塔里木盆地北缘—南天山造山带盆-山耦合和构造转换

文章探讨了塔里木盆地北缘和南天山造山带的盆-山耦合和构造转换过程。塔里木盆地属于典型的叠合盆地,经历了多期构造演化。研究表明,在地史时期中,塔里木盆地北缘和相邻南天山造山带经历了多期和复杂的盆山耦合和盆山转换过程,形成多种类型盆山耦合和转换方式。(1)按时间域可划分为:早古生代陆内裂陷盆地-早期伸展造山-晚期挤压造山耦合,晚古生代陆内裂陷盆地-弧后造山-晚期碰撞造山耦合,中生代陆内前陆盆地-挤压造山耦合,古近纪前陆盆地-挤压造山耦合,新近纪—第四纪再旋回前陆盆地-挤压造山耦合;(2)按深度域可划分为:深部地幔俯冲型盆-山耦合,地壳分层滑脱拆离型盆-山耦合,基底滑脱拆离型盆-山耦合,古生代伸展和逆冲推覆型盆-山耦合,中—新生代逆冲推覆型盆-山耦合;(3)按运动学和动力学可划分为:逆冲推覆型盆-山耦合和接触关系、重力滑脱型盆-山耦合和接触关系、走滑转换型盆山耦合和接触关系、深部岩浆上涌焊接型盆-山耦合和接触关系、鳄鱼嘴型盆-山耦合和接触关系。     

扬子地块与南秦岭造山带的盆山系统与构造耦合

本文重新厘定了扬子地块西北缘晚古生代至早中生代沉积盆地的原型,在综合分析南秦岭造山带和勉略缝合带形成规律的基础上,对于南秦岭造山带与扬子地块北缘的拼合演化历史以及盆山耦合关系进行了研究。指出在晚二叠世晚期(长兴组沉积上段)和早三叠世早期(飞仙关组沉积下段)发生点式碰撞,在两个不同的大地构造单元之间形成了与碰撞相关的裂谷盆地群(包括开江-梁平裂谷、城口-鄂西裂谷和东部的当阳裂谷等),碰撞裂谷群的持续演化时间为5~6Ma,这一阶段典型的沉积标志为水下早期阶段形成的海相磨拉石层序。至早三叠世的嘉陵江二段沉积时期,两个不同地块的持续拼合导致大巴山和米苍山地区与周缘前陆盆地相关的古冲断带的形成,该阶段在缝合带接触部位发育角度不整合和河流相沉积,扬子地块其余大部仍然是保持连续的海相碳酸盐岩沉积。晚三叠世南秦岭造山带与扬子北缘之间的残余大洋消失,为整体闭合的碰撞后期阶段,沉积了须家河组开始的陆相碎屑岩系,大巴山和米苍山地区进入到了以陆相磨拉石为主的前陆盆地阶段,在扬子北缘形成了神农架-黄陵隆起和米苍山隆起。晚三叠世以后大巴山和米苍山地区进入了比较复杂的后期改造阶段,产生了多期的收缩性构造活动,包括以形成区域性的假整合和小角度不整合为特征的晚侏罗世-早白垩世早期(J₃-K₁)的低幅度活动期;以大巴山和米苍山冲断带的强烈改造为主,形成薄皮冲断构造系统的早白垩世晚期变形和以形成大巴山弧形冲断带和米苍山基底卷入的冲断带为特征的新生代晚期变形。     

哀牢山造山带构造演化及其两侧盆地耦合

哀牢山造山带的崛起和盆地耦合,对东西两侧沉降盆地的构造-沉积性质起关键性作用。转换构造性质不仅形成了逆冲推覆与走滑剪切联合作用的构造共生组合,形成两类不同性质的沉积盆地。     

苏鲁造山带北侧构造演化的几何学运动学特征

横穿诸城凹陷的南北向反射地震剖面揭示,苏鲁造山带北侧边界的中上地壳中存在着三层结构,即上部的胶莱盆地沉积盖层、中部的苏鲁楔状地体和下部代表华北板块的胶北地体;诸城凹陷边缘和内部断裂均显示同沉积正断层性质,苏鲁楔状地体中发育一组向北仰起的叠瓦状逆冲断层,而胶北地体显示了向南俯冲的态势.由此而论,可能存在着华北板块与扬子板块相向俯冲于苏鲁地体之下的陆陆碰撞机制,苏鲁地体可能具有与大别地体相似的花状造山带结构.     

