海底地形对洋中脊热液对流活动的影响研究

洋中脊热液活动多产生于不同扩张速率洋中脊的局部高地形区域,基于达西流体充填的孔隙?弹性热力学模型可以直观、有效地模拟出洋壳内部热液对流的形态、温度结构和喷发位置等信息。数值模拟结果和所得解析模型表明:不同规模的洋底地形起伏会对洋壳内部的热液对流形态产生不同程度的影响,高地形规模越大,起伏程度越大,下伏热液羽向地形高点的偏移就越明显。通过结合东太平洋海隆9°17′N热液区和大西洋洋中脊Lucky Strike热液区实际的跨轴水深分布,也可获得与二者实际喷发位置相吻合的模拟结果。地形起伏相关的洋中脊热液喷发模型揭示洋底低地形及其下伏渗透性洋壳表现为主要的海水充注区域,而高地形由于上覆压力的减小,使其成为汇集热液释放和喷发的主要区域。     

超慢速扩张洋中脊岩浆形成和迁移汇聚动力学研究

超慢速扩张洋中脊具有不同于其他扩张速率洋中脊的特征,表现为剧烈变化的洋壳厚度和典型的非岩浆段。本文对前人研究的洋中脊岩浆形成关键因素和迁移聚集模式进行综合分析,结合实际地球物理和地球化学的观测数据,探讨了超慢速扩张洋中脊岩浆从地幔源区形成、迁移汇聚、形成洋壳的整个地质过程,进一步指出了影响洋壳结构的关键控制因素。研究结果表明,超慢速扩张洋中脊沿轴洋壳厚度的变化受岩浆补给量和迁移汇聚的共同制约。其中,岩浆补给量受控于洋中脊的地幔潜热、地幔成分和扩张速率的变化;岩浆迁移和汇聚过程则与超慢速扩张洋中脊密集的分段特征和阻渗层的空间结构密切相关。     

中国及邻区沉积盆地群结构与构造演化探讨——来自长剖面的研究对比

由多陆块汇聚而成的亚洲大陆发育类型多样的沉积盆地,是认识盆地构造演化的理想地区。本文通过绘制4条穿过亚洲大陆不同盆地群的超长剖面图,探讨不同盆地的结构类型及沉积盆地群与板块边界、深部构造背景之间的关系。与其他大陆相比,亚洲大陆沉积盆地规模普遍小,原型盆地保存较差。在盆地基底组成上,时代差异较大。古老克拉通陆块基底上的盆地保存较好,而造山带、洋壳基底上的盆地沉降幅度较大,并且易被叠加改造。不同类型盆地的构造演化受控于板块构造边界作用。由于亚洲大陆板块边界运动性质多变和陆块规模较小,造成其盆地群构造上强烈不稳定。中亚、特提斯、西太平洋三大构造域,西伯利亚、印度、华北、塔里木、扬子、印支等克拉通陆块群,及地幔柱活动(如西西伯利亚玄武岩省)的时空叠加,控制了亚洲盆地群显生宙以来的构造演化,并造成其盆地类型和后期保存的明显差异。     

准噶尔盆地及其周缘地区晚古生代火山机构分布与发育环境分析

本文收集了北疆地区已报道的145处晚古生代火山机构信息.其中,准噶尔盆地周缘32处,主要集中分布于博罗科努山、博格达山以及克拉美丽山,包括破火山口、火山穹窿、火山通道(火山颈)等多种火山机构类型;准噶尔盆地盆内火山机构85处,主要分布在西北缘克百断裂带和盆地腹部的四处凹陷(三南凹陷、东道海子凹陷、滴水泉凹陷和五彩湾凹陷)及七处凸起(白家海凸起、石西凸起、夏盐凸起、三个泉凸起、滴北凸起、滴南凸起和北三台凸起).盆内火山机构分布主要受海西期断裂系控制,大致沿着NE、近EW两个方向的断裂展布,并在断裂交汇部位最为发育.由于后期改造,晚古生代火山机构普遍遭受剥蚀,且发生强烈变形和风化、淋滤改造,野外识别主要依靠残留地貌特征、火山岩相变化趋势及引爆角砾岩等特征岩性;地震识别则主要依靠地震切片、属性分析及构造趋势面分析等手段.准噶尔盆地晚古生代火山岩年龄集中于340～320Ma,300～295 Ma,分别对应东、西准噶尔岛弧俯冲时期.自早石炭世至晚石炭世,准噶尔盆地及邻区火山活动具有自水下向水上、深水向浅水、陆缘向陆内转换的变化趋势.     

北极地区盆地群油气地质特征及其资源潜力

北极地区具有超过4 000亿桶油当量的待发现技术可采储量, 是未来全球油气勘探与开发的重要增长点。本文按照地理和地质构造因素将北极地区分为北冰洋海盆区和环北极含油气区（含潜在含油气盆地）,按照板块演化及盆地发育历史将后者划分为北太平洋极地盆地群、俄罗斯极地盆地群和欧洲极地盆地群。根据大量文献和IHS数据, 结合生油层、储层、盖层及圈闭特征方面的研究, 系统对比、分析北极地区石油、天然气分布特征:北太平洋极地盆地群重要烃源岩形成于侏罗纪和白垩纪, 盆地群中重要储层大部分都分布于新生界布鲁克斯层, 油气系统以构造圈闭为主。俄罗斯极地盆地群中多数盆地具有古生代基底, 受斯堪的纳维亚早古生代造山期变形、西伯利亚板块古生代西部造山变形影响, 60%以上的烃源岩产自中生界, 储层以中生界前陆、克拉通盆地沉积物为主,盖层分布较广, 以中生界居多。欧洲极地盆地群受控于北大西洋洋脊的扩张和迁移, 各盆地烃源岩分布于中生界, 大部分储层分布于上白垩统—古新系, 自生自储、古生新储为该区域盆地的主要成藏模式。其中, 俄罗斯极地盆地油气储量最多, 占北极地区总储量45%以上且勘探潜力最大。     

