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。     

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。     

造山带的伸展作用及其地壳演化意义

造山带的伸展作用大致可以分为两种类型:(1)喜马拉雅型伸展,伸展限于上地壳,表现为规模有限的伸展断层,发生于俯冲—碰撞阶段;(2)科迪勒拉型伸展,整个地壳发生伸展,涉及拆离断层、沉积盆地、变质核杂岩的形成,发生于碰撞后阶段。对加厚地壳的热力学模拟,可以解释造山带挤压终止到伸展开始的时序与岩浆活动的关系。喜马拉雅型伸展伴随高压变质作用,并使变质岩系近等温减压;科迪勒拉型伸展与高温变质作用关系密切,伴随花岗质岩体的侵位,并使变质岩系近等温减压之后近等压冷却。     

深部地震反射剖面与大陆地壳的生长

深部地震反射剖面提供了以横向和垂向增生方式生长的显生宙地壳类型与大小的证据。对横穿会聚带剖面的解释,证明大陆壳受到大洋岩石圈碎片的构造板底垫托作用。横穿伸展带的剖面提供了地壳的岩浆板底垫托作用的证据。除了对活动区的研究以外,西欧、北美、澳大利亚大部分地区的深部反射剖面,显示下地壳具有强反射性,并且其地震特征不同于上地壳和上地幔。在许多地区的下部都发现层状构造,而这些地区属于不同的地壳类型,基底年龄从太古代到新生代;层状构造的年龄常常明显小于出露上地壳的构造或变质年龄。仅通过对上地壳的测量而估计出的地壳生长曲线,可能低估了显生宙地壳的增长,同样可能高估了平均地壳年龄。     

南中国海形成演化的动力学模式分析

南中国海位于三大板块的汇聚地带,分布范围广、地球动力学背景复杂,因此其成因及动力学模式仍然存在争议。根据南中国海的地质和重磁资料对南中国海进行平面和剖面构造特征分析,在此基础上进行了数值模拟。模拟结果表明较弱的下地壳使得壳幔脱耦,裂谷向一侧迁移,由于后续岩浆热供给不足,上涌地幔冷却而停滞;新的岩浆供给跃迁至相反方向,形成新的扩张中心,流变性弱的下地壳和区域高伸展速率共同控制了洋脊的向西迁移。结合构造解译和数值模拟结果分析,认为南中国海的形成主要受印澳板块与欧亚板块的碰撞、古南海的俯冲拖曳和深部地幔上涌3个因素的影响,印澳板块与欧亚板块的碰撞及古南海的俯冲拖曳控制了南中国海的构造应力场,深部地幔上涌控制岩浆迁移。     

慢速-超慢速扩张洋中脊热液活动及其机理

海底热液系统是地球热量平衡的重要组成,也是地球化学循环和成矿作用发生的主要场所,与洋中脊系统在空间上具有很强的联系.慢速-超慢速扩张洋中脊中确认的活跃热液喷口数量约占全球总数量的三分之一,查明热液发育位置及发育岩性与岩浆-构造活动的耦合关系,对于研究海底热液活动演化过程和海底找矿具有很好的指示意义.本文将全球慢速-超慢速扩张洋中脊中已确认的活跃热液活动进行统计分类,其中受岩浆活动控制的热液活动有29处,而受构造活动控制的热液活动有15处,相对于快速-中速扩张洋中脊显示出较强的构造相关性.研究发现,岩浆作用控制下的热液活动集中在洋中脊轴部中央裂谷内,而构造主控型热液活动常发育在非转换不连续间断和拆离断层系统内.随着大洋核杂岩成熟,热液活动位置向着离轴方向迁移,并且热液类型由高温"黑烟囱"型向低温弥散流型转变.     

印度洋大地构造背景及其构造演化——印度洋底大地构造图研究进展

印度洋底大地构造图(1∶1 500万)基于最新地球物理数据,结合中国大洋调查航次积累的地貌、地质、地球物理和矿产资源资料编制,综合反映印度洋底及周缘地质、地貌、地球物理和资源分布等特征,将为理解和推进印度洋盆构造演化和资源分布研究提供理论支撑。本文介绍了该图编制的思路和方法、数据来源、图面内容和大地构造单元划分,认为印度洋盆具有多微陆块、多期扩张、多洋底高原、无震海岭和"入"字形洋中脊等特征。在前人研究基础上,将印度洋盆地构造演化归纳为3个阶段:(1)冈瓦纳大陆裂解与洋盆初始张开(侏罗纪-白垩纪中期);(2)洋盆持续张开与扩张中心跃迁(白垩纪中期-古近纪初期);(3)印度板块与欧亚板块俯冲碰撞及非洲板块裂解(新生代)。在扩张中心跃迁式的发育形式下,现今印度洋盆多微陆块、多期扩张中心和"入"字形的洋中脊基本构造格局在古近纪早期便已形成。     

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。     

恒山变质岩区晚太古宙地质事件序列及其地壳演化意义

详细的构造－岩性填图研究表明，恒山变质岩区存在五台群的基底杂岩，该区晚太古代一早元古宙经历了表壳岩形成－深成岩体侵位事件，并且涉及多期构造变形（褶皱、剪切作用）与变质。其中，大规模近水平剪切变形造成基底杂岩的不同单位构造叠置和重熔。地质事件序列记录了恒山地区早前寒武纪陆壳生长、分异的克拉通化过程及大陆裂谷作用。     

恒山绿岩带的构造特征—晚太古代大陆裂谷作用证据

恒山太古宙绿岩带呈断片或复式向形穿插于片麻岩基底内，绿岩带地层连续性较好，可以恢复出完整的沉积－火山地层序列。主要经历二期变形，早期逆冲褶皱变形和晚期右旋走滑变形。为绿帘角闪岩相－角闪岩相变质。构造恢复表明，绿岩带的形成明显晚于基底，并整合其上，且在其演化过程中对基底产生叠加影响，最合适的构造环境为大陆裂谷，在大陆裂谷闭合过程中。绿岩带及克拉通基底曾发生双向的逆冲作用，基底发生重新活动，并且受到开裂时形成的正断层的控制。当裂谷闭合到一定程度，由于受北部刚性基底的制约，横向挤压不再能调节压应力时，发生了右旋走滑变形，并使早先构造线向ＮＥＥ－ＥＷ向偏转。恒山绿岩带对应于五台山区、太行山北段、灵丘南山等地的五台群，有力地证明绿岩带形成于太古代末期－早元古代陆内裂谷环境，代表华北克技通演化过程中的重要事件，标志着晚太古代华北克拉通已达到相当大的规模，并发生ＮＥ向的刚性破裂。