地球化学方法示踪东亚大陆边缘源汇沉积过程与环境演变

东亚大陆边缘发育特征的河控型边缘海沉积,其源汇沉积过程的深入研究对于深入理解地球表生过程、物质循环和大陆边缘构造沉积演化特征,具有重要意义。东亚边缘海沉积地球化学研究主要集中于几方面:入海河流沉积物的地球化学组成示踪沉积物源区的风化剥蚀特征,河口陆架区沉积地球化学行为;通过大陆边缘的沉积地球化学记录,探讨不同时空尺度河流入海沉积物的通量、搬运扩散方式及其蕴含的季风气候和海区环境演化信息。目前相关研究与国际前沿水平依然存在较大差距,需要从海陆结合的地球系统科学角度,通过地球化学与其他学科方法交叉的研究手段,从整体上研究东亚大陆边缘的沉积过程,揭示从流域到河口、陆架至开阔海的沉积物源汇系统过程和环境演变规律,及东亚大陆边缘沉积和海陆相互作用的全球意义。

东亚及其大陆边缘新生代构造迁移与盆地演化

构造迁移是盆地发展演化过程中十分普遍的地质现象,但西太平洋地区相关研究程度较低,本文基于近10年来对中国东部海域渤海湾盆地、南黄海盆地、东海陆架盆地和南海盆地等所开展的大量研究工作,并综合前人研究成果,对西太平洋地区中最具有代表性的中国东部及邻近海域的新生代构造迁移特征进行了系统讨论。西太平洋活动大陆边缘位于欧亚、太平洋和印度三大板块的交汇处,占据了全球板块汇聚中心的独特位置,并同时受到印度板块的挤入、太平洋板块的后退式俯冲、台湾造山带的楔入的联合作用,自新生代以来,形成了宽阔的自西向东后退式的沟弧盆体系。中国东部及邻区作为西太平活动大陆边缘的重要组成部分,在这个大地构造背景下,新生代的构造特征总体也表现出自西向东的迁移规律,具体表现在盆地的断裂活动性、沉积作用、断陷的萎缩与消亡等自西向东变新逐步演化,新生代的生、储、盖、圈、运、保六大油气成藏要素也表现出西早东晚、自西向东迁移的特征。这种成藏规律的识别对于中国东部油气、天然气水合物勘探具有非常重要的指导意义。最后,从板缘、板内和板下过程和机制,探讨了盆内和盆间的新生代构造迁移机制,这种构造-岩浆-成盆-成藏等的向洋变新迁移和跃迁是晚中生代以来挤出构造和新生代北西向壳内伸展、印度和欧亚板块碰撞诱发的软流圈向东流动的远程效应及太平洋俯冲带的跃迁式东撤的联合效应。

大陆架科学钻探CSDP-2井揭示的南黄海中-古生代古生物地层框架

0引言大陆架科学钻探计划立足中国大陆架的地层、沉积、构造和地球物理特征等基础问题,聚焦环境和资源等科学问题,以获取连续的大陆架海底岩芯为手段,综合研究东亚大陆边缘的地球科学系统。CSDP-2井是大陆架科学钻探的第2口钻井,位于南黄海中部隆起,科学目标为系统揭示南黄海中−古生代的沉积与构造演化历史,探讨其资源环境效应。利用古生物系统框定地层时代,是地质演化与资源环境研究的基础。

大陆架科学钻探CSDP-2井钻探施工的几项关键技术

南黄海连接了扬子块体和海区.是联系朝鲜半岛和东亚大陆边缘演化的重要组成部分。在南黄海中部隆起实施的大陆架科学钻探CSDP-2井,承载着多个科学目标:在建立陆架区晚新牛代以来的标准地层层序基础上.开展古气候与古环境演化研究.探讨东亚大陆边缘的源汇过程;获取南黄海中古生代海相地层,研究扬子块体向东延伸的大地构造格局与岩相古地理.详细评价其油气资源潜力。

中国东部大兴安岭重力梯级带域地球物理场特征及其成因

综合利用 7条地学断面 (GGT)资料研究了大兴安岭重力梯级带附近的壳幔地球物理特征模式 .分析了形成上述地球物理特征的 3种因素 :东亚大陆边缘周边三大板块运动、地幔流运动和地幔热柱 .对大兴安岭重力梯级带的重力异常的正演拟合结果表明 ,壳幔物质密度不均匀和莫霍界面起伏造成该带的重力异常 .地应力场的综合作用产生了该重力梯级带系列地球物理特征 .最后 ,探讨了大兴安岭重力梯级带成因机制 ,提出了以“挤”、“涌”为动力的“三结点模型” .

