洋陆转换带类型特征和形成机理及其在南海北部的表现特征

２０世纪９０年代以来,处于被动大陆边缘与洋盆接壤过渡地带的洋陆转换带（ＯＣＴｓ）因其上覆深水－超深水盆地群具有较大的工业性油气勘探潜力,且本身蕴含了丰富的岩石圈伸展破裂信息而备受关注,已成为当今国际学术研究热点。形成于被动大陆边缘伸展与洋盆扩张背景下的洋陆转换带具有地壳强烈减薄、宽３０～１７０ｋｍ、存在蛇纹岩或蛇纹石化橄榄岩、缺少铁镁质岩浆、梯度变化明显的地震波速度结构、较高的地表热流值等特殊的地质属性特征,根据岩浆活动的频繁与“Ｍｏｈｏ面”双层结构等具体信息将洋陆转换带划分为２型４类,即以岩浆剧烈活动、海倾地震反射体（ＳＤＲｓ）、高密度流体底侵和急剧减薄的陆壳为特征的岩浆型（Ａ 类）和以海倾拆离断层发育、陆壳相对均匀减薄和贫岩浆作用为特征的非岩浆型（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３类）。基于 ＯＣＴｓ构造演化剖析了被动大陆边缘岩石圈伸展裂解进程,并将其总结为３个阶段:第一次纯剪切阶段（弥漫式平均伸展）;简单剪切阶段（聚焦式细颈化－地幔出露）;第二次纯剪切阶段（火山作用－岩石圈完全裂解）。在洋陆转换带的形成过程中,构造变形的“集中－迁移”现象对于上覆的深水－超深水盆地形态结构具有重要的影响作用。国内外 ＯＣＴｓ研究历史和近况的系统调研成果表明,当前南海北部 ＯＣＴｓ研究主要反映各种地球物理参数特点,而对 ＯＣＴｓ的地质属性和界限仍然不清楚。以鹤山凹陷－双峰盆地为例的分析表明,南海北部发育海倾拆离断层和弱火山作用,洋陆转换带宽６０～１７０ｋｍ,东宽西窄,其中鹤山凹陷洋陆转换带宽约５３．９１ｋｍ,为非典型的非岩浆型 Ｂ３类洋陆转换带;鹤山凹陷构造演化受洋陆转换带的形成机制控制。分析洋陆转换带的类型特征与形成机理对于了解南海北部被动大陆边缘构造演化、深水－超深水盆地的成因机理有重要启示作用。      

豫西中新生代地球动力学探讨

以隆断区和断陷盆地地壳厚度的显著差异,隆断区与盆地分界的深大断裂（边缘断裂,与地幔斜坡对应）,隆断区和盆地的岩浆作用及现代地热活动,盆地沉降历史四个地质特征为依据,作者认为本区盆岭构造形成的动力学机制是：中新生代上地幔起伏和下地壳不均匀岩浆熔融并由此产生的岩浆作用和热能、重力地质作用等引起的物质膨胀和岩浆侧向上侵入、岩浆冷凝和体积收缩导致同沉积断层运动,形成本区盆岭构造。     

华熊地块金矿集区成矿机理探讨

华熊地块区金、铅、银矿床矿集区与中生代隆起带、断陷盆地、燕山期花岗岩基及小花岗斑岩体空间关系密切。隆起带抬升、断陷盆地下降、岩浆作用和成矿作用在白垩纪同时发生。区内金矿早期成矿热液以岩浆水为主，晚期有大气降水参与成矿。成矿物质及介质来源于太华群及下部地层、花岗岩浆和中生代湖盆。成矿机理是：区域板块运动使本区在侏罗纪末下地壳形成花岗岩浆熔融层。白垩纪始，区内以断块差异升降为主，形成掀斜式断陷盆地和掀斜式隆断带，差异性升降最大超过１０００ｍ。盆地中的湖水向下渗流，被岩浆吸收或在太华群地层中加热循环，萃取金属，在岩浆结晶晚期与残余岩浆形成流体，沿构造薄弱带再上侵至构造扩容带形成小斑岩体和矿床。熊耳群与太华群不整合面上下是小花岗斑岩体、爆发角砾岩体的“多发层”和“矿集层”     

