造山带沉积盆地构造原型恢复

沉积盆地是造山带中最为重要的构造单元之一,其中分布有丰富的矿产资源.这些盆地的构造原型恢复可为造山带的构造演化、板块构造重建和区域找矿提供重要依据.盆地充填物的组成(包括矿床)、时代、物源区及充填序列是进行造山带古沉积盆地构造原型恢复的基础.通过沉积相、砂岩/砾岩碎屑组成、碎屑时代、构造环境、碎屑重矿物、细碎屑岩的地球化学组成、古水流、生物组合等方面对盆地充填物形成的沉积环境、沉积物源区、形成时代和盆地基底属性进行综合研究,借助对现代沉积盆地的研究结果和沉积盆地的构造分类原则,恢复造山带内古沉积盆地的构造原型.     

造山带汇聚板块边缘沉积盆地的鉴别与恢复

大洋俯冲和大陆碰撞是板块汇聚过程中的有机连续过程,也是造山带形成的两种基本造山作用方式。不同的造山作用过程形成不同类型的沉积盆地和填充序列,沉积盆地性质的改变和沉积物源区变化是造山作用方式和时限的最直接体现。沉积盆地是造山带重要大地构造相单元之一,完整记录了板块边缘动力学过程和构造演化以及造山作用方式和时限。沉积盆地构造原型鉴别与恢复是造山带结构-属性解剖的重要内容之一。视沉积盆地与相邻大地构造相的演化为统一整体,以填充物和沉积物源区作为链接沉积盆地和造山带的纽带,系统地精细解剖填充物组成和沉积相以及沉积物源区时空变化系列,准确鉴别并恢复造山带沉积盆地构造原型,是获取大陆碰撞方式和时限的沉积-地层判别标志的有效方法之一。     

关于造山带动力沉积学若干问题的思考

造山带动力沉积学是造山带地质学和大陆动力学研究的重要方面。造山带动力沉积学研究的重要基础是识别造山带的原型沉积盆地,认识其大地构造沉积相和原型沉积盆地的演化。造山带动力沉积学研究的主要内容包括造山带区域地层学、沉积学、大地构造学、造山带原型盆地的充填序列或构造层序、古地理和古海洋及建立沉积盆地的动力模式。其研究方法涉及造山带原型盆地的物源和组分分析、沉积相和沉积体系及沉积构型分析、充填序列和构造层序分析、古流向和古地理分析、沉积厚度和沉降分析以及沉积盆地动力模拟等。     

准噶尔盆地结构及其圈闭类型

准噶尔盆地是复合叠加前陆盆地 ,其原型分别形成于板块俯冲、碰撞、造山带后期复活、拗拉槽回返和板内皱陷作用有关的大地构造环境。其古生代盆地的形成与相邻的阿尔泰山和东、西准噶尔山、天山及博格达山的造山作用相关。中新生代盆地的形成和改造与其南部特提斯域板块俯冲碰撞造山引起的盆地相邻造山带的复活有关。相邻造山带时空上不均一的造山作用对盆地的影响不同 ,形成了盆地独特的结构。各坳陷均由与其形成有关的造山带前缘冲断带、陡坡带、山前凹陷、缓坡带和前隆及前缘皱陷等构成 ,前隆之间的叠加构成了盆地的大型隆起 ,皱陷叠加构成了盆地的中央坳陷。不同类型的圈闭在坳陷中有规律地分布着     

鄂尔多斯盆地北部晚古生代沉积充填与兴蒙造山带“软碰撞”的耦合

鄂尔多斯盆地上古生界因大面积富砂成藏而越来越受关注.通过研究沉积充填特征、砂岩碎屑组分、火山沉积物与造山带的关系,认为晚古生代鄂尔多斯盆地北部与兴蒙造山带组成了一个不可分割的盆-山系统.6个超层序的沉积体系展布和层序结构反映了陆表海向陆内坳陷盆地的转化,砂岩组分的Dickinson投点图表明盆地充填物来自北缘再旋回造山...     

完达山造山带原型盆地及可能的造山机制

完达山造山带是东亚环太平洋构造带的重要组成部分,是中国北方唯一的中生代深水活动类型沉积建造出露区。三叠纪—侏罗纪硅质岩－碎屑岩系构成了这个造山带的主体,其沉积序列总体表现为一向上变浅、碎屑颗粒变粗的沉积旋回,其中的硅质岩、泥岩稀土元素以Ｃｅ的正异常为特征;砂岩构架颗粒成分与典型的弧前盆地相同。这些特征表明,完达山造山带三叠纪—侏罗纪的原型盆地是东亚陆缘区弧前盆地的组成部分。构造解析结果进一步揭示,造山带只发育一期透入性的变形构造,与增生杂岩的变形序列明显不同。基于上述结论并结合区域构造分析结果提出,完达山造山带的隆升主要是中生代东亚陆缘型岩浆弧东移、本区卷入科迪勒拉型造山带所致。     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

