亚洲大陆岩石圈多层构造模型和塑性流动网络

中、东部亚洲大陆的广大地区存在着由两族大型地震带共轭相交而成的统一地震网络;位于中、上地壳的这种地震网络,实际上是岩石圈下层(含下地壳和岩石圈地幔)塑性流动网络的一种响应。统一塑性流动网络系统的存在,证实了板内构造变形的驱动力源主要来自印度板块的碰撞推挤,而作用力的远程传递主要借助于网络状塑性流动。塑性流动网络对板内构造变形起着控制作用。     

根据形成地质作用对中国大陆岩石圈作构造分区

在综合评述前人关于大陆板块内部大地构造单元划分的基础上,讨论了以大陆岩石圈地质作用序列对亚欧大陆板块内部二级大地构造单元划分的准则与方法。相邻单元之间地壳生成演化作用序列不同,造成地层和岩石圈构造属性不同。基于板块运动的规律,可以根据地层和构造属性不同特征推断构造单元演化作用序列,并依据岩石测年资料划分大陆岩石圈构造单元。据此,大陆板块可划分为四个二级构造单元,包括克拉通、大陆碰撞造山带、大陆俯冲增生带和叠复构造单元。中国大陆板块的克拉通包括华北、扬子、塔里木和华夏四个;大陆碰撞造山带包括天山—西拉木伦河、昆仑—秦岭—大别、喜马拉雅、萍乡—江山—绍兴和台湾五个。大陆俯冲增生带包括吉黑、准噶尔、柴达木祁连、羌塘—拉萨—松潘和江南五个。这种分区同时把形成时代和区域构造形成地质作用作为区划的主要根据,体现了构造单元的基本属性。     

Quantitative Expression of Heat Flow versus Tectonic Deformation in the China Continent： The Effects of Plastic-Flow Network and Stable Block

1 Introduction It has been understood in the study of terrestrial heat flow that the distribution of heat flow in the interior of continent is influenced by a large number of factors, involving heat sources (e.g. mantle heat flow, heat production of radioactive elements in the crust, magmatic activity, and heat production of tectonic deformation), heat transfercondition (e.g. thermal conductivity and thickness of media), groundwater circulation, etc. On the background of these factors it is pa…     

赣西北幕阜山-九岭山一带前震旦纪构造变形

赣西北幕阜山-九岭山一带中元古界双桥山群是一套被震旦系不整合覆盖、成层有序的正常沉积地层.其内近东西向褶皱(同构造期热液事件)叠加早期近南北向褶皱为华夏板块与扬子板块碰撞拼贴过程中在板内留下的痕迹,板内构造与拼贴带为同期构造运动形成的不可分割的统一体.根据侵位于东西向褶皱核部的漫江单元、山口单元(斜长花岗岩)单颗粒锆石直接蒸发年龄(分别为846±7 Ma与805±75 Ma),以及与东西向褶皱伴生的古断裂特征等证据表明该区构造变形至少发生在800 Ma之前的前震旦纪,可能与格林威尔运动相当,由此证明江南古陆是客观存在的.     

东秦岭-大别造山带北侧中新生代差异构造变形

受多期非均衡造山作用以及多构造体制的叠加,东秦岭-大别造山带北侧中新生代发生差异构造变形.基于区域构造动力学机制,将中新生代构造变形分为4个期次:印支期(T2-T3)、早燕山期(J1)、中燕山期(J2-K1)和晚燕山-早喜马拉雅期(K2-E).通过野外地质剖面和地震剖面的构造解析,认为印支期-中燕山期主体变形方式为逆冲...     

Analysis of Error Caused by Replacing Spherical Shell with an Elastic Plate Model in Studying Bending Deformation of the Lithosphere

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＶｅｎｉｎｇＭｅｉｎｅｓｚ（１９４１）ｕｓｅｄｅａｒｌｉｅｒａｎａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｓｏｌｕ－ｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｂｅｎｄｉｎｇｏｆｅｌａｓｔｉｃｔｈｉｎｐｌａｔｅｓｔｏｃａｌｃｕ－ｌａｔｅｔｈｅｖａｒｉ...     

