北祁连地区早古生代弧岩浆作用及变质作用事件:以门源-柯柯里地区为例

位于祁连地块北缘的门源-柯柯里杂岩体出露一套早古生代高级变质岩,其中长英质片麻岩的矿物组合以石榴子石+夕线石+黑云母+长石+石英为特征,变基性岩以石榴子石+单斜辉石+角闪石+斜长石+石英为特征,具有典型的高角闪岩相-麻粒岩相组合特征。岩相学观察、相平衡模拟和地质温压计估算结果显示门源地区石榴黑云斜长片麻岩和石榴角闪岩的峰期变质作用的温压条件分别为780℃、9.0kbar和790℃、8.4kbar。相平衡模拟揭示石榴黑云斜长片麻岩经历了近等压降温的逆时针P-T轨迹,可能反映了处于中地壳的岩石经历了与洋壳俯冲相关的弧岩浆岩和弧火山岩所带来大量的热所导致的高温变质及随后的等压冷却过程。锆石U-Pb定年显示门源-柯柯里地区2个高级变质岩的变质年龄和1个闪长岩的弧岩浆作用年龄分别为495±2Ma、493±3Ma和495±3Ma,表明门源-柯柯里一带共同经历了北祁连洋壳俯冲导致的500Ma左右的弧岩浆作用和变质作用。门源-柯柯里高温低压变质带和其北侧百经寺-清水沟一带出露的HP/LT变质岩组成了双变质带,并指示了北祁连洋早古生代时期的向南俯冲。     

俯冲带耦合作用对苏门答腊地区应变场影响的三维数值模拟

采用有限元方法模拟了俯冲带耦合作用对巽他弧及其邻区的影响.根据模拟结果,对比GPS、地震和地质学观测数据,定量分析了苏门答腊及其周边地区的应变强度和主应变方向的分布特征,据此探讨了该区构造特征、地震发生模式与耦合面积之间的关系.模型由具有黏弹性性质的岩石圈和软流圈上地幔组成,其中岩石圈包括了大陆岩石圈和大洋岩石圈以及俯冲至上地幔中的俯冲板片.研究结果如下:(1) 通过对不同俯冲带耦合面积模拟,发现苏门答腊前弧伴随耦合面积的增加应变强度逐渐增大,而增大的应变强度又影响了其周边地区的应变分布特征,因此整个苏门答腊前弧呈现出明显的分段性,这与该区地震破裂模式有较好的对应.(2)苏门答腊北部地区主应变方向与南部相比存在一定的差异,该差异是俯冲带的俯冲方向、俯冲速度、俯冲形态以及不同区域间耦合面积共同作用的结果.(3)虽然苏门答腊2004年地震主震区处于弱耦合状态,但从本文模拟的结果中可以看到,在俯冲作用下该区依然存在垂直向下的位移,这为地震激发海啸提供了有利的构造环境.     

华北板块东部新生代断裂构造特征与盆地成因

华北板块东部新生代的构造特征及动力学演化主要受左行郯庐断裂带和右行兰考-聊城-台安-大洼-法哈牛断裂带的控制。这两条断裂都是新生代岩石圈断裂。在兰考-聊城-台安-大洼-法哈牛断裂带以西,新生代伸展盆地为NNE走向的铲形正断层控制的箕状断陷;两断裂之间为北断南超的NWW走向的断陷盆地;郯庐断裂以东的北黄海盆地为南断北超的Nww走向的断陷盆地。这些构造特征继承了该区中生代的构造格局,但其构造性质发生了根本变化,在这两条走滑方向相反的断裂带控制下,这两条断裂带内古近纪以张扭作用下的裂陷为主,随后以伸展断陷为主,第四纪沿两断裂带局部发生挤压,而鲁西地块和渤海湾盆地区仍然为伸展正断。渤海湾盆地及邻区这些新生代复杂的断块或断裂构造格局受控于应力-应变-基底格局3个基本要素。     

