燕山东段下辽河地区中新生代盆山构造演化

笔者通过分析燕山东段-下辽河地区的前中生代构造背景和中新生代盆山构造演化认为,该区中新生代的构造演化过程是在前中生代华北克拉通岩石图基础上发育起来的克拉通内(陆内或板内)盆山构造与挤压构造的交替演化过程,经历了早-中三叠世、晚三叠世-早侏罗世、中-晚侏罗世、白垩纪、新生代5个盆山构造演化阶段和中三叠世末、早侏罗世末、晚侏罗世末和白垩纪末、老第三纪末5期挤压作用。每次挤压作用都使得早期盆地萎缩或消亡,造成早期盆地反转。中-晚侏罗世、白垩纪和新生代三个阶段的伸展作用形成中-晚侏罗世断陷盆地、白垩纪断陷盆地和新生代裂谷盆地。在这一构造演化过程中,挤压作用和伸展作用交替出现,挤压构造和伸展构造间互发育。     

东海盆地中、新生代盆架结构与构造演化

基于地貌、钻井、岩石测年和地震等资料,分析盆地地层分布、盆架结构、构造单元划分和裂陷迁移规律,结果表明东海盆地由台北坳陷、舟山隆起、浙东坳陷、钓鱼岛隆褶带和冲绳坳陷构成,是以新生代沉积为主、中生代沉积为辅的大型中、新生代叠合含油气盆地;古元古代变质岩系构成了盆地的基底。该盆地不仅是印度-太平洋前后相继的动力体系作用下形成的西太平洋沟-弧-盆构造体系域一部分,而且也是古亚洲洋动力体系作用下形成的古亚洲洋构造域和特提斯洋动力体系作用下形成的特提斯洋构造域一部分,晚侏罗世至早白垩世经历了构造体制转换,盆地格局发生重大变革,早白垩世以前主要受古亚洲-特提斯洋构造体制影响的强烈挤压造山和地壳增厚作用演变为早白垩世以来主要受太平洋构造体制控制的陆缘伸展裂陷和岩石圈减薄作用,经历侏罗纪古亚洲-特提斯构造体制大陆边缘拗陷和白垩纪以来太平洋构造体制弧后裂陷两大演化阶段。白垩纪以来太平洋构造体制的弧后裂陷演化阶段可细分为早白垩世至始新世裂陷期、渐新世至晚中新世拗陷期和中新世末至全新世裂陷期。     

江汉叠合盆地及邻区中生代以来盆山耦合数值模拟研究

江汉叠合盆地位于扬子地台中部,夹持于秦岭-大别及江南造山带中段之间。中生代以来,先后经历了北部陆陆碰撞、南部陆内挤压造山与断陷、裂陷成盆的演化历程,区域构造体制在中生代发生了重大转换,其中复合、联合了众多的地质现象;盆地历经的海盆、煤盆、盐盆、陆相广盆四个盆地世代详细记录有中国南北大陆联合及东北亚大陆构造体制转换的运动学过程,是认识欧亚大陆东部深层动力地质作用过程的关键地区之一。盆地沉积充填过程可简要概括为前陆、裂陷、坳陷三种基本样式。系统的盆山构造样式及运动学分析结果表明:叠合盆地前陆期发育于同碰撞-造山后作用阶段早期,断、坳陷期发育于造山后作用阶段晚期-非造山裂解阶段。本文运用大陆动力学数值模拟(FLAC软件)方法,从挤压和伸展两方面效验了山-盆演化分别受控于印支-早燕山期的华南与华北陆块的旋转碰撞造山,以及随后的晚燕山-喜山早期碰后陆内俯冲作用所产生的板片断离引起的地幔物质上升与对流作用,晚喜山期太平洋板块俯冲作用以及由此产生的地幔调整等三期动力学系统。为南方中小型叠合盆地动力学解析提供了一种新的思路与研究方法。     

张盆压岭型地洼盆地基底沉降的数值分析与幕式构造-沉积作用

主要进行柴达木北缘德令哈张盆压岭型地洼盆地侏罗纪——第四纪基底沉降的定量数值分析,并校正局部沉积物的加载引起的负荷沉降。借助基底抬升诱导的侵蚀效应建立了相应的沉降模式。分析表明,德令哈地洼盆地的演化历史可以分为四个阶段：２０４（？）～１３０Ｍａ（ＳⅠ）、１３０～９５Ｍａ（ＳⅡ）、６７～３５Ｍａ（ＳⅢ）和３５Ｍａ（ＳⅣ）至今,其沉降史记录了多期次幕式构造运动和幕式沉积作用。     

塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构与冲断带变形特征

塔西南新生代前陆盆地受西昆仑山造山带南北向挤压和帕米尔弧形构造带向北突进的影响,导致盆山结构与盆地冲断带构造变形在平行造山带方向表现出明显差异。本文通过地震资料解释,系统研究了塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构与冲断带的构造变形特征,认为塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构表现为西昆仑造山带向北大规模冲断,盆地区挠曲沉降,前陆地区发育宽的褶皱冲断带,冲断带前锋已扩展至捷得背斜一线,褶皱冲断带与前渊坳陷存在大范围重叠。盆地东段的褶皱冲断带在纵向上可以分为基底卷入变形带、滑脱变形带。山前第一排变形带受多期构造叠加影响,产生横向变形的分异:西段柯东段早期为构造楔形体变形形成的背斜构造,后期被甫沙–克里阳右行走滑断裂改造,剖面呈现复杂的变形特征;东段克里阳段构造变形以早期的逆冲推覆为主。结合生长地层与磁性地层分析,冲断带的变形总体表现出前展式的构造变形特征,上新世阿图什组沉积期开始形成柯东构造带;随后变形向北传播,在上新世早中期形成柯克亚构造带;至早中更新世晚期,构造变形扩展至固满–合什塔格构造带。     

四川盆地复合盆山体系的结构构造和演化

盆山体系研究是当前大陆动力学探索的热门。四川盆地周缘为造山带所围绕,盆地与造山带存在着耦合关系。系统地分析四川盆地和周缘造山带组成的盆山体系的结构和演化特征对深入认识四川盆地的构造和油气分布规律具有重要的意义。通过构造剖面的解释、沉积充填特征和陆源碎屑物源的分析以及同位素年代学的分析,研究了四川盆地盆山体系的结构、构造变形特征和演化历史。四川盆地与周缘造山带均以冲断褶皱带相耦合,构造变形在平面上和纵向上具有明显的分带性和层次性的特点。提出了"复合盆山体系和亚盆山体系"的概念,并认为四川盆地及周缘造山带组成了一个复合盆山体系,并由多个次一级的亚盆山体系所组成,各亚盆山体系是互相影响、互相叠加、互相干扰联合的。这在一定程度上丰富了盆山体系的认识。     

盆山耦合与沉积盆地成因

我国的沉积盆地成因研究主要遵循盆山耦合的研究思路进行 ,关注重点为盆山体系的构造、沉积和深部结构上的耦合现象。构造耦合研究是指盆山结合带的统一变形特征 ,沉积耦合研究是通过沉积响应去重塑盆山耦合过程及相邻造山带的演化过程 ,深部结构耦合的重点是研究盆山体系在岩石圈尺度的动力学统一性。国际上相应领域的研究重点为岩石圈深部过程与近地表构造过程的耦合。国内外研究既有相同之处 ,又有差异之处。建议在未来的沉积盆地成因研究中更加开阔思路 ,采用天然实验室的工作模式 ,进行多学科综合研究。     

区域伸展体制下盆—山构造耦合关系的探讨——以渤海湾盆地和太行山为例

根据地质、地球物理和构造地貌等资料研究了渤海湾盆地和太行山之间的耦合关系。盆地和山脉是在晚白世形成的结山准平原上经新生代裂陷作用产生的。盆地阶段性下沉与山区间歇性抬升彼此相应，相反相成。盆山之间的太行山山前断裂带是上地壳中的大型拆离构造，沿它拉张滑脱而盆降、山隆；区内现今地壳上地幔结构等差异可能是盆－山构造发育过程中形成的，总体为分层拆离、脆韧转换和伸展－收缩组合而成的岩石圈结构构造剖面。盆地和山脉具统一的形成机制和同一动力条件，盆地深部软流圈上隆和侧向分流导致岩石圈地幔和下地壳自下而上同向锁流变，不仅托曳传力使上覆壳层拉张裂陷成盆，而且往西推挤山区相同层圈的物质使之缩短增厚并隆升，为盆地伸展让位；山半随盆地发育而形成。     

后碰撞伸展环境下的盆地特征与成盆机制

与造山带结合,动态、系统地探讨伸展盆地的成盆机制是大陆动力学研究的新思路。本文以后碰撞环境下的伸展盆地为对象,与其它类型伸展盆地相区别,尝试探讨其大陆构造属性和成盆机制。后碰撞伸展盆地一般平行于造山带展布,受相邻活动造山带控制,形成于造山带后碰撞构造环境。盆地的转换、叠合过程与相邻造山带的演化密切相关,表现为动态的耦合关系,即由前陆盆地与主碰撞造山带相耦合,发展为伸展盆地与后碰撞造山带相耦合。其成盆机制实质是地壳缩短增厚后的去"山根"作用,拆沉作用造成加厚地壳减薄,并诱发基性岩浆活动,在地表形成裂谷或断陷,接受河湖相沉积。     