龙口-莱州断裂带中段韧-脆性构造变形特征及其动力学

初步总结了龙口-莱州断裂带中段的地质特征,论述了断裂构造岩的分类特征及其复合关系,概括了韧-脆性剪切带内的韧性变形构造、矿物塑性变形和岩石变形组构等构造变形特征,划分了韧-脆性断裂带的活动期次,探讨了断裂带的演化特点.通过岩组分析、差应力值估算及温压条件判断,笔者还对断裂带进行了动力学分析.     

Mesozoic-Cenozoic Multi-Stage Intraplate Deformation Events in the Langshan Region and their Tectonic Implications

In the Langshan region, northwestern China, marked multi-stage intraplate deformation events have occurred since the Mesozoic, including（1） northeast-striking ductile left-lateral strike slip during the Middle-Late Triassic, which is closely related to the collision between the North China and the Yangtze plates;（2） top-to-the-southeast thrust with northwest-southeast trending maximum compression during the Late Jurassic;（3） nearly eastward detachment during the Early Cretaceous;（4） top-to-the-northwest thrust with northwest-southeast trending maximum compression during the Late Cretaceous and Early Cenozoic;（5） northeast-striking brittle left-lateral strike slip with nearly north-south trending maximum compression; and（6） northwest-southeast extension during the Middle-Late Cenozoic. All these deformation events belong to the intraplate deformation across the entire Central Asian region and respond to the tectonic events along the plate boundaries or deep tectonics. The structures developed in early events in the crust were the most important factors controlling the later deformation styles, and few new structures have later developed. Based on previous research and our results, the paleostress inversion in the Langshan region shows that the Mesozoic intraplate deformations in the study region mainly resulted from the tectonic events from the Paleo-Pacific region and have no or a weak relation to the Tethys region. During the Late Jurassic, the maximum compression from the Mongolia-Okhotsk region cannot be excluded. The Langshan region is the bridge between southern Mongolia and the western Ordos tectonic belt and is thus important to understand the nature and relationship between both regions.     

大巴山弧形构造带中段渔渡地区侏罗纪叠加变形研究

大巴山构造带是秦岭造山带南部发育的一个以逆冲推覆构造为特征的构造带。通过在大巴山弧形构造带中段渔渡地区进行的详细构造解析发现,大巴山构造带在侏罗纪以来经历了至少两期变形叠加,变形地层三叠系嘉陵江组—侏罗系沙溪庙组。早期变形以与滑脱构造相关的轴向北西—北北西向箱状或隔挡状褶皱为主,并在深部发育顺层滑脱构造,变形时代为晚侏罗世到早白垩世。晚期变形与北侧逆冲相关,导致右行走滑变形,主要形成右行走滑断层和北西—北北西向紧闭褶皱,变形时代比第一期稍晚,为晚侏罗世之后到早白垩世。两期变形形成的褶皱延伸方向一致,与区域构造线的方向协调,而且在远离北侧镇巴断裂的地区变形强度有减弱的趋势,两期变形叠加形成共轴或斜交叠加构造。研究表明,变形与大巴山冲断—推覆构造带向南逆冲有关。     

新疆东准噶尔卡拉麦里构造带多期变形和金叠加成矿

卡拉麦里韧-脆性剪切构造带形成于华力西中晚期,分属碰撞造山挤压和伸展造山走滑-伸展2个构造变形期,历经逆冲推覆、左行走滑、右行走滑和伸展4个主要演化阶段,金成矿空间上分布于碰撞期逆冲推覆型韧性剪切带中,成矿发生在转换造山及伸展造山时期,属C2-P(290～260Ma)走滑伸展阶段成矿事件。构造变形对金成矿的控制作用在空间上表现为深部构造层次韧性变形与其之上的中浅构造层次的韧脆性和脆性变形存在地质间断,金成矿与韧脆性、脆性变形同步且与韧性变形呈明显叠加复合关系,赋矿韧脆性和脆性构造统一于右行走滑剪切-伸展成矿体系中,具有不同的构造变形层次、变形特征和矿化特征。构造与金成矿空间叠加关系,有相应的两期成矿年龄响应和多阶段、多物质复合成矿的记录,代表一种时间有早晚、空间有重叠、物质来源多成因的叠加复合成矿关系。构造带韧-脆性变形转换与金成矿活动是区域构造背景发生明显转换过程中的多期变形和叠加成矿的形成机制,(成矿)动力学背景分别代表了碰撞造山期的逆冲推覆韧性变形、碰撞造山-伸展造山转变期的右行走滑韧脆性变形和金初始成矿、伸展造山期的脆性变形和金主成矿活动。与周围地质体的时间、物质关系探讨表明,金成矿受火山质围岩矿源层、构造生成演化及华力西晚期碱性花岗质岩浆侵位活动三大因素控制。     