扬马延微陆块构造特征及火山型被动陆缘远端带构造演化模式

随着全球油气勘探的不断深入,北大西洋极地逐渐成为油气勘探研究的前沿领域,而扬马延矿区勘探程度极低。基于中海油冰岛矿区新采集的地震及重磁资料,结合其他有关扬马延微陆块最新的研究资料,开展了扬马延微陆块的地层和构造特征分析,以及与共轭盆地的对比,建立了扬马延火山型被动陆缘远端带的构造演化模式。研究表明:位于北大西洋格陵兰与挪威之间海域的扬马延微陆块,与北大西洋两侧陆架盆地古生代-中生代地层具有共轭特征;构造呈NE-SE向展布,发育拆离断裂体系,与挪威西部陆架盆地中生界拆离断裂体系具有相似性;构造内部受岩浆侵入及喷出等强烈影响,发育向海倾斜反射层(SDR)及岩浆溢流相沉积。在上述研究基础上,探讨了扬马延微陆块与格陵兰古陆和波罗的海古陆拉断分离的构造演化过程,认为扬马延在古生代-中生代与格陵兰古陆和波罗的海古陆为一体,在经历了古生代-中生代陆内碰撞、弱伸展到陆内裂谷和陆内热沉降后,受北大西洋拉开影响,经历了古近纪和新近纪火山型被动陆缘远端带的形成演化过程,在55 Ma第一次洋中脊扩张期,与波罗的海古陆挪威陆缘盆地分离,在25 Ma第二次洋脊跃迁时期,新生洋脊扩张导致扬马延微陆块与格陵兰古陆分离,在沉积与构造上开始与北大西洋火山型被动陆缘盆地产生分异,最终扬马延微陆块成为孤立在洋壳上的一个"弃子"。本次关于扬马延微陆块的研究揭示了火山型被动陆缘远端带在岩浆活动、拆离断裂作用下,减薄-破裂的残余陆壳及内部新生洋壳的构造面貌及板块构造背景下的演化过程。      

可可西里—巴颜喀拉三叠纪沉积盆地的划分及演化

可可西里一巴颜喀拉活动型三叠系,与相邻古陆上的稳定型三叠系分布区,构成特提期三叠纪海域。盆地由于基底性质和地质构造背景以及演化过程的差异而具多级性。本文将该盆地作为一级沉积盆地下分四个二级沉积盆地和一个构造带,对其形成机理及演化特征分析研究,指出沉积盆地是古北特提斯裂谷型海槽经过晚二叠世闭合期后形成的活动型海盆。海盆形成于早三叠世早期,到晚三叠世晚期和侏罗纪早期才全部闭合成造山带,经历了沉降—沉积期、隆升—闭合期和闭合期后不同的发展阶段,具有鲜明的演化特征。     

华北地块北缘金、多金属成矿地质背景

华北地块北缘是我国重要的金、多金属成矿带。根据区域地质建造特点、构造性质将研究区划分为５种成矿地质背景。不同的区域成矿地质背景有不同的成矿特点：变质基底区,主要形成沉积变质改造型ＣｕＦｅＡｕＰｂＺｎ成矿系列;盖层区,主要在中晚元古代沉降区形成ＰｂＺｎ（Ａｇ）沉积成矿系列、ＰｂＺｎ（ＡｇＡｕ）沉积改造成矿系列;地槽区,主要形成中酸性岩浆热液多金属成矿系列,火山－次火山热液金、多金属成矿系列,基性－超基性岩浆ＣｕＮｉ成矿系列;中生代火山断陷盆地,主要形成中酸性火山－次火山金、多金属成矿系列;构造岩浆活动带则广泛形成中酸性岩浆热液金、多金属成矿系列。     

