南沙板内新生代沉积基底构造特征及其控盆机制

通过综合分析南沙海域地质地球物理资料,依照板块理论的层块思想,对南沙板内新生代沉积基底构造特征进行了剖析。在南沙板内划分出了南薇-安渡和礼乐-半月两套倾滑-层滑-走滑基底断裂系统及其所围限的相应的基底层块。从多元动力成因观出发,分析了南沙板内盆地的成因机制,提出中壳塑流作用是南沙板内盆地的主要成因动力。根据动力作用方式的不同,划分了南薇-安渡、费信-南华、礼乐-北巴拉望3个主要的板内盆地群。分别就南薇-安渡、礼乐-北巴拉望板内盆地群的成盆机制提出了“基底层块对向倾滑-拆离”和“基底层块单向倾滑-拆离”模式。本研究对全球构造分析和南沙海域油气资源勘查具有重要意义。     

断裂研究最新进展与南海断裂研究展望

追踪国内外断裂构造研究内容与方法上的最新进展,并针对这些进展在南海断裂研究中的应用现状,指出未来南海断裂研究中值得重视的地方,特别强调运用多学科方法建立南海层滑－倾滑－走滑断裂构造系统的重要性。     

南沙群岛海区北部中生界地震特征分析

一系列的钻探和拖网取样都表明南沙群岛海区东、南部存在中生代海相沉积.新的国家重点基础研究发展计划地震测线经过南沙群岛海区北部,调查采用了长排列、高分辩率技术.所获地震剖面显示在披覆沉积和裂谷式充填沉积之下,还存在大套具有密集反射、倾斜形变和高角度断裂的下构造层.结合南海的构造演化过程以及钻探和拖网取样结果对比,将上覆构造层划为裂谷期及裂谷后期沉积,下构造层划为中生代沉积.残留的厚层海相中生界呈北东―西南向条带状相间分布,反映新生代拉张具有明显的块断特点.根据中生界的地层和变形特点,进一步推断南沙群岛海区北部位于中生代东亚陆缘弧前盆地的近弧一侧.     

南海西北部重磁场及深部构造特征

通过对南海重磁数据的重新处理,得到南海西北部自由空间重力异常图、布格重力异常图、磁异常图和化极磁异常图,并对所反映的地球物理场特征加以分析。根据重力场资料对研究区的地壳结构进行了反演计算,结果表明地壳厚度在10～38km之间,总的趋势由陆向洋逐渐减薄,对应于地壳类型从陆壳、过渡壳到洋壳的分布特征。根据磁力资料计算了居里面深度,其埋深变化于11～27km之间,在陆区居里面是下地壳顶界面和莫霍面之间的另一个物性界面,而在海区则接近于莫霍面埋深。     

海南岛小妹韧性剪切带的纳米尺度

为查明构造性质不明、空间位置不清楚的南海北缘琼南缝合带西段——九所－陵水断裂带,采集断裂带东段小妹韧性剪切带中花岗岩、石榴石石英片岩和花岗质片麻岩3类样品,探讨其纳米尺度特征.扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观测结果表明:这3类岩石存在多种纳米结构和构造,结合野外实践得到的该剪切带纳米颗粒的发育程度与其所受剪切作用有关.纳米颗粒的形成机制可能有:(1) 剪切力作用下层状硅酸盐热分解;(2) 颗粒塑性变形后发生脆性破裂,再经剪切作用研磨而成.与台湾太鲁阁深大断裂带中的韧性剪切带岩石样品进行SEM测试结果对比,发现其纳米颗粒特征和研究区具可比性,据此推测小妹韧性剪切带在区域构造归属上可能与九所－陵水深大断裂带密切相关.      

