开合构造研究中的几个问题

开合构造是中国学者提出来的一种大地构造观点,强调开裂运动和聚合运动是统一地球动力体系中的2种基本运动形式。开合构造是从开与合相互对立、相互依存、相互转化来研究区域地质特征和大地构造演化的。本文简介了开合构造中的几个问题:开合构造是一种新的大地构造观点;开合运动是地质运动的高级形式;开合类型是固定论和活动论的对立统一;开、合、剪之间是辩证关系;开合构造要冲出国门走向世界。     

关于多旋回开合构造及区域成矿若干观点的认识

板块说与槽台说相结合是研究大陆演化和矿产形成的重要理论依据。开合构造、板块构造与槽台构造三者在形成机制上具有内在的联系。多旋口开合构造是指以多旋回开合观点研究的构造，它是研究开合过程中所有地质现象，包括开合序列、开合旋回等。开合构造的主要表现形式包括区域性断裂，地壳的扩张与挤压，地壳的水平运动与垂直运动，构造过渡与构造迁移。开合演化过程称为“多旋回四阶段开合递进律”。开合构造的主要特征具有多旋回性、方向性、不平衡性、迁移性、两重性、层次性和有限性等。开合构造和岩石圈演化的基本动力是地球内部热能运转的结果，导致地壳和岩石圈裂开和聚合运动，包括传送带式、手风琴式和雪撬式三种主要的不同运动方式。正是多旋回开合构造发展，导致了多旋回成矿作用。在研究矿床分类时，首先要以多源的成矿物质来源作为矿床分类的主要依据，同时，也需要注意结合诸如成矿作用、成矿构造环境、成矿理化条件以及含矿建造等因素，以多旋回开合构造一成矿的观点来研究成矿控制和成矿规律。     

略论塔里木古生代盆地演化

依据所处板块构造位置和地球动力学环境，提出塔里木古生代盆地演化经历了震旦—泥盆纪和石炭—二叠纪两个完整的开合旋回。第一旋回自震旦纪开始张裂形成大陆裂谷，寒武—奥陶纪伸展为被动大陆边缘，志留—泥盆纪俯冲消减，泥盆纪晚期碰撞闭合，时间跨度达４００Ｍａ以上。第二旋回表现为石炭—二叠纪弧后拉张—弧后造山事件，延续仅约１００Ｍａ。     

中国开合构造研究概观

开合构造是中国学者提出来的一种大地构造观点，强调开裂运动和聚合运动是统一地球动力体系中的两种基本运动形式。开合构造是从开与合相互对立、相互依存、相互转化中研究区域地质特征和大地构造演化。开合构造的基本特征为：时间上具旋回性，一开一合构成一个开合旋回(构造旋回)；平面上具互补性，一个地区开裂，相邻地区必然聚合；垂向上具层次性，不同层次的开合特征不同；规模上具级别性，可划分不同级次的开合旋回与开合组合；     

盆地演化与地球动力学旋回

盆地演化受地球演化节律所制约，节律由多层次构城。地球动力学旋回主要有３个级序：１．超级大陆旋回，主要由羽柱构造的地幔对流动力学所控制，产生超级大陆的裂解和拼合，形成全球性同步隆升与沉降的克拉通盆地；２．地槽旋回或造山旋回，主要由板块构造的岩石圈运动学所控制，按威尔逊旋回进展，发育各类盆地和造山带，形成“区域性”穿时开合与“非对称”互补；３．褶皱幕或裂隙幕，主要由地体构造与拆层作用几何学所控制，产生     

概论新疆开合构造

从建造组合分析 ,划分开合序列 ,分析新疆地壳演化的原始大陆、古大陆、新大陆三大开合演化阶段 ,重点阐述古大陆开合演化阶段的四个开合旋回 ,提出新疆开合构造的四种类型。总结新疆开合构造多旋回发展 ,此开彼合、有序南移的活动特点 ,联系成矿作用 ,指示不同开合类型有着各自特有的矿产类型和成矿系列     

