米仓山前多层滑脱和基底隆升叠加变形构造特征与演化

正米仓山构造带位于扬子地块的西北部,为其内部的一构造单元,具有特殊大地构造位置。前人对米仓山构造变形特征做了大量的研究,但其变形模式与动力学模型一直以来都存在争议。本文综合运用详细野外地质观测,地震资料几何学解析和构造变形特征分析等手段方法开展了新一轮地质建模,提出了米仓山前带具有多层滑脱和基底隆升掀斜冲断叠加复合的变形模式。多层滑脱变形表现为米仓山前发育早三叠世嘉陵江组,二叠系,     

南大巴山冲断褶皱带区域构造大剖面的构建和结构分析

大巴山冲断带的结构复杂,在平面上城口-房县断裂将其分为北、南大巴山冲断褶皱带,北大巴山被认为是南秦岭造山带和扬子地块之间的拼合带,南大巴山代表了典型的前陆冲断褶皱带的特点。本文主要针对南大巴山冲断带进行构造解析。研究指出,南大巴山冲断带剖面上具有多层次和多期次滑脱变形的特点:浅层次的滑脱面为下三叠统嘉陵江组灰岩中的石膏层,卷入的层序为其后的中生界;深层次滑脱体系为沿着震旦系页岩和嘉陵江组膏盐层两个滑动面之间活动形成的冲断变形。完成了切过南大巴山不同构造部位的3条多资料约束的综合地质剖面,以此详细解析了冲断带深浅层次的冲断结构及分布规律,在平衡恢复的基础上,分析了该冲断带的几何结构和运动过程,确定了大巴山和川东两个不同构造单元的空间对接关系,提出南大巴山冲断带为一多层次、空间上强烈收缩的复杂薄皮冲断体系。     

准噶尔盆地南缘褶皱-逆冲断层带分析

讨论了与准噶尔盆地南缘褶皱-逆冲断层带有关的4个问题。(1)准噶尔盆地南缘褶皱-逆冲断层带具有纵向分带、横向分段和垂向构造分层的特征:纵向上由南至北可分为逆冲推覆构造带、基底卷入褶皱-冲断带和滑脱型褶皱-冲断带三个带;横向上,基底卷入褶皱-冲断带从西至东按横向调节带分为5个段,构造特征表现为反冲断层从不发育到向南反冲的位移逐渐增大、反冲断层所滑脱的层位亦逐渐加深;滑脱型褶皱-冲断带以红车断裂为界划分为西段和东段,西段构造运动弱,构造变形具双层结构;东段构造运动较强,发育大型冲向后陆的反向逆冲断层,构造变形多具有3层结构。(2)逆冲断层-褶皱类型按其形成机制分为基底卷入型冲断-褶皱、滑脱型冲断-褶皱以及基底卷入-滑脱混合型冲断-褶皱3大类,其中,基底卷入型冲断-褶皱的特征是褶皱作用发生在逆冲断裂之前,而滑脱型冲断-褶皱以冲断和褶皱同时或冲断层先于褶皱形成为特征。(3)本区存在横向和纵向传递带。横向调节带一般分布于基底卷入型褶皱-冲断带,主要为左旋走滑断层;纵向传递带分布于滑脱型褶皱-冲断带,以逆冲断层系斜列分布和位移纵向斜列传递为特征。(4)褶皱-冲断带形成的主控因素主要有:近南北向的水平挤压作用,上新世末—早更新世末和晚侏罗世末发生的构造变形以及古近系、下白垩统和下—中侏罗统发育的三套异常高压泥岩层相关的滑脱作用。     

准噶尔盆地南缘中段山前复杂构造变形特征及形成演化

准噶尔盆地南缘中段紧邻北天山山前，构造变形错综复杂。山前发育的三排构造的形成时间存在许多认识上的分歧，对演化过程中褶皱和断裂的变形叠加特征缺少系统的对比分析。笔者在前人研究的基础上，利用地震资料解释、平衡剖面恢复、构造物理模拟等研究手段，结合断层滑移距、伸展压缩速率定量分析方法，对研究区的构造变形特征和叠加演化过程进行了系统的分析。研究认为：(1)南缘中段三排构造自南向北,变形强度由强变弱；第一排背斜受控于基底卷入型断裂体系，第二、三排背斜受控于顺层滑脱型断裂体系，构造之间具有形成递进的演化关系，叠加形成多种复合构造样式。(2)断层滑移距总体“由深至浅”逐渐变小，具有继承性发育的特点；主干断裂滑移距存在明显的拐点，是多期次活动的有力证据。(3)基底大型逆冲断裂是先存断裂，后期继承性发育；基底卷入型褶皱–冲断带是褶皱作用发生在逆冲断裂之前，后期表现出边断边褶特征；滑脱型褶皱–冲断带是冲断和褶皱同时或冲断先于褶皱形成。(4)第一排背斜形成于侏罗纪末期，第二排背斜在此时期形成微弱雏形，并在古近纪末期形成明显轮廓；第三排背斜形成于新近纪末期；第四纪至今的强大挤压作用使3排背斜被断裂强烈改造。     