中国海—西太平洋典型剖面(南幅)揭示的微陆块-窄洋盆构造格局

基于编制最新地学成果图件的需要,我们整合了最新地质、地球物理资料成果,运用最新的技术方法,开展了中国海—西太平洋地区典型剖面的编制工作.典型剖面（南幅）主要集成了南海地区近年来获得的广角地震探测资料,运用重-磁-震联合反演方法,结合拖网、钻井、地热、地质剖面等,以块体构造学说为编图思想编制而成.典型剖面（南幅）从华南以NNW-SSE向直抵苏拉威西海,穿过了多个构造单元,包括3个陆缘-离散地块区（华南块体—南海北部陆缘、中沙地块、礼乐—北巴拉望地块）、4个海盆区（西北次海盆、中央海盆、苏禄海盆、苏拉威西海盆）、2个俯冲-岛弧区（卡加延脊、苏禄脊）,这些构造单元一起构成了西太平洋边缘独特的"微陆块-窄洋盆"构造格局.自古特提斯向欧亚大陆之下俯冲以来,该区域经历了复杂的构造演化过程.在形成这种构造格局的过程中,地壳处在不断消亡和生成的动态循环之中,同时构造应力也处在动态变化之中.通过对区域地球动力学的综合分析,认为这种微陆块-窄洋盆构造格局的形成,很大程度上是由于其位于三大板块交接的独特区域,以及受区域内复杂而丰富的俯冲作用的影响和制约.通过典型剖面编制工作,推动了中国海—西太平洋区域内大地构造和地球物理特征研究,为"跳出南海看南海"提供了良好的研究范例,同时启发我们未来加强对邻区研究空白区域的探索.     

台西盆地新生代构造的演化

于１９８６－１９９１年，应用地震地质方法，对台湾海峡的地震地层和地质构造进行调查，采用地震剖面资料，结合区域地质特征，对台西盆地的构造演估进行研究，认为该盆地由厦澎坳陷，乌丘屿坳陷，新竹坳陷和台湾坳陷等组成，其构造演化经历了中生代末－中始新世初始张裂，晚始新世一渐新世全面断裂，中新世构造调整，以及中新世末以来挤压－收缩－封闭等阶段，现今已成为残留陆缘裂谷盆地，是陆缘裂谷从产生到衰亡的一个典型实例。     

滇西临沧花岗岩基冷却的热年代学分析

为利用热年代学方法重建临沧花岗岩基的冷却历史,测定了6块花岗岩样品的锆石U-Pb年龄、黑云母Rb-Sr等时线年龄、黑云母和钾长石的~(40)Ar/~(39)Ar年龄以及锆石和磷灰石的裂变径迹数据。分析表明,自结晶以来,岩基主体经历了较复杂的热演化,在两个基本阶段即早期快速冷却阶段和晚期缓慢冷却阶段上叠加了短周期的热扰动,从中—晚三叠世到早侏罗世末,冷却速率可以达到6℃～13℃/Ma,中侏罗世冷却缓慢,晚侏罗世到早白垩世早期,岩基快速冷却,平均速率达到5℃/Ma,早白垩世晚期到喜山运动前,为缓慢冷却阶段,平均速率仅为0．5℃/Ma,喜山运动后,受印藏碰撞的影响,岩基经历了两期冷却事件,早期冷却速率为5℃～10℃/Ma,晚期即5Ma以来冷却速率明显增大,特别是近3Ma以来的冷却速率达到16℃～20℃/Ma；早白垩世侵入的岩体(如样品S57),在侵入后快速冷却,晚白垩世以后与岩基主体同步冷却；宕基东倒糜棱岩带不是形成于150Ma,而可能是早期陆陆碰撞造山时推覆冲断的产物；自晚白垩世以来,岩基地区的总剥蚀厚度可达5000m左右,其中印藏碰撞引起的剥蚀可达3500m左右。     

南沙微板块的层块构造

综合分析了南海南部海域近5万千米的综合地球物理剖面资料和相关的地质资料,从宏观上,在南沙微板块内初次划分出了南沙超壳层块,曾母壳体层块,南薇-安渡壳体层块,礼乐-北巴拉望壳体层块,安渡-毕生基底层块,礼乐-半月基底层块等不同级别的层块构造,讨论了它们的基本特征。提出了层块构造的“立交传输运动”概念,根据多元动力成因观,探讨了各级层块构造的形成机制和主导动力,指出了俯冲板片拆沉-幔隆力,地幔流牵引力,地球转速变化惯性力,区域板块边界力等是驱动超壳层块的主要动力,重力失稳-壳内流塑层降升-牵引力是驱动壳体层块和基底层块的主要动力。     

南沙超壳层块边界断裂的运动学与动力学特征

南沙超壳层块被性质不同的超壳断裂所围限,北张南压,东西剪切,共同以南沙软流圈顶面为拆离面而系统运动,其新生代动力学过程可分为四个阶段：Ｋ２－Ｅ＾１２北界伸展,古南海向南俯冲,西布增生楔形成;Ｅ＾２２－Ｅ＾１３西南海盆扩张,西布增生楔碰撞造山;Ｅ＾２３－Ｎ＾１１中央海盆扩张,米里增生楔形成,北巴拉望南缘“Ａ型”俯冲,Ｎ＾２１－现在,南部边界大规模逆冲推覆造山,南海扩张停止。