滇西新生代盆山耦合与砂岩型铀矿找矿方向

滇西新生代盆地初始成盆时间约为14Ma,与腾冲微板块东缘泸水-瑞丽弧形右旋走滑断裂带和西缘那邦右旋走滑断裂带晚期活动时间相耦合。新生代盆地演化可分为沉积成盆与改造盆地2个阶段,前者与走滑造山带走滑活动相耦合,形成走滑盆地;后者与盆地整体隆升剥蚀密切相关,形成残留盆地。滇西地区存在2种类型的新生代盆地,其盆地沉积演化、火山活动、地貌景观等不同,砂岩型铀矿成矿条件亦存在差异。寻找砂岩型铀矿最有利处是北部腾冲地区改造盆地阶段盆地持续隆升、存在大规模火山活动、深切割低山-丘陵-河谷阶地地貌的新生代盆地。     

渤海湾盆地黄骅坳陷中北区新生代幕式沉降过程

黄骅坳陷中北区是位于渤海湾盆地中部的一个重要新生代构造单元.构造层序界面分析、同生断裂活动和盆地沉降史回剥分析表明该区经历了幕式沉降过程,沉降中心显示出规律性的迁移演化特征.馆陶组底界面为区域性裂后不整合界面,将研究区的演化划分为裂陷期和裂后期.在裂陷期的充填序列中,沙一段底界面为整个研究区都可以识别的显著的角度不整合界面,以此界面为界,盆地的裂陷期进一步划分为裂陷Ⅰ幕和裂陷Ⅱ幕.裂陷Ⅰ幕发育了Es₃-Es₂地层,断裂几何学和断裂的性质表明该幕构造活动为北西南东向伸展作用所致,而裂陷Ⅱ幕发育了Es₁-Ed地层,为近南北向拉伸作用的结果.裂后期,从早到晚则表现为由稳定热沉降到加速沉降的过程.分析认为上述盆地的幕式沉降过程与区域应力场的转变密切相关,受控于周缘板块的动力学事件,尤其是晚始新世之后,太平洋板块对欧亚大陆向西的加速俯冲,促使了郯庐断裂右旋活动向南延伸和穿过黄骅坳陷的兰聊断裂北段的活化,形成了位于渤海海域的南北向伸展叠加区,从根本上改变了黄骅坳陷中北区应力场的分布,由此导致了盆地同裂陷阶段的幕式演化.      

拉张盆地伸展量的分形分析——以渤海盆地为例

研究表明脆性断层的位移分布具有自相似结构，并且服从幂指数定律，即具有分形特征。该特征提供了一种计算拉张盆地伸展量的方法（即分数维法）。以此来阐明小断层的滑移对冲伸展量的贡献，从而弥补了由平衡复原法计算伸展量时产生的差值。以渤海盆地为例，本文详细介绍这种方法的原理及操作，取得了较好的拟合效果。     

中国东部中新生代断陷盆地幕式裂陷过程的动力学响应和模拟模型

结合盆地充填和构造演化的整体分析并进行计算机定量模拟, 揭示了中国东部中新生代断陷盆地的沉降-充填、构造及热演化等对幕式裂陷过程的动力学响应.渤海湾和江汉等盆地的整个裂陷期常表现出3~ 4个裂陷作用幕, 不同裂陷幕的断裂展布方向、岩浆作用、沉降中心以及沉积体系分布等都发生了明显变化.如江汉盆地从白垩至新近纪同沉积断裂的展布就显示出从北西向北东向转化的趋势.幕式裂陷构造沉降速率的变化控制着区域性(二级)沉积旋回和层序类型的发育和演化, 强烈裂陷沉降幕常发育深湖盆型层序, 而初始和晚期裂陷幕以发育浅湖和河流-浅湖型层序为特征.幕式裂陷过程不能用经典的单幕裂谷模型进行正确的描述; 通过校正每一裂陷幕的初始条件和拉伸系数, 建立了适用于幕式拉伸裂陷过程的多幕均匀瞬时拉伸模拟模型.应用这一模型对莺歌海盆地的模拟分析揭示了多幕裂陷过程中岩石圈结构及深部热流等的演化趋势, 其结果得到了地质和地球物理资料的佐证.      

