大南海地区新生代板块构造活动

在新生代澳大利亚板块和欧亚板块之间的大洋中，存在一些地块(微板块)；同时，澳大利亚板块北部边缘的一些地块先后和澳大利亚板块分离，向北运动，与一些和欧亚板块分离出来的地块先后发生碰撞缝合。在此期间，由于地块分离而发生海底扩张，产生许多小洋盆，如南海、苏录海、苏拉威西海、安达曼海等，最后形成了东南亚地区今日的构造景观。笔者从大南海地区新生代的构造演化史之框架来研究南海地区新生代的构造演化历史，认为南海地区新生代的构造活动既与印度板块和欧亚板块的碰撞有关，也与太平洋板块向欧亚板块的俯冲活动有联系；同时，还受到澳大利亚板块向北运动之影响。南海地区在新生代发生过两次海底扩张，第一次海底扩张发生在42～35Ma前．是受印度板块和欧亚板块碰撞而引起欧亚大陆之下向东南方向之地幔流的影响而发生的，其海底扩张方向为NWSE，产生了南海西南海盆；第二次海底扩张发生于32～17Ma前。由于太平洋板块向欧亚板块俯冲，俯冲的大洋岩石圈已达700km深处，阻挡了欧亚大陆的上地幔向东南方向之流动，从而转向南流动。引起南海地区南北向海底扩张，即新生代第二次海底扩张，产生了南海中央海盆。南海新生代洋盆诞生之后，由于大南海地区继续有地块碰撞和边缘海海底扩张，对南海南部地区产生挤压，从而使这里的沉积发生变形，这就引起万安运动(南海南部)。     

南海西南次海盆两侧陆缘中生代晚期构造接触关系

为探究南海西南次海盆两侧陆缘地块在中生代晚期构造接触关系及其对南海形成演化的影响,利用过南海西南次海盆两侧陆缘采集的地球物理资料以及公开发表的数据资料,对两侧陆缘的地壳结构及前新生界构造变形特征进行了研究.研究结果显示,西南次海盆两侧陆缘的地壳结构及物质组成存在差异,属于性质不同的两个微地块;两侧陆缘前新生代地层在晚中生代经历了来自不同方向的挤压作用,且遭受抬升剥蚀.结合南海及邻区中生代花岗岩分布特征及区域构造背景,进一步推测两侧陆缘地块在晚中生代以俯冲碰撞的方式完成拼贴缝合,该俯冲碰撞带是南海北部俯冲带在南海西南方向的延伸,并且新生代南海的扩张可能与该俯冲碰撞带这个先存的软弱带有关,是南海海盆初始破裂的部位.      

华南和南海北部陆缘岩石圈速度结构特征与沉积盆地成因

新近地震层析资料表明, 华南和南海北部陆缘岩石圈及下伏的软流层中存在规模宏大的低速异常带, 它们在研究区新生代演化历史中曾发挥重要的控制作用.其中, 岩石圈底面及内部的巨型NW向异常低速带表明中生代末至新生代早期的神狐运动不仅在华南与南海北部陆缘产生NE向张裂构造体系并催生出内陆-陆架-陆坡沉积盆地, 还导致南海海盆的早期扩张.软流层NNW向的异常低速带则反映岩石圈SSE向的蠕动直接导致南海中央海盆的海底扩张及陆缘地区的持续裂解.研究区深部速度结构特征是历史动力过程所残留的痕迹, 华南陆缘和南海北部新生代沉积盆地的形成和发展, 与岩石圈及软流层的结构和运动方式密切相关.      

