下地壳流变学性质对南大西洋两岸盆地结构不对称性的控制

南大西洋两岸被动陆缘盆地蕴藏大量的油气资源,是近年来油气勘探的热点区域。南大西洋两侧共轭盆地的结构存在明显的不对称性,南美侧的桑托斯盆地垂直走向方向的宽度(约850 km)是位于非洲侧的南宽扎盆地(约200 km)的4倍。盆地结构的不对称性导致南大西洋两岸被动陆缘盆地油气分布与成藏规律具有明显的差异,但是盆地结构不对称性的动力学成因目前还存在较大争议。为此开展2D热力学耦合的地球动力学数值模拟实验,数值模拟中采用有限元方法求解黏-弹-塑性连续介质的本构方程。实验结果证明了下地壳流变学性质差异是控制盆地结构的关键因素。当下地壳流变学性质不对称时,在克拉通上发育的盆地往往为狭窄盆地,而在造山带上发育的盆地为宽广盆地。克拉通深厚地壳通过改变软流圈的流动影响地壳破裂和盆地结构。与前人数值模拟结果相比,本文的模型不仅能正演不对称盆地的形成过程,也能预测共轭盆地不对称极性,与南大西洋地质情况能够更好吻合。     

大陆盆地的聚敛-闭合过程研究:以塔里木盆地为例

印度与欧亚大陆第三纪以来碰撞汇聚,造成亚洲大陆内部强烈缩短变形。塔里木盆地如何发生相应的变形调节和应变分解,成为中亚板内构造的重要问题。塔里木陆块新生代以来被板内造山带及走滑断裂系环绕,盆地内部以刚性为特征,未发生强烈构造变形。区域大断裂与塔里木盆地的冲断、走滑构造边界共同作用,形成盆地边缘复杂的构造系。其新生代构造变形主要集中于盆地的构造边界上,4条构造边界显示差异性的运动特征和构造交切关系。盆地边缘构造带叠加并向盆内扩展,造成盆地总体上水平缩短,并发生应变分解。盆地内部发生沉积-构造分异,发育前陆盆地、前缘隆起、复合前陆盆地、拉分盆地等单元。其中,盆地西北缘及西南缘发生陆内俯冲,形成前陆盆地及前陆冲断带,对盆内构造演化有重要影响。区域构造研究表明,塔里木盆地新生代主要发生了4期区域构造变形,第三纪以来还发生顺时针旋转。大陆盆地构造边界上的运动组合、盆内不均匀阻挡和滑脱拆离,造成其变形扩展方式的差异,并影响盆内单元构造演化。因此,塔里木盆地是认识大陆盆地聚敛与闭合过程的天然实验室。     

太古宙一元古界线研究现状

根据大量资料,分析了近年来对太古宙－元古宙界线（A／P）及其附近的研究成果,并着重论述了有关构造－岩浆事件的研究及其意义,结合我国华北A／P界线的相关问题的研究概况,认为在五台山和太行山乖地的变质岩区选择典型剖面,对太古宙基底的变基性岩体进行构造背景、精确同位素年代学以及盖层的沉积特征等多科综合研究,是今后深入探讨这一领域的关键,其研究成果对明确我国A／P界线标志将提供重要依据。     

鲁西地块早前寒武纪构造-岩浆活动区划及演化的新认识

以野外区域地质调查为基础,结合前人的岩石学和年代学成果,根据地壳构造层次划分、构造作用及岩浆活动特征,探讨了鲁西地块的前寒武纪构造演化格局。鲁西地块的构造-岩浆岩区可以划分为：西部的TTG类岩区和东部的片麻状二长花岗岩区。TTG类岩石是鲁西地块新太古代陆壳岩浆活动的产物,片麻状二长花岗岩是TTC类陆壳岩浆活动之后在新太古代晚期发生的大规模陆壳增生活动形成的。贯穿两个构造-岩浆岩区之间的多条北西向韧性剪切带表明鲁西地块在新太古代末发生的地壳加厚是两个岩区通过多条韧性剪切带挤压叠置实现的陆壳加厚作用所致。TTG岩区和片麻状二长花岗岩区内广泛发育的元古代未变形未变质的酸性岩脉和基性岩墙群表明鲁西地块在新太古代末两个岩区已经焊接在一起,进入元古代以后,鲁西地块完全克拉通化,具有刚性板块的特征。     