南黄海中部隆起一个新的大地热流值:CSDP-2井热流测量结果

大地热流值,是岩石圈、地壳和盆地等各种尺度的构造演化和地球动力学研究的重要参数.南黄海是东亚大陆边缘的重要组成部分,但与东海陆架、冲绳海槽、渤海湾盆地等的大地热流研究相比,其研究程度较低,只有10个大地热流测点且大部分位于南部坳陷,不能很好地表征南黄海的大地热流特征.系统和准确的地温和热导率测量,是获得可靠大地热流值的基础.南黄海中部隆起之上的大陆架科学钻探CSDP-2井,全取心钻进2843.18 m,2016年先后5次系统测温,给了我们一个绝佳的系统研究其大地热流的机会.对井中295块沉积物或沉积岩进行了热导率测量,并进行了温度压力等校正.根据热导率的垂向分布特征将全井分为6个井段,地温梯度分别为31.86、24.38、23.54、18.09、18.21和20.18℃·km^(-1),平均23.46℃·km^(-1),热导率则分别为1.776、2.765、3.182、3.623、4.184和2.825 W·(m·K)^(-1),大地热流分别为56.5、67.4、74.9、65.5、76.2和57.0 mW·m^(-2).全井平均大地热流为68.9 mW·m^(-2),考虑地层裂缝孔隙影响后,大地热流校正为66.7 mW·m^(-2).这个大地热流值,比北部坳陷稍高而比南部坳陷稍低,是中晚侏罗纪前陆挤压和新生代伸展等构造热演化的大致反映.南黄海热流在东亚大陆边缘处于偏低的水平,反映了南黄海在东亚陆缘相对偏冷的地质背景.

串点成线 巧绘和美乡村图——潜山市痘姆乡求知村:地质文化串起乡村产业链

安徽省安庆市潜山市痘姆乡求知村距天柱山国家级风景名胜区20 km,辖30个村民组,面积12.6 km^(2)。求知村呈两山夹一河的地貌景观,发育有独特的世界级地质遗迹:斜贯东亚大陆边缘的郯庐断裂带穿境而过,亚洲哺乳类动物发源地之一的杨小屋为代表的5处化石产地,出露了闻名全球的含柯石英榴辉岩等的超高压变质带,具有很高的科研和科普价值。求知村于2021年获中国地质学会批准成为全国首批地质文化村(筹建),2023年获批安徽省地质科普教育基地。

早三叠世-晚白垩世古太平洋俯冲:沙巴的弧前岩浆记录

厘定东亚大陆边缘中生代弧前岩浆记录以限定其俯冲边界及其时序,是解码古太平洋俯冲体系的关键.基于婆罗洲所处特殊大地构造位置且其具有弧前指示意义的基性-超基性岩石报道较少,本文选择菲律宾巴拉望构造带南延之婆罗洲沙巴地区开展了系统研究.对昔加麦火成岩、古达、特鲁比和达弗尔湾蛇绿岩基性岩及相关岩石的全岩Ar-Ar和锆石U-Pb年代学、全岩元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化学的研究表明:沙巴基底发育有前三叠系岩石,构造上亲缘于华夏陆块或地处巽他古陆东缘.原定义为“沙巴非蛇绿岩的昔加麦基底岩石”的安山岩和英云闪长岩等形成于251~179 Ma,具埃达克质岩石地球化学属性,87Sr/86Sr(i)=0.70285~0.70307,εNd(t)=+6.5~+7.7,具太平洋洋中脊玄武岩(Mid-Ocean Ridge Basalt,MORB)型Pb同位素组成,源自俯冲板片派生组分交代的地幔源区,是古太平洋俯冲体系的重要组成部分.限定出沙巴地区蛇绿岩的形成时代介于早-中侏罗世至晚白垩世(约185~85 Ma),其中特鲁比蛇绿岩可能较早发育(约185~140 Ma)、古达蛇绿岩主体形成于早白垩世(约135~112 Ma)、而达弗尔湾蛇绿岩形成持续至晚白垩世(约85 Ma).沙巴蛇绿岩中镁质岩石发育具相似Sr-Nd-Pb同位素组成的MORB型、高铌和富铌基性岩,其87Sr/86Sr(i)=0.70291~0.70567,εNd(t)=+6.6~+10.2,(206Pb/204Pb)i=17.91~19.00、(207Pb/204Pb)i=15.43~15.58和(208Pb/204Pb)i=37.61~38.47,其源区受板片派生熔体的交代改造,形成于古太平洋俯冲弧前背景.该研究限定出东亚大陆边缘的古太平洋西向俯冲至少自早三叠世(约251 Ma)即已启动、并持续至晚白垩世(约85 Ma),具长寿命(>150 Ma)“多阶段幕式进撤”的安第斯型俯冲特征,其白垩纪俯冲前锋位于现今中国台湾东部、菲律宾西部,经沙巴、延入古晋带、甚至帕朗卡拉亚一线.该地区构造格局直至晚白垩世末期-新生代早期才转换为现今西太平洋俯冲体系.