超级克拉通盆地发育的构造背景及其形成模式探讨

克拉通盆地是所有盆地类型中最稳定、最长寿的盆地,也是地壳和地幔长期垂向变形最重要的地质记录。地史上面积最大的克拉通盆地(超级克拉通盆地)原型面积常超过200×10^4 km^2,对探讨克拉通盆地成因演化具有重要的代表性意义。目前世界各地的研究可以识别出10余个不同时期的超级克拉通盆地。本文根据超级克拉通盆地基底性质、盆地发育的超大陆构造演化背景及其构造特征,将超级克拉通盆地划分为A型盆地和B型盆地两种类型,它们分别以西西伯利亚盆地和刚果盆地为代表。A型盆地形成于超大陆裂解之前至初始裂解的背景下,基底为前期造山带,为短波长盆地。盆地形态不规则性强,内部均一性相对较低,克拉通盆地边缘可能渐变为弧后盆地或前陆盆地。B型盆地形成于超大陆裂解末期(即下一个超大陆汇聚之初),基底为古克拉通陆块,为长波长盆地,盆地多呈对称的宽缓碟型。A型盆地处于短期活动的热地幔柱之上,伴随早期裂谷作用及其随后的热衰减成盆;B型盆地常处于热点和地貌高地之间的部位,盆地沉降长期受地幔持续缓慢下沉控制。     

全球钾盐资源分布规律及其构造成因

全球钾盐矿床分布广泛,总储量达35×10~8t,是最重要的蒸发岩型矿床之一,主要分布在加拿大、白俄罗斯、俄罗斯、中国、美国、智利以及德国等地。文章分析了全球钾盐资源分布的时空特征,认为其主要以固体矿床形式分布于北半球海相、海陆相蒸发盐盆地中,主要成钾时期为寒武系、泥盆系、二叠系、侏罗系和白垩系。其中古生代的钾盐资源规模较大,分布于地壳相对稳定的板内坳陷区和板块边缘的坳陷带;而中新生代钾盐盆地在板内多位于拉张区域,而在板块边界上则可出现在伸展区或前陆盆地。结合古板块再造、古地理与古气候分析,认为全球钾矿资源形成和时空分布的因素包括:(1)古气候带。全球重要的钾盐矿床均形成于干旱气候,而其它无法保持长期干旱的气候环境,难以沉积钾矿资源;(2)全球海平面波动。海平面由高水位向低水位转换的海退环境最有利于钾盐的形成,在全球海平面处于非峰值且比较平稳的时期形成的钾盐较多;(3)大地构造环境。全球构造比较平静的时期(造山活动初期或造山后)与地区容易形成、聚集钾盐,而在造山事件频繁发生的时期钾盐形成较少。在此基础上,进一步讨论了中国钾矿资源分布广、规模小、分布集中的原因,即在全球最重要的钾盐沉积期,中国华北、华南与塔里木三大主要板块不能同时满足干旱环境和被浅海覆盖两个条件,不利于蒸发岩的形成。     

塔里木陆块在Rodinia超大陆中位置的新认识——来自地层对比和古地磁的制约

塔里木周缘的新元古代地层中均记录了涉及Rodinia聚合和裂解的构造热事件,但塔里木在Rodinia超大陆中位置尚存争议.本文综合地层对比以及古地磁的研究方法,将塔里木陆块在Rodinia超大陆中置于澳洲板块的西北缘,并且塔里木的西南缘(现今位置)和澳洲的西北缘(现今位置)相连.基于塔里木周缘的构造热事件和塔里木、澳洲运动学特征分析,认为塔里木陆块周缘在约800~700 Ma中发生了强烈的裂谷事件,导致塔里木从Rodinia超大陆中裂解,但塔里木并没有完全从澳洲裂离,而是随澳洲一起,加入冈瓦纳大陆.在约450 Ma左右,塔里木与澳洲发生分离,其原因为古特提斯洋的扩张.     

内蒙古中南部古元古代高温型双变质带及其构造意义

内蒙古中南部集宁-丰镇-土贵乌拉地区发育了一条超高温变质岩带.通过对土贵乌拉地区超高温变质岩的矿物组合研究,发现其中包含了尖晶石+石英、假蓝宝石+石英、斜方辉石+夕线石+石英的超高温标型矿物组合,并且在超高温变质作用区域内,经历了初始近等压冷却,随后近等温降压的逆时针退变质过程.已有的年代学数据表明,超高温变质作用峰期变质时代为1 920 Ma左右,降压退变质时代为1 850 Ma左右.在超高温变质岩带的东南地区,包括怀安-宣化一带,还出露了高压麻粒岩带.高压麻粒岩经历了近等温降压的顺时针退变质过程.年龄数据表明高压麻粒岩峰期变质时代为～1 900 Ma,退变质时代为1 850 Ma左右.内蒙古中南部超高温变质岩带和高压麻粒岩带相邻分布、产状相似且变质时代接近,共同构成了类似都城秋穗提出的双变质带;由于其温度偏高,故称为高温型双变质带,为世界上最古老的双变质带之一.该高温型双变质带可能反映了内蒙古中南部不同层次地壳物质在早前寒武纪碰撞作用中经历了P-T演化截然不同的变质作用,两条变质带在经历了各自的峰期变质作用后,作为一个共同的地体抬升.对内蒙古中南部古元古代高温型双变质带开展进一步研究,为认识华北克拉通早期构造背景、地壳热演化,特别是板块构造、不同地壳层次的构造作用提供了难得的科学机遇.     