南海南、北陆缘中生代构造层序及其沉积环境

新生代海底扩张,使南海陆缘分为南、北两部分。南部礼乐地块与南海北缘在扩张之前构成了统一的活动陆缘。通过对南、北陆缘的钻井研究和井旁地震剖面解释,发现二者的中生界均具有4 个地震层序及3 个构造层。南北陆缘构造层序及物源分析表明,早白垩世礼乐地块与南海北缘曾发生碰撞拼贴。早白垩世的南海北缘地区沉积环境由海陆过渡相向陆相演化,相应的礼乐地区是由浅海相向滨海相演化,二者反映出相同的向上变浅旋回,说明在南、北陆缘拼贴之后,两者具有了统一的构造沉积背景。到晚白垩世末,两区均隆升为陆,且遭受剥蚀; 南海北缘地区上白垩统部分被剥蚀,而距俯冲边界更近的礼乐地区上白垩统则被剥蚀殆尽。     

南海北缘古近纪断裂活动规律及控盆特征:以阳江东凹为例

南海北缘发育了一系列新生代陆缘盆地,从西向东可划分为北部湾盆地、琼东南盆地、珠江口盆地及台西南盆地,这些盆地记录了新生代南海北缘构造演化过程.为加深对南海北部陆缘新生代盆地断裂活动及构造演化的认识,本文以珠三坳陷阳江东凹为例,基于覆盖阳江东凹研究区的高分辨率三维地震资料,对该地区的断裂体系进行了系统解剖,阐述了古近纪断...     

南海中北部陆架-陆坡区新生代构造-沉积演化

南海中北部陆架-陆坡区作为南海地区的一个重要地质构造单元,记录了大陆张裂到海盆扩张的丰富信息。通过对研究区地震剖面的解释,分析了该地区新生代的构造与沉积特征,同时通过平衡剖面恢复工作,建立了新生代演化模型。研究显示南海中北部陆架-陆坡区新生代构造演化可以分为三个阶段：古新世—始新世的裂陷阶段、渐新世—早中新世的裂陷-坳陷过渡阶段以及中中新世以来的坳陷阶段。沉积环境经历了河流-湖泊、浅海和深海的演化过程。南海北部陆缘下NW-SE方向流动的地幔流的存在使得伸展活动具有由北向南发育的机制。同时陆坡区盆地（如白云凹陷）显示出韧性伸展的特征,这与地幔上涌热岩石圈伸展引起的该区域地壳强烈韧性减薄和颈缩变形相关。     

华南洋陆过渡带构造演化:特提斯构造域向太平洋构造域的转换过程与机制

南海北部陆缘位于大华南地块洋陆过渡带南段的关键核心段落,曾处于特提斯洋构造域与（古）太平洋构造域交接地带,是印度洋构造动力系统与太平洋构造动力系统波及的共同地区。然而,以往研究和勘探程度较低,特提斯构造域与太平洋构造域交接转换区域的大地构造背景、过程、机制始终不够明确。基于南海北部陆缘地震剖面,不仅关注该区新生代盆地结构构造,以服务该区油气精准勘探,并且试图以此解剖、揭示该区中生代基底结构特征,进而探索新生代南海海盆打开、扩张、停滞到消亡过程的前生今世。对珠江口盆地地震剖面解析和华南陆缘野外构造研究表明:华南地块洋陆过渡带先后经历了中生代印支期碰撞造山、燕山早期增生造山、燕山晚期压扭造山三个过程;随后进入新生代,又经历了早期北东东—南西西走向正断层主控下的弥散性裂解成盆、中期北东—北北东走向张扭断裂主控下的右行走滑拉分成盆、晚期北西—北西西向张扭断裂主控下的左行走滑拉分成盆三期伸展构造叠加。总体上,该区特提斯洋构造体系向太平洋构造体系的转换过程经历了四个阶段:古特提斯洋构造体系向新特提斯洋构造体系转换、新特提斯洋构造体系向古太平洋构造体系转换、新特提斯洋构造体系向太平洋构造体系转换及古太平洋构造体系向太平洋构造体系的转换。东亚洋陆过渡带的构造转换折射出地球深浅部动力系统驱动“东亚大汇聚”的长期机制,即东南亚环形俯冲驱动体系、太平洋LLSVP和非洲LLSVP的深部动力系统（统称为海底“三极”）的重要性,其中,东南亚环形俯冲驱动体系是地球板块运动的重要动力引擎之一。      

