大陆盆地的聚敛-闭合过程研究:以塔里木盆地为例

印度与欧亚大陆第三纪以来碰撞汇聚,造成亚洲大陆内部强烈缩短变形。塔里木盆地如何发生相应的变形调节和应变分解,成为中亚板内构造的重要问题。塔里木陆块新生代以来被板内造山带及走滑断裂系环绕,盆地内部以刚性为特征,未发生强烈构造变形。区域大断裂与塔里木盆地的冲断、走滑构造边界共同作用,形成盆地边缘复杂的构造系。其新生代构造变形主要集中于盆地的构造边界上,4条构造边界显示差异性的运动特征和构造交切关系。盆地边缘构造带叠加并向盆内扩展,造成盆地总体上水平缩短,并发生应变分解。盆地内部发生沉积-构造分异,发育前陆盆地、前缘隆起、复合前陆盆地、拉分盆地等单元。其中,盆地西北缘及西南缘发生陆内俯冲,形成前陆盆地及前陆冲断带,对盆内构造演化有重要影响。区域构造研究表明,塔里木盆地新生代主要发生了4期区域构造变形,第三纪以来还发生顺时针旋转。大陆盆地构造边界上的运动组合、盆内不均匀阻挡和滑脱拆离,造成其变形扩展方式的差异,并影响盆内单元构造演化。因此,塔里木盆地是认识大陆盆地聚敛与闭合过程的天然实验室。     

大陆盆地的聚敛-闭合过程研究:以塔里木盆地为例

印度与欧亚大陆第三纪以来碰撞汇聚,造成亚洲大陆内部强烈缩短变形。塔里木盆地如何发生相应的变形调节和应变分解,成为中亚板内构造的重要问题。塔里木陆块新生代以来被板内造山带及走滑断裂系环绕,盆地内部以刚性为特征,未发生强烈构造变形。区域大断裂与塔里木盆地的冲断、走滑构造边界共同作用,形成盆地边缘复杂的构造系。其新生代构造变形主要集中于盆地的构造边界上,4条构造边界显示差异性的运动特征和构造交切关系。盆地边缘构造带叠加并向盆内扩展,造成盆地总体上水平缩短,并发生应变分解。盆地内部发生沉积-构造分异,发育前陆盆地、前缘隆起、复合前陆盆地、拉分盆地等单元。其中,盆地西北缘及西南缘发生陆内俯冲,形成前陆盆地及前陆冲断带,对盆内构造演化有重要影响。区域构造研究表明,塔里木盆地新生代主要发生了4期区域构造变形,第三纪以来还发生顺时针旋转。大陆盆地构造边界上的运动组合、盆内不均匀阻挡和滑脱拆离,造成其变形扩展方式的差异,并影响盆内单元构造演化。因此,塔里木盆地是认识大陆盆地聚敛与闭合过程的天然实验室。     

中国西部新生代沉积盆地演化

新生代期间中国西部发生了多次强烈的构造运动, 经历了复杂的构造-地貌演化历史.地质构造背景和地球动力学过程则控制了中国西部大陆新生代期间的构造-地貌演化.盆-山系统是中国西部新生代构造的基本格局, 盆-岭体系是中国西部新生代的主要地貌单元.根据盆地的几何学、动力学与构造演化特征, 中国西部新生代盆地可以划分为压陷盆地、断陷盆地、走滑拉分盆地以及残留海-前陆盆地4类.这些新生代封闭盆地均被造山带所围限, 而盆地与山脉之间由挤压型活动断裂(逆冲断层和走滑断层)所分割.新生代以来印度板块与欧亚板块的碰撞以及其后印度板块的向北俯冲挤压, 对中国西部新生代沉积盆地的发育和演化产生了重大影响.中国西部新生代盆地构造岩相古地理演化与板块运动和构造隆升之间存在明显的耦合.      

银川盆地新生代构造演化：来自银川盆地主边界断裂运动学的约束

银川盆地新生代以来主要沿其边界断裂发生多期断陷活动,其边界断裂运动学特征记录了盆地的形成演化历史。基于其边界断裂滑动矢量的详细测量与分析,结合区域构造、盆地内沉积序列以及叠加变形分析,提出银川盆地新生代主要受NWSE向伸展、NESW向伸展与NESW向挤压3期构造应力场控制。结合区域构造演化与相关年代学数据,银川盆地新生代以来主要经历初始断陷、持续断陷与拉分断陷等3期构造演化,始新世-上新世受NWSE向伸展作用控制,银川盆地两侧主边界断裂发生正倾滑活动,导致盆地发生强烈断陷活动,充填了始新世-上新世红色砂岩、砾岩;更新世期间,古构造应力场转变为NESW向伸展,其主边界断裂以左行斜张活动,银川盆地持续断陷沉降;晚更新世晚期(?)以来,在NESW向挤压作用控制下,银川盆地主边界断裂发生强烈右行走滑兼正断活动,盆地受断裂剪切拉张活动,发生拉分断陷沉积。     