海拉尔盆地乌尔逊凹陷构造变形对沉降中心迁移的控制

海拉尔盆地是叠置于内蒙-大兴安岭古生代碰撞造山带之上的中、新生代盆地,乌尔逊凹陷是海拉尔盆地中部的1个二级构造单元,自早白垩世开始,经历了3次伸展作用、2次挤压作用,盆地中地层厚度和沉降中心的迁移主要受同生断层和与之伴生的断层相关褶皱所控制。在伸展作用时期：当发育1个犁式正断层,在其上盘形成1个箕状断陷,沉降中心位于断层上盘、靠近断层的区域,在伸展量较大的部位形成1个或多个沉降中心;当发育多个控陷正断层,在其上盘形成多个相互独立的箕状断陷,但每一个断陷都有各自的沉降中心,不同方向断层的交汇部位往往就是断陷的沉降中心。随着伸展量的增大,断陷的沉降中心不断向控陷正断层滑动的相反方向迁移,盆地的规模也随之增大。在第一次挤压作用中,早期NS向控陷断层F₁发生反转作用,其上盘靠近断层的部位发生隆升,远离断层的部位作为大型断层传播褶皱背斜前翼也发生旋转式隆升,乌尔逊凹陷成为NS向大型断层传播褶皱背斜的前翼向斜,地层的沉积厚度在靠近断层的部位和远离断层的部位都很薄;向大型断层传播褶皱背斜前翼向斜部位,地层的沉积厚度逐渐增大,盆地的沉降中心向向斜的低洼区域迁移。在第二次挤压作用中,早期NS向控陷断层F₂发生反转作用,在乌尔逊凹陷中部形成1个规模较大的NS向断层传播褶皱背斜或突发构造,背斜或突发构造的顶部被剥蚀,盆地的沉降中心位于中部背斜带前、后翼向斜的低洼区域。     

张性盆地裂后异常沉降的正反演数值模拟方法

世界上许多张性沉积盆地存在远大于McKenzie模型理论值的裂后异常沉降, 南海北部陆缘的沉积盆地也是如此; 确定裂后异常沉降的特征和分布是认识其成因机制和对油气成藏影响的前提.介绍了估算裂后异常沉降的3种方法: 古水深比较法、应变速率反演法和沉降过程二维正反演法, 并指出了各方法的应用前提和优缺点.对于由作者提出的后一种方法还结合在珠江口盆地的应用实例进行了较详细的讨论, 表明这种方法能在考虑岩石圈挠曲强度的基础上正演模拟出单幕或多幕盆地沉降及相应的岩石圈伸展系数, 从而计算出盆地理论热沉降, 与通过回剥反演得到的实测构造沉降进行对比; 还指出了该方法存在的问题和需进一步研究之处.      

Extensional Tectonic System of Erlian Fault Basin Group and Its Deep Background

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｈｉｇｈｌｙｅｘｔｅｎｄｅｄｒｅｇｉｏｎｓ（β＞１．５－２）ｓｕｃｈａｓｔｈｅＢａｓｉｎａｎｄＲａｎｇｅＰｒｏｖｉｎｃｅａｎｄｐａｓｉｖｅｍａｒｇｉｎｓ,ｅｘｔｅｎｓｉｏｎａｌｔｅｃｔｏｎｉｃｓｙｓｔｅｍｉｓｃｈａｒａｃｔ...     

Migration of Depocenters and Accumulation Centers and its Indication of Subsidence Centers in the Mesozoic Ordos Basin

Based on the integrated study of structure attributions and characteristics of the original basin in combination with lithology and lithofacies,sedimentary provenance analysis and thickness distribution of the Mesozoic Ordos Basin,it is demonstrated that the depocenters migrated counterclockwise from southeast to the north and then to the southwest from the Middle-Late Triassic to the Early Cretaceous.There were no unified and larger-scale accumulation centers except several small isolated accumulation c...     

Migration of Depocenters and Accumulation Centers and its Indication of Subsidence Centers in the Mesozoic Ordos Basin