南海北部扩张的地表过程响应：来自海南岛五指山的磷灰石裂变径迹年龄证据

海南岛是南海地块的重要组成部分,其构造演化很大程度上能够反映整个南海的构造活动特征。新生代,海南岛在新构造运动作用下,断块差异升降比较明显,形成了大致以王五 文教断裂为界,北为沉降区,南为断隆区的构造格局。对断隆区隆升过程的研究能够帮助揭示海南岛新构造活动历史,但至今为止,琼中南山地隆升的原因和时限仍存在争议。为了厘清海南岛中部的剥露隆升事件,本文选择琼中南地区海拔最高、高差最大的五指山为研究区,采集8组高程岩石样品,高程范围为203. 55~1153. 52 m。对采集的样品进行了磷灰石裂变径迹测试和热历史模拟分析,结果表明海南岛五指山地区新生代主要经历了两期快速隆升剥露。第一期为渐新世—中新世（32~17 Ma)：隆升速率较快,此时期太平洋板块向欧亚板块俯冲后撤,南海正经历第二次扩张,使得海南岛拉张,活动强烈,造成琼中山地区快速隆升,直到中中新世转为缓慢隆升。第二期为中新世末期（5 Ma)的快速剥蚀隆升阶段：南海扩张已经结束,随着菲律宾板块俯冲亚洲板块,南海北部陆缘整体处于加速热沉降阶段,且全球气候变化加快,造成了海南岛广泛的隆起和加速剥蚀。     

南海大陆边缘盆地构造演化差异性及其与南海扩张耦合关系

南海大陆边缘盆地由于边界条件的差异,不仅形成了不同类型的陆缘盆地,如离散型、走滑伸展型和伸展挠曲复合型,而且这些盆地构造演化存在明显的非同步性。这些陆缘破裂过程与南海扩张作用过程呈现明显不一致性。研究表明,南海扩张时期南海南、北大陆边缘均形成了一系列裂陷盆地,然而,南海南部、北部大陆边缘盆地裂陷作用结束时间不同,北部大陆边缘盆地裂陷作用结束于23 Ma或21 Ma,而南部大陆边缘盆地裂陷作用结束于15.5 Ma,显然北部大陆边缘盆地裂陷结束时间明显早于南部大陆边缘盆地。南海扩张停止后,南海南、北部陆缘仍表现出明显差异,北部陆缘仍以伸展作用为主,晚中新世以来出现快速沉降幕,而南海南部陆缘则以挤压作用为主,且其挤压时间及强度呈现南早北晚的特点,即南部曾母盆地明显早于南薇西盆地和北康盆地。南海南、北大陆边缘盆地形成演化的差异性,特别是构造转型差异变化,为新生代南海扩张的迁移性提供了有力的佐证,可以推断南海不同期次海盆扩张可能存在向南的突然跃迁。因此,本次研究梳理出的南海不同陆缘盆地张裂伸展的非同步性可为南海洋盆扩张演化过程解释提供新的证据。     

边缘海构造旋回:南海演化的新模式

南海边缘海构造旋回包括古南海形成与萎缩及新南海形成与萎缩两个构造旋回,形成中央洋壳、大陆坡和大陆架。古南海扩张前南海具有统一拼合基底"古南海陆块",古南海白垩纪末—始新世为扩张期,渐新世—第四纪为萎缩期,现今洋壳已基本消减殆尽。新南海古—始新世为陆内裂谷期,渐新世晚期—中中新世为洋壳扩张期,中中新世至今为萎缩期,表现为南北向扩张停滞,菲律宾岛弧向西仰冲,但处于萎缩期早期。上述两个旋回叠加控制了南海区域构造格局的形成。边缘海构造旋回控制了南海各大陆边缘及地块性质。北部大陆边缘为被动大陆边缘;南沙地块具有漂移性质;南部大陆边缘为多期叠加型活动大陆边缘,西部具有转换特征,东部为挤压岛架型大陆边缘。     

