晚中生代东亚多板块汇聚与大陆构造体系的发展

东亚大陆原型形成于三叠纪印支造山运动旋回,其周邻环绕的三大洋（古太平洋、蒙古-鄂霍茨克洋、中特提斯洋）于早侏罗世初期几乎同时向东亚大陆俯冲,开启了东亚多板块汇聚历史。文章通过总结东亚大陆晚中生代构造变形和构造岩浆事件的新近研究成果,简述了东亚多板块汇聚产生的三个陆缘汇聚构造系统（北部蒙古-鄂霍次克碰撞造山带、东部与俯冲有关的增生造山系统、西南部班公湖-怒江缝合构造带）、陆内汇聚构造变形体系和大陆伸展构造体系。在此基础上,重新构建了东亚多板块汇聚大陆构造-岩浆演化的时间框架,将其划分为三个阶段:早侏罗世（200~170 Ma）周邻大洋板块初始俯冲阶段和陆缘裂解事件,中晚侏罗世-早白垩世早期（170~135 Ma）周邻陆缘碰撞造山或俯冲增生造山作用、陆内再生造山作用和汇聚构造体系的形成;中晚白垩世（135~80 Ma）大陆岩石圈的减薄作用和大陆伸展构造体系的发育。研究认为,晚中生代东亚多板块汇聚在时空上的有序演化和深浅构造的复合叠加,不仅产生了东亚大陆复杂的陆缘和陆内构造体系,同时控制了中国东部燕山期爆发式岩浆-成矿作用,也使东亚构造地貌发生东西翘变,早期陆缘汇聚产生的东部高原因晚期大陆岩石圈的减薄和伸展而垮塌。东亚大陆构造体系的形成和演化与联合古大陆的裂解同步,晚中生代东亚多板块汇聚完成了从东亚到欧亚大陆的演替,以东亚大陆为核心的多板块汇聚格局一直延续至新生代,可能成为未来超大陆形成的起点。      

东亚大陆边缘的构造格架及其中-新生代演化

燕山运动在亚洲大陆雏形东缘形成2条北东向的剪切带:郯庐断裂带和长乐-南澳-中央构造线断裂带,晚侏罗世—古近纪早期沿之发生地体/地块的拼贴。系统叙述了各移置地体/地块的主要岩石记录和拼贴时代,据起源分为3类:异地的(包括源自冈瓦纳的和源自盘古大洋的)、半异地的和准原地的;据拼贴位置分为2组:拼贴后基本位于原地的(日本海张开以前) 和发生过向北东错移的。新生代内东亚大陆边缘发生解体,可以台湾岛以北的菲律宾海盆断裂为界将东亚大陆边缘弧分为2段,北段仍处于剪切-拉张中,南段已进入剪切挤压-造山阶段。强调该地区中—新生代演化经历了2个里丁旋回, 形成早白垩世的北东向和新近纪的北东东向2期新生构造。     

内蒙古苏尼特左旗纬向推覆构造的发现及地质意义

内蒙古苏尼特左旗中部吐哈默-哈拉干-交其尔-线发现有一条呈纬向延伸达60余公里的推覆构造带。中晚元古代浅变质的绿片岩系自南向北以低角度辗掩于晚古生代花岗岩基之上。推覆构造上盘变质岩中同斜倒转褶皱发育,轴面向北倾倒,伴有一组向南倾斜的叠瓦式冲断面;下盘见有较宽的韧性剪切带;还发现有一系列飞来峰与构造窗沿推覆构造带分布,推测推覆距离在20km以上。这一构造的发现为纬向挤压构造带的存在提供了有力佐证,并显示了本区古生代末期以来岩壳沿经线方向的巨大缩减。      

