晚古生代泛大陆聚合过程中板块碰撞的运动学分析

本文基于古板块再造方法,通过收集和筛选全球晚古生代古地磁数据,恢复再造泛大陆的构造格局及其聚合过程。晚古生代,全球板块的运动轨迹表明,全球板块整体以顺时针旋转的方式运动,聚合形成泛大陆。通过分析单个板块的运动学特征以及不同板块间的相对运动,表明在泛大陆聚合过程中,至少出现四种碰撞方式：① 追尾式碰撞：不同板块在同向运动过程中,板块运动速度存在差异,如前方板块速度慢于后方板块,则会造成其间洋盆逐渐收敛—关闭,如莱茵洋（海西造山带）、索伦洋（索伦山造山带）等。 ② 侧向式碰撞：两个板块运动轨迹大角度交叉,发生侧向碰撞,如波罗的板块向北运动过程中与向东北运动的西伯利亚板块碰撞,造成乌拉尔洋盆闭合,形成狭长的造山带。③ 错车式碰撞：两个板块,同向或者相向交错运动,在其侧翼发生走滑—斜向式聚合。如塔里木和华北板块转动方向相反,在侧翼斜向对接,以洋盆属性不明和走滑断层系发育为特征。④ 拥堵式碰撞：多个大板块之间汇聚区域的小陆块和地体发生多边汇聚,广泛出现岛弧增生和残余洋盆,如中亚造山带。     

塔北西部英买力地区英买2 工区古生界盐构造样式研究

盐构造研究对于油气勘探和理论研究均有着重要的意义。塔北隆起是塔里木盆地的重要勘探区块。根据地震及钻井资料,研究了塔北隆起西部英买力地区英买2 工区古生界盐构造样式、形成机制及其对区域构造的影响。塔北隆起西部古生界发育了与中寒武统膏盐岩有关的盐构造样式,包括盐丘、盐上逆断层、盐上正断层。通过相干图分析可见盐丘从底到顶展示出有规律的变化,盐底变形强的地区在顶部变形弱,而盐底变形弱的地区在顶部变形强;变形强弱的不同在相干图上表现为与周围不协调的椭圆,从盐丘底部到顶部,椭圆的长轴方向逆时针旋转了30°,反映了变形时有走滑运动的分量存在。通过演化剖面恢复,认为古生界盐构造在古生代末基本形成了现在的形态,在三叠纪断裂重新活动,伴随着生长地层发育。膏盐层的分隔作用造成了构造层次之间构造样式的不协调及其分层性特征,盐构造形成的构造裂隙控制了后期火成岩的发育部位。     

超高温变质作用：以华北内蒙古土贵乌拉地区为例

超高温麻粒岩(富Mg-Al)是指温度高于900℃、压力为0.7~1.3GPa条件下形成的麻粒岩相变质岩,它记录了下地壳超高温极端变质作用的地质信息。富Mg-Al典型超高温矿物组合有:假蓝宝石+石英,尖晶石+石英,大隅石+石榴石,斜方辉石+夕线石+石英,高氟黑云母和钙镁闪石,刚玉+石英。目前世界上发现的超高温麻粒岩带(块)地区有非洲阿尔及利亚、南非、东南极、巴西中部、澳大利亚中部、印度南部和东南部等地。我们在华北克拉通北部内蒙古中南部地区孔兹岩区中发现了超高温麻粒岩,岩性主要为灰黑色条带状夕线石榴黑云片麻岩,其中含有尖晶石+石英、假蓝宝石+石英、斜方辉石+夕线石+石英以及刚玉+尖晶石+石榴石等超高温矿物组合,指示温度达1000℃,压力超过1.0GPa的变质作用。独居石定年获得了(1927±11)Ma以及(1819±11)Ma两个峰期年龄,代表变质年龄。华北克拉通北部超高温麻粒岩的发现对研究华北克拉通与哥伦比亚超大陆的演化关系有重要意义。     

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。     

西南印度洋中脊斜向扩张分段特征及构造成因探讨

斜向扩张是超慢速扩张洋中脊独特的构造特征,其地形分段特征明显区别于经典的快速-慢速端元洋中脊模型,是理解超慢速扩张洋中脊地质过程的重要切入点.基于西南印度洋中脊Indomed-Gallieni和Shaka-DuToit段多波束地形数据,分析了不同斜向扩张角度(α)洋中脊的地形分段样式.其中,46.5°～47.5°E(α...     