大陆碰撞造山与成矿过程:扎格罗斯和喜马拉雅造山带对比

大陆碰撞造山过程对理解板块构造登陆具有重要启示意义,但相关研究还存在较多问题。例如,几乎每个造山带都存在初始碰撞时限的争议,碰撞造山阶段存在多种划分方案,碰撞成矿作用的地球动力学机制不清楚等。通过综合对比研究扎格罗斯和喜马拉雅造山带构造-岩浆-成矿作用,发现碰撞造成的强烈挤压变形明显滞后于大陆初始碰撞时间。同时,碰撞过程还会出现滞后型弧岩浆作用。将这些碰撞初期出现的滞后型构造岩浆事件单独划分成一个碰撞造山阶段,称之为软碰撞阶段。由此,碰撞造山过程由软碰撞、硬碰撞和后碰撞3个阶段组成。其中,软碰撞阶段主要发育与低速率应变有关的变形构造和与俯冲大洋板片有关的岩浆事件;硬碰撞阶段主要为高速率应变的变形构造和大陆岩石圈俯冲诱发的岩浆事件;后碰撞阶段则会出现大量伸展构造来调节挤压应变,同时发育与大陆岩石圈拆沉、断离和撕裂有关的岩浆作用。软碰撞和硬碰撞阶段的挤压作用会造成铅锌矿床就位在褶皱逆冲带内,硬碰撞和后碰撞阶段发育的大型走滑断层控制斑岩型铜矿床的产出,后碰撞阶段出现的伸展构造赋存有金锑多金属热液矿床。碰撞造山带内保存有早期俯冲和后期碰撞阶段的新生地壳,为碰撞造山带金属成矿提供了物质来源。     

蒙甘青地区白垩纪原型盆地分布特征及盆山格局

通过野外地质调查并结合前人资料,对蒙甘青地区白垩纪原型盆地沉积特征及盆山格局进行了研究。结果表明,白垩纪时期,因受北侧西伯利亚板块、东侧太平洋板块和西南印度板块共同影响,研究区由晚侏罗世的挤压和抬升作用进入松弛拉张裂陷阶段,早白垩世盆地沉降中心较侏罗纪向北迁移,发育了以坳陷和断陷为主的8个大小不一的沉积盆地群。晚白垩世本区受西南部印度板块与青藏高原碰撞对接的强烈影响,沉积盆地逐渐消失,此时沉积中心转移到祁连山东部及阿拉善一带,主要发育了2个沉积盆地群。早白垩世为本区烃源岩形成时期,研究该区白垩纪盆山构造发育及原型盆地沉积特征对寻找以白垩系为烃源岩的油气藏具有重要意义。     

下辽河新生代裂谷产生的区域地质背景及其特征

亚洲大陆主体板块和太平洋块板相撞,在大陆一侧引起了岩石圈活化——岩石圈变形——岩石圈破裂的演化过程,下辽河裂谷及其系统是上述一系列变革的近期产物。下辽河新生代裂谷,是我国东部边缘呈北东方向延展、切穿了不同构造单元、长达数千公里呈断陷带的一个局部区段。谷内沉积了巨厚的渐新世、中新世和上新世地层,并伴随强烈的岩浆活动,形成了拉长减薄大地构造环境下的火山—沉积建造岩系。近期,裂谷东部山区继续抬升,以及谷区的第四系东厚西薄的差异沉降和顿繁的地震发生,说明谷区拉张减薄的机制仍在运转。     

湖南省主要内生成矿事件的构造格局控矿特征及动力机制

湖南省内生矿产资源丰富,内生成矿事件主要有加里东期(以志留纪为主)、印支晚期(晚三叠世)、燕山中晚期(晚侏罗世-早白垩世)等3期。以区域矿产资料为基础,结合大地构造、成岩成矿年龄、矿床成因机制等研究成果,对上述3期内生成矿事件的构造格局控矿特征和动力机制进行探讨。①受加里东运动自东南向西北扩展以及深部岩石圈结构差异控制,加里东期湖南省自东南往西北分为成矿特征有别的3个构造带。湘中-湘东南构造岩浆带(Ⅰ)发生后碰撞花岗质岩浆活动,于局部产生与岩浆活动相关的W、萤石等成矿作用;雪峰构造带(Ⅱ)东部的雪峰冲断带(Ⅱ1)形成了以构造活化成因为主的金矿和锑金矿;雪峰构造带(Ⅱ)西部的武陵低缓褶皱带(Ⅱ2)及湘西北构造抬升带(Ⅲ)内形成了与寒武纪同沉积断裂活动、加里东运动后的伸展活动以及相应的热液活动有关的汞铅锌矿。②印支晚期受深部岩石圈结构差异控制,湖南省自东南至西北分为3个构造带:湘中-湘东南构造岩浆带(Ⅰ)因后碰撞减压熔融而发生大规模花岗质岩浆活动,从而于其东南部形成钨锡铅锌多金属矿床,西北部形成锑金钨多金属矿床;雪峰构造带(Ⅱ)可能无内生热液成矿作用;湘西北褶皱带(Ⅲ)发育小型脉型铅锌矿。③燕山中晚期,湖南省自东南往西北分为3个构造带:湘中-湘东构造岩浆带(Ⅰ)受岩石圈拆沉、软流圈上隆、陆内碰撞后期增温减压、俯冲板块崩塌等深部构造作用控制而发生大规模花岗质岩浆活动,形成了大量的有色金属矿床和金矿床;雪峰西部构造带(Ⅱ)成矿作用弱,局部存在Au、Hg成矿作用;湘西北褶皱带(Ⅲ)发育少量低温热液充填型萤石矿和砷矿。     

