南海北缘新生代盆地沉积与构造演化及地球动力学背景

南海北缘新生代沉积盆地是全面揭示南海北缘形成演化及与邻区大地构造单元相互作用的重要窗口。通过对盆地沉积构造特征分析,南海北缘新生代裂陷过程显示出明显的多幕性和旋转性的特点。在从北向南逐渐迁移的趋势下,东、西段裂陷过程也具有一定的差异,西部裂陷活动及海侵时间明显早于东部,裂陷中心由西向东呈雁列式扩展。晚白垩世-早始新世裂陷活动应是东亚陆缘中生代构造岩浆演化的延续,始新世中、晚期太平洋板块俯冲方向改变导致裂陷中心南移,印度—欧亚板块碰撞效应是南海中央海盆扩张方向顺时针旋转的主要原因。

盆地陆源碎屑沉积物对源区构造背景的指示意义

盆地陆源碎屑沉积物对源区构造演化有重要的指示作用 ,目前利用盆地陆源碎屑沉积物示踪源区 ,反演源区构造演化的方法很多 ,包括沉积碎屑组分分析方法、地球化学分析方法及同位素年代学方法等。结合实例分析 ,简要介绍了这几种方法目前的研究进展及存在问题。由于盆地沉积碎屑组分、副 (重 )矿物及地球化学方法仅能够提供源区物质组成方面的信息 ,因此在应用上有很大的局限性。而同位素年代学方法则可以提供源区年龄组成方面的信息 ,锆石U Pb及FT年代学的结合 ,是一种新的突破。结合区域构造背景 ,有选择地进行多种方法综合分析应是行之有效的手段。

利用锆石形态、成分组成及年龄分析进行沉积物源区示踪的综合研究

通过盆地碎屑沉积物分析示踪源区,进而探讨区域构造演化已成为当前地学研究的热点。盆地沉积物中的锆石不但分布广泛,而且稳定性极强,因而能保存大量的源区信息。随着锆石裂变径迹及U-Pb年龄谱分析等新测试技术的发展,锆石的形态、成分组成及年龄分析已成为盆地沉积物源区示踪的重要探针。本文结合实例,介绍了目前在综合利用锆石的形态、成分组成及年代学特征进行物源示踪的一些主要进展。由于物源示踪的复杂性,在利用锆石进行物源示踪时,应充分了解区域地质背景,密切结合其它物源示踪方法。

辽西北票(金—羊)盆地中生代砂岩碎屑组分对区域构造演化的响应

根据北票 (金—羊 )盆地中生界砂岩碎屑组分分析 ,综合区域构造演化背景、盆地沉积充填序列及砾岩特征 ,对盆地中生代物源及构造演化进行了示踪 :晚三叠世为盆地构造活化的起始阶段 ,盆地物源应主要来自周缘隆升蚀源区的前中生代碎屑沉积物 ;早侏罗世辽西地区发生了明显的差异升降 ,北票 (金—羊 )盆地相对伸展陷落 ,盆地范围有所扩大 ;晚侏罗世北西—南东向逆冲推覆作用成为盆地的主要控制因素 ,北票 (金—羊 )盆地具有明显前陆盆地特征 ,盆地西缘太古代变质岩系出露剥蚀而成为盆地的主要物源之一 ;早白垩世辽西地区发生构造反转 ,北票 (金—羊 )盆地相对萎缩。Dickinson模型并不完全适用于辽西地区。

辽西地区中生代环境变迁及生物演替

对辽西中生代盆地沉积相及地球化学特征的分析表明 ,辽西地区在中生代经历了复杂的环境变迁 ,从早期 (晚三叠世—中侏罗世 )的温暖潮湿气候环境过渡到中期 (晚侏罗世 )干旱少雨的气候环境 ,最后再次过渡到晚期 (早白垩世 )温暖潮湿气候环境 ,其间发育有三次较大的火山作用 ;气候环境的巨变引起生物演化的更替 ,强烈的义县组火山作用一方面造成脊椎动物的集群灭亡 ,另一方面导致热河生物群的繁盛 ;早期鸟类的出现也是这一特定环境下的产物。

