于太平洋板块向欧亚板块俯冲，俯冲的大洋岩石圈已达700km深处，阻挡了欧亚大陆的上地幔向东南方向之流动，从而转向南流动。引起南海地区南北向海底扩张，即新生代第二次海底扩张，产生了南海中央海盆。南海新生代洋盆诞生之后，由于大南海地区继续有地块碰撞和边缘海海底扩张，对南海南部地区产生挤压，从而使这里的沉积发生变形，这就引起万安运动(南海南部)。     

Cenozoic Volcanism in South China Sea and Its Vicinity and South China Sea Spreading

The rock series, rock types and Sr-Nd isotopic dating of the Cenozoic volcanic rocks in the South China Sea are similar to those in its vicinity. On the basis of the spreading age of the South China Sea, the Cenozoic volcanic rocks are divided into three stages: the pre-spreading stage, the spreading stage and the post-spreading stage. The deep process characteristics of the asthenosphere and lithosphere may be inferred from the study on primary basaltic magma. The top layers of the asthenosphere both in the spreading stage and in the pre-spreading stage are closer to the earth surface than that in the post-spreading stage. From the pre-spreading stage to the spreading stage, the top layer of the asthenosphere decreased in depth, while the amount of interstitial partial melts increased. The evolution of the primary basaltic magma shows a progressive evolution sequence of the rifting volcanism and a faster lithospheric spreading velocity. From the spreading stage to the post-spreading stage, the top layer of the asthenosphere gradually increased in depth, but the amount of interstitial partial melts decreased. The evolution of primary basaltic magma shows a retrogressive evolution sequence of the rifting volcanism and a gradual decrease in the lithospheric spreading velocity. The depth recognized by the study on the Cenozoic volcanism demonstrates the deep environment for the formation and evolution of the South China Sea.     

冀中坳陷中部现今热岩石圈厚度及地热学意义探讨

热岩石圈厚度是研究盆地的构造演化和板块动力学的重要参数,本文通过实测数据构建地壳分层模型,根据热传导的基本原理,计算了冀中坳陷中部的Moho面温度以及热岩石圈厚度,并探讨其地热学意义。结果表明:冀中坳陷中部的Moho面温度分布在500～600℃,西南侧整体温度较东北部高,热岩石圈厚度介于102～122km,其平面展布特征与华北克拉通热岩石圈厚度西厚东薄的特征相吻合,为华北克拉通受太平洋板块西向俯冲导致东部遭受破坏提供了依据,并且较薄的岩石圈使热流更易传导到地壳浅部,成为了该地区热异常的成因背景。     

南海北部渐新世末的构造事件

ODP1148站以及珠江口盆地沉积物均记录了渐新世末发生的重大地质构造事件, 这一构造事件在时间上与南海扩张轴发生跳跃的时间十分吻合, 是渐新世以来南海构造演化史上最为重大的构造事件, 涉及到南海扩张、盆地类型转化、沉积物源变迁等一系列相关联的重大地质事件.伴随这一地质构造事件, 南海北部沉积物成分发生剧烈改变, 出现渐新世-中新世地球化学成分上的跳跃, 在深海沉积中发生沉积间断及滑塌事件, 并使珠江口盆地由断陷型盆地转为坳陷型盆地, 白云凹陷由渐新世晚期的浅水陆架环境转为中新世以后的深水陆坡环境.可以认为, 这次构造运动奠定了我国现代的地理格局, 也标志着我国东部陆相盆地最佳烃源岩形成期的结束, 在南海乃至东亚地区影响深远.      

中国岩石圈应力场与构造运动区域特征

笔者系统分析了1918—2005年间中国大陆及其周缘发生的3130个中、强地震的震源机制解,根据其特征进行了岩石圈应力场构造分区,首次得到区域应力场的压应力轴和张应力轴空间分布的统计数字结果。在此基础上研究了应力场的区域特征、探讨了其动力学来源以及构造运动特征。总体结果表明,中国大陆及其周缘岩石圈应力场和构造运动可以归结为印度洋板块、太平洋板块、菲律宾海板块与欧亚板块之间相对运动,以及大陆板内区域块体之间的相互作用的结果。印度洋板块向欧亚板块的碰撞挤压运动所产生的强烈的挤压应力,控制了喜马拉雅、青藏高原、中国西部乃至延伸到天山及其以北的广大地区。在青藏高原周缘地区和中国西部的大范围内,压应力P轴水平分量方位位于20～40°,形成了近NE方向的挤压应力场。大量逆断层型强震集中发生在青藏高原的南、北和西部周缘地区,以及天山等地区。而多数正断层型地震集中发生在青藏高原中部高海拔的地区,断层位错的水平分量位于近东西方向。表明青藏高原周缘区域发生南北向强烈挤压短缩的同时,中部高海拔地区存在着明显的近东西向的扩张运动。中国东部的华北地区受到太平洋板块向欧亚板块俯冲挤压的同时,又受到从贝加尔湖经过大华北直到琉球海沟的广阔地域里存在着的统一的、方位为170°的引张应力场的控制。华北地区大地震的震源机制解均反映出该区地震的发生大体为NEE向挤压应力和NNW向张应力的共同作用结果。台湾纵谷断层是菲律宾海板块与欧亚板块之间碰撞挤压边界。来自北西向运动的菲律宾海板块构造应力控制了从台湾纵谷、华南块体,直到中国南北地震带南段东部地域的应力场。地震的震源机制结果还表明,将中国大陆分成东、西两部分的中国南北地震带是印度洋板块、菲律宾海板块与太平洋板块在中国大陆内部影响控制范围的分界线。     