通过对鄂尔多斯盆地西南部晚古生代山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb测年分析,结合周缘地层年龄结构和地质历史事件,进而追寻盆地沉积物物源,推断盆地与造山带的盆山耦合过程。研究表明105个岩浆成因的碎屑锆石可分为4个年龄组段:(1)260~340 Ma,占总数的21.9%,推断物源主要来自北秦岭和西秦岭构造带;(2)370~470 Ma,占总数的24.8%,反映物源主要来自北秦岭、西秦岭构造带和北祁连造山带;(3)1600~2000 Ma,占总数的32.4%,指示物源来自北秦岭造山带、北祁造山带和华北板块;(4)2300~2600 Ma,占总数的15.2%,物源分别来自华北板块基底结晶岩系、北祁连构造带、北秦岭构造带和西秦岭构造带。研究区总体上具有来自北秦岭造山带、西秦岭造山带、北祁连造山带、兴蒙造山带及华北板块基底五个物源区,其中兴蒙造山带、北秦岭造山带和北祁连造山带为主要物源区。古生代碎屑锆石年龄证实了鄂尔多斯盆地西南部奥陶纪被动大陆边缘形成,志留纪—泥盆纪转化为陆-陆碰撞造山带,石炭纪—二叠纪逐渐由造山带转化为沉积盆地。     

四川海相原型盆地的建设与改造

我们把沉积盆地的演化分为建设期和改造期两大阶段,并提出原型盆地恢复的两项主要任务为:重塑盆地建设期的种种特征(包括盆地边界、沉积环境、大地构造背景等)和研究盆地改造期的构造演化特征.对四川海相原型盆地原始边界的地震层析成像研究表明,其结晶基底的北界位于秦岭-大别山造山带下,西北界在松潘-甘孜造山带下,西界和西南界大致与...     

反转构造研究进展及其盆山一体化研究思路

近年来反转构造作为盆地和造山带研究的一个重要方面,在油气勘探领域中的重要作用也日趋显著.介绍了盆地反转构造的研究概况,总结了过去近80年的盆地反转构造研究历程,阐述了反转构造的概念、识别方法、分类、定量研究、成因机制.随着诸多新方法技术的应用和原有技术精确度的提高,盆地反转分析越来越朝着多元化、综合化方向发展.反转构造定年、反转构造综合分析方法、反转作用与盆地演化研究等集中体现了现阶段盆地反转构造研究的进展.详细总结了反转构造在造山带内的应用进展,指出了先存构造的结构对反转构造几何学特征的控制作用以及正确区分薄皮构造与厚皮构造在反转研究中的重要性.造山带前缘的逆冲体系作用也是引起前陆盆地反转的主要因素,走滑反转和斜向反转在造山带中也很普遍.通过对沉积盆地和造山带反转构造研究的分类介绍,提出了盆山一体化反转构造研究的思路,并基于盆山耦合关系理论,阐述了构造反转在油气成藏和富集成矿中的作用.这种思路是顺应地球系统科学和大陆动力学研究的需要而提出的.此外,新方法技术的综合运用是盆山一体化反转构造研究的重要支撑和必然趋势.     

华北克拉通中部宁武-静乐盆地侏罗纪构造变形与燕山期造山事件的启动

燕山期造山事件广泛影响东亚地区的构造演化,其启动时间与构造变形样式还存在较多的争议。侏罗纪宁武-静乐盆地位于华北克拉通中北部吕梁山地区,处在华北平原盆地与鄂尔多斯盆地之间,是吕梁山-太行山内部NE-SW走向的向斜盆地,为燕山期陆内造山作用的研究提供了例证。本文通过构造变形分析、平衡剖面恢复与生长地层碎屑锆石年代学分析,厘定了侏罗纪宁武-静乐盆地构造变形样式、原型盆地性质与生长地层开始形成的时间,探讨了燕山期构造变形的盆山耦合效应。其中,盆地北段西侧发育断展褶皱与对冲构造;盆地中段西侧发育断展褶皱与背冲构造,中段东侧发育断展褶皱;盆地南段西侧发育断展褶皱与叠瓦状逆冲构造。中侏罗统云岗组(J_2y)与上侏罗统天池河组(J_3t)为生长地层,记录了侏罗纪宁武-静乐盆地的生长与变形过程,反映了该地区燕山期造山事件的作用过程。前生长地层构造变形反映的侏罗纪宁武-静乐盆地地壳缩短率在盆地中段为26.2%,南段为58.6%。碎屑锆石定年研究限定了该地区燕山造山作用的启动时间为～168 Ma。由此认为,华北克拉通中北部是中生代燕山期造山作用最显著的地区之一,燕山期造山事件是纵贯华北吕梁山-太行山造山带崛起的主因。     