马杏垣先生开合构造思想的提出、形成及最新进展

概述了马杏垣院士的学术生平与创建开合构造史实.开合构造提出是中国地球科学"百花齐放,百家争鸣"发展的结果;是黄汲清院士、张文佑院士、马杏垣院士领导的青年团队,在国际板块构造革命的新潮中,根据板块构造登陆存在的巨大问题,结合中国地质构造的特色,依据坚实的实际资料进行深入的全新探索.3位院士领导的团队又联合起来,进行开合构造的长期研究.2002年在构造地质专业委员会支持下,成立了开合构造研究组,召开了开合构造第一次学术研讨会,总结20多年研究成果,出了专刊书集.2015年研究组聚首北京,总结开合构造研究的新成果,并吸取地球物理研究新成果,准确地阐明开合构造的定义,提升了研究方法,总结了开合构造运动和开合构造体系特征,将构造动力来源初始点建立在古登堡面的开合构造转换带上,全新解析了转换带的重要作用,站在星球角度认识开合构造.最后,强调青年研究力量的培养,是开合构造走向世界的重要途径.     

开合构造概述

随着板块构造学说的盛行,原生洋观点成为当时的主流。但根据中国的地质实际发现,中国古生代及其以来代表洋壳的蛇绿岩似乎都是元古宙陆壳裂开的产物,随之提出表明再生洋观点的手风琴式运动及岩石圈开合的理念,并逐步发展成为开合构造。本文简述了开合构造的由来和发展、研究的主要内容和现状,读者从中可了解开合构造的概貌。     

柴达木盆地构造样式的类型和展布

盆地构造样式及发展布规律研究是盆地构造研究的基础,对确定构造圈闭类型,指导油气勘测有重要意义,笔者通过各种资料综合分析,将柴达木盆地构造样式归为１４种基本类型,即生长逆断层,单冲构造,对冲构造、冲起构造、反冲构造、生长背斜、断展背斜、给 背斜、滑脱褶皱、断鼻构造、裂陷伸展构造、局部伸展构造、斜坡带和横向构造变化换带,从动力学背景,基底卷入性、级别划分等方面讨论了构造样式的基本特征,对控制柴达木盆地构造样式类型和展布的区域构造环境,盆地基底性质,应力作用方式,岩石物理性质和定化阶段等因素进行了分析。     

开合构造:新全球构造观探索

20世纪60—70年代,是我国大地构造研究领域学术思想最为活跃的时期,1979年全国第二届构造地质学术会上,出现八大学派的领军人物同台亮相阐明各自观点的壮观场面。尔后多旋回学说的领军人黄汲清及其继承人之一姜春发、断块构造学说的领军人张文佑及其继承人之一张抗、区域大地构造学说的领军人马杏垣及其继承人之一杨巍然几乎同时分别提出多旋回手风琴式开合、断块开合和"开""合"构造观点。三大学派殊途同归携手创建了具有中国特色的开合构造理论,开合构造理论是研究开合运动及其形成的地质体的结构构造特征和规律的学科。本文是对开合构造研究的新一轮成果的总结。(1)开合运动的基本属性为:开合运动是一切地质体运动的基本形式;它揭示了各种地质运动之间的内在联系和本质特征;开与合是地球动力学中一对主要矛盾,二者相互依存、相互对立、相互转换,转换点(区)时空的定位具有重要的理论和实践意义。(2)地学开合律为开合运动规律的总结:它包括开合运动规模上的级次性和层次性;时间上的旋回性、空间上的互补性、演化上的方向性,并总结出由简至繁和从点开始、到线、再到面的开合迁移演化模式。(3)开合构造研究中几个重要概念:开合标志是指能确定开合属性的各种地质现象,它是研究开合构造的基础资料;开合建造及建造序列是研究开合过程中物质的组合特征,它们反映了该物质组合形成时的构造环境及开合构造演化的阶段;开合构造类型是根据开合标志的综合,总结出不同级次和层次的开合运动的组合规律,它反映了大陆-大洋开合演化的不同阶段,目前已总结出8种开合构造类型;开合构造单位是开合构造综合特征和开合构造类型空间分布规律的总结,提出了以大陆一级构造单位为开合构造集群的新概念,它强调集群内各地质体具成生联系和它们围绕核心陆块从点(块)到线(带)再到面(体)的演化规律;笔者将亚洲中部划分了4个开合构造集群。(4)在开合运动和旋转运动长期共同作用下,形成了地球的层圈结构和各种地质构造。其中开合运动是主导的,旋转运动则是调整开合运动达到相对稳定的动态平衡状态,称之为开合旋构造体系;动态平衡体系一度或局部被破坏,并经调整达到新平衡的过程称构造运动,诸如导致地史中出现重大地质事件的晋宁运动、加里东运动、海西运动、燕山运动等。旋转运动调整开合运动达到平衡是通过地球旋转速度短暂的细微变化和地球层圈间旋转速度短暂细微的差异而实现的。(5)构造运动是开合旋动态平衡体系一度或局部被破坏,并经调整达到新平衡这一过程的真实记录。构造运动的主要动因是地球的热能和重力能:地核是不断向上提供热能的热能库;重力在核幔边界形成开合构造转换地带,成为以热能为主的综合能量形成和聚集的基地。在一定条件下,富含综合能量的物质,上升至地幔和地壳不同层位与围岩化合或混合成不同特点的熔融热流体,它们是导致各种地质事件的产生和各种地质构造形成的直接原因。(6)活动论和固定论长期争论不休,其焦点是地壳运动是水平运动还是垂直运动为主。通过时空分析,地壳不可能分出是以水平还是垂直运动为主。实际上垂直运动和水平运动共同存在于开合构造体系之中,是开合运动中两种形式——水平开合与垂直开合。因此,垂直运动与水平运动之争无实际意义。     