秦岭洛阳—伊川—十堰—秭归地学断面大陆岩石圈的岩石学模型

根据该地学断面Ｖｐ结构模型,造山带中基性火成岩、金伯利岩和花岗岩中的深源包体资料,以及火成岩和变质岩,特别是超高压变质岩和超基性岩的分布和组成所揭示的壳幔深部组成的信息,结合与相对应的岩石实验Ｖｐ数据的对比,建立了秦岭洛阳－伊川－十堰－秭归地学断面及邻区的岩石圈组成的岩石学模型。这一岩石学模型表明,华北与扬子克拉通,南北秦岭造山带与其克拉通的过渡带岩石圈的岩石学模型各不相同。华北克拉通下地壳是以麻粒岩相中酸性片麻岩和紫苏花岗岩为主,同时含有基性麻粒岩,而扬子克拉通的下地壳是以角闪岩相－麻粒岩相酸性片麻岩和ＴＴＧ为主体,广泛存在基性火成岩层。南北秦岭造山带的中下地壳各自继承了扬子和华北克拉通的中下地壳的特点,但已被强烈改造;南北秦岭造山带上地幔组成差异性较大,北秦岭上地幔上部以榴辉岩及榴闪岩为主,而南秦岭以蛇纹石化橄榄岩为主体,各单元１００ｋｍ以下的地幔都是一样的,都是石榴石二辉橄榄岩组成。因此,秦岭造山带是一个具有近３０亿年历史的由不同大陆块体拼合组成的,不具简单的岩石圈分层结构样式。     

西昆仑—帕米尔造山带及其北缘前陆盆地板内变形构造

笔者总结了西昆仑—帕米尔造山带及塔西南前陆盆地板内变形的各类构造模式、构造分带、新生代变形格局及构造演化,提出其新生代板内变形具有弧形构造分段性和阶段性演化的特点,发现了依格孜牙、柯克亚、桑株—杜瓦、卡兹克—阿尔特薄皮弧形推覆构造、齐姆根主弧形构造段及玉力群—克里阳构造段的三角带构造及叶尔羌—棋盘对冲过渡型弧形构造。认为对冲过渡型弧形构造及各弧形构造分段间的斜冲走滑带是塔西南前陆盆地板内变形的特殊产物。     

南极普里兹造山带性质及构造变形过程

南极大陆足世界上最古老的大陆之一,是冈瓦纳大陆的重要组成.第一次南极科学考察以来,中国地质科学院一直参加南极研究.目前为止,已有33人次参加了14次南极考察,其中2人进入南极内陆格罗夫山考察.经过几代科学家20多年的努力,取得了一系列成果.传统观点认为,东南极大陆是由太古宙陆核与围绕陆核的元古宙活动带组成,东冈瓦纳大陆在晚元古代格林威尔事件后完成统一大陆的构建.上世纪90年代初,在原属于环东南极格林维尔活动带的不同部位识别出-系列晚新元占-早古生代的泛非期(约500 Ma)构造热事件,对传统的东南极大陆模式提出了挑战.其中,普里兹湾地区泛非构造热事件在最近几年的研究中被中国科学家证明向南延伸到南极内陆的格罗夫山一带,在东南极大陆内部形成了一条泛非期构造带.然而,普里兹带的构造属性一直受到研究者的争论.人们关注的焦点是这条泛非期普里兹构造带到底是一条陆内变形带?还是板块碰撞带?因为这个问题直接关系到东南极大陆的结构与形成时代,更关系到东冈瓦纳大陆形成演化过程的重建.2007年,"南极普里兹带1:50万地质图编制"与"南极埃默里冰架-格罗夫山综合地质调查与研究"课题组对普里兹带研究取得了重要进展:①完成了我国在南极的第一张中比例尺地质图,为普里兹构造带的研究、为探讨冈瓦纳大陆的重建,奠定了新的基础;②格罗夫山地区首次发现高压麻粒岩,根据石榴子石的化学环带和单斜辉石原始成分的恢复获得峰期变质条件为12.9~15.8 kb、810~910℃,减压退变质条件为7.6~10.3 kb、700~760℃,具有顺时针演化的P-T轨迹.SHRIMP锆石U-Pb定年揭示高压变质作用发牛的时代为545~542 Ma.这项成果首次为确认普里兹构造带为碰撞造山带提供了直接的岩石学证据;③普哩兹构造带麻粒岩地体变质作用、花岗岩浆侵位构成的热事件经历了ITD+IBC发展轨迹,也是大陆碰撞带的指示标志;④基本上确定了普里兹构造带构造格架与变形序列及演化过程;⑤发现格罗夫山地区大型低角度韧性剪切变形带,变形时代为.530~480 Ma;⑥格罗夫山地区NENNE向延伸的沟谷-纵岭地貌特征是由于晚中生代到新生代区域上蓝伯特裂谷发育过程中形成的.     