下扬子独立地块与中生代改造型残留盆地

下扬子地块在古纬度、火山岩和花岗岩时空发育、区域成矿专属性、沉积建造和构造变形等方面具独特性,与扬子地块有显著差异,是一个晚古生代——中生代早期的独立地块。受燕山期苏鲁板间造山作用影响,下扬子地块直至燕山中期才“楔入”在印支期已拼合的扬子与华北地块,从而演化成独特的下扬子改造型残留叠合盆地。这种改造型叠合盆地的基本特点是:晚印支-早燕山同造山期前陆盆地沉积层和上叠的中燕山期陆相沉积层遭受大量剥蚀,并与古生-中生界海相沉积层一起被卷入强烈的多期次的燕山造山运动,晚白垩世——古近纪又强烈反转成为断陷盆地,形成鲜明的上部地壳的双层结构。这是造成下扬子地区海相古生-中生界油气地质勘探高复杂性、高难度性和高风险性的根本原因,也造就了下扬子区海相烃源岩的二次生烃和晚期成藏的优势。     

北山造山带南部早古生代构造演化：来自花岗岩的约束

北山造山带是中亚造山带的重要组成部分,处于天山造山带和索仑缝合带之间的关键构造位置,对认识中亚造山带的构造演化和古亚洲洋的最终闭合具有重要意义。本文选择北山造山带南部早古生代桥湾糜棱岩化花岗岩和金塔钾长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素和地球化学研究。结果表明,桥湾糜棱岩化花岗岩和金塔钾长花岗岩均形成于~430Ma,岩浆结晶锆石的二阶段Hf模式年龄分别为2.14~2.37Ga和1.32~1.72Ga。样品中含有少量继承锆石,继承锆石的Hf同位素特征与北山南部新元古代花岗质片麻岩类似。在地球化学组成上,两者均具有高的SiO2含量(73.18%~75.00%),弱过铝质,富集Rb、U、K等元素,亏损Ba、Nb、Ta、和Sr、P、Ti等元素的特点,类似于北山南部其它早古生代钾长花岗岩。它们的岩浆均起源于北山南部古老地壳基底的部分熔融,金塔钾长花岗岩可能还有幔源岩浆或新生下地壳的贡献。这同时也暗示了北山南部石板山地块与敦煌地块具有显著不同的地壳基底组成。结合敦煌地块早古生代高压麻粒岩的研究结果,我们认为北山南部早古生代岩浆活动可能与敦煌地块向北山南部石板山地块的碰撞、俯冲作用有关,反映了中亚造山带南缘的北山造山带在早古生代经历了造山带中微陆块与周缘克拉通碰撞拼贴的造山事件。     

苏鲁造山带深部构造的接收函数图象

宽频地震探测获得横切苏鲁造山带的滨州-日照剖面和蓬莱-青岛剖面的接收函数图象。在图中识别出一系列密度界面和断裂面。新Moho面深度35~41km,形态清晰连续完整,表明苏鲁造山带形成以来的壳幔相互作用已经相当彻底。苏鲁造山带和胶辽朝地块的岩石圈底面深度105km,靠近郯庐断裂逐渐抬升到90km。在苏鲁造山带内部识别出了造山过程中形成的构造界面。它们所勾画出的深部构造图案支持扬子板块拖带北中国板块边缘深俯冲剥蚀模型,并且指示苏鲁超高压变质带的北界位于莱西一线的胶莱盆地之下。     

