高黎贡东南缘龙陵-瑞丽俯冲增生杂岩带与中特提斯洋演化

龙陵-瑞丽增生杂岩带的构造属性对确定高黎贡构造带作为腾冲-保山地块的边界及班怒带南向延伸十分关键。本文在地质填图的基础上,通过岩石学、矿物学、岩石地球化学、同位素年代学和同位素示踪等方法,查明混杂岩带主要由蛇纹石化橄榄岩、玄武岩/辉长岩、硅质岩、碳酸盐岩、含放射虫层状硅质岩和锰结核的深海沉积岩等岩块呈规模不等的团块状、透镜状分布于浊积岩基质中,具有典型的俯冲增生杂岩岩石组合特征。蛇纹石化橄榄岩原岩由方辉橄榄岩和少量纯橄岩组成,具有轻稀土轻微富集、Mg^#值高（88~92）,铬尖晶石Cr^#、Mg^#值分别在60~70和20~26区间,橄榄石Fo值为90~95。在铬尖晶石Cr^#-Mg^#指数图解和橄榄石Mg^#-铬尖晶石Cr^#图解上样品都落在弧前SSZ型橄榄岩区,说明研究区内的地幔橄榄岩是经历了高度部分熔融（>30%）和熔体抽离后的残留相,形成于弧前构造背景。玄武岩和辉长岩地球化学特征类似,具有富钛（TiO₂>2.26%）、高Mg^#值特征（49~57）,其稀土配分模式和微量元素蛛网图、构造环境判别图解、ε_Nd（t）值（+2.2~+5.1）、以及岩石中含少量富钛角闪石和黑云母等,表明它们属于洋岛/海山型基性岩类,其岩浆来源于富集地幔。橄榄岩中脉状辉石岩锆石U-Pb年龄为183~185Ma,浊积岩中杂砂岩最小碎屑锆石U-Pb年龄为212~241Ma。此外,增生杂岩带中存在含早白垩世流纹岩/凝灰岩夹层的弧前/弧间沉积,并被晚白垩世陆相沉积岩不整合覆盖,这些特点说明俯冲增生杂岩带形成于晚三叠-早白垩世。研究区内混杂岩带的构造属性和时代与班怒带（拉萨-南羌塘地块间）和缅甸境内密支那蛇绿混杂岩带完全一致,是中特提斯洋演化的产物。中生代,高黎贡东南缘混杂岩带北连班怒带、南东连密支那蛇绿混杂岩带,随后,在新生代印度板块向北俯冲过程中,密支那蛇绿混杂岩带被Sagaing断裂带分支——八莫断裂带右行走滑位移到现今位置。     

共和盆地东北部新生代沉积物源及其地质意义

共和盆地处于秦岭、祁连、昆仑造山系相互叠置的关键区域,盆地及周缘造山带记录的构造、岩浆、变质、沉积作用事件复杂多样,是研究青藏高原北部构造-沉积演化的关键位置。本文以多口钻井的岩心为基础,结合区域地质调查资料对共和盆地东北部进行了岩石组合、沉积类型和沉积相特征分析、碎屑锆石U-Pb年代学、砂岩组分和重矿物分析,明确了共和凹陷新生代的沉积特征、地层发育格架、沉积相类型、沉积物源及构造-沉积演化过程。碎屑锆石年代学分析结果揭示了共和凹陷新生代砂岩具有200~300Ma、400~500Ma、750~1000Ma、1800~2000Ma以及2400~2550Ma的年龄峰值,且主要集中在200~300Ma和400~500Ma,表明三叠纪的侵入岩及浅变质岩是其主要物源。砂岩组分和重矿物分析结果记录到共和盆地东北部在咸水河组和临夏组沉积之间发生过一次构造环境转变,其时共和凹陷的沉积物源发生变化,来自青海南山的物质供给增加。共和盆地东北部共和凹陷新生代沉积物在西宁组-咸水河组沉积时物源方向为NEE方向,而在临夏组沉积时物源方向为NNE方向。青海南山的隆起主要发生在晚中新世-上新世,分隔了青海湖盆地与共和盆地。

     