开合构造与沉积层序结构样式

开合运动是地球运动的基本形式,开合构造是地质演化的基本构造。其存在具普遍性,时间上具旋回性,平面上具互补性,垂向上具层次性,规模上具级别性,演化上具不均一性。开合构造与沉积层序结构关系密切。在开裂作用阶段,海侵体系域优势明显,层序结构样式以T型为主;在开裂高峰期或开裂向闭合转换期,海侵体系域与高位体系域优势均不明显,层序结构样式以TH型较多;在闭合阶段,高位体系域优势明显,层序结构样式以H型为主     

塔里木盆地构造演化与构造样式

塔里木盆地的发展演化受不同时期板块构造背景的控制，形成了陆内裂谷、裂陷槽、克拉通内拉张盆地、克拉通内挤压盆地、被动大陆边缘盆地、弧后拉张盆地、弧后前陆和周缘前陆盆地等多种原型盆地并相互叠加和改造。盆地中存在挤压、引张、扭动和叠加构造样式，可以形成良好的圈闭构造，盆地中的大型隆起带是主要的油气聚集带，前陆盆地褶皱－冲断带具有较好的油气前景。     

柴达木盆地大柴旦地区盆地中新生代演化机制电性特征分析

柴达木盆地位于青海省西北部,是在昆仑山、阿尔金山和祁连山控制形成的山间断陷盆地,由于盆地中生代沉积了大范围的侏罗系地层,因此盆地内含有丰富的油气资源,众多学者对柴达木盆地的构造演化做了大量的研究,受限于盆地的山盆耦合模式,地形、地质条件复杂,山前地带大多是地震的空白区,仅在局部获得了地震勘探资料,但资料品质较差。由于缺乏详细资料,关于该区域构造演化的研究没能深入开展,盆地内部构造演化的研究主要在构造背景和构造格架上,对于构造的细节没有得到解析。本文通过音频大地电磁法探测大柴旦地区盆地地质特征,基于三维非线性共轭梯度(3D NLCG)反演算法,获得研究区三维电性模型,结合区域地质、地球物理资料研究盆地构造演化,结果表明：三维电性模型揭示了柴北缘地区盆地中生代以拉张为主形成一系列断陷盆地,新生代以喜山构造活动为主产生一系列挤压为主的冲断构造,造成早侏罗系-晚白垩系地层的局部缺失等地质活动的盆地演化动力学电性特征。     