亚洲大陆主要活动块体的现今构造应力数值模拟

亚洲大陆晚新生代和现代构造变形以活动地块为主要特征,表现为在统一构造格局下不同地块间具有不同的运动方式和速度。为了研究这些具有不同运动学性质块体间的相互作用以及构造变形特征,基于亚洲大陆的总体构造格局构建了二维有限元模型。根据模拟结果,对比已知GPS数据、震源机制解以及地质调查数据等,定量分析了大陆内部主要活动地块构造应力场的分布特征,并探讨了影响亚洲大陆现今构造变形特征的主要因素。结果表明：在我国的西部陆块内,由于周边一系列近EW向弧形活动构造带的存在,导致其内部次级块体运动速率的衰减,从而进一步导致应力环境的变化,由青藏中部的挤压-拉张环境逐渐转变为塔里木、天山地区的完全挤压环境;在西伯利亚地块和印度板块的联合挤压作用下,华北地块上地壳的应力表现为较弱的挤压环境,而在该种应力环境下块体内部伸展构造的成因很可能与其深部的动力学环境有关;华南地块的运动方向与台湾造山带相反,从而形成一个秦岭-大别造山带以南的较强烈的挤压-拉张区;在印度-澳大利亚板块和菲律宾俯冲板块的联合挤压作用下,巽他地块作为华南地块和印支地块的逃逸窗口,表现出以婆罗洲、南海为中心近圆弧形的弱挤压区以及环绕挤压区外缘挤压-拉张区的应力分布特征。     

全球沉积盆地结构与构造演化特征:洲际纬向超长剖面对比研究

沉积盆地地层及其结构记录了盆地的构造演化过程,并由其所处的不同历史时期的构造背景所决定。全球油气勘探的不断深入和大量地震剖面的完成为系统认识盆地构造演化提供了大量基础资料。本文在板块构造理论的指导下,收集了全球上百个重要沉积盆地的资料编制了2条洲际纬向超长剖面:(1)北美-北非-中东-中亚-东亚纬向超长剖面;(2)南美-非洲纬向超长剖面。这两条洲际纬向超长剖面能直观地显示出不同类型盆地构造演化阶段及其时空对应关系受控于板块运动。盆地发育的程度(沉降厚度、沉降率、构造间断)及其完整性(规模大小、剖面形态、垂向结构),受控于其所处区域的构造背景。北美和南美大陆不同类型沉积盆地存在有序并列的特征:自西向东均为大洋盆地、海沟、弧前盆地、弧后前陆盆地、克拉通盆地、裂谷盆地和被动陆缘盆地。由于板块边界作用影响,相同板块上不同的盆地群之间具有密切的构造-沉积联系和构造事件响应,北非和非洲中部东西向剖面依次发育被动陆缘(西部)-克拉通(中部)-裂谷(偏东部)的特征。     

印度—亚洲大陆主碰撞过程的火山作用响应

广泛发育在西藏冈底斯岩浆岩带中的林子宗火山岩及其与下伏地层间的区域性不整合 ,提供了印度—亚洲大陆碰撞 (在西藏南部 )的构造火成岩新证据。岩石学、主元素、微量元素、稀土元素及Nd Sr Pb同位素地球化学研究表明 ,林子宗火山岩早期带有较多陆缘弧火山岩特征 ,中期开始出现标志陆内岩浆活动的钾玄岩 ,晚期更多地显示了加厚陆壳条件下火山岩的特点 ,记录了由新特提斯俯冲消减末期过渡到印度—亚洲大陆碰撞的信息。系统的40 Ar/3 9Ar同位素测年确定林子宗火山岩的年龄区间为 4 0 .84～ 6 4 .4 7Ma ;其底部年龄给出了林子宗火山岩与下伏地层间不整合形成时间的最晚时限 (～ 6 5Ma)。该不整合面上、下之地层在沉积相、变形样式与变形程度上均截然不同 ,反映形成环境的重大变化 ,标志着一次重大的地质事件。根据上述事实 ,结合青藏高原岩浆活动的区域时空分布 ,及西藏南部地层、古生物与沉积研究成果 ,笔者认为印度—亚洲大陆碰撞开始于 6 5Ma左右(K/T界限时间 )。     

中国大陆东部新构造期北西向断裂带的初步探讨

前人对中国大陆东部新构造期 (N—Q)活动的北东向断裂 (带 )已有很多研究。笔者根据地震构造、新构造和火山活动等资料并结合Pn波速结构研究结果 ,分析了该区新构造期的北西向活动断裂 ,初步得出 :北西向断裂具有成带性 ,可分 7条北西向断裂带 ;它们有鲜明的新生性 ;均为地壳构造带 ;与北东向断裂带呈共轭关系 ,是在先存构造基础上于新构造应力场作用下正在发育的一套地壳共轭剪切破裂系统。     