川黔湘构造带构造样式及深部动力学制约

川黔湘构造带可划分为4个不同的构造带,其中雪峰山构造带地理位置特殊,恰位于华南块体南北向重力梯度带上,两侧岩石圈厚度差异显著,其成因机制历来是争论的焦点。雪峰山构造带基底是一个花状结构,与川黔隔槽式褶皱带构成一个整体,为一个厚皮结构。雪峰山基底在沅麻盆地隆升最高,表现为压扭性构造特点。参考深反射剖面,绘制了研究区浅层与深部结构地质剖面。板块受挤压,中、上地壳与下地壳存在不同的耦合方式,对此分析了研究区下地壳的变形过程。雪峰山下地壳向下存在对冲,形成山根,但并没有俯冲至地幔。随地壳加厚,岩石圈发生弯曲,下地壳与上地幔存在瑞利泰勒不稳定性,并下沉至软流圈地幔。晚中生代,伸展背景下的软流圈上涌使雪峰山以东岩石圈发生拆沉,致使两侧岩石圈厚度出现差异。     

琼东南盆地深水区岩石圈伸展模式及其对裂后期沉降的控制

为了揭示盆地深水区演化及裂后期大规模沉降的成因机制, 在琼东南盆地典型的、高品质地震剖面地质构造精细解释基础上, 结合岩石圈变形的挠曲悬臂梁模型和挠曲均衡模型, 应用正演和反演模拟技术, 定量恢复了该盆地所处地区的上地壳、地壳以及岩石圈的伸展程度.结果表明, 琼东南盆地自陆架边缘到深水坳陷区, 岩石圈上地壳的伸展系数较小, β值最大为1.23~1.32;整个地壳的伸展系数变化较大, 盆地边缘隆起区的β值在1.1~1.2之间, 向盆地中部β值逐渐增大到3.14;而对整个岩石圈而言, 其伸展系数β值由陆架到陆坡深水盆地也从1.2逐渐增大到4.2.根据对南海地区的构造及岩石圈和地壳的结构分析认为, 与McKenzie的岩石圈均一伸展以及由热控制的裂后期缓慢沉降过程不同的是, 上述与深度相关的岩石圈伸展减薄是由南海西北次海盆扩张过程中深部物质的离散上涌流动所导致的下地壳的快速而强烈的塑性流动所引起的, 并由此建立了琼东南盆地的形成演化模式, 来解释和探讨深水坳陷区及裂后期快速而大规模沉降的成因机制.      

Earthquake-induced Soft-sediment Deformation Structures in the Dengfeng Area, Henan Province, China: Constraints on Qinling Tectonic Evolution during the Early Cambrian

Soft-sediment deformation structures are abundant in the Cambrian Zhushadong and Mantou formations of the Dengfeng area, Henan Province, China. Soft-sediment deformation structures of the Zhushadong Formation consist of fluidized deformation, synsedimentary faults, seismo-folds and plastic deformation; the Mantou Formation is dominated by small-scale horst faults, intruded dikes, fluidized veins, and seismo-cracks. These structures are demonstrated to be earthquake-related by analysis of trigger mechanisms, and may indicate the activity of the Qinling tectonic belt during the early Cambrian. Furthermore, the assemblages of soft-sediment deformation structures altered with time: large-scale, intense deformation in the Zhushadong Formation alters to small-scale, weak deformation in the Mantou Formation. This striking feature may have been caused by changes in hypocentral depth from deep-focus to shallow-focus earthquakes, indicating that the Qinling tectonic belt developed from the subduction of the Shangdan Ocean to the extension of the Erlangping back-arc basin. This study suggests that soft-sediment deformation structures can be used to reveal the activity of a tectonic belt, and, more importantly, changes in deformation assemblages can track the evolution of a tectonic belt.     