塔里木盆地新元古代裂陷群结构构造及其形成动力学

塔里木盆地新元古界的构造属性及结构构造长期以来存在争议,也是深层研究的重点及难题.通过区域探井和地震资料联合解释,结合航磁资料综合研究发现,塔里木盆地深层存在近20个大小不等的南华纪-晚震旦世裂陷.裂陷发育在前寒武纪变质结晶基底上,与上覆显生宙盖层构造格局迥异.受正断层控制呈半地堑、不对称地堑及垒堑相间的构造样式,从东北到西南可分为NWW、NEE、NW向展布的三个裂陷群,地层最大厚度可达4100m.从南华纪到震旦纪主要断裂继承性活动,断陷沉降中心沿断裂向东迁移,震旦纪末期至早寒武世断裂活动减弱至停止.断裂走向及沉降中心展布表明,新元古代塔里木陆块不同部位分别处于NNE-SSW、NNW-SSE向拉张古应力场(相对现今),并伴有顺时针旋扭作用.根据同沉积断裂的活动性差异、岩浆活动、裂陷充填沉积物及与航磁异常的协调性分析,裂陷的构造属性多以大陆裂谷及陆内断陷为主.裂陷的主要发育期在0.8～0.61Ga,其形成与南阿尔金-西昆仑洋、南天山洋的初始打开为响应,且是Rodinia超大陆主要裂解期的产物.     

雪球状石榴子石变斑晶的形成机制:以南迦巴瓦地区雅鲁藏布江缝合带西侧石英片岩为例

雅鲁藏布江缝合带米林地区的石英片岩糜棱岩化强烈,线理及面理构造发育。S-C组构、σ残斑以及不对称褶皱等指示了上盘相对下盘向NW下滑的剪切运动趋势。电子背散射衍射(EBSD)测试结果表明:雪球状石榴子石变斑晶边部面理(S2)中石英包裹体晶格优选方位模式图指示的运动指向与石英岩基质面理(或外部面理;S3)中石英包裹体晶格优选方位模式图指示的运动指向一致,都是上盘向NW正滑。然而,雪球状石榴子石的核部(S1)石英包裹体优选方位(LPO)模式图指示相反运动指向。能量色散显微分析(EDS)测试结果表明石榴子石的成分环带显示连续生长环带特征。连接石榴子石核部面理(S1)可以恢复得到石英岩早期不对称褶皱形状的面理轨迹。这些说明文章样品中雪球状石榴子石变斑晶是生长在不对称褶皱之上的。此过程主要是剪切方向发生了旋转,而不是石榴子石自身旋转。这种雪球状石榴子石变斑晶的存在说明南迦巴瓦地区雅鲁藏布江缝合带西侧岩石最初经历向SE的逆冲作用,后期经历由SE向NW的拆离滑脱事件。     

裂变径迹方法约束的塘古兹巴斯坳陷中-新生代热演化史——来自青藏高原构造运动的响应

塘古兹巴斯坳陷中生代地层缺失严重,中生代以来的构造发育、隆升过程,是该区构造-沉积演化的难点。裂变径迹低温热年代学技术是近年来用于沉积盆地热史研究的新技术,在地质热事件定年、地质体热演化历史、构造区隆升与剥蚀等方面应用十分广泛,在确定隆升过程及热历史上有其独到的优越性。本文通过塘参1井钻井岩心样品的裂变径迹实验和热演化史模拟,结合地层发育情况,揭示了塘古兹巴斯坳陷中-新生代存在5个冷却抬升-增温沉降旋回,即248~240Ma(早-中三叠世)、199~120Ma(三叠纪末-早白垩世)、72~55Ma(晚白垩世-古新世)、24~15Ma(晚渐新世-早中新世)和7.4~2.2Ma(中新世晚期-上新世)等5个抬升冷却期,期间为沉降沉积期。此5个冷却阶段的平均冷却速率的变化具有先增后降的过程,从三叠纪至中新世期,平均冷却速率逐渐增大;在早中新世达到最大为4.22℃/Myr;晚中新世至今,平均冷却速率逐渐减小。反映了中-新生代以来隆升最快的时期为喜马拉雅中期(24~15Ma)。持续最长时间的抬升表现在侏罗纪-早白垩世中期,塘古兹巴斯坳陷处于前缘隆起,未接受沉积,并使中上三叠统沉积地层遭受剥蚀。且塘古兹巴斯坳陷中古生代及晚古生代早期沉积地层,在早-中三叠世前经历了较高的古地温,致使磷灰石样品发生完全退火,锆石样品部分退火,不同于相邻的巴楚地区。塘古兹巴斯坳陷热演化过程中冷却(抬升)及增温(沉降)事件的发生时期,与古特提斯、新特提斯闭合及印度-亚洲碰撞的关键时刻相吻合,可作为青藏高原多阶段构造运动的响应。     