东亚陆缘扩张带──一条离散式大陆边缘成因的探讨

亚洲东部大陆边缘，介于大陆与大洋之间，存在着一条巨型的“沟弧盆”地带。该构造带的出现是亚洲大陆岩石圈演化－运动史上的重大事件之一，它的成因问题流行假说颇多，本文侧重从亚洲东部壳体演化运动历史背景的分析入手，探讨该构造带形成时期的历史动力环境，地壳结构及性质、壳体演化过程的特点，以及壳体增生扩展过程等，阐明了它是由于东亚陆缘扩张所成。并探讨了该陆线扩张带的形成与壳体演化运动的关系及其扩张机因。研究表明：亚洲陆缘扩张带的形成机理，并非“洋壳俯冲、弧后引张”所致。它们主要是陆缘壳体上的大陆类型活动区（华夏地洼型造山带），在其发展的余动期，由于陆缘扩张及陆壳薄化所致。作者认为，从壳体大地构造学这一新思路入手，对该陆缘扩张带成因的深入研究，有助于正确认识该大陆架上广泛分布的有色、稀有金属内生矿床，以及泥炭、褐煤、油气田的构造类型、特点、分布规律及其经济价值。     

遥感构造解析与地壳表层结构构造型式——拓展地质力学学科研究的一个方面

遥感构造解析是以遥感信息为依据,结合地质调查和地球物理资料进行大地构造研究的一种有效方法。研究结果表明:中国大陆壳表层广泛发生过不同程度的水平滑动,剪切-推覆构造系统和推覆-拉伸构造岩片是大陆壳表层的两种基本构造型式。中国大陆壳表层构造格局及山川地貌都是新生代地壳运动形成的,对现今地质环境、地质灾害和不同时期形成的矿产资源都有控制和改造制约作用。     

中国东部岩石圈根／去根作用与大陆“活化”──东亚型大陆动力学模式研究计划

本文提出东亚大陆动力学研究中的主要科学问题──为什么东部大陆会“活化”？基于近１０多年来研究获得的一个重要地质事实：印支期东部诸陆块拼合成统一大陆时岩石圈巨厚（≥１５０～２００ｋｍ），新生代以来岩石圈厚度只有６０～８０ｋｍ，指出岩石圈根与去根作用是东部大陆“活化”的根本原因，并提出５组具体的科学问题需要探索与研究。     

东亚冬季风演变和亚洲内陆干旱化信号的多尺度分析

对中国灵台黄土剖面1MaB.P.粒度时间序列和赵家川剖面3.6Ma风尘通量时间序列进行经验模态分解,探讨东亚冬季风和亚洲内陆干旱化的演变特征,发现,1)1MaB.P.以来,东亚冬季风波动主要周期是100ka,40ka和20ka,其中100ka的周期为主导周期;2)在100ka,40ka和20ka周期即偏心率周期、黄赤交...     

从红河剪切带走滑运动看东亚大陆新生代构造

用U-Pb法对红河剪切带左行走滑运动进行了精细年代学分析,确定这一运动时期至少是从35Ma到22Ma,与南海张开的时间大致吻合。将这两个事件联系在一起,提出在太平洋板块加速俯冲的作用下,南海作为主动盆地发生的扩张活动,引起华南板块在晚白垩世到中新世中期发生了由SE向NW方向的运动,与印度板块一起推挤三角形青藏高原,使其发生第一次的隆升。与此同时,华南内部及周边地区发生强烈变形。印支块体在其两侧的印度和华南板块共同挤压下,向东南滑出,沿红河剪切带发生左行走滑运动。     

神农架全新世东亚季风演化及其热带辐合带控制*

文章基于湖北神农架山宝洞3支石笋的13个²³⁰Th年龄和505个氧同位素数据,建立了全新世8.45~0.46kaB.P.东亚季风降水序列,其长期演化趋势与33°N夏季太阳辐射能量变化曲线基本一致。神农架山宝洞与阿曼Qunf洞和贵州董哥洞的石笋高分辨率δ¹⁸ O记录整体相关(r 分别为0.75和0.94), 说明全新世东亚季风、印度季风系统的演化主要受控于同一驱动机制,即北半球夏季太阳辐射控制下赤道热带辐合带逐渐南移,导致亚洲季风降水持续减弱。功率谱分析表明:5ka以来山宝洞石笋记录具有显著的550a周期旋回,与树轮Δ¹⁴ C和北大西洋温盐环流周期基本一致。     