祁连造山带构造演化与新生代变形历史

祁连造山带位于东特提斯北缘,蛇绿混杂岩带、(超)高压变质岩和弧岩浆岩等广泛发育,是前新生代华北克拉通与柴达木古地块之间多期次俯冲、碰撞和造山形成的复合造山带。现今的祁连山是青藏高原北缘高原隆升与扩展的关键构造带,具有复杂的陆内变形构造和深部结构,记录了新生代高原生长过程中不同阶段的构造变形和盆-山演化历史。本文在区域地质研究资料的综合分析基础上,讨论祁连造山带元古宙变质基底属性、新元古代—古生代古海洋演化和中—新生代构造变形特征,探讨祁连(山)造山带的构造演化过程和陆内变形历史。祁连造山带发育新元古代早期和早古生代两期岩浆弧,分别代表了古祁连洋和(南、北)祁连洋的俯冲-碰撞事件;亲华北的基底属性指示了祁连洋实属陆缘海。新生代青藏高原东北缘发育两阶段构造变形和盆-山演化,在中新世完成了由新生代早期以逆冲断裂活动为主向走滑断裂和逆冲断裂共同作用的转变,随着东昆仑山的快速隆起将古近纪大盆地隔开成两个盆地,即现今的柴达木盆地和可可西里盆地。中新世中晚期以来,青藏高原东北缘的构造格局主要受控于东昆仑和海原两个近乎平行的大型转换挤压构造系统的发育、顺时针旋转和侧向生长。大型走滑断裂系统在造山带内的...     

鄂尔多斯盆地中生界油气成藏与构造运动的关系

鄂尔多斯盆地是中国著名的大型中生代含油气盆地,上三叠统延长组和侏罗系延安组为盆地主要含油层系,该含油层系经历了印支、燕山和喜山三期大的构造运动。通过中、新生代不同地质历史时期应力场分析以及构造热事件研究,结合裂缝性质、裂缝方位及裂缝中包裹体特征等,讨论了中生界油气成藏与构造运动的关系。研究认为盆地主要发育E—W向、NNE向和NE向三组区域性裂缝。其中,弱充填的NE向剪裂缝为印支期S—N向挤压环境下形成的剪裂缝,或基底断裂形成的诱导张裂缝;近E—W向展布的弱充填裂缝为燕山期NW—SE挤压环境下形成的剪切裂缝;强烈充填的NNE向张裂缝形成于喜山期NNW—SSE拉张环境。盆地中、新生代地层所经历的每一期构造运动都对盆内油气的运移和聚集起控制作用。印支运动使得盆地沉积了中生界最为重要的一套烃源岩;燕山运动产生的构造热事件使烃源岩达到了生排烃高峰期,使得油气成藏大多定型于燕山期;喜山运动使油气进行大规模的运移和调整,从而使中生界上部油气的分布与基底断裂带走向相吻合。中、新生代这三期构造运动对鄂尔多斯盆地发展和油气成藏产生了重要影响。     

东北地区佳木斯隆起与周缘中新生代盆地群的耦合关系

在对东北地区佳木斯隆起与周缘中新生代盆地群的野外地质调查和地震剖面综合解释的基础上,结合近年来的研究成果,确定了研究区的盆山耦合关系：在早白垩世发生NW－SE向伸展作用,形成广泛发育呈NE向展布的伸展盆山耦合系统;在晚白垩世受到NWW－SEE向挤压作用,形成NE－NNE向的逆冲推覆构造与挤压坳陷型盆地并存的盆山耦合系统;在渐新世－中新世受到近NS向挤压作用,不仅使白垩纪形成的NE－NNE向构造和盆地受到叠加改造,而且形成了与NS向挤压作用相伴产生的挤压坳陷型盆地,构成了广泛发育的近EW向展布的隆起和挤压坳陷盆地并存的盆山耦合系统。佳木斯隆起在中新生代的隆起作用主要是晚白垩世、渐新世－中新世2次逆冲作用叠加的结果。研究区自白垩纪以来始终处于活动大陆边缘的大地构造背景。上述3个阶段的盆山耦合机制与太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用有关。     