含盐沉积盆地挤压盐构造及其对油气成藏的意义

挤压盐构造是在区域挤压应力场作用下形成的一种重要的盐构造类型,对沉积盆地内油气的生成、运移和圈闭成藏等具有重要的影响。在过去几十年内,挤压盐构造研究取得了重要进展,有效指导了挤压型含盐沉积盆地油气藏勘探。在综合分析盐岩物理特性、挤压盐构造变形演化,以及盐构造形成对油气成藏分布影响的基础上,探讨了挤压盐构造变形演化特征,分析了国内外典型含盐褶皱冲断带及其油气成藏特征;通过对比国内外含盐褶皱冲断带盐构造及典型油气藏,总结出国内外典型的含盐褶皱冲断带盐岩层均参与了构造变形,使得由造山带向盆地腹地,构造变形由强烈基底卷入逆冲推覆变形逐步过渡到薄皮滑脱褶皱变形,并影响褶皱冲断带内油气成藏的分布。最后,分析了目前我国含盐褶皱冲断带盐构造研究存在的问题以及未来盐构造研究方向。     

川东北地区通南巴背斜中三叠世以来构造变形时间厘定及其地质意义

通南巴背斜位于四川盆地东北部,中三叠世以来经历多期构造挤压与叠加作用,其形成与演化主要受到米仓山构造带由北西向南东冲断挤压作用的控制以及大巴山构造带由北东向南西构造叠加的影响,因此,厘定通南巴背斜的构造活动时间可以有效约束米仓山中三叠世以来陆内变形时间,亦对区域构造变形时序以及米仓山基底冲断变形特征有指示意义。本文以两条地质剖面为基础,刻画出背斜南翼中-上侏罗统旋转生长地层特征,表明地层发生褶皱的启动时间为中侏罗世晚期-晚侏罗世早期,并且通过长剖面解释,认为米仓山基底发育楔入冲断构造,楔端点位移沿前震旦系滑脱层向盆地扩展传递导致了通南巴背斜NE向构造的形成。磷灰石裂变径迹热模拟显示,通南巴背斜分别于晚白垩世早期(95~90 Ma)和新生代中晚期(~24 Ma)开始快速隆升剥蚀,隆升速率分别为0.06~0.085 mm/a和0.133 mm/a左右。通过汇总区域低温热年代学样品点,分区建立构造变形时空序列,得出川东北地区在中-晚侏罗世、白垩纪以及始新世-中新世分别发生一次米仓山由北向南的构造扩展以及大巴山由北东向南西的构造叠加作用。     

天山南麓库车晚新生代褶皱-冲断带

库车褶皱冲断带位于天山南麓,由近东西走向的多条构造带组成。三叠系暗色泥岩、侏罗系煤层、古近系库姆格列木组膏盐层和新近系吉迪克组膏盐层构成库车褶皱冲断带的区域性主滑脱面。褶皱冲断带底面由北向南逐渐抬高。褶皱冲断带主体发育盖层滑脱-冲断构造(薄皮构造),基底卷入型冲断构造(厚皮构造)见于北缘的根带。新生界膏盐层之上构造变形以滑脱褶皱为特色,之下以冲断构造为特色。库车褶皱冲断带是印度-亚洲碰撞远程效应下,(南)天山晚新生代造山过程的产物。褶皱冲断带构造变形的动力来源主要是造山楔向塔里木盆地推进所形成的挤压构造应力。褶皱冲断带构造变形的起始时间为约23Ma,构造变形具有阶段式加速的特点,已经识别出约23Ma、约10Ma、5~2Ma和1~0Ma共4个变形加速期。褶皱冲断带的演化过程为前展式,褶皱冲断带前锋向南推进的同时,后缘持续变形。     