欧洲大陆岩石圈动力学研究现状与进展

通过对ＥＵＲＯＰＲＯＢＥ计划中５个关键项目的主要研究目标和主要成果的介绍,简述了欧洲大陆岩石圈动力学研究现状及进展。通过研究,人们已以轾芬诺斯堪的亚地盾古元古代、太古代岩石圈演化特征有明显不同;横跨欧洲的缝合带既是前寒武纪地壳显一宙重新活动的结果,也是加里东和华力西地体增生作用的结果,乌拉尔造山带是古生代微大陆碎块进一步裂解、崩解、增生到东欧在陆边缘的结果;侏罗纪到现代的非洲－－阿拉伯板块及其间的     

青藏高原地热资源与地壳热结构

青藏高原具有独特的地壳结构和高热背景。南部的喜马拉雅地块属于"热壳冷幔"型,拉萨-冈底斯地体属于"热壳热幔"型地块,该区域内中地壳范围内存在一低速高导层,可能为部分熔融岩浆囊,形成了规模宏伟的地热带。高原水热活动带主要出露在喜马拉雅-冈底斯-念青唐古拉之间,>25℃的水热区有283处,>80℃的沸、热泉有近40处。著名的羊八井高温热储地热田,已经建成装机容量达25.18 MW的地热电站,为拉萨输送了大量电力,地热资源在高原能源结构中占有重要的地位,具有巨大的开发前景和价值。      

MIS 3晚期东亚季风强度和DO事件年龄

基于神农架山宝洞石笋(SB46)的9个230Th年龄和326个氧同位素数据,建立了末次冰期32.2～26.7kaB.P.和17.0～15.4kaB.P.的东亚季风降水序列。该序列和同一洞穴全新世石笋记录的对比发现,在MIS3晚期东亚季风区可能存在极强夏季风降水事件,相当于全新世季风强度,可能与岁差旋回太阳辐射及海陆水汽潜热释放增强有关。与葫芦洞石笋δ18O记录和格陵兰冰芯δ18O记录对比表明,东亚夏季风千年尺度气候振荡与高北纬地区海-气快速重组存在遥相关效应。山宝洞石笋年龄与葫芦洞石笋和格陵兰冰芯时标(SS09sea)在定年误差范围内基本一致,但山宝洞石笋与冰芯记录在DO事件的年龄、波形和持续时间上更为一致,不仅进一步说明了低纬季风气候与极地气温同步变化,而且有效地弥补了葫芦洞记录在这一时段的不足。     

LATE CENOZOIC RAPID UPLIFT OF THE TIBETAN PLATEAU AND FORMATION OF ASIAN MONSOON SYSTEM:EVIDENCE FROM PALEOMAGNETISM AND PALEOBIOLOGY OF RED BED-BOULDER CONGLOMERATE SEQUENCES ALONG THE NORTHERN TIBET PLATEAU

LATE CENOZOIC RAPID UPLIFT OF THE TIBETAN PLATEAU AND FORMATION OF ASIAN MONSOON SYSTEM:EVIDENCE FROM PALEOMAGNETISM AND PALEOBIOLOGY OF RED BED-BOULDER CONGLOMERATE SEQUENCES ALONG THE NORTHERN TIBET PLATEAU     

中国年降水量的时空变化特征及其与东亚夏季风的关系

利用中国1951~2010年652站年降水资料和7种东亚夏季风和1种冬季风指数,通过多项数学统计诊断分析,来研究中国年降水量的时空变化特征及其与东亚夏季风指数的关系。结果表明,这60年间全国总平均年降水量未呈现显著的时间变化趋势,但区域间的差异大。聚类分析可提供较客观的降水分区,据554站无缺测降水资料的聚类结果,将全国分成14个主要降水区,各区之间降水变化的差异显著。由7种夏季风指数与14个区的平均年降水量(1951~2010年)的相关系数可见,其中4种夏季风指数与14个区的年降水量之间没有显著相关,有3种指数只与14区中的2~3个区有显著负相关,它们并不能指示其他区域的或整个中国东部的降水变化。中国东部地区的夏季降水分布与东亚夏季风强度变化关系十分复杂,不能仅由降水的多少来认定夏季风的强弱,更不能用任意单个地点的降水记录来表示整个中国东部的干湿状况和夏季风的强度变化。