慢速扩张洋中脊热液成矿的典型实例——青藏高原北部德尔尼铜矿地质对比研究

青海德尔尼铜矿是发育在青藏高原北部的块状硫化物矿床,其赋矿围岩为阿尼玛卿蛇绿岩套中的超基性岩,代表了古特提斯洋的残骸。通过对德尔尼铜矿的详细地质解剖,认为其保留了大量海底热液喷流的地质记录,包括:矿体上部普遍发育的薄层喷流岩;多孔状硫化物中保留下来的胶状结构、草莓结构和角砾结构;矿石的主要矿物组成;与黄铁矿碎屑同期形成的方解石、长英质胶结物;与大西洋Rainbow、TAG热液硫化物矿床相似的矿体分带性。根据洋脊玄武岩中TiO2全岩含量估算德尔尼蛇绿岩所代表的这一段古特提斯洋洋中脊为慢速-超慢速扩张洋中脊,半扩张速率为1.1~2.5cm/a。类比现今洋中脊热液硫化物成矿过程,认为德尔尼铜矿经历了海底喷流、冷却保存和俯冲侵位等3个阶段,其中海底喷流阶段可能与洋底核杂岩具有成因联系,俯冲侵位过程中的矿体和超基性岩、玄武岩受逆冲断层控制。与世界上其他陆地上保存的类似矿床相比,德尔尼铜矿时代年轻(石炭纪),矿床结构和构造及其围岩蚀变特征保存完整,是慢速-超慢速洋脊超基性围岩热液成矿作用的典型实例,可以称之为德尔尼型成矿作用,研究其成矿过程,对研究和理解现今洋中脊超基性岩系统热液成矿作用(尤其是深部成矿作用)具有重要的意义。     

欧亚大陆中部盆地群大剖面的编制及其构造意义

盆地结构记录了盆地演化特征,盆地群结构和构造特征由其所处的构造背景和板块边界决定。随着油气勘探的不断深入,积累了大量地震剖面,为盆地群剖面特征对比,提供了大量的基础资料。本文从大地构造背景着手,通过筛选地震与地质剖面,大致沿北纬39°绘制了欧亚大陆东西向剖面(在东部北黄海盆地有向南的偏转):西起黑海盆地,东至琉球海沟,剖面长约12000km,横穿18个盆地,涵盖克拉通盆地(塔里木原型盆地等)、裂谷盆地(太原盆地、渤海湾盆地等)、前陆盆地(黑海盆地、南里海盆地等)和弧后盆地(东海盆地)等多种盆地类型。其中,陆壳上的盆地发育在前寒武基底上,演化历史悠久;褶皱基底、洋壳基底和洋陆过渡壳基底上发育的盆地主要发育在中新生代。通过详细对比剖面各段结构和构造演化特征,发现中新生代构造活动决定了欧亚大陆中部盆地群最终格架,盆地多具有多期叠合改造的特征。剖面西段盆地群普遍具有中生代伸展断陷,叠加后期挤压坳陷的特征;剖面东段盆地群具有中生代断陷,叠加后期坳陷的特征。现今构造格架由西到东表现为前陆坳陷到弧后坳陷,鄂尔多斯盆地和沁水盆地是本剖面线结构特征分段的枢纽。     

塔里木盆地及邻区寒武纪——三叠纪构造古地理格局的初步重建

塔里木陆块寒武纪——三叠纪主要经历了从东冈瓦纳大陆西北缘裂解、到向劳亚大陆聚合的演化过程,北部长期为被动大陆边缘环境,南部主要为裂谷、持续裂解以及漂移过程中陆块地体增生拼合,主要为弧后前陆盆地或隆起。塔里木盆地一级层序地层、区域不整合事件、次级构造单元的构造演化等,与板块边界上构造活动及其板块运动轨迹的变化具有明显的一致性,板块边界上的挤压造山活动,造成盆地隆升以及盆地岩相古地理格局的剧烈变化。引发塔里木盆地早二叠世大火成岩省的地幔柱活动,垂向上也造成石炭系穹隆状剥蚀抬升。塔里木叠合盆地的形成是小陆块上不同时期不同盆地类型复合的产物,而在世界其他大板块上,它们在横向上可能处于不同位置,不会发生垂向叠合,而以不同时代的不同盆地出现。塔里木陆块较全球典型克拉通盆地规模小,在与周边陆块碰撞汇聚时受改造强烈,构造变形程度大并由陆块边缘向陆块内扩展,南、北两侧陆块边界上的强烈构造作用易于对整个盆地产生强烈影响,发育挤压期盆地隆起和前陆盆地等。     