西沙地块构造—地层特征及其记录的南海洋盆演化过程

西沙地块是南海岩石圈地壳拉伸减薄过程中发育于深水区的陆块,其保存了陆缘演化的重要信息。文章研究以西沙地块作为研究对象,基于研究区地质和地球物理资料,开展了地壳结构、盆地构造—地层分析和断层活动特征等研究。研究发现,西沙地块与其周缘的凹陷地壳结构具有显著的差异,西沙地块地壳厚度较大,发育了高角度断层控制的小型断陷盆地,基底断层活动一直可持续到T60地震界面发育时（~23 Ma）;而西沙地块周缘发育的是规模较大的拆离断层及其控制的强烈减薄陆壳。结合区域动力学事件,研究认为渐新世早期拆离断层在南海西北次海盆的活动导致了西沙地块北部的岩石圈地壳的减薄,而中新世早期拆离断层在南海西南次海盆构造位置的活动使西沙地块与南沙地块分离。文章研究成果不仅深化了西沙地块裂解规律的认识,而且对该区的油气勘探具有启示意义。     

南海打开模式:右行走滑拉分与古南海俯冲拖曳

南海作为东亚大陆边缘最大的边缘海,位于太平洋、印澳和欧亚三个板块的夹持之下,处于特提斯构造域和太平洋构造域的联合作用部位,是揭示新生代两大动力学体系交接转换特征的良好场所。南海海盆为菱形洋盆,包括西北次海盆、东部次海盆和西南次海盆,均在古近纪—中中新世形成,同时伴随着南海北部、西部和南部盆地群发育,盆地边缘油气资源丰富,被称为第二个"波斯湾"。本文搜集了前人对南海洋盆深部形态、磁条带、转换断层等成果,以及南海周边盆地群的沉积体系、沉积相、不整合面相关资料,综合对比了南海北部、西部和南部盆地群的沉积序列、沉积相、沉积厚度,厘定了盆地群断裂体系、断裂组合特征,揭示了南海北部、南部盆地群及西部盆地群中的中建南和万安盆地都是在右行右阶走滑拉分背景下形成的。北部盆地群新生代古近系西厚东薄,新近系东厚西薄,NNE—NE向断裂体系活动早期西强东弱,而晚期东强西弱,从西向东依次停止。同时指出,南海是在NNE向断裂体系右行右阶走滑拉分和古南海俯冲拖曳的联合作用下打开:于34~32 Ma西北次海盆和东部次海盆受控于NNE向断裂的右行右阶走滑拉分作用,沿着NNE-SSW方向开启;32~23 Ma,NNE向走滑断裂活动自西向东逐步停止;于23 Ma左右,"消失"的南海以西的NNE向走滑断裂完全停止活动,同时由于婆罗洲地块逆时针旋转,古南海的俯冲带走向由近E-W向变为NE向,俯冲板块拖曳力也转变为NW-SE向并且占据主导地位,在拖曳力作用下礼乐—巴拉望地块后缘陆壳伸展,导致西南次海盆打开,东部次海盆的扩张方向由NNE-SSW转变为NW-SE向。于15Ma,礼乐—巴拉望地块与婆罗洲地块碰撞,南海停止扩张。     

阿拉善地块新生代构造作用——兼论阿尔金断裂新生代东向延伸问题

阿拉善地块在新生代的变形是青藏高原北部活动的直接结果,各方面的资料显示这种影响仅发生在中新世中晚期,前的活动性已经很低。阿尔金断裂的延伸并不能穿过阿拉善与南蒙古相关断裂相连,我们的研究更偏重认为阿尔金断裂没有进入阿拉善地区,而是经过金塔—花海盆地南缘的宽滩山—黑山地区与合黎山—龙首山南缘断裂相连,中新世中晚期,由于青藏高原北部重要的构造事件,青藏高原由南向北挤压河西走廊地区,造成了金塔—花海盆地内部由近南北向构造转变为近东西向构造。同时形成北山地区控制上第三系沉积(上新统)的东西向断裂。而阿拉善南缘产生右行走滑运动,地块的北部及内部则产生了近南北向的第三纪伸展构造,这些伸展构造以及金塔—花海盆地第三纪断裂控制的沉积与前人认为的强前陆、弱限制性边界的侧向挤出类似。我们认为阿拉善及蒙古地区中新世—上新世期间,由于受到青藏高原近南北向的挤压,产生区域性的"共轭"断裂系统,由于这些地区早期构造的控制,这些新活动的断裂主要迁就于老构造,以脆性活动为主,在蒙古国形成了沿阿尔泰山的北西—南东向断裂和东南部的北东—南西向"共轭"断裂系统,而阿尔金断裂与合黎山—龙首山南缘断裂则形成南侧的"共轭"断裂系统。北山以及金塔—花海地区则是这两组断裂的交汇地区,挤压作用明显,控制了新生代的沉积,并导致了新生代金塔—花海盆地的形成。阿拉善地块作为夹持在这两组断裂之间的地块,发生了一定程度的向东挤出运动,在其东缘贺兰山西侧形成了新生代的挤压构造,而在其东北缘和西南缘则迁就早期的韧性剪切带分别向北东和南西运动,产生相应的变形。该模型能够合理地解释阿拉善周围地区及其内部中新世以来的变形及其与青藏高原北部构造运动之间的关系。     