活动大陆边缘的板片窗构造

正俯冲的洋中脊的持续扩张作用将会使该洋中脊两侧的洋壳板片之间形成一个持续加宽的间隙,这个间隙称为板片窗。板片窗往往形成于小于10Ma左右具浮力的大洋岩石圈俯冲时期。板片窗形态依赖于3个主要因素：板块的相对运动、俯冲前的洋脊一转换断层组合样式、俯冲角度。影响板片窗形态的次要因素还有热侵蚀、相变等因素。在板片窗出现的活动大陆边缘,软流圈、岩石圈、大气圈、水圈发生独特的多圈层相互作用,是地球系统最为活跃的地带。由于该地带的洋底消减往往与生长轴呈一定角度相交,不仅引起盆地的不对称消减,而且使得板片窗之上的活动大陆边缘的构造、岩浆、成矿和热效应明显不同于洋中脊平行于俯冲带的消减作用产生的构造、岩浆、成矿和热效应。     

黄骅坳陷南部滩海区中生界分布及目的层沉积相

利用综合录井和三维地震等资料,讨论了黄骅坳陷南部滩海区中生界划分,分析了中生界展布规律,并对中生界主要目的层进行了测井相、地震相特征分析,在此基础上进行了沉积相和亚相特征研究。研究区残留中生界的分布主要受印支期南北向挤压、燕山中期SE-NW向挤压和新生代右阶右行拉分的综合作用,中、下侏罗统在研究区的北区复背斜地势低洼处分布,残留体长轴方向近东西向展布,主沉降中心靠近东部,残留厚度从四周向中心增厚。南区缺失中、下侏罗统,三叠纪在南区分布在EW向原古生界隐伏背斜之上。研究区中生界主要目的层为下侏罗统,属于温暖湿润气候条件下的曲流河沉积体系,曲流河沉积可分为河道亚相和河漫滩亚相,河道亚相砂砾岩成分和结构成熟度高,具有良好的储集性,河漫滩沼泽亚相一般为细颗粒沉积,通常作为盖层。     

黄骅坳陷南部滩海区中生界构造与演化

渤海湾盆地区中生界构造演化与样式始终不明朗,中生代该区处于整个华北克拉通东部高原的核心部位。其构造演化研究对深入理解这个高原从形成至垮塌的过程至关重要。同时,中生界也是近年来中国东部深部油气勘探的主要目标。黄骅坳陷南部滩海区不仅是大港探区中生界潜山油气的重要勘探区,而且处于渤海湾盆地中新生代构造格局转换部位,具有重要研究价值。利用大量地震剖面,系统进行了中生界残存展布规律的分析,进一步划分了该区构造单元,探讨了该区中生界构造演化过程。特别是,以羊二庄断层为界,研究区可以分为两个构造区,东南区构造相对简单;西北区构造复杂,既继承了印支期东西向构造格局,又经历燕山早、中期走滑挤压和燕山晚期及新生代的伸展走滑,还产生了强烈的滑断构造。羊二庄断层是在印支期构造的基础上发展起来的一组剪切断裂,在燕山中期经历了挤压走滑,在燕山晚期和新生代经历右行伸展运动而形成的呈NE向的复杂断层系。可见羊二庄断层的演化控制了该区中生界的构造格局和演化。     

雪峰山西侧贵州地区中生代构造特征及其演化

贵州中生代变形主要发生在燕山期,发育三幕褶皱变形、两幕逆冲和三幕走滑。根据区域对比、卷入褶皱的地层和褶皱间的叠加关系,判断三期褶皱的形成顺序依次为近东西向、北东向和南北向,时限在J_3—K_2之间。逆冲推覆构造主要由向北西或西逆冲的近南北向逆冲断层组成,大体与南北向褶皱同时形成;自雪峰构造带西缘向西,依次划分出根部带、中部带和前锋带。但是,在根部带识别出两幕逆冲推覆,其它两带各识别出一幕。走滑断层也有3个方向:东西向、北东向和近南北向。东西向走滑断层呈现出右行压扭的运动学特征,而大多数北东向走滑断层是左行张扭性质的。依据各个方向断层间的切割和限制关系,推测东西向走滑断层最早形成,其次是南北向逆冲断层,北东向走滑断层最晚活动。这些断裂和褶皱特征,总体表现出贵州多重多种复合联合的构造特征,最后,探讨了本区的构造成因模式。     