Three-stage tectonic subsidence and its implications for the evolution of conjugate margins of the southwest subbasin,South China Sea

To reveal the tectonic characteristics of the continental margins in the southwest subbasin(SWB) of the South China Sea,a long high-resolution seismic profile was studied using empty basin subsidence.We find that tectonic subsidence features on both margins are uniformly divided into three stages:(1) slow subsidence from Tg to 18.5 Ma(synrift stage);(2) extremely slow subsidence/uplift from18.5 to 16 Ma(spreading stage);and(3) accelerated subsidence from 16 to 0 Ma(post-spreading stage).This feature differs from the classic tectonic subsidence pattern of rifted basins,which exhibits fast subsidence during synrift stage and slow subsidence during the post-rift stage.The tectonic uplift occurred during the spreading stage and the magnitude increased from the continent to the ocean,which is likely related to mantle flow during seafloor spreading.We propose that lower crustal flow played a significant role in the tectonic evolution of the continental margins of the SWB.The lower crust of the SWB margins was warmer and therefore weaker,and more prone to flow beneath the faulting center,which compensated for the upper crustal thinning caused by brittle faulting during the synrift period and thus reduced the tectonic subsidence rate.During the spreading stage,faulting attenuated rapidly,and a necking zone appeared at the continentocean transition formed by lithospheric extension.With upwelling asthenosphere,small-scale secondary mantle convection occurred under the necking zone,which raised the continental margin isotherms and increased the buoyancy.Simultaneously,secondary mantle convection lifted the overriding crust,thus the overall subsidence rate decreased sharply or even reversed to uplift.After seafloor spreading,the effect of mantle convection faded away,and sediment loading drove the lower crust to flow landward.Thermal relaxation,lower crust flow,and vanish of secondary mantle convection together led to rapid subsidence in this stage.     

Tectonic evolution of the north depression of the south Yellow Sea basin since late Cretaceous

On the basis of subsidence history analysis and balanced cross-section analysis, the vertical uplift/subsidence history and horizontal extension/compression history of the north depression of the south Yellow Sea basin are quantitatively studied. The results show that the tectonic evolution of the north depression of the south Yellow Sea basin since late Cretaceous can be divided into a rifting phase (late Cretaceous to Paleogene) and a post-rifting phase (Neogene to Quaternary). The rifting phase can be further subdivided into an initial rifting stage (late Cretaceous), an intensive rifting stage (Paleocene), a rifting termination stage (Eocene), and an inversion-uplifting stage (Oligocene). Together, this division shows the characteristics of an episodic-evolved intracontinental rift-depression basin. The deformation of the north depression of the south Yellow Sea basin since late Cretaceous was mainly fault-related. The horizontal extension and tectonic subsidence were controlled by the activity of faults. The differential evolution of faults also caused variations in local uplift/subsidence movements and the regional heterogeneity in extension. The late Cretaceous initial rifting of the north depression of the south Yellow Sea basin is related to the Pacific-Eurasia convergence. From the Paleocene intensive rifting stage to present, the Pacific-Eurasia convergence and India-Eurasia convergence have played important roles in the evolution of this region.     