苏鲁造山带古元古代超高温麻粒岩及其构造意义

本文报道了在苏鲁超高压变质带北端威海地区识别出的古元古代超高温泥质麻粒岩。泥质麻粒岩与大理岩、钙硅酸盐岩和片麻岩等变质表壳岩伴生。这些表壳岩以透镜体的形式产于经历了三叠纪超高压变质的新元古代正片麻岩中。泥质麻粒岩由石榴石、夕线石、斜长石、钾长石、反条纹长石、石英、黑云母、白云母和金红石组成。黑云母和白云母呈石榴石和夕线石的冠状体产出,为退变质矿物。相平衡模拟结果表明,麻粒岩峰期变质的温度和压力条件为~940℃和~1.2GPa。泥质麻粒岩中的锆石近等粒状或椭圆形,具有扇状或冷杉状分带,大多数具有平坦甚至亏损的重稀土配分模式,并有Eu负异常,为典型的麻粒岩相变质锆石。锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果给出了1845±9Ma的207Pb/206Pb加权平均年龄,表明超高温麻粒岩形成于古元古代。结合现有的其他研究结果,我们推测扬子板块北缘经历了古元古代的增生造山作用。     

秦岭造山带内宁陕断裂带构造演化及其意义

宁陕断裂是秦岭造山带内部发育的一条近东西向区域性断裂。研究表明,宁陕断裂运动学性质为左行走滑,变形早期为韧性变形,晚期叠加脆性变形。早期变形形成的同变形变质矿物的⁴⁰Ar-³⁹Ar定年结果显示,变形时代为169~162Ma左右,属于秦岭造山带碰撞后陆内变形阶段产物。宁陕左行走滑断裂的存在暗示着在中晚侏罗世之前,现今南秦岭构造带很可能分属于两个不同的构造单元。宁陕断裂北西侧具有古老变质基底,并有大量早中生代花岗岩体侵入;南东侧只发育中上元古宙浅变质火山-沉积组合,发育晚元古宙-早古生代基性侵入岩脉及一些碱性岩脉。中晚侏罗世-早白垩世期间,围绕着扬子地块西缘和北缘,发生过左行走滑变形,这可能与扬子地块在这个时期的顺时针旋转相关。     

松潘地块若尔盖盆地与西秦岭造山带岩石圈尺度的构造关系——深地震反射剖面探测成果

若尔盖盆地和西秦岭造山带作为青藏高原东北缘典型的新生代盆山构造,其接合部位的岩石圈结构及其深部构造关系为青藏高原东北缘板块碰撞的深部过程等研究奠定基础。横过盆山结合部位的深地震反射剖面长约63km,记录时间30s(TWT),探测深度超过莫霍面深达岩石圈地幔。该剖面首次揭露出青藏高原东北缘的盆山结合部位地壳和上地幔盖层的结构,发现了若尔盖盆地和西秦岭造山带下地壳以北倾为主的强反射特征,这种北倾的反射特征提供了若尔盖盆地俯冲到西秦岭造山带之下,而西秦岭造山带逆冲推覆到若尔盖盆地之上的地震学证据,初步揭示出若尔盖盆地和西秦岭造山带在挤压构造体系下形成的岩石圈尺度的构造关系,近于平坦的Moho反射特征反映两者在造山后期又经历了强烈的伸展作用。     

大别山北缘合肥盆地中,新生代构造演化

合肥盆地中、新生代经历了多次沉降和降升变化,侏罗系沉积作用分布于整个盆地,中、晚侏罗世盆地内地层遭受广泛剥蚀。白垩纪沉积物局限于盆地东部,最大剥蚀区在盆地东南部。下第三系沉积集中于断裂带控制的断陷盆地中,剥蚀主要在盆地东部和南部。根据南北向平衡剖面分析,早侏罗世盆地为南北挤压,晚侏罗世盆地拉张松驰形成东西向断层;白垩纪受东西向挤压,早第三纪为南北向拉张。东西向平衡剖面分析表明：在盆地内存在一条规模巨大的南北向巨型隆起,隆起形成干早白垩世早期延续到晚白垩世晚期。盆地经历了早侏罗世前挤压推覆,侏罗－白垩纪松驰下陷,白垩纪盆地西部及中部隆升,晚白垩世－早第三纪盆地受南北向拉张作用。形成北断南超的箕状断陷盆地;晚第三纪挤压降升。     