郯庐断裂带对鲁西隆升过程的影响:磷灰石裂变径迹证据

郯庐断裂带(TLFZ)是一条贯穿华北的NNE向巨型断裂带。新生代以来,在郯庐断裂带的两侧及其内部发生了显著的伸展构造变形,形成了泰安-莱芜-蒙阴NW向断陷盆地群,并使鲁西块体发生了急剧的陆内伸展隆升。本文在前人研究的基础上,分别在鲁西沂山、徂徕山和蒙山三处进行了大量的样品采集,总计完成了25个样品的测试,获得了一系列新的磷灰石裂变径迹(AFT)年代学结果。结合前人已发表的裂变径迹结果,对鲁西地区新生代与伸展变形有关的剥露-隆升作用的时空分布特征、隆升剥露模式及隆升幅度进行分析,并揭示郯庐断裂带在鲁西新生代热隆升过程中的影响。主要认识有:1)新生代以来,鲁西主要经历了始新世-早渐新世和新近纪以来两期快速剥露-隆升阶段。2)始新世-早渐新世主要表现为幕式差异性快速剥露-隆升,鲁西南受NW向断层控制形成向北、向东的掀斜抬升作用,鲁西北受NE向断裂控制,形成向北、向西的掀斜抬升作用。新近纪以来,进入相对低速区域性剥露-隆升阶段。3)AFT模拟显示,与始新世-早渐新世的幕式快速剥露-隆升相比,中新世以来,鲁西剥露-隆升速率相对减小,但剥蚀量剥露-抬升量较大。故鲁西整体抬升于中新世以来。4)结合前人研究成果,新生代以来,鲁西宏观上受郯庐断裂带伸展活动影响,越靠近郯庐断裂带剥蚀量越大,局部受NW或NE向断裂控制。     

论秦岭佛坪地区隆-滑构造

由基底片麻岩（内核）、剥离断层（接合面）及滑覆层状岩系（外壳）构成的佛坪穹隆构造,从其岩石组成、早期的运动学特征、变质变形改造和同位素测年资料综合分析,表明佛坪穹隆可能形成于印支期的主造山期前,并受印支期主造山期褶皱变形和燕山期逆冲、走滑作用的叠加改造。它经历了中元古代—前印支期隆－滑构造形成阶段,而与造山后期变质核杂岩明显不同,在造山带构造演化中具有重要意义。隆－滑构造发生的深部背景是造山带岩石圈垂向加积增生作用。该穹隆突出而重要地参与了秦岭造山带的形成与演化,具有重要的大陆动力学意义。     

微板块与大板块：基本原理与范式转换

传统板块构造理论50多年来一直是占统治地位的地学理论，是理解固体地球运行的基本范式，但遇到三大难题：板块起源、板内变形和板块驱动力。针对这三大难题，微板块构造理论试图开拓一个全球构造研究的新范式。本文通过与传统板块构造理论中基本原理的逐条对比，阐明了微板块构造理论的基本原理和优势及其对传统板块构造理论的拓展。微板块构造范式既不同于传统板块构造范式，又不同于地幔柱范式，是两者的重要补充与拓展。文中着重从几何学、运动学、动力学、适用范围、理论出发点、理论假设与预测的角度，阐明了大板块与微板块的异同，并探讨了两者的转换关系及其转换机制的多样性，介绍了微板块生长成为大板块的4种途径、大〖JP2〗板块破碎为微板块的3种转换模式，探索了前板块构造体制下微地块在非线性地球系统中通过自组织、自生长等方式，进化为板块体制下微板块的自然选择过程。本文还提出陆壳型微地块是密度选择的结果，其密度决定了其保存机制，这是陆壳起源的根本；〖JP〗微地块向微板块的转变是刚性选择的结果，其刚性是初始板块构造体制起始的必要条件；微板块不对称俯冲或对流型式的转变是热选择的结果，其热不对称性是现代板块构造体制起始的必要条件。