西藏札达盆地控盆断裂有限元数值模拟

札达盆地是喜马拉雅构造带中的一个山间断陷盆地,其演化过程与盆地两侧的控盆构造密切相关。对控盆断裂的构造应力场进行模拟计算,将有助于进一步深化对本区构造控盆的认识。因此,在对盆地构造地质进行详细调查的基础上,结合本区的深部地质与地球物理资料,对札达盆地控盆断裂的构造应力场进行了模拟。计算结果表明,札达盆地的演化明显受盆地两侧边界断裂的控制,札达盆地是在整体南北向挤压应力的作用下,不同块体差异隆升作用的结果。其南侧的控盆断裂为北倾的正断层,北侧的控盆断裂为南倾的逆断层,二者共同形成了南降北升的翘板式断陷盆地运动过程,是喜马拉雅地块在陆内汇聚挤压构造环境中构造应力场调整的一种方式。     

新疆三塘湖盆地构造演化及油气勘查方向

三塘湖盆地是中、新生代陆相山间盆地，经历了晚二叠世盆地形成阶段、中生代盆地发展早期阶段及新生代盆地发展晚期阶段；并在成盆初期及盆地发展早期发育三套生油岩系，构成了盆地烃源岩。盆地主要受控于燕山期断裂活动，控制了凹陷、凸起形态及规模，奠定了局部构造的雏形。受燕山—喜马拉雅期断裂活动的影响，形成了位于盆地中央坳陷带内的背斜、断块背斜构造。盆地中西部油气前景最好，是今后油气勘查的主要地区。     

中国东部某些中、新生代含油气盆地与部分北东向正断层成因分析

中国东部中、新生代含油气盆地众多,为断陷盆地类型,断层发育也往往表现为正断层形式。对这些盆地性质、形成机制以及正断层的力学性质的认识众说纷纭,但以张、张扭性盆地和张、张扭性断层之说占主导。本文从大地构造体系环境、构造型式特点、区域与局部应力场分析、定向岩心破裂面观察、地震反射信息,晚近时期构造形迹(如天然地震裂隙、断裂)组合规律的地质分析以及正断层控油特点等方面,对盆地及控盆断层性质进行了分析研究,认为中国东部某些断陷盆地、NE向控盆正断层和盆内主干NE向正断层为扭性或压扭性,其形成缘于构造应力与重力联合作用的结果。      

西秦岭北缘构造带的新生代构造活动——兼论对青藏高原东北缘形成过程的指示意义

西秦岭北缘构造带是青藏高原东北部一条重要的北西西向构造带,它由一组近于平行的断裂组成,中部发育活动的左旋走滑断裂,两侧发育向外扩展的多条逆冲断裂,剖面上呈向北偏心的花状构造。自古近纪中晚期以来西秦岭北缘构造带成为青藏高原早期的北东边界,其新生代构造活动控制了两侧的新生代盆地沉积演化和构造变形。在构造带南侧滩歌盆地自古近纪中晚期堆积了一套厚度较大的砾岩和砂岩地层,但未见新近纪地层;沿西秦岭北缘构造带中部在中新世形成具有剪切拉张性质的武山—漳县盆地,沉积了厚度超过千米的砾岩、砂岩和泥岩序列;在构造带北侧陇西盆地从古近纪中晚期至中新世晚期一直处于前陆盆地发育阶段,沉积了连续的新生代地层序列。在中新世晚期以后,整个构造带遭受挤压变形,逆冲活动强烈,中部的武山—漳县盆地和北侧的陇西盆地相继消亡,新生代地层发生强烈构造变形,位于构造带南侧的滩歌盆地也同时发生轻微缩短变形。第四纪晚期以来西秦岭北缘构造带断裂活动主要表现为左旋走滑运动方式,而逆冲断裂活动则迁移到了北东方向的海原断裂和香山—天景山断裂(又称中卫—同心断裂)等构造带之上,实现了大区域范围内的应变分配。     

中国中西部中、新生代前陆盆地与挤压造山带耦合分析

中国中西部主要由中、新生代造山带与中、新生代盆地构成盆山格局 :秦岭造山带与南北两侧四川盆地与鄂尔多斯盆地 ;天山造山带与南北两侧塔里木盆地与准噶尔盆地 ;哀牢山造山带与东西两侧楚雄盆地与兰坪思茅盆地等 ,总体上构成盆山耦合。根据挤压造山带类型与前陆盆地类型 ,可以划分出 3种耦合类型 ,即 ( 1)碰撞造山带与周缘前陆盆地 ,( 2 )俯冲造山带与弧后前陆盆地及 ( 3)再生造山带与再生前陆盆地。因此前陆盆地是伴随着造山带的形成与演化而发育 ,造山带断滑系统直接控制前陆盆地结构、沉积层序及构造样式等 ,从而制约前陆盆地油气分布的有序性     