中生代多向挤压构造作用与四川盆地的形成和改造

远离活动板块边缘的四川盆地以其周缘复杂分布的褶皱构造带而著称,这些构造带的成因及其大地构造背景一直是华南大地构造研究的焦点之一。本文基于区域构造编图、褶皱构造样式和叠加变形分析,论述了四川盆地及其周缘中生代挤压变形特征及其定型时代,确定了重要构造事件及其产生的构造样式。研究显示,四川盆地及其周缘地带中生代经历了3个重大构造事件,每个构造事件产生的构造形迹在空间上发生复合和联合,造就了四川盆地及其周缘复杂的构造组合样式。中晚三叠世碰撞造山事件(印支运动)在扬子地区形成近W-E向褶皱构造,扬子地块西缘伴随着松潘—甘孜褶皱造山带的形成,发育了龙门山—锦屏山逆冲-推覆构造带及川滇前陆盆地,奠定了川—渝—黔—滇大型沉积盆地,构成四川盆地的原形。中晚侏罗世时期(燕山早幕),东亚构造体制发生重大变革,来自北部、东部、西部和南部的板块多向汇聚导致了大陆多向汇聚构造体系的形成和发展,其中秦岭造山带的再生活动导致南部米仓山—大巴山前陆构造带的形成和发展;来自太平洋板块向西推挤,导致了川东地区NW向突出的弧型构造和川南华蓥山帚状构造的形成;羌塘地块的向东侧向挤出,在扬子地块西北缘发生褶皱逆冲变形(龙门山—锦屏山构造带)。这期多向挤压事件强烈改造了四川T3-J1-2原形盆地,周缘褶皱构造带基本定型。早白垩世晚期的挤压事件(燕山晚幕)进一步改造了四川盆地,NW-SE向构造得到加强。除了西缘以外,四川盆地其他周缘褶皱构造带主体定型于晚侏罗世的陆内造山作用阶段,是扬子克拉通周边造山带在周邻板块多向汇聚作用下引发的再生复活的结果,成为中国东部陆内汇聚构造体系的重要组成部分。     

四川盆地周缘冲断带构造演化及变形差异性研究

四川盆地西缘和北缘被前陆冲断带围限,各冲断带在构造演化和变形特征上具有明显的差异。龙门山前陆冲断带主要经历了两期明显的缩短变形:印支期和新生代,龙门山南段以新生代变形为主,以中—高角度基底卷入的叠瓦构造为特点,而北段以印支期变形为主,表现为低角度基底卷入的叠瓦构造。米仓山前陆冲断带主要经历了四期逆冲变形:印支期、中侏罗世早期、晚侏罗世—早白垩世及新生代,构造变形在平面上以叠加构造为特征,剖面上以中—下三叠统为界,滑脱层以下,基底卷入型冲断构造、反冲构造及断层相关褶皱较为发育,而在该滑脱层之上冲断构造和反冲构造不发育。大巴山前陆冲断带主要经历了三期逆冲变形:印支期、中侏罗世中—晚期及新生代,构造变形具有多层次滑脱的特点。由南西向北东,构造变形由以脆性为主逐渐转变为以韧性为主。     

通南巴背斜几何学、运动学与构造模型

通南巴背斜发育于四川盆地东北米仓山冲断构造带和大巴山弧形冲断构造带的构造叠合部位, 其形成与演化受到米仓山与大巴山的联合影响, 然而目前其变形特征以及变形机制认识尚且不清楚, 精细研究通南巴背斜构造几何学、运动学对于揭示背斜成因机制以及认识陆内构造变形具有积极作用.本文以覆盖通南巴背斜的三维地震资料为基础, 运用断层相关褶皱理论和平衡复原等方法, 精细刻画出通南巴背斜几何学与运动学特征, 并建立构造模型, 探讨其成因机制.研究表明, 通南巴背斜总体具有"东西分段、上下分层、早晚期构造叠加"的特征, 具体表现为: 1)受控于三叠系嘉陵江组膏盐滑脱层、志留系泥岩局部滑脱层以及前震旦系滑脱层, 通南巴背斜分为上、中、下、深4套构造层, 表现为多层滑脱变形特征, 其中, 中部构造层变形强度最大; 2)深部(前震旦系)构造楔发育于整个通南巴背斜, 其个数和几何学形态的变化直接影响了上覆背斜形态以及分段性背斜高点差异; 3)位移沿楔端点向前传递过程中, 受到川中刚性基底的阻挡, 背斜前翼旋转, 形成次级褶皱调节断层; 4)通南巴背斜晚期受大巴山向西南推覆挤压的叠加作用, 表现为中部构造层在东北段发育一系列双重构造和叠瓦构造, 并导致嘉陵江组以上地层被动变形褶皱.     