南海南部陆缘盆地裂陷-漂移-前陆期构造演化及沉积响应:以礼乐盆地为例

通过礼乐盆地构造-地层-沉积分析，查明了其构造演化及沉积充填特征，揭示了其与南海扩张事件的成因联系，为南海边缘海演化研究提供了参考。研究结果表明:礼乐盆地新生代构造-沉积演化经历了3个差异显著的阶段，即古新世-早渐新世陆缘裂陷-滨浅海碎屑岩沉积阶段、晚渐新世-早中新世裂离漂移-浅海碳酸盐岩沉积阶段、中中新世以来周缘前陆挠曲沉降-区域差异沉积阶段。古新世-早渐新世，古南海向东南俯冲，华南古陆陆缘因水平引张力作用发生被动裂陷，形成礼乐盆地；此时以滨浅海环境为主，受碎屑物源供给控制，在盆地西北部发育一系列规模相对较大的辫状河三角洲，礼乐盆地东部、南部邻近古南海，仅在孤立隆起边缘发育规模较小的扇三角洲。晚渐新世-早中新世，古南海持续俯冲，新南海扩张，礼乐-巴拉望地块裂离华南古陆，向南漂移，盆地沉降缓慢，断层活动弱；此时以浅海-半深海环境为主，碎屑物源匮乏，盆地北部发育大型碳酸盐岩台地和生物礁，南部总体为半深海环境。中中新世以来，新南海扩张停止，礼乐-巴拉望地块向菲律宾岛弧俯冲碰撞，礼乐盆地进入周缘前陆期，以非对称挠曲沉降为特点，水深增大，断层活动增强；此时以半深海-浅海为主，盆地北部总体以碳酸盐岩台地和生物礁为特色，盆地南部局部发育深水重力流沉积。礼乐盆地构造-沉积演化与古南海俯冲-消亡、新南海扩张-关闭过程密切相关。      

The tectonics beneath the Okinawa Trough

The nature of the crust of the Okinawa Trough is different from that of the continental shelf in the East China Sea. The crust beneath the Trough is in transformation from continental to oceanic and the depth of MOHO in the northern section of the Trough is deeper than in the southern section. Thick sedimentary strata of Neogene and Pleistocene ages are deposited in the Okinawa Trough, and divided into three layers: the upper horizontal layer, the middle layer lightly folded and the lower deformed layer. They were formed in Pleistocene, Pliocene, and Miocene to Paleogene, respectively. The tectonic movement in the southern section is stronger than that in the northern section. Some volcanic seamounts appear on the bottom of the Trough. On both slopes of the Trough are developed many normal faults and the intrusive igneous rocks. The Okinawa Trough, the back-arc basin, is an embryonic marginal basin in rifting and spreading. The formation of the Okinawa Trough started in the early Pliocene. The transformation of crust and the growth of the Trough progressed from the southern to the northern section. The southern section is a true trough in tectonic sense. Contribution No. 986 from the Institute of Oceanology, Academia Sinica. The paper was presented in the PS-11 of IAPSO Symposium, 18th General Assembly IUGG, Hamburg, 22 August 1983.     

阿吾拉勒山西段二叠纪火山岩组合与构造环境分析

阿吾拉勒山体西段发育了厚度巨大的下二叠统火山岩,这些火山岩均属碱性玄武岩系列,以钾质类型为主,钠质类型次之,岩浆演化呈现出跨越B型趋势。这种火山活动是在大陆地壳内部产生的,代表了陆内裂谷演化的早期阶段。在早二叠世末期,由于受到新源运动的影响,这种火山活动被终止了。     

ON TECTONIC PROBLEMS OF THE OKINAWA TROUGH

The Okinawa Trough is a very active tectonic zone at the margin of the Northwest Pacific and is typical of back-arc rifting at the young stage of tectonic evolution. Many scientists from Japan,China, Germany, France, the U. S.A. and Russia have done a lot of geologic and geophysical investigations there. It is well known that the Okinawa Trough is an active back-arc rift with extremely high heat flow, very strong hydrothermal circulation, strong volcanic and magmatic activity, frequent earthquakes,rapid subsidence and rifting, well-developed fault and central graben. But up to now, there are still some important tectonic problems about the Okinawa Trough that require clarification on some aspects such as the type of its crust, its forming time, its tectonic evolution, the distribution of its central grabens, the relationship between its high heat flow and tectonic activity. Based on the data obtained from seismic sur-vey, geomagnetic and gravity measurements, submarine sampling and heat flow measurements in the last 15 years, the author discusses the following tectonic problems about the Okinawa Trough: (1) If the Okinawa Trough develops oceanic crust or not. (2) Is the South Okinawa Trough tectonically more active than the North Okinawa Trough with shallower water and few investigation data on it. (3) The formation time of the Okinawa Trough and its tectonic evolution. The Okinawa Trough has a very thin continental crust. Up to now, there is no evidence of oceanic crust in the Okinawa Trough. The North, Middle and South Okinawa Trough are all very strongly active areas. From 6 Ma B.P. , the Okinawa Trough began to form. Since 2 Ma, the Okinawa Trough has been very active.     