兰州地区活动构造格架与变形特征

兰州地区发育了北西西向和北北西向两组主导性活动构造带。大致以河口为界 ,东部地区主要为北西西向的马衔山—兴隆山左旋逆走滑活动断裂系 ,其新活动明显 ,是区内的主要控震断裂 ,112 5年兰州 7级地震就发生在其中的马衔山北缘断裂带的西端。河口以西为拉脊山北缘断裂和庄浪河断裂等一组北北西向的弧形逆冲断褶带 ,变形方式以逆断裂和断裂扩展褶皱为主 ,其新活动可能导致了 138年金城—陇西 6 34级地震、14 4 0年永登 6 14 级地震、苦水 5 12 级地震和 1995年永登 5 .8级地震的发生。兰州市区所在的兰州盆地则位于上述两组活动构造的交汇部位 ,其内同样发育了北西西向和北北西向两组具有成生联系的次级断裂 ,如刘家堡断裂、金城关断裂、雷坛河断裂及深沟桥断裂等 ,这些断裂具有孕育和发生中强震的构造条件。     

青藏高原东北缘现今构造变动与地震活动特征

笔者利用青藏高原东北缘20世纪70年代以来的精密水准网和跨断层流动形变网监测资料和近10a来高精度GPS观测结果,结合地质构造和地震活动,研究和探讨了该区现今构造变动和强震活动的一些特征和初步机理。结果表明：①研究区现今构造变动具有空间分布的不均一性和随时间演化的非平稳性,其总体趋势呈现为新构造时期以来的继承性;②构造变动过程中的快速隆升异常区和与之相伴生的高梯度变形带、以及显著地断层活动异常,是较强地震孕育的标志,地震往往发生在具有较高应变积累的区域附近;③印度板块对青藏高原的强烈挤压是该区构造变动与地震活动的主动力环境;构造变动和地震与块体活动及区域构造应力场变化密切相关。     

大兴安岭地区上古生界变形特征及构造层划分

大兴安岭地区古生界构造变形表明,上古生界自二叠纪末以来遭受了3期构造变形改造:第一期变形为二叠纪末华北板块与佳蒙地块碰撞造成的近EW向展布的断裂和褶皱构造,强度由南向北有减弱的趋势;第二期变形为侏罗纪西太平洋板块俯冲导致的NE—NNE向左行走滑断裂和褶皱构造;第三期为NW向具有右行走滑特征的断裂构造,时间大致在晚侏罗世—早白垩世。综合区域构造、沉积岩古地理分析对比,初步将大兴安岭地区上古生界划分为早古生代、D—C1、C2—P2、P3—T14个构造层:早古生代末加里东运动之后,在D—C1期间早期以伸展为主,总体表现为北海南陆的古地理特征;早石炭世末期松嫩地块与额尔古纳—兴安地块沿嫩江—扎兰屯一线碰撞拼接;C2—P2期间总体表现为造山后伸展特征,表现为北陆南海;P3—T1时期古亚洲洋的闭合,海水退出,转为陆相。     

大别造山带中上地壳变形特征——皖中张八岭地区印支—燕山早期构造变形研究

张八岭构造带是大别造山带的一部分,是造山带中上地壳出露地区。通过运用构造-地层学的理论和方法,以及对张八岭地区1：5万地质填图资料的分析和典型地区的构造解剖,认为：区内张八岭(岩)群与南华系—震旦系及其以上地层之间不存在强烈的构造运动界面,其作为大别造山带的组成部分发生了强烈的变形作用;印支—燕山早期区内主要存在3期构造变形：早期为一系列呈NXVW、近EW向的紧闭同斜褶皱,中期以韧性剪切带发育为特征,晚期以NW向SE的逆冲推覆作用伴生NNE向为主的宽缓褶皱。三期变形相互叠加,形成区内基本构造格架。伴随着扬子地块向华北地块的俯冲与碰撞,中上部地壳发生褶皱、逆冲推覆(前缘滑覆)作用等,三期变形为一递进变形过程。