南海北部深水区荔湾凹陷构造演化及其石油地质意义

荔湾凹陷北与白云凹陷相邻,南与双峰盆地（南海西北次海盆）相接,发育于洋陆过渡边界,具有独特的结构构造特征。选取荔湾凹陷为研究对象,在3D地震资料解释的基础上,以断裂特征分析厘定凹陷性质、构造古地貌恢复解析凹陷结构,进而指出古地貌恢复和构造演化对油气勘探的影响。研究获得三方面的创新性认识：①荔湾凹陷为洋陆过渡壳上发育的断坳,断坳作用占主导地位;②32Ma的底辟作用将荔湾凹陷改造为“四洼三凸”的构造格局,恩平组沉积期凹陷北部是一个连通的洼陷;③恩平组沉积期连通洼陷的古地貌有利于三角洲（烃源岩）的发育,背斜型圈闭的定型受控于32Ma的底辟作用,是荔湾凹陷油气勘探的有利目标。     

南海北部深水区荔湾凹陷构造演化及其石油地质意义

荔湾凹陷北与白云凹陷相邻,南与双峰盆地(南海西北次海盆)相接,发育于洋陆过渡边界,具有独特的结构构造特征。选取荔湾凹陷为研究对象,在3D地震资料解释的基础上,以断裂特征分析厘定凹陷性质、构造古地貌恢复解析凹陷结构,进而指出古地貌恢复和构造演化对油气勘探的影响。研究获得三方面的创新性认识:①荔湾凹陷为洋陆过渡壳上发育的断坳,断坳作用占主导地位;②32Ma的底辟作用将荔湾凹陷改造为"四洼三凸"的构造格局,恩平组沉积期凹陷北部是一个连通的洼陷;③恩平组沉积期连通洼陷的古地貌有利于三角洲(烃源岩)的发育,背斜型圈闭的定型受控于32Ma的底辟作用,是荔湾凹陷油气勘探的有利目标。     

南海北部深水区荔湾凹陷构造演化及其石油地质意义

荔湾凹陷北与白云凹陷相邻,南与双峰盆地（南海西北次海盆）相接,发育于洋陆过渡边界,具有独特的结构构造特征。选取荔湾凹陷为研究对象,在3D地震资料解释的基础上,以断裂特征分析厘定凹陷性质、构造古地貌恢复解析凹陷结构,进而指出古地貌恢复和构造演化对油气勘探的影响。研究获得三方面的创新性认识：①荔湾凹陷为洋陆过渡壳上发育的断坳,断坳作用占主导地位;②32Ma的底辟作用将荔湾凹陷改造为“四洼三凸”的构造格局,恩平组沉积期凹陷北部是一个连通的洼陷;③恩平组沉积期连通洼陷的古地貌有利于三角洲（烃源岩）的发育,背斜型圈闭的定型受控于32Ma的底辟作用,是荔湾凹陷油气勘探的有利目标。     

Relationship between Formation of Zhongyebei Basin and Spreading of Southwest Subbasin, South China Sea

The Zhongyebei (中业北) basin (ZYBB) is an NE-striking,narrow and small sedimentary basin superimposing the southern 1/2 segment of the proposed spreading axes of the SW subbasin of the South China Sea (SCS).More than 4 500 m strata were identified in the Zhongyebei basin,including the Paleogene lower structure layer and the Neogene upper structure layer.The SW subbasin of the South China Sea has been regarded as an oceanic basin opened by seafloor spreading,as evidenced by the fiat and deep (＞ 4 000 m mostly) seafloor with linear magnetic anomalies,and by the shallow Moho depth of ＜ 12 km as estimated from gravity modeling.The classic model of seafloor spreading predicts that sediments on the oceanic crust are younger and thinner towards the spreading axes.But in the southwestern segment of the SW subbasin,contradictions appear.Firstly,the thick sedimentation in the ZYBB is along the proposed spreading axes.Secondly,the sediments are thinner (500-1 500 m) and younger away from the proposed spreading axes.Thirdly,geological elements of the two sides of spreading axes develop asymmetrically in the southwestern SW subbasin.Two models,the early opening model and the limited modeling model,are suggested for resolving this paradox.The former suggests that the opening of the SW subbasin was in Late Eocene and earlier than the oldest sediment in the ZYBB.The latter proposes that the opening of the SW subbasin was limited to its northeastern portion,and did not extend to the southwest portion.The ZYBB is a rift basin survived from the spreading but subjected to severe syn-spreading magmatic disturbance.The SW subbasin and the ZYBB of the SCS provide a unique opportunity for studying the structural evolution and dynamic mechanism at the tip of a propagating seafloor spreading.Both models have unresolved questions,and further studies are needed.     

中国大地构造单元新格局——从岩石圈角度的思考

以中国大陆的岩石圈岩石学结构模型和根据岩石圈动力学性质划分的克拉通型、造山带型、裂谷型、边缘海洋壳型和岛弧型5大岩石圈类型为基础,结合现今中国大陆西部挤压、东部拉张伸展的特点,提出以四川盆地、鄂尔多斯盆地和银川盆地西边界的岩石圈不连续为界,把中国大陆分为东部和西部2个一级构造单元;不同类型岩石圈为其二级构造单元,一些造山带型岩石圈的亚类为三级构造单元,并结合地质历史,简要讨论了其形成过程及其意义。