胶东埠上金矿煌斑岩地球化学特征及成因

大量的研究资料表明煌斑岩与金矿在空间上、时间上具明显的对应关系。埠上金矿位于胶东玲珑金矿田西南方向的金岭金矿田的中北部;有关该矿区煌斑岩的研究资料较少。该文结合岩石学、矿物学、大地构造学等特征,对区内煌斑岩的地球化学进行了研究,揭示其内在成因,认为区内煌斑岩是因该区受到古太平洋板块的俯冲、华北板块与杨子板块碰撞造山及郯庐断裂带等构造岩浆活动的影响,俯冲洋壳析出的流体交代地幔形成的具氧化性的EM1型富集型地幔岩浆于造山拉张期在大陆活动边缘浅成侵入而成的。     

鲁西陆块前寒武纪大地构造演化

鲁西陆块是中国前寒武纪研究的热点地区之一,其前寒武纪花岗岩-绿岩带地体的划分与构造演化历来为学者们注目。通过系统收集近年来鲁西陆块前寒武纪SHRIMP U-Pb测年数据,利用鲁西陆块前寒武纪花岗岩类岩石化学数据判别其形成的构造环境,综合国内大地构造相方面的研究成果,并在此基础上得出:鲁西陆块前寒武纪地壳形成与演化主要经历了中太古代-陆核形成阶段、新太古代-陆壳增生阶段、元古宙-大陆裂解阶段3个阶段。     

湘东北冷家溪群沉积岩地球化学特征及其构造意义

冷家溪群是江南造山带湖南段的最早物质纪录，其沉积构造背景及相关的钦杭结合带位置尚存争议。在野外地质调查基础上，对湘东北金井地区冷家溪群早期-中期相对新鲜砂岩采样进行系统的主量元素和微量元素含量分析，进而按时代先后对砂岩分组并进行地球化学研究，以此探讨沉积期盆地性质及大地构造格局。金井地区冷家溪群砂岩的主量元素组成变化较大，SiO₂质量分数总体较低、Al₂O₃质量分数和Al₂O₃/SiO₂比值较高、K₂O/Na₂O比值高且变化大。轻稀土富集、重稀土平坦、铕负异常明显等特征暨球粒陨石标准化曲线形态与典型的后太古宙页岩和上陆壳相似。主量元素地球化学特征反映沉积环境为弧后盆地，且早期易家桥组和潘家冲组的成熟度较高，主要来源于北邻构造相对稳定的扬子陆块南缘；中期雷神庙组-黄浒洞组的成熟度较低，可能更多来源于南邻构造相对活动的大陆岛弧。各组地层构造环境微量元素判别图解均显示为大陆岛弧环境，但从微量元素特征对母岩的继承性分析，仍反映出弧后盆地环境；有关微量元素参数的相对大小指示早期沉积环境为活动陆缘、中期沉积环境为大陆岛弧，与主量元素特征反映的信息一致。根据上述地球化学证据，提出冷家溪期构造格局与演化过程:早期受古华南洋板块向北西高角度俯冲影响，弧后软流圈上涌导致岩石圈伸展而形成宽阔的弧后盆地，金井地区处于盆地北部而主要接受北邻扬子陆块来源沉积；中期古华南洋板块俯冲角度变缓并推动大陆岛弧向北西运移，弧后盆地收缩，金井地区因构造迁移而主要接受南邻大陆岛弧来源沉积。结合区域资料，认为弧后盆地南邻大陆岛弧大体在安仁-双牌一线。