华北陆块的构造格局及其演化

华北陆块是由陆核→地块(体)→联合地块逐渐生长、增大、拼合形成的。根据大量的地质构造、地层岩石、同位素年代学、含矿特征、地球化学、地球物理等多方面的信息,华北陆块可划分为辽吉、燕辽、阴山、晋冀、豫皖、阿拉善前寒武纪地块和鲁西、胶北前寒武纪地体,鄂尔多斯、华北中新生代盆地,共10个构造单元。华北陆块是多地块拼(缝)合形成。据现有的岩石记录,始太古代-中太古代主要是陆核生成阶段,不排除在早期有绿岩带形成;新太古代主要是花岗岩-绿岩带的生成阶段,花岗岩-绿岩带环绕地核周边形成地块,是华北陆块结晶基底的主要生长时期;古元古代是联合地块的形成阶段,多个地块(体)拼合形成联合地块;中元古代是稳定环境下的拉伸阶段,沿陆块南北两缘形成三大裂谷系(燕辽、狼山—渣尔泰、熊耳山—西阳河);新元古代-古生代陆块形成稳定环境的沉积盖层,除南北两缘外,内部很少有岩浆活动;中-新生代陆块大部分地区为活动大陆边缘的环境,出现大规模的构造-岩浆活动。     

南沙海区及邻区构造演化动力学的若干问题

通过南沙海区地球物理资料及围区地质地球物理资料的对比分析,指出南沙海域及邻区中新生代经历晚三叠世碰撞缝合事件及巽他陆块的形成,晚白垩世板块运动重大变格及东亚陆缘的大规模裂谷作用,始新世板块运动重大变革及古南海的消亡,中新世变革事件及南海今日面貌的奠基等四个重要演化阶段。并提出“东亚陆缘超级剪切”动力学模式来概括南沙海区及邻区这新生代构造演化:在特提斯构造域西段(印度部分)、东段(澳大利亚部分)及西太平洋构造域这三大体系的竞争和联合的影响下,东亚陆缘岩石圈交替承受“左行压扭”和“右行张扭”超级剪切应力场的作用,导致南海等边缘海的张开或关闭,以及周边地块的裂离、拼合。     

华南北东向断裂在南海北部陆架的延伸

南海北部陆缘发育大量含油气盆地,且南海北部陆坡存在丰富的天然气水合物资源,厘清其总体构造格局,对理解南海北部陆缘的构造演化及动力学机制、地震灾害评估与资源开发等具有十分重要的意义。本文通过重磁异常、二维地震资料解译,结合地震活动及构造地貌特征分析,发现华南陆块和南海北部陆缘的NE向主干断裂延伸方向一致且特征可进行对比,即华南发育的滨海、长乐-南澳、政和-大埔及邵武-河源-阳江四条NE向主干断裂可自然延伸至南海北部陆缘。延伸至南海北部的四条主干断裂控制了相应盆地的发育,其中,滨海断裂为珠二凹陷的东界,长乐-南澳断裂横穿珠江口盆地的珠一和珠二凹陷,政和-大埔断裂位于珠一、珠二坳陷的西界以及北礁凹陷的东界,河源-阳江断裂为琼东南盆地的西界。南海北部陆缘盆地群与华南陆缘盆地群在成因上具有相似性,皆为拉分盆地。南海北部陆缘分布的NE向右行断裂对盆地的发育以及展布起决定性作用,为控盆断裂。NEE向断裂控制盆地内部坳陷的充填样式,为控坳断裂。     