塔里木盆地构造不整合成因及对油气成藏的影响

本文利用钻井及区域地震资料,对塔里木盆地6个关键构造不整合的结构特征、分布范围开展了详细的研究,确定了不整合面与下伏地层的夹角、遭受剥蚀的方向、剥蚀程度及不整合面的分布,对不整合的成因及其油气成藏作用进行了探讨。加里东中期形成的志留系与上奥陶统构造不整合(T⁰₇)主要为由南向北剥 蚀,向北剥蚀范围可达阿-满坳陷南部;在盆地南部西昆仑、阿尔金早古生代中期造山构造作用下,形成和田古隆起和卡塔克古隆起,塔北隆起仅在西部有活动。加里东晚期形成的上泥盆统-石炭系与中下泥盆统不整合(T⁰₆)主要表现为双向角度不整合特征,盆地受来自南缘和北缘造山带的挤压作用,形成了北、东、南三面连接的周缘环形隆起,塔北隆起构造活动强度及范围大于卡塔克隆起、和田-巴楚隆起。海西期形成的三叠系与二叠系不整合(T⁰₅)主要为由北东向南西的剥蚀,存在两个剥蚀阶地现象,盆地主要遭受来自北东和北部的挤压,在塔北隆起西部形成了高角度不整合。印支运动形成的侏罗系与前侏罗系不整合(T⁶₄)主要存在于盆地的东北部及西南部,塔北和孔雀河地区形成了中等角度单斜型角度不整合,塔东隆起形成了褶皱角度不整合,巴楚隆起成为塔西南坳陷的前缘隆起。燕山期形成的白垩系与前白垩系不整合(T⁰₄)表现为北北东-南南西、北北西-南南东两组方向的抬升剥蚀,盆地西南、东南断隆剥蚀强度大。喜马拉雅早期主要受南北向挤压,形成古近系与前古近系双向的角度不整合(T¹₃),后期巴楚隆起持续抬升剥蚀,大部分缺失白垩系-古近系,盆地受挤压、走滑构造作用明显增强。构 造不整合的形成与区域构造运动及不同时期盆地周缘的造山带形成响应,不同时期构造运动的主要作用范围、强度,不仅控制了构造不整合的结构特征和分布,而且控制着古隆起的发育演化,构造不整合对不整合圈闭油气成藏有控制作用。     

苏鲁高压—超高压变质地体的陆—陆碰撞深俯冲剥蚀模式

中国苏鲁高压—超高压变质地体由2个不同时代的变质基底组成.南苏鲁(临沭—连云港地区)中不同类型高压—超高压变质岩石的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动大陆边缘拉伸构造环境.研究表明南苏鲁高压—超高压变质岩石的原岩所代表的花岗岩浆和基性岩浆作用为罗迪尼亚超大陆形成后的新元古代(780-700Ma)裂解事件的响应.北苏鲁(青岛—威海)超高压变质地区的花岗质片麻岩锆石SHRIMPU-Pb定年表明,变质基底的年龄是2400Ma(或 & 2400 Ma),并经历了1800-1700Ma和-200Ma的变质事件,研究表明苏鲁高压—超高压变质地体由2个不同时代变质基底组成,北苏鲁的变质基底属于北中国板块胶辽朝地块的一部分,形成时代比南苏鲁基底老得多,其与南苏鲁地块之间的界限位于五莲以北到海阳所以南一线.由于在北苏鲁含柯石英的透辉石石英岩锆石SHRIMPU-Pb定年获得精确超高压峰期变质年龄为(234.1±4.2)Ma,退变质年龄为(218.2±1.5)Ma,表明南、北苏鲁2个不同时代基底地块同时经历了超高压变质作用.根据上述事实,提出苏鲁高压—超高压变质地体的陆—陆碰撞俯冲剥蚀新模式,即扬子板片在240-220Ma的深俯冲作用中拽动上部胶辽朝板片的—部分老变质基底岩石向下俯冲至大于100km的深度,并形成楔形俯冲剥蚀体,之后又与南苏鲁俯冲板片一起快速折返上来。      