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。     

华北地块南缘向北的薄皮推覆构造及北秦岭加里东造山作用

通过对华北地块南缘向北的薄皮推覆构造及北秦岭构造带结构、构造特征分析，认为它们同属于加里东期造山作用产物。北秦岭属于加里东造山带根带（即核部），华北地块南缘小秦岭（及豫西）地区属于该期造山带的外带，渭北褶皱隆起区则属于其前锋冲断褶带。秦岭造山带现今几何模型是一个复合型不对称扇状大陆造山带。     

Differential Hydrocarbon Accumulation Controlled by Structural Styles along the Southern and Northern Tianshan Thrust Belt

The Kuqa and the Southern Junggar foreland thrust belts, which lie to the southern and northern Tianshan, respectively, were formed under a strong compressional tectonic setting. Due to the differential propagation and deformation under the control of the décollement horizon, the structural deformation styles differ in the Kuqa and Southern Junggar thrust belts. Imbricated stacking is developed in the Kuqa thrust belt, forming a piggyback imbricated pattern of faulted anticline and fault-block structural assemblage dominated by salt structures. In contrast, wedge-shaped thrusts are developed in Southern Junggar, mainly forming vertical laminated patterns of multi-wedge-structure stacks strongly influenced by the décollement horizons. The different deformation patterns and structural styles of the north and south of Tian Shan control the contrasting characteristics of hydrocarbon accumulation in the foreland thrust belts of the Kuqa and the Southern Junggar thrust belts, including the variance in the hydrocarbon trap types, pathway systems and hydrocarbon-bearing horizons. Proven by the hydrocarbon accumulation research and exploration achievements, recent exploration targets should focus on sub-salt piggyback imbricated structural patterns in the Kuqa and the deep laminated patterns in the Southern Junggar thrust belt.     

扬子北缘晚造山阶段弧形构造特征与盆地演化

扬子北缘晚造山阶段(即晚侏罗世—晚白垩世)发育以弧形构造为特征的前陆薄皮逆冲—褶皱构造,包括了沿秦岭—大别造山带发育的北西向的大洪山和大巴山弧形带,以及沿江南—雪峰造山带发育的北东向的川东—湘鄂西弧形带。详细的构造解析、盆地沉积及物源特征综合分析表明,弧形构造不仅将早期的前陆序列卷入变形,并且控制了晚侏罗世—晚白垩世的盆地演化和古地理格局。总结扬子北缘晚造山阶段的盆山演化特征,可以将其划分为3个阶段:(1)晚侏罗世—早白垩世早期,大洪山和大巴山弧形带的发育控制了四川盆地东北部及秭归盆地上侏罗统蓬莱镇组的沉积,川东—湘鄂西弧形带限制了盆地的东南边界,加之位于四川盆地西部的龙门山逆冲带,三面围限构成具前渊沉降的克拉通内盆地或称为“墙围盆地”(walled sedimentary basin);(2)早白垩世中期—早白垩世晚期,大洪山和大巴山弧形带的逆冲构造变形逐渐减弱,而川东—湘鄂西弧形带继续向北西扩展,构造线呈北东向展布,在弧形带前缘的宜昌地区形成沉积中心,并覆盖了现今的黄陵背斜;(3)晚白垩世,川东—湘鄂西弧形带继续向北西推进,构造线呈北北东向展布,弧形带北翼的黄陵背斜初始隆起,沉积中心分别位于北翼宜昌地区及南翼习水地区。与此同时,在弧形带内部薄皮构造的向斜部位形成楔顶沉积,发育如恩施盆地、黔江盆地、来凤盆地等一系列规模较小的背驼式盆地。     

四川龙门山地区反转构造样式分析及其成因机制探讨

反转构造是当今构造地质学研究的新兴热点领域,本文尝试以反转构造和断层相关褶皱理论来探讨龙门山褶皱冲断带及川西前陆盆地中的反转构造样式及其成因。著者在综合前人研究成果的基础上,通过野外地质调查,室内构造分析与建模系统研究了龙门山地区典型的反转构造样式,讨论了龙门山带的反转性质,主干断裂的成因以及反转动力学机制。研究表明,龙门山的发育机制为一斜向正反转过程,区内发育有反转断层转折褶皱、被动陆缘型反转滑脱褶皱、反转断层传播褶皱以及受古生代裂谷控制的反转构造等反转构造类型;反转时期主要为印支期,本区在印支运动之前同时属被动陆缘和裂谷的构造背景;进入印支期后,受扬子陆块、华北陆块、羌塘陆块之间相互碰撞的影响而造山。该过程在本区不同地段表现存在差异,这种差异受控于前期的构造格局以及后期不同方向挤压应力的叠加。四川前陆盆地的发育和该过程有密切的联系,盆地内部具有裂谷构造反转的证据。     