五台山区太古宙/元古宙界线划分及其地球演化意义

太古宙/元古宙界线代表地球演化历史上的重大事件,如何准确标定和划分这一界线对认识早期演化历史具有重要意义。区域构造及同位素地质年代学研究表明,华北克拉通新太古代构造演化明显滞后于欧美澳等克拉通,成为有利于建立太古宙/元古宙界线的关键地区。山西五台山区保留了较完整的新太古代-古元古代地层记录。先前研究主要依据该区地层、区域构造、叠层石记录进行界线划分,并对界线争议较多。本文在五台山区长期野外研究的基础上,通过对磨拉石沉积、同构造花岗岩、裂解环境相关玄武岩的综合探讨,建议这一界线划分在东冶亚群与豆村亚群之间。初步的同位素年龄制约表明,这一界线的时代介于2549±22Ma到2450±10Ma之间,与早期大陆克拉通伸展裂解、隆升剥蚀相关,并涉及岩石圈、水圈、大气圈性质的重大变化。     

麻粒岩区构造地质编图原则探讨

麻粒岩区的边界及亚区划分标志常为等变线、断层或剪切带。主要地质单元包括灰色片麻岩、花岗片麻岩、混合岩、副变质表壳岩、层状侵入体、高级变质绿岩等，基性岩墙群为划分不同地质单元、建立其相对时序的重要标志。以上单元普遍被构造叠置，常可识别出侵入关系。表壳岩系底部不整合及地层层序的研究对于认识大陆克拉通化过程及沉积环境演化具有重要意义。早期大规模水平构造先后被两类变形序列叠加，第１类与麻粒岩相变质发生于同     

海底硫化物黑烟囱典型结构构造及其成因意义

在已发现的现代海底黑烟囱中基本都发育分带性构造、通道构造、胶状构造、多孔和填充构造、交代构造、枝状构造等,这些构造为硫化物烟囱的典型构造,它们记录了硫化物烟囱的形成过程和每个阶段的特征,是鉴别硫化物烟囱构造的重要特征。不同类型烟囱的形成除了与其围岩相关外,也与烟囱演化的成熟度相关。弥散式喷射作用(diffuser)是与烟囱构造相似的常在丘体中发育的另一重要构造,与烟囱构造不同的是弥散式喷射缺乏象烟囱那样的轴向中央通道,热液与海水的混合有严格的范围。烟囱与弥散式喷射作用是丘体上部形成的主要机制。在现代陆上保存的地史时期的块状硫化物矿床中,陆续找到了遗留下来的烟囱构造或烟囱残片(如乌拉尔、皮尔巴拉、爱尔兰、高板河等),为块状硫化物矿床的黑烟囱形成机制提供了直接的证据。     

全球白垩系烃源岩分布及沉积环境*

烃源岩是油气生成的物质基础,白垩系烃源岩以29%的比例居全球各层系之首。通过古地磁与地理信息数据耦合,以及对所有白垩系烃源岩层位数据的统计和对比,恢复了白垩系烃源岩的分布特征,分析了其发育环境。结果表明：(1)白垩系烃源岩主要发育于阿普特阶—土伦阶(占白垩系烃源岩的52 63%)。(2)白垩系烃源岩主要发育于2种构造、沉积环境：陆表海环境(非典型被动陆缘)和裂谷环境。(3)白垩纪早期,烃源岩干酪根以Ⅰ型为主;白垩纪中期,烃源岩干酪根过渡为以Ⅱ型为主,Ⅰ型较少;白垩纪晚期,Ⅲ型干酪根烃源岩迅速增多。(4)白垩纪大陆裂解边缘出现富有机质沉积,上升流促进生物繁盛,高温、干旱的气候使陆表浅海区盐度较高,其还原环境有利于烃源岩的保存。     

青海可可西里地质遗迹及其构造演化

青海可可西里自石炭纪以来经历了复杂的构造演化和地表过程,形成了集高山、宽谷、夷平面、冰川、热泉、河流和湖泊等地貌元素为一体的高原高寒地貌,同时还包括了蛇绿混杂岩带、活动断裂带、地震遗迹和火山遗迹等地质元素。在调研前人研究资料和实地野外考察基础之上,根据IUCN(2005)提出的13类地质主题分类标准将区内的地质遗迹分为地质构造、火山和地热遗迹、山脉、地层剖面、河流和湖泊、现代冰川、冰期遗迹7类,共计60余处地质遗迹点。可可西里地质遗迹对重建古特提斯构造域、研究天然地震机制、青藏高原北部隆升过程及全球气候变化均具有重要的意义。基于可可西里区内地质遗迹和前人资料恢复出可可西里石炭纪以来经历了8个构造演化阶段。