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。     

准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩识别与预测

准噶尔盆地腹部滴西地区石炭系火山岩储层中已获重要的工业气流。然而由于成岩环境复杂,岩性多变,火山机构受后期风化剥蚀和构造作用的影响,保存不完整,使得该区火山岩研究难度大,认识程度较低。本文对滴西地区石炭系巴塔玛依内山组火山岩特征进行了研究,分析了该区典型岩性的岩心、岩石薄片及测井响应特征,提出了一套火山岩测井识别的方法。在此基础上,总结了典型岩性组合的地震反射特征,并对岩性的展布情况进行了预测。最后,对火山岩形成的环境进行了探讨。研究结果显示,滴西地区巴塔玛依内山组顶面的火山岩分布具有一定的分段特征,可以分为东部、中部、西部三段: 从成分上看,东部以酸性岩为主,西部以基性岩为主,中部则酸性岩、中性岩和基性岩皆较发育; 从火山岩产状上看,东部和西部以喷出产状为主,中部则侵入产状和喷出产状皆发育。巴塔玛依内山组火山岩体具有多期次的特点,各火山机构彼此叠置,时间和空间上具有一定的相关性。层状火山机构发育。本文的研究方法对准噶尔盆地内石炭系火山岩研究及火山机构的解剖具有借鉴意义,同时也为该区的油气勘探和开发提供一定的依据。     

新疆库车西部古近系奥奇克盐底辟地质地貌特征及构造形成模式

库车前陆冲断带西部古近系奥奇克盐底辟是中国最典型的盐底辟构造,可作为盐构造研究的天然实验室.本文在前人研究的基础上,通过详细的野外填图,同时辅以遥感解译、地震解释和合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术,探讨了奥奇克盐底辟盐喀斯特地貌特征,并分析了其形成机制及流变模式.奥奇克盐底辟表面盐喀斯特构造发育,在风化面上可见大...     

辽西豆荚状铬铁矿的发现及其意义

在辽西建平新太古代变质基底构造混杂带内首次识别出豆荚状铬铁矿。铬铁矿石显示特征的豆荚状构造、褶皱条带、透镜构造、豆状构造、拉长网孔构造等，它们可以与蛇绿岩内典型的豆荚状铬铁矿进行对比。依据同位素年龄制约，辽西豆英状铬铁矿形成于2．50Ga前后。结合该区已报道的新太古变基性火山岩具有大洋拉斑玄武岩成分特点、并广泛发育新太古代高压麻粒岩，可以认为辽西地区新太古代期间曾发生大规模的板块俯冲及碰撞作用过程。     

波罗的与西伯利亚板块古生代运动学特征对比新认识

       古地磁学是进行古板块运动演化过程和古地理重建研究最有效的定量方法之一。在统计全球古地磁数据库（GPMDB） 和前人发表数据的基础上,根据国际上通用的古地磁数据可靠性判别标准--Van der Voo （1990）判据,本文对波罗的板 块（Baltica）和西伯利亚板块（Siberia）古生代古地磁数据进行了重新分析和筛选,利用GMAP 软件重建了两个板块古生代 视极移曲线和古地理方位,对它们的构造演化和运动学特征进行对比分析,获得了几点新认识,即两板块在古生代期间发 生的三次汇聚（晚奥陶世、早石炭世和晚二叠世）过程符合牛顿运动学原则（板块之下是具有很大粘度的地幔软流圈,非 理想条件下不可能完全遵守牛顿运动学原则）,且具有三种不同类型的运动学现象：晚奥陶世（~450 Ma）,波罗的和西伯利 亚板块同向北漂移并汇聚,纬向速度较快的板块波罗的将动能传给了纬向速度较慢的西伯利亚板块;早石炭世（~360 Ma）, 波罗的和西伯利亚板块相向漂移并汇聚,西伯利亚板块向南的板块纬向速度转为向北,波罗的板块向北的纬向速度逐渐减 小并转为向南;晚二叠世（~255 Ma）,波罗的和西伯利亚板块再次相向漂移并汇聚,动能抵消,纬向漂移速率都变为零。     

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。