柴达木盆地冷湖花岗岩体岩石学初步研究

根据岩石学、岩石化学以及锆石U-Pb同位素测年等资料分析,冷湖岩体为一印支期发育的S型花岗岩类岩石,可以归属同碰撞期逆冲-褶皱S型系列。该岩体的研究可能为南祁连印支期裂陷槽的关闭提供一定证据。     

塔里木盆地西北缘新元古界层序地层划分及区域对比意义

进行塔里木盆地新元古界层序划分及区域对比,有助于盆地形成早期环境演化研究与深部油气勘探。本文以塔里木盆地西北缘为例,通过新元古界沉积特征详尽剖析,划分了地层序列,进一步结合前人成果,对盆地周缘新元古界层序地层进行了区域对比。结果表明,受塔里木新元古代裂谷盆地演化的“裂陷—裂拗转换—拗陷”三个阶段控制,盆地西北缘新元古界可划分为三个二级层序：层序Sq1形成于成冰纪早期裂陷阶段,由成冰系东巧恩布拉克组和牧羊滩组构成,分布于孤立的小型地垒-地堑盆地,主要发育冰川及浅水陆棚沉积;层序Sq2形成于成冰纪晚期—埃迪卡拉纪早期裂—拗转换阶段,由成冰系尤尔美那克组与埃迪卡拉系苏盖特布拉克组构成,因盆地连通性加强而分布范围增大,发育冰川、潮坪及浅水陆棚沉积;层序Sq3形成于埃迪卡拉纪晚期拗陷阶段,由埃迪卡拉系奇格布拉克组构成,地层向隆起上超且分布范围广,发育碳酸盐岩台地沉积。根据塔里木盆地新元古代沉积-构造演化背景及年代地层格架,盆地西北缘阿克苏地区新元古界三分的层序充填样式可与盆地东北缘库鲁克塔格地区、西南缘叶城地区对比,其中Sq1层序及Sq2层序底部冰川杂砾岩分别与全球成冰纪Sturtian和Mar...     

Geochemical characteristics of saturate hydrocarbons in crude oils and source rocks of the Qaidam, Tarim, Tupran basins, NW China

Based on the systematic analyses of fifteen typical crude oils and ten typical potential source rocks col-lected from the Qaidam,Tarim and Turpan basins,Northwest China,the geochemical characteristics of the oils and source rocks were investigated and oil-source rock correlations undertaken.The oils and source rocks deposited in saline lacustrine environment from the western Qaidam Basin were characterized by n-alkanes with even car-bon-number preference in the C20-C28 range,low pristane/phytane(Pr/Ph) ratios(less than 0.5),and high abundances of C27 steranes,gammacerane and C35 hopanes.The oils and source rocks deposited in marine environment from the Tarim Basin were characterized by n-alkanes with even carbon-number preference in the C14-C18 range,relatively low Pr/Ph ratios(near to 1),high abundance of C28 steranes,and relatively high gammacerane.In contrast,the oils and source rocks deposited in terrigenous bog environment from the Turpan Basin were characterized by relatively high Pr/Ph ratios(oil samples greater than 6) high abundance of C29 steranes,and relatively low gammacerane and C31-35 hopanes.The higher amounts of C37 and C38 n-alkanes of source rocks from the western Qaidam Basin and the Tarim Basin suggest an origin of these alkanes from functionalized C37 and C38 n-alkadienes and alkenones in prymnesiophytes living in lacustrine and marine environments.Oil-source rock correlations suggest oils in the west-ern Qaidam Basin were derived from the Oligocene Lower Ganchaigou Formation(E3),oils in the Tabei and Tazhong uplifts from the Tarim Basin have a genetic relationship with the Middle-Upper Ordovician source beds.Oils in the Turpan Basin generally fall into two genetic types.Most oils in the Taibei depression from the Turpan Basin were derived from the Lower-Middle Jurassic coal measures,but the fewer oils in this region are a mixed source derived from the Lower-Middle Jurassic coal measure and the Upper Permian source rocks.     