不整合结构构造与构造古地理环境 ——以加里东中期青藏高原北缘及塔里木盆地为例

不整合结构与不整合面结构具有不同的属性及特征.本文在分析不整合三层结构的基础上,进一步剖析了平行不整合、角度不整合、异岩不整合等3大类不整合的结构构造,划分出10个具有不同结构特征的不整合亚类.重点针对不整合面下的构造变形特征、不整合结构类型的平面分布、不整合面上的初始沉积物、物源及其层序结构等展开了精细研究,对不同结构类型的不整合形成运动学及动力学进行了初步探讨.并以塔里木盆地志留系与奥陶系不整合为例,在盆地尺度,解析不同区域不整合结构类型的特征、性质及差异.现今保留的志留系与奥陶系不整合在盆地中南部广大地区呈角度不整合,在阿瓦提-满加尔坳陷南部、巴楚隆起中西部、塔中隆起北部为低角度、北倾的单斜角度不整合;在塘古兹巴斯凹陷表现为中-低角度的断褶不整合,呈北东向展布,在巴楚隆起东部及塔中隆起的南部局部也存在北东向展布的断褶不整合.在盆地北部塔北隆起西部局部存在褶皱不整合,东部存在低角度、南倾、单斜不整合.而盆地中部在阿瓦提-满加尔凹陷中北部、塔东凹陷东北则以平行不整合为特征.结合沉积地层发育及构造演化分析,恢复了志留系沉积前构造古地理,塔里木盆地大部分为混积陆棚沉积、中部碳酸盐岩台地被逐渐淹没,满加尔及英吉苏凹陷为盆地相沉积.伴随着盆地南缘西昆仑-库地洋、南阿尔金洋的闭合及碰撞造山,在盆地南部主体为南北向的缩短,塘古兹巴斯凹陷为南东-北西向缩短,且变形强度明显大于南北向的缩短.因此,盆地南部的南东-北西向挤压作用是该期最活跃的构造作用,和田古隆起北部、塘古兹巴斯凹陷北东向加里东期褶皱带西北部,应是塔里木盆地第一期油气大规模运移聚集的有利区,值得进一步探索.本文通过对不同时期不整合结构的解剖,尝试区别分析不同期次构造事件的作用及效应,识别单一构造事件(或构造运动)在构造古地理重建及成藏、成矿中的作用.     

塔里木盆地中部航磁异常带新解译

横亘于塔里木盆地中部的纬向航磁高ΔTa异常带,一直是探讨盆地及深部基底的物质组成及结构构造的焦点。根据钻井及地震资料综合分析,发现满加尔坳陷中南部上奥陶统内发育大型地震反射异常体,平面上主要由8个地震反射异常体近东西向呈带状展布,与盆地中部航磁高ΔTa异常带相关。从地层发育及地震相特征分析,这些地震反射异常体应为辉绿岩-玄武岩等基性火成岩体,且与航磁ΔTa异常带上的磁力高相对应。异常体具有垂直向下的通道,与断裂及岩浆活动通道有关。盆地中部高航磁异常带为多期构造易活动带,反映了满加尔坳陷震旦纪与中晚奥陶世处于拉张的构造背景。     

印度-亚洲碰撞：从挤压到走滑的构造转换

印度-亚洲板块碰撞导致喜马拉雅山脉的崛起、青藏高原的生长、两倍于正常地壳厚度的巨厚陆壳体,以及大量青藏高原腹地的物质沿着大型走滑断裂朝东、东南、西的方向逃逸。印度-亚洲碰撞如何造成板块汇聚边界由挤压到走滑的构造转换对认识大陆岩石圈的变形机制具有重要意义。本文通过总结喜马拉雅造山带及青藏东南缘~55Ma以来的构造、变质、岩浆记录,发现高喜马拉雅的挤出起始于始新世加厚的喜马拉雅造山带中—下地壳的部分熔融,受控于渐新世以来同期发育的向南逆冲和平行造山带的韧性伸展,并建立了高喜马拉雅"三维挤出"构造模式。晚始新世以来,羌塘地块和拉萨地块的物质通过"岩石圈横弯褶皱和壳内解耦"的运动学机制,围绕东构造结发生顺时针旋转并向青藏高原东南缘逃逸。结合东南亚板块重建的资料,我们认为:印度-亚洲的"陆-陆碰撞"到印度洋板块-亚洲东南大陆的"洋-陆俯冲"的转换是导致从印度-亚洲主碰撞带的挤压到青藏东南缘走滑转换的根本原因。