中国北方新生代大陆变形及其动力学机制分析

大陆变形研究是大陆动力学的基本内容之一,对断裂构造及盆山演化进行研究是认识与了解大陆变形最直接有效的途径。中生代晚期—新生代,中国北方受到印度板块向北俯冲、太平洋板块向西运动与西伯利亚板块阻挡所导致的复杂构造动力系统的长期作用,地壳变形复杂,是研究大陆变形理想的天然实验室。本文在详细野外构造解析基础上,结合遥感与数字地貌技术、地震反射资料解释以及低温热年代学方法,通过对中国北方新生代断裂作用和山脉隆升历史研究,理清了断裂发育序次、断裂作用与构造应力场的对应关系,掌握了现今构造地貌格局东西差异的成因,并探讨了大陆变形的动力学机制。古新世—早始新世,中国北方普遍发育一组NNE向的断裂构造,该组断裂并非全区均匀发育,东部断裂规模较大,地貌特征明显,向西规模逐渐变小。NNE向断裂具有左行走滑的运动学特征,大致对应NW-SE向挤压应力场,推测NNE向左行走滑断裂的发育与新生代早期太平洋板块NNW向运动有关。NNE向断裂发育之后,东部渤海湾周边发育了NE向右行、NW向左行共轭走滑断裂,大致对应近EW向挤压应力场。西准噶尔地区发育了NE向左行、NW向右行走滑断裂,大致对应近NS向挤压应力场。东、西部的NE、NW向断裂都叠加在NNE向断裂之上,改造和破坏了早期NNE向断裂。本文推测东部后期断裂的发育与43~42 Ma太平洋板块运动由NNW转变为WNW向有关,而西部NE、NW向断裂发育与印度-欧亚大陆碰撞远程效应有关。随着印度板块持续北向运动并发生顺时针旋转,西部地区保持NNE向挤压应力场,发育了一系列NW、NNW向断裂。东部地区依然呈现近EW向挤压应力场。受到新生代以来各组断裂构造的影响,中国北方山脉和盆地呈现出线状与面状结合的网格状特征。磷灰石裂变径迹年龄统计显示,东部地区普遍经历了古新世—早始新世(66~42 Ma)的隆升-剥露,该期构造事件为现今东部地区构造地貌格局的形成奠定了基础。与东部地区不同,西部地区则存在8~6 Ma等时面,且8~6 Ma整体隆升-剥露为西部地区现今构造地貌格局的形成做出了主要的贡献。     

华北地块南部断裂体系新构造活动特征

根据野外观察、测量与分析,特别是综合华北地块南部断裂体系第四纪活动性质的构造和地貌标志,表明现今华北地块南部NWWNW向断裂活动最为显著,主要表现为左旋走滑性质;在前新生代构造基础上发育的三门峡-鲁山-舞阳断裂带和新构造期发育的新乡-商丘断裂带是具有走滑性质的新生代壳内活动断裂。地球物理资料表明,在介休-新乡-溧阳和巴东-泉州-台湾地震带西北部的深部存在两个NW向构造带,在地幔可能汇聚为一条构造带。综合这些断裂及其所控断陷盆地的展布特征,明确了该区的NE向、NW向及近EW向断裂的运动学关系。即在应力应变基底格局的制约下,两个NW向构造带强烈的左旋走滑拉分运动作用下导致华北地块南部发育拉分盆地,NW向新断裂的形成和先存NNE、NW及近EW向断裂的复活,控制了新生代复杂的断裂或断块构造格局的形成。     

北黄海盆地构造几何学研究新进展

北黄海盆地是发育于隆起背景之上的中、新生代沉积盆地。新一轮资源调查研究表明，北黄海中、新生代沉积盆地的基底由古生界沉积岩层和前寒武纪变质岩系等组成，盆地不同程度地发育下构造层（J3-K1）、中构造层（E2-E3）和上构造层（N）；从油气资源和中、新生代地层发育情况出发，将北黄海海域划分为辽东-海洋岛隆起区、北黄海盆地和胶北．刘公岛隆起区等3个一级构造单元，其中北黄海盆地包括6个二级构造单元和24个三级构造单元；盆地褶皱、断裂构造十分发育，褶皱构造可划分为区域挤压型、局部伴生型和披盖型等三类，断裂构造主要可见近EW—NE向、NW向和NNE向三组，其中近EW—NE向和NNE向断裂比较发育，控制着盆地隆、坳分布格局和沉积特征。     