华北东部地区中生代盆地格局及演化过程探讨

华北东部中生代盆地演化受控于欧亚构造域的板块挤压拼接和滨太平洋构造域"洋-陆"俯冲碰撞两大动力学背景,与兴蒙造山带、秦岭-大别造山带、太行山隆起及郯庐断裂带等陆内及周边造山带的形成、深大断裂发育演化以及深部动力等因素有着密切的联系。早-中三叠世华北地区基本继承了晚海西期以来的构造格局和沉积特点,地势北西高、东南低,为一南陡北缓、呈NWW向展布的大型内陆沉积盆地;晚三叠世扬子板块与华北板块剪刀式碰撞拼接,华北地区全面抬升,且西部抬升小,东部抬升幅度大,盆地范围向西部退缩,沉积范围缩小,东部地区地势较高,地貌复杂,以隆升剥蚀为主;早-中侏罗世华北东部处于由古亚洲构造域向滨太平洋构造域演化的过渡阶段,该时期太行山的形成将华北地区分割成东、西两个大盆,西部鄂尔多斯盆地依然为一个大型沉积盆地,东部渤海湾盆地区在早-中侏罗世的早期为一些小的山间沉积盆地群,主要表现为对印支期造成的大量NWW或近EW向逆冲断层及阔缓褶皱所产生的低洼地区的充填,晚期则表现为披覆式沉积;晚侏罗世-早白垩世太平洋板块活动取代了扬子板块、西伯利亚板块活动对华北地区构造演化的控制地位,中国东部进入大规模的裂陷或断陷盆地发育阶段,且出现了明显的分区性:在盐山-歧口-新港-兰考-聊城断裂系以东,由于受郯庐断裂带左旋走滑构造应力场的控制,主要发育NW或NWW向断陷盆地,而在该断裂系以西至太行山以东的地区,受左旋走滑影响较弱,主要发育NE和NNE向断陷盆地,在张家口-蓬莱走滑断裂带以北的下辽河坳陷区,盆地的长轴方向为NNE,属郯庐断裂带内部的走滑拉张盆地;晚白垩世郯庐断裂带以西的华北广大地区整体处于隆升剥蚀状态,仅在河南信阳盆地及冀中、临清、黄骅坳陷的少数低洼地区接受沉积,多以红色河湖相粗碎屑为主。研究华北东部中生代盆地演化对于该地区前第三系油气勘探具有指导意义。     

大别山碰撞造山带的构造模型及其地质演化

在大别山碰撞造山带东段可以划分出北淮阳地块、岳西地块、四望地块３个构造单元。岳西地块中前寒武纪地质体普遍遭受过高压变质作用，构成一个高压—超高压变质地块的“核”，其上、下盘则是低压变质或未变质地块的“壳”，在空间上呈现出一种“夹心饼”式构造格局。高压变质地块上部边界的正断层和下部边界的逆断层是其“挤出”抬升机制的直接标志。大别山造山带“夹心饼”式构造模型的形成与古生代时期扬子板块向中朝板块的俯冲作用及中生代时期两大板块碰撞并快速抬升作用密切相关     

秦岭造山带武当地区古生代伸展构造

武当地块位于勉(县)略(阳)地区东侧,南部逆冲于扬子板块北缘之上,中-晚古生代期间曾经历过一期伸展构造作用。伸展构造系统以现今中元古代武当山群与新元古代耀岭河组之间的界面为主滑脱面,盖层系统由南往北滑脱拆离。沿主滑脱面上、下侵位了大量的基性岩席,其单颗粒锆石U-Pb年龄为401±14Ma和407±12Ma。滑脱系统上部次级滑脱面上新生白云母的40Ar-39Ar年龄为282±8.5Ma和261±0.25Ma,表明伸展作用可能一直持续到二叠纪。考虑到邻区同时代的碱性岩浆作用,作者认为伸展构造是伴随着古生代大规模的上地幔基性岩浆的底侵作用发生的,很可能代表了勉略洋打开的早期阶段。这对认识秦岭造山带的构造演化具有重要的意义。     