Based on the integrated study of structure attributions and characteristics of the original basin in combination with lithology and lithofacies, sedimentary provenance analysis and thickness distribution of the Mesozoic Ordos Basin, it is demonstrated that the depocenters migrated counterclockwise from southeast to the north and then to the southwest from the Middle-Late Triassic to the Early Cretaceous. There were no unified and larger-scale accumulation centers except several small isolated accumulation centers before the Early Cretaceous. The reasons why belts of relatively thick strata were well developed in the western basin in several stages are that this area is near the west boundary of the original Ordos Basin, there was abundant sediment supply and the hydrodynamic effect was strong. Therefore, they stand for local accumulation centers. Until the Early Cretaceous, depocenters, accumulation centers and subsidence centers were superposed as an entity in the southwest part of the Ordos Basin. Up to the end of the Middle Jurassic, there still appeared a paleogeographic and paleostructural higher-in-west and lower-in-east framework in the residual basin to the west of the Yellow River. The depocenters of the Ordos Basin from the Middle–Late Triassic to the Middle Jurassic were superposed consistently. The relatively high thermal maturation of Mesozoic and Paleozoic strata in the depocenters and their neighborhood suggest active deep effects in these areas. Generally, superposition of depocenters in several periods and their consistency with high thermal evolution areas reveal the control of subsidence processes. Therefore, depocenters may represent the positions of the subsidence centers. The subsidence centers (or depocenters) are located in the south of the large-scale cratonic Ordos Basin. This is associated with flexural subsidence of the foreland, resulting from the strong convergence and orogenic activity contemporaneous with the Qinling orogeny.     

Mesozoic-Cenozoic Basin Features and Evolution of Southeast China

The Late Triassic to Paleogene(T_3-E) basin occupies an area of 143100 km~2,being the sixth area of the whole of SE China;the total area of synchronous granitoid is about 127300 km~2;it provides a key for understanding the tectonic evolution of South China.From a new 1:1500000 geological map of the Mesozoic-Cenozoic basins of SE China,combined with analysis of geometrical and petrological features,some new insights of basin tectonics are obtained.Advances include petrotectonic assemblages, basin classification of geodynamics,geometric features,relations of basin and range.According to basin-forming geodynamicai mechanisms,the Mesozoic-Cenozoic basin of SE China can be divided into three types,namely:1) para-foreland basin formed from Late Triassic to Early Jurassic(T_3-J_1) under compressional conditions;2) rift basins formed during the Middle Jurassic(J_2) under a strongly extensional setting;and 3) a faulted depression formed during Early Cretaceous to Paleogene (K_1-E) under back-arc extension action.From the rock assemblages of the basin,the faulted depression can be subdivided into a volcanic-sedimentary type formed mainly during the Early Cretaceous(K_1) and a red -bed type formed from Late Cretaceous to Paleogene(K_2-E).Statistical data suggest that the area of all para-foreland basins(T_3-J_1) is 15120 km~2,one of rift basins(J_2) occupies 4640 km~2,and all faulted depressions equal to 124330 km~2 including the K_2-E red-bed basins of 37850 km~2.The Early Mesozoic (T_3-J_1) basin and granite were mostly co-generated under a post-collision compression background, while the basins from Middle Jurassic to Paleogene(J_2-E) were mainly constrained by regional extensional tectonics.Three geological and geographical zones were surveyed,namely:1)the Wuyishan separating zone of paleogeography and climate from Middle Jurassic to Tertiary;2)the Middle Jurassic rift zone;and 3)the Ganjiang separating zone of Late Mesozoic volcanism.Three types of basin-granite relationships have been identified,including compressional(a few),strike-slip(a few), and extensional(common).A three-stage geodynamical evolution of the SE-China basin is mooted:an Early Mesozoic basin-granite framework;a transitional Middle Jurassic tectonic regime; intracontinental extension and red-bed faulted depressions since the Late Cretaceous.     

江汉盆地马王庙油田自生磁铁矿与烃运移相互关系研究

研究表明，已知油井M36井Ⅱ油组的含油层（位于Ⅱ油组的中—下部）中有明显呈规律分布的强磁性层。以平均值为例，含油岩层屑的饱和磁化强度Js=352.58A/m，饱和剩磁Jc=60.43A/m；而干层的Js=147.34A/m，Jr=22.09A/m。磁滞回线特征表明，含油层岩屑中以偏软的磁性矿物为主（平均矫顽力Hc=33.5mT，饱和磁场Hs=0.25T），而干层岩屑中主要为磁性偏碱的磁性矿物（Hc=44.2mT，H8=0.4T）。重矿物分析结果显示，干井M46井Ⅱ油组岩屑中含沙射影有较多的碎屑磁铁矿。磁学与矿物学参量的对应分析表明，含油层强磁性岩层的载体为自生成因的磁铁矿，而菱铁矿与黄铁矿为非磁性矿物，对Ⅱ油组岩层的磁性没有影响。由此，我们提出M36井含油层中的自生磁铁矿可能是原油的生物降解作用、碎屑矿物中高价铁的被置换及后期菱铁矿的氧化作用等多种不同时空条件下形成的产物。