辽河盆地新生代构造演化模式

辽河盆地新生代火山岩的分布规律和岩石学特征表明：辽河盆地新生代的构造环境的为大陆裂谷。地壳深部资料显示了辽河地区存在上地幔隆起,它控制了浅部构造的发育。而辽河盆地新生代断裂构造组合,反演出辽河盆地新生代４期的构造应力作用方式。为此,笔者将造山和成盆作用纳入统一的动力学机制,提出了辽河盆地新生代构造演化的动力学模式。     

华北克拉通南部及邻区航磁异常特征与构造分区

据地球物理、地质资料分析,华北克拉通南部及邻区发育NWW—近EW向和NE—NNE向等两组断裂,其中焦作—商丘断裂带、鲁山—阜阳—淮南断裂带、栾川—固始—肥中断裂带和郯城—庐江断裂带、夏邑—涡阳—麻城断裂带具有构造分区断裂特征。通过航磁异常特征分析,华北克拉通南部分为秦岭—大别磁异常区和南华北磁异常区,后者可次分为豫西磁异常区、豫东磁异常区、夏邑—阜阳磁异常带和徐州—淮南磁异常区等四个磁场分区。结合分区断裂系统研究,指出华北克拉通南部中新生代构造分区包括豫西盆岭区、豫东盆地区和徐州—淮南盆地区。豫西盆岭区以NE向的嵩县—谭头、洛宁—卢氏和灵宝—朱阳盆地及熊耳山、崤山和小秦岭盆岭相间分布为特征;豫东盆地区发育NWW向伸展断陷,而徐州—淮南盆地区则以向NW逆冲断层及与之伴生的线性褶皱和断陷盆地为特征。     

中国南海不同板块边缘沉积盆地构造特征

基于科学考察区域联测剖面资料,结合南海大地构造背景研究,对南海主要的新生代沉积盆地的构造特征进行了对比分析。研究表明,区域联测剖面穿越的沉积盆地的构造特征具有显著的差异,具体表现在大地构造背景、重磁场特征、盆地基底、断裂性质、构造线方向以及火成岩发育等方面。南海断裂的发育与盆地形成具有密切的关系,南海北部主要表现为NE向张性断裂控制的沉积盆地;西部主要表现为NW向和近SN向走滑断裂控制的沉积盆地;南部比较复杂,张性、压性、剪性断裂都有发育,但以NE向的南沙海槽逆冲断裂及其控制的南沙海槽盆地最具代表性;东部主要指南海中央海盆,断裂和海底火山共同控制了该区上新世-第四纪沉积。     

青藏高原北部盆地构造沉积演化与高原向北生长过程

从可可西里到河西走廊的青藏高原的北部地区,地貌具有独特的"盆-岭"相间的特征,是青藏高原隆升增长过程中长期地质作用的产物,沉积盆地记录了这一过程的演化历史。对可可西里盆地、柴达木盆地和酒泉盆地新生代的沉积充填与盆地动力学背景的研究发现,3个盆地的演化序列具有相似性,盆地的早期为走滑盆地或伸展盆地性质,中期发育前陆盆地,最后以山间盆地结束。以南北向挤压短缩为动力背景的前陆盆地是高原北部造山带运动的直接响应。高原北部前陆盆地的发育时序为：可可西里前陆盆地（53～23Ma）、柴达木前陆盆地（46～2．45Ma）和酒泉前陆盆地（29．5～0．13Ma）,反映了青藏高原北部在新生代具有向北阶段性生长的特征。     

北黄海中、新生代盆地：残留盆地还是叠合盆地？

根据最新调查资料并结合区域构造背景,运用盆地类型分析方法和识别标志,探讨了北黄海中、新生代盆地类型。基于盆地边缘相、沉积减薄、盆地面积和形态、沉积物镜质体反射率等方面的证据,认为现今呈现的北黄海中、新生代盆地不是残留盆地。通过盆地三大构造层的发育、自成体系的含油气系统、边界断裂的多期活动性、中新生代沉积中心的迁移性、不同成盆期具有不同的盆地结构以及两期伸展成盆与一期坳陷成盆的垂向叠置等方面的综合分析,将北黄海中、新生代盆地确定为叠合型盆地。