岩浆与构造作用对洋壳厚度的影响——以西北印度洋为例

洋中脊及邻区洋盆的洋壳厚度能很好地反映区域岩浆补给特征,对于研究洋中脊内部及周缘岩浆活动和构造演化过程具有很好的指示意义.西北印度洋中脊作为典型的慢速扩张洋中脊,其扩张过程与周缘构造活动具有很强的时空关系.本文利用剩余地幔布格重力异常反演了西北印度洋洋壳厚度,由此分析区域内洋壳厚度分布和岩浆补给特征.研究发现,西北印度洋洋壳平均厚度为7.8 km,受区域构造背景影响厚度变化较大.根据洋壳厚度的统计学分布特征,将区域内洋壳分为三种类型:薄洋壳(小于4.5 km)、正常洋壳(4.5~6.5 km)和厚洋壳(大于6.5 km),根据西北印度洋中脊周缘(~40 Ma内)洋壳厚度变化特征可将洋中脊划分为5段,发现洋中脊洋壳厚度受区域构造活动和地幔温度所控制,其中薄洋壳主要受转换断层影响造成区域洋壳厚度减薄,而厚洋壳主要受地幔温度和地幔柱作用影响,并在S4洋中脊段显示出较强的热点与洋中脊相互作用,同时微陆块的裂解和漂移也可能是导致洋壳厚度差异的原因之一.     

晚古生代泛大陆聚合的全球构造背景: 板块漩涡运动轨迹含义的探讨

板块构造理论形成以来,不同板块之间的相对作用得到深入阐述,但对多板块聚合的运动过程的研究常被忽略。依据全球古地磁数据和古板块再造,可以获得板块运动轨迹,这些板块轨迹指示全球主要大陆在志留纪(约443Ma)-二叠纪(约250Ma)期间发生向北半球中纬地区的汇聚,具体表现为在泛大陆的形成过程中,全球板块运动具有顺时针旋转的特征,并且大板块(南美、波罗的、西伯利亚、澳大利亚等)纬向移动速率和板块自转速率明显高于小陆块的(华北、塔里木、扬子陆块等)。一些主要陆块显示不对称的"e"型顺时针旋转的漩涡轨迹,汇聚中心在中亚地区,以哈萨克斯坦马蹄形的最终形成和保留为标志。板块聚合的涡旋状运动轨迹,受控于上地幔流动过程产生长期的漩涡运动。这种对流运动在一定时间内(晚古生代)保持相对稳态的流动形式,导致泛大陆的形成。     

塔里木盆地北缘南华纪—寒武纪构造背景及构造-沉积事件探讨

以塔里木盆地西北缘和东北缘南区南华系—寒武系野外地质调查为基础,结合古地磁成图及前人研究资料,针对构造-沉积事件等探讨盆地北缘南华纪—寒武纪成盆演化过程。研究区保存了完整的南华纪—寒武纪地层,其中塔东北缘以冰碛岩、碎屑岩(富含有机质)和碳酸盐岩为主,夹多层火山岩;塔西北缘以碎屑岩和碳酸盐岩为主,冰碛岩及火山岩夹层少。塔里木陆块从属于罗迪尼亚超大陆,其北缘邻近澳洲西缘,南华纪—震旦纪发生深度裂解。在它的东北缘和西北缘发育两支裂谷,形成厚层裂谷-被动边缘沉积。南华系—中奥陶统为盆地残留的较早的裂谷-被动陆缘盆地沉积,可划分为南华纪断陷期(超大陆裂解期)和震旦纪-中奥陶世沉降期(板块漂移期)。