试论郯城—庐江断裂带的形成、演化及其性质

郯(城-)庐(江)断裂带由前白垩纪的3条重要的边界断裂连接而成:古郯庐断裂曾是连接秦岭—大别洋与苏鲁洋的转换断层,辽渤断裂是华北克拉通与胶辽克拉通之间的分界,敦化—密山断裂则是西伯利亚次大陆与一系列拼贴的外来(移置)地体间的分界。早白垩世,随亚洲大陆雏形的出现,郯庐断裂带形成并扩大其规模(如包括了依兰—伊通断裂)。江西的赣江断裂和鄂东南湘东北的团(风-)麻(城)断裂白垩纪时与郯庐断裂有相同的活动方式,可视为郯庐断裂带的南延。从本质上说,郯庐断裂带是一条斜向(左行)汇聚—剪切造山带,这一造山作用在中生代里是一个连续的分阶段进行的过程,左行走滑活动始自三叠纪,至早白垩世造山带形成,始于早白垩世晚期并于晚白垩世达到全盛的张裂活动则是造山带坍塌的反映。新生代起东亚地区进入新的地史阶段,郯庐断裂带进入消亡期,更新世时已明显解体为活动方式各不相同的若干段。文章还简要讨论了古郯庐断裂的形成时代、印支期走滑活动的性质和东亚大陆边缘地区的构造格架等问题。     

秦岭的大地构造演化

一项中瑞合作研究成果表明,中国秦岭属碰撞型造山带。秦岭是在中生代造山运动早期由华北大陆板块与扬子大陆板块碰撞而成。原存于两大板块之间的古特提斯洋在泥盆纪时即已开始消减,仅部分洋壳残余于碰撞混杂岩中。     

MULTISTAGE SUPERIMPOSED DEFORMATION AND THEEVOLUTION OF THE NORTHEASTERN MARGIN OF YANGTZE BLOCK

Multistage superimposed deformation has been discussed systematically based on the progress of the stratigraphic sequences of the northeastern margin of Yangtze Block. The new-discovered first stage deformation of those sequences occurred from the middle Triassic to the end of early Jurassic together with development of regional folding, which was resulted from the deep detachment shearing tending toward NW-WNW. The folds dip to east and fall down toward west, and were superimposed by the main stage folding. Thereafter, a series of folds were developed with axes trending toward northeast. Consequently normal folds occurred on the normal limbs while overturned fold on the overturned limbs during the first stage folding. The detachment or thrust was form edfrom late Jurassic to early Cretaceous. Due to the uplifting of Dabie and the Wannan Mountains in the north and south sides, the bi-directional thrusting belt was formed by gravity flowing from the Mountains toward the center of the basin along the north side of Xuancheng and south side of Guichi. The deformation geodynamics was discussed simply based on the newly recognized information about the tectonic evolution.     

秦岭造山带的构造格架和构造单位新划分

构造格架和构造单位是造山带中最重要的两个结构特征。秦岭构造格架是东西向与南北向构造共存的造山带。笔者以秦岭最新的实际资料按板块构造学说和抽拉－－逆冲岩片构造（或抽拉构造）观点编出新的地质构造图，提出秦岭是四类岩石地层－－地质体按非线性、混沌动力学的关系组合而成的拼贴叠置堆垛体，不存在自北而南或自南而北按时代形成的碰撞增生构造带。     

羌塘盆地性质及构造演化

羌塘盆地位于班公湖-怒江缝合带和西金乌兰-金沙江缝合带之间,是一沉积盆地,分为羌南坳陷、中央隆起、羌北坳陷。盆地形成演化受特提斯构造带地球动力学控制。对盆地地层格架和区内碎屑岩的主要矿物成分、化学成分、微量元素以及火成岩化学成分的分析表明,羌塘盆地系不同类型盆地叠置而成的多旋回叠合盆地。晚古生代至中生代初为克拉通裂谷盆地、晚三叠世-侏罗纪为前陆盆地、白垩纪-第四纪为挤压抬升阶段,形成山间断陷盆地。