Provenance of detrital zircons in the Late Triassic Sichuan foreland basin: constraints on the evolution of the Qinling Orogen and Longmen Shan thrust-fold belt in central China

In this article, we present in situ U–Pb and Lu–Hf isotope data for Upper Triassic detritus in the Sichuan region of northwestern South China, which was a foreland basin during the Late Triassic. The aim is to determine the provenance of sediments in the foreland basin and to constrain the evolution of the surrounding mountain belts. U–Pb age data for the Late Triassic detrital zircons generally show populations at 2.4–2.6 Ga, 1.7–1.9 Ga, 710–860 Ma, 410–460 Ma, and 210–300 Ma. By fitting the zircon data into the tectonic, sedimentologic, and palaeographic framework, we propose that the north Yangtze Block and South Qinling–Dabie Orogen were the important source areas of sediments in the northern part of the foreland basin, whereas the Longmen Shan thrust-fold belt was the main source region for detritus in other parts of the foreland basin. The South Qinling–Dabie Orogen could also have served as a physical barrier to block most detritus shed from the southern North China Block into the foreland basin during the sedimentation of the Xujiahe Formation. Our results also reveal that part of the flysch from the eastern margin of the Songpan–Ganzi region had been displaced into the Longmen Shan thrust-fold belt before the deposition of the foreland basin sediments. In addition, the Lu-Hf data indicate that Phanerozoic igneous rocks in central China show insignificant formation of the juvenile crust.     

莫霍面地震反射图像揭露出扬子陆块深俯冲过程

近垂直深地震反射剖面对莫霍面变化的观测 ,强有力地说明大陆莫霍面的复杂特征记录了岩石圈的构造历史。横过大别山造山带前陆的深地震反射剖面长约 1 4 0km ,记录时间达 3 0s ,探测深度超过莫霍面深达岩石圈地幔。深地震反射剖面揭示出扬子陆块与大别山造山带结合部位的岩石圈精细结构、清晰的莫霍面及其变化特征。作为相关解释的第一步 ,我们将探测到的莫霍面变化特征与其他特殊反映不同地质年代和岩石圈构造历史的深地震反射剖面进行对比 ,以追索扬子陆块与大别山造山带的岩石圈构造过程。总体北倾的莫霍面和同样北倾的下地壳结构记录了中生代扬子陆块的向北俯冲。北倾的莫霍面错断、叠置现象描述出扬子陆块的俯冲过程。大别山前向北和向南倾斜的交叉反射图像 ,反映了扬子陆块与大别山造山带岩石圈尺度的碰撞关系     

米仓山、南大巴山前缘构造特征及其形成机制

在对四川盆地东北部盆山结合部地表地质和石油地球物理资料综合分析的基础上,阐述了米仓山前缘构造、南大巴山前缘构造的几何学、运动学特征;发现了二者的共性和不同,二者均以双重构造为主,通过古生代构造层的叠置,而迅速抬升出露地表,米仓山前缘以被动顶板双重构造为主,即典型的"三角带"构造,南大巴山前缘以主动顶板双重构造为其显著特征;初步分析了原因,区域滑脱层,特别是嘉陵江组-雷口坡组膏盐岩滑脱层及古生界泥页岩滑脱层,构成了顶板和底板逆冲断层,其间的台地相碳酸盐岩构成了断夹块,受米仓山早期基底隆升和侧向挤压,形成了被动顶板双重构造,南大巴山递进挤压变形,形成了主动顶板双重构造。     

汉中──碧口地区的造山结构和构造

文章以勉略带为中心，概述了勉略带组成、分布，重点简介了组成勉略（康县一略阳段）中间混杂带的三个逆冲推覆（混杂）岩片带的岩石构造单元和构造变形序列以及产于混杂岩带中的蛇绿岩地质组成、岩石学和地球化学特征。在上述基础上结合南秦岭、摩天岭、龙门山、扬子西北缘晓华力西以来的变形构造几何学格局和古特提斯北部陆缘（古中国西南缘）构造组成轮廓后，将本区厘定为特提斯造山系一部分，建立两条结合带，双向汇聚体制，两列造山带（秦岭造山带、松潘─甘孜造山带），和一个共有的前陆（扬子西北缘）区域造山模型。