国际北冰洋地质、地球物理大洋科考进展

受常年海冰限制, 北冰洋科学考察程度远低于其他大洋。系统的北冰洋科学调查始于20世纪90年代, 得益于科考破冰船、潜艇等新型调查设备和手段的使用, 科研人员可以主动选择研究目标和对象, 并成功开展了多次地质与地球物理科学考察, 包括海冰科学探索项目(SCICEX)、北极洋中脊考察航次(AMORE 2001)、加科尔洋中脊热液硫化物考察(AGAVE)、北极钻探航次(IODP 302)等。回顾了北冰洋地质与地球物理科学考察进展, 归纳了主要科学问题: 北冰洋主要地质单元大地构造属性及演化、超慢速扩张洋中脊构造与成矿特征、北冰洋新生代古海洋演化。北冰洋地质与地球物理科学考察进展表明: (1)调查手段是制约北冰洋科考水平的关键因素; (2)破冰船与常规探测手段结合是北冰洋科考的重要发展趋势; (3)近底探测手段有助于解决北冰洋主要地质科学问题。     

北极地区大地构造特征及其构造演化——北极地区大地构造编图研究进展

北极地区具有丰富的油气资源,但是受极度寒冷气候和广泛分布冰盖的影响,北极是全球地质研究程度最低的地区之一。为此,基于最新地球物理数据,结合文献资料中的地貌、地质、矿产资源资料,编制了北极地区大地构造图(1:500万)。通过系统的编图研究,认为北极地区位于泛大陆腹地,中生代以来的构造演化受到冰岛地幔柱的垂向作用和欧亚-劳伦板块缓慢的顺时针旋转的水平作用共同制约。其构造演化可归纳为3个阶段:(1)早中生代:北亚-北美西北部(远东-科迪勒拉)造山带俯冲-造山增生阶段,古太平洋向北俯冲,古亚洲洋最终关闭,泛大陆最终形成;(2)侏罗纪-白垩纪:伴随着加拿大盆地张开,南阿纽伊洋盆俯冲消亡并形成南阿纽伊缝合带,两者之间在运动学上具有耦合联系,并伴随其间转换断层的调节作用;(3)新生代以来北大西洋中脊持续扩展传播,造成欧亚盆地张开和加科尔洋中脊发育。北极地区处于全球不同构造域之间的桥梁和枢纽。随着北冰洋洋盆伸展作用发展及加科尔洋中脊向南传播,它将西南贯通北太平洋构造域(远东造山带),彻底改变全球中生代以来的构造格局。     

洋中脊拆离断层与洋底核杂岩的发育对扩张中心迁移的影响研究

洋中脊拆离断层和洋底核杂岩（OCC）发育于慢速-超慢速扩张洋中脊中央裂谷边界,常伴随不对称的洋底扩张方式,其形成与演化起源于洋中脊中央裂谷间歇性的岩浆作用循环。拆离断层的规模和位置会随其自身演化而变化,并影响到洋中脊扩张中心的位置变化。依据洋中脊扩张中心位置的离轴迁移规律,本文将拆离断层和洋底核杂岩的演化过程划分为6个阶段,并参照洋中脊拆离断层和洋底核杂岩演化阶段的划分,将全球27处拆离断层进行分类。现今全球洋中脊拆离断层多属于非活动性拆离断层,位于阶段VI（如Logachev Massif拆离断层和Kane Megamullion拆离断层）;但部分拆离断层仍在活动,即属于发展期和成熟期（阶段III/IV,如MAR, 13°19′N拆离断层和MtDent拆离断层）,以及衰亡期（阶段V,如MAR, 13°30′N拆离断层和Atlantis Massif拆离断层）。在洋中脊拆离断层和洋底核杂岩形成-演化-衰亡-再次形成的循环过程中,中央裂谷的岩浆作用发生周期性循环,洋中脊扩张中心亦发生新生火山岩区中线-拆离断层终止线-重新活动的新生火山岩区中线的位置变化,并先后产生离轴和向轴的位移。     

恒山中段新太古代高压麻粒岩区的构造特征

恒山中段高压麻粒岩区是华北克拉通新太古代高压麻粒岩最好的露头区之一，北部为强烈重熔的灰色片麻岩区，构造样式以穹窿、近水平韧性剪切带为主，中部以近东西向的右旋走滑剪切带与南部变形变质程度相对较低的岩石单元相接，后者主要的岩石类型为均匀的英云闪长质片麻岩和变质辉绿岩墙。高压麻粒岩以透镜体形式出现在北部。本文通过对恒山高压麻粒岩区构造特征和构造样式的分析，认为高压麻粒岩区主要经历了4期构造变形：①高压麻粒岩透镜体里的逆冲型韧性剪切变形和走滑剪切变形；②向南或南西的伸展变形；③右行走滑剪切；④向东或南东伸展变形。对恒山地区的高压麻粒岩的出露起决定作用的是两次伸展构造运动。