柴达木盆地北缘晚中生代—新生代构造应力场——来自构造节理分析的证据

柴达木盆地的构造演化,尤其是中、新生代的构造演化历史及其影响程度一直存在争议。在冷湖0号、冷湖4号、鄂博梁、结绿素等剖面开展了野外构造节理测量,应用地层恢复技术,分析了柴北缘晚中生代—新生代构造应力场的演化过程。结果表明：晚侏罗世之后,柴北缘主要受东西方向的挤压,这与区域上的研究结果一致;早白垩世北西—南东向的挤压应力可能再次影响了侏罗系;晚白垩世受南北挤压应力的影响,地层隆升遭受剥蚀;始新世下干柴沟期至上新世狮子沟期,柴北缘处于弱活动时期,接受稳定沉积;上新统狮子沟组沉积之后,由于阿尔金山的隆升,盆地北缘主体受北西—南东向应力的影响,涉及地层包括上干柴沟组、下油砂山组和上油砂山组;早、中更新世七个泉期之后,受南北向构造应力场的强烈影响,在狮子沟组、上油砂山组和下油砂山组中都有其分量,较老地层的地表露头中也有记录,这期构造运动对柴北缘油气运聚具有破坏和二次成藏的作用。因此,围绕柴北缘其他地质剖面开展更进一步的构造节理测量和分析工作,对油气资源勘探具有指导意义。     

柴达木盆地北缘晚中生代—新生代构造应力场——来自构造节理分析的证据

柴达木盆地的构造演化,尤其是中、新生代的构造演化历史及其影响程度一直存在争议。在冷湖0号、冷湖4号、鄂博梁、结绿素等剖面开展了野外构造节理测量,应用地层恢复技术,分析了柴北缘晚中生代—新生代构造应力场的演化过程。结果表明：晚侏罗世之后,柴北缘主要受东西方向的挤压,这与区域上的研究结果一致;早白垩世北西—南东向的挤压应力可能再次影响了侏罗系;晚白垩世受南北挤压应力的影响,地层隆升遭受剥蚀;始新世下干柴沟期至上新世狮子沟期,柴北缘处于弱活动时期,接受稳定沉积;上新统狮子沟组沉积之后,由于阿尔金山的隆升,盆地北缘主体受北西—南东向应力的影响,涉及地层包括上干柴沟组、下油砂山组和上油砂山组;早、中更新世七个泉期之后,受南北向构造应力场的强烈影响,在狮子沟组、上油砂山组和下油砂山组中都有其分量,较老地层的地表露头中也有记录,这期构造运动对柴北缘油气运聚具有破坏和二次成藏的作用。因此,围绕柴北缘其他地质剖面开展更进一步的构造节理测量和分析工作,对油气资源勘探具有指导意义。     

Phanerozoic plate history and structural evolution of the Tarim Basin,northwestern China

ABSTRACT

As the largest inland oil-bearing basin in China, the Tarim Basin is a large-scale composite basin that has experienced a complex tectonic evolutionary history from the Ediacaran to the Cenozoic. From the Ediacaran to the Ordovician, the Tarim Basin was in an extensional tectonic environment. From the Silurian to the Devonian, the Tarim Block switched from the presence of passive margins to active margins along its northern and southern edges, eventually colliding with the North Kunlun Terrane in the Silurian. From the Carboniferous to the Triassic, the transition of the Tarim Block from an independent landmass to an internal component of the Eurasian Plate resulted from collisions with the Yili-Central Tianshan Terrane to the north during the Late Carboniferous and the Qiangtang Terrane to the south during the Triassic. From the Jurassic to the Paleogene, several unconformities developed because of the subduction of the Meso-Tethys oceanic plate during the Late Jurassic and the Neo-Tethys oceanic plate during the Paleogene. After the Neogene, as a rejuvenated foreland basin, the Tarim Basin was activated along its margins and became an intermountain basin due to the intense regional compression induced by the Indian Plate. Based on a seismic profile cross-section of the basin, we conclude that the extension and shortening in the profile reflects the block amalgamation history and the structural evolution of the Tarim Basin. The structural-sedimentary evolution of this basin is closely related to the movement of the peripheral plates.