锆石U-Pb年龄及Lu-Hf模式年龄对印支地块基底的限定

印支地块的板块构造归属不仅对特提斯演化研究有重要意义, 对探讨新生代青藏高原及周缘板块的陆内变形同样至关重要.我们近期的研究工作表明, 本区的花岗岩主要是印支期旧特提斯闭合的产物, 少数花岗岩与加里东期的构造活动有关.花岗岩内锆石Lu-Hf二阶段模式年龄主要聚集在1.8~1.6 Ga, 此外在1.4~1.2 Ga有另一峰值区.老挝北部花岗岩峰值区与印支地块内其它地区的锆石U-Pb年龄及Lu-Hf二阶段模式年龄峰值相似, 表明印支地块内部有稳定的基底组成.老挝花岗岩年龄峰值与昌都-思茅地块的年龄峰值近于一致, 同时, 由于奠边府构造带不具有缝合带的属性且两个地块有相似的古生代暖水动物群, 我们认为印支地块与昌都-思茅地块可能为同一陆块, 这个联合陆块与华南陆块在Rodinia超大陆时期可能是一体的, 因为他们的峰值区在4.0~3.5 Ga, 2.0~1.8 Ga, 1.4~1.2 Ga的3个峰值区完全重合.     

都龙-Song Chay变质穹隆体变形与构造年代——南海盆地北缘早期扩张作用始于华南地块张裂的证据

南海盆地的扩张经历了早期(中生代晚期至新生代早期)和晚期(32~17Ma)2个快速阶段,但2阶段在时间上相继,在形成机制上也可能是一致的.然而由于南海盆地与周围板块侧向作用的关系复杂,对扩张机制的认识一直极具争议,新的构造分析和测年资料表明“弧后扩张”及“走滑扩张”模式均与事实有出入.对位于华南地块西南缘的都龙SongChay变质穹隆体的研究表明,在中生代至新生代时期,至少经历了2期重要的伸展构造: D₁期(237~228Ma)穹隆的隆升与表露阶段,代表了印支期造山作用前的伸展构造; D₂期(86~78Ma)叠加和改造阶段,并有可能始于176~146Ma,致使穹隆进一步隆升和表露.D₂期构造在发育时间、伸展方向及变形方式等上既与华南地块同时期区域伸展构造特征相一致,也与南海盆地北缘早期扩张特征相一致.因此,作为华南地块的组成部分,南海盆地北缘的早期扩张也是华南中生代晚期至新生代早期伸展构造的构成部分.由此推测,南海盆地扩张的动力学机制可能主要来自于华南地块的板内变形作用,而哀牢山-红河断裂带的左行走滑作用对南海盆地新生代的扩张起到推动和加强作用.      

鄂尔多斯陆块周边孔兹岩系地层对比及其克拉通化意义

鄂尔多斯陆块的岩石圈厚度大于２００ｋｍ,地震波速较高,与华北其他陆块相比可以描述为较冷的硬块。在区域构造演化历史上与华北克拉通东部相比,其在太古代以后的构造演化中长期保持构造稳定。后期构造活动仅见于陆块周缘地区。中、新生代陆块内部无明显的构造岩浆活动...     

南海北部陆缘磁静区及与全球大洋磁静区对比的研究评述

磁静区与磁异常条带不同,具有宽缓的低幅值磁异常特征,但可能同样包含了从陆壳张裂到海底扩张早期的构造活动和演化信息.为了加深认识南海北部陆缘磁静区,归纳了全球深海和边缘两大类型磁静区的物理、化学及构造三大成因,主要包括大西洋和西太平洋侏罗纪磁静区,以及北太平洋、印度洋和南大洋白垩纪磁静区,强调磁静区与不同程度地幔柱活动、斜交扩张初始产生的小型错断磁源体及隐含弱磁条带关系的重要性.总结了南海北部陆缘磁静区的研究现状,并从区域综合地球物理和地幔热活动作用两方面探讨了南海北部陆缘磁静区的可能成因机制,最后阐述了需要关注的研究重点及其研究意义.