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。     

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。     

北天山后峡盆地地质特征及形成演化*

作为北天山造山带内的中生代小型山间盆地,后峡盆地的构造属性及成因演化反映了天山造山带的构造演化历史,是认识天山地区陆块拼合、盆山耦合的重要窗口。文中综合利用野外踏勘、地震解释、平衡剖面恢复等研究手段,对北天山后峡盆地地质特征及其成因演化进行了系统研究。结果表明: (1)天山是后峡盆地侏罗纪的重要物源区,该时期石炭系基底仅为1个水下低突起,并未隆升成山而分隔盆地南、北的侏罗系,现今的后峡残留山间盆地是后期构造运动所致;(2)后峡盆地的形成经历了伸展—挤压的复合应力背景,早侏罗世—中侏罗世早期的弱伸展作用形成断陷盆地,晚侏罗世的强烈挤压作用改造了先前的伸展构造并使盆地定型,喜马拉雅构造期的强烈挤压改造主要表现为地层的抬升剥蚀和构造幅度的变化。该研究成果对明确天山造山带的构造演化及指导相邻盆地油气勘探具有重要意义。     

北天山后峡盆地地质特征及形成演化*

作为北天山造山带内的中生代小型山间盆地,后峡盆地的构造属性及成因演化反映了天山造山带的构造演化历史,是认识天山地区陆块拼合、盆山耦合的重要窗口。文中综合利用野外踏勘、地震解释、平衡剖面恢复等研究手段,对北天山后峡盆地地质特征及其成因演化进行了系统研究。结果表明: (1)天山是后峡盆地侏罗纪的重要物源区,该时期石炭系基底仅为1个水下低突起,并未隆升成山而分隔盆地南、北的侏罗系,现今的后峡残留山间盆地是后期构造运动所致;(2)后峡盆地的形成经历了伸展—挤压的复合应力背景,早侏罗世—中侏罗世早期的弱伸展作用形成断陷盆地,晚侏罗世的强烈挤压作用改造了先前的伸展构造并使盆地定型,喜马拉雅构造期的强烈挤压改造主要表现为地层的抬升剥蚀和构造幅度的变化。该研究成果对明确天山造山带的构造演化及指导相邻盆地油气勘探具有重要意义。     

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.      

盆山耦合与前陆盆地成藏区带分析

经济全球化导致油气勘探全球化,板块学说在理论上提供全球油气勘探基础,亚洲大陆与北美大陆盆山体系在实践上提供全球油气勘探经验。盆山耦合体系存在3类造山带与3类前陆盆地即:(1)俯冲造山带与弧后前陆盆地;(2)碰撞造山带与周缘前陆盆地;(3)陆内造山带与陆内前陆盆地。前陆盆地成藏区带勘探中,在空间上应将造山带前麓褶皱—冲断带层与前陆盆地作为统一应变场,在时间上应将前冲断作用沉积层序,同冲断作用沉积层序和后冲断作用沉积层序作为整体来进行勘探。     

中国前陆盆地构造地质特征综述与油气勘探

中国特定环境下发育的前陆盆地和冲断带在地质构造上具有许多的特殊性。在综述前人认识的基础上,笔者通过对中国前陆盆地的构造演化历程、沉积充填特征、构造成因及其空间分布规律、构造变形特征等的研究,提出了中国前陆盆地构造地质发育的5个主要特征:(1)两种不同性质的原型盆地发生正反转的叠合性,即挤压构造下作为“本体”的前陆层序与拉张构造下作为“基础”的裂谷、断陷盆地之间的叠置;(2)显生宙以来中国大陆先后发生了4期前陆冲断构造演化的多期性,它们分别是加里东晚期、海西晚期、印支期和喜马拉雅晚期;(3)基于小克拉通基底拼贴后在造山带前缘复活再生的继承性,即统一拼合大陆内部的构造变形导致古造山带的复活,在古造山带边缘发育新生代前陆盆地或前陆冲断带;(4)在空间分布上受环青藏高原巨型盆山体系控制发生陆内变形的系统性,在环青藏高原巨型盆山体系内构造变形强度、盆地沉降幅度、盆山耦合程度等从内环向外环依次降低,从古造山带向克拉通方向构造变形强度依次降低,构造变形样式逐渐简单、构造变形时间依次变新;(5)前陆冲断带的构造样式由于受边界力学条件和沉积地层介质作用而具有多变性,存在沉积盖层内脆性变形的断层相关褶皱、造山带前缘韧性变形的基底卷入构造、与走滑构造相伴生的基底卷入的断层相关褶皱、盆地内部塑性变形的盐构造。正是因为上述地质构造的特殊性,决定了油气聚集与分布特征的规律性和复杂性,由此提出了相应的一些构造地质研究与油气勘探工作的建议。     

莫里青断陷西部双阳组（始新世）的浊积扇沉积特征

莫里青断陷西部在始新世双阳组沉积时期发育ＮＥ，ＳＷ和ＮＷ方向三个浊积扇体，其中ＮＥ向浊积扇体仅发育于湖平面上升初期（双一段沉积时期），ＳＷ向浊积扇体在湖平面上升初期、上升早期和快速上升时期（双一，双二和双三段沉积时期）始终存在，而ＮＷ向浊积扇体形成于湖平面上升早期（双二段沉积时期），并一直持续到湖平面快速上升时期（双三段沉积时期）。目前在区内仅钻遇中扇水道、中扇过渡带和外扇沉积。