北票盆地侏罗纪砾岩沉积特征及对区域构造演化的指示

陆相盆地充填沉积物中砾岩沉积特征分析是示踪物源及反演源区构造演化背景的重要手段之一。通过对辽西北票盆地侏罗系的砾岩层沉积特征及砾岩的分散型式分析发现，北票盆地砾岩的沉积特征明显受到火山作用的影响，物源主要以盆地前期或同期火山岩及西缘前中生代沉积地层和变质岩系为主，砾石成分组成自下向上表现出一定的规律性变化，与盆地两次大的火山－沉积作用旋回有很好的对应关系，表现为从沉积早期以火山岩砾石为主向晚期以沉积岩及变质岩砾石为主的演化过程。早侏罗世晚期及晚侏罗世晚期砾岩主要为复成分砾岩，松散堆积，填隙物主要为泥砂质．分散型式为混合型，应为盆地在侏罗纪经历的两次大的逆冲推覆作用的沉积响应。中侏罗海房沟组巨厚的粗砾岩沉积对应于盆地西缘的一次快速隆升事件。

南海北缘盆-岭格局及地貌演化过程

南海北缘及华南沿海在新生代经历了复杂的盆?岭构造演化历史。目前对南海北部大陆边缘的研究大多集中于南海北缘盆地构造演化,而对南海北缘新生代盆?岭构造格局及大陆边缘地貌演化还缺乏完整的认识。盆地沉积物源区示踪和邻区岩体剥露过程的综合对比研究是深入探讨大陆边缘构造和地貌演化的重要途径。文章详细介绍了目前关于盆地沉积物源区示踪和山脉隆升剥蚀过程的主要方法和进展。综合分析南海北缘盆地碎屑沉积物来源及华南沿海主要岩体剥露过程矿物热年代学的已有研究成果,对南海北缘新生代地貌演化及盆地沉积物剥蚀?沉积过程进行了双重约束。华南沿海主要岩体锆石、磷灰石裂变径迹和磷灰石(U-Th)/He热年代学分析结果表明,南海北部大陆边缘演化过程较为复杂,剥蚀过程表现为明显的多阶段性且剥蚀中心由南向北迁移,与典型被动大陆边缘演化有明显的区别。总体上,~25Ma之前的沉积物?Nd值较高、碎屑锆石以年轻颗粒(<500Ma)为主,表明物源以华南沿海地区的中生代花岗岩近源剥蚀为主;而~25Ma之后的沉积物?Nd值较低、前寒武纪碎屑锆石年龄(>500Ma)明显增加,表明物源向华南内陆逐渐迁移。南海北缘盆地沉积物来源由近源向远源的逐渐转变,反映了东亚大陆边缘主要水系,如珠江和闽江等由沿海向内陆的侵蚀扩展过程,这一过程对应于南海的扩张和青藏高原东缘的隆升。

中新生代陆内造山带的地层学研究———以燕辽造山带为例

陆内造山带作为一种特殊类型的造山作用形式,具有明显不同于稳定陆块区和一般造山带的地层学特征。笔者以燕辽造山带为例,将陆内造山带的地层划分为前造山期地层、始造山期地层、主造山期地层和重造山期地层四种类型。并简要介绍了这四种不同构造层的特点及应采取的研究方法。

钢套管井自然电位测井方法研究

自然电位测井方法以往仅应用于裸眼井中。目前 ,油田开发普遍采用钢套管固井 ,迫切需要一种能够在钢套管内测量油层物性参数及进行油藏动态监测的方法。为此 ,大庆油区进行了钢套管井井内自然电位测井现场试验。结果表明 ,钢套管内确有稳定的自然电位异常显示 ,且异常层位与水淹层有较好的对应关系。研究认为 ,这种电位异常是注水开发过程中 。

南海扩张的动力学因素及其数值模拟讨论

由于南海处于欧亚板块、太平洋板块和印度-澳大利亚板块的交汇区,演化历史十分复杂,历来存在多种成因观点的争论。本文采用数值模拟方法,在XiaBinetal.(2005)、夏斌等(2004)、崔学军等(2005)、谢建华等(2005)相关工作基础上,对南海扩张机制进行了进一步探讨,并针对南海地区“近南北向水平拉张”南海扩张的贡献大小,以及“近南北向水平拉张”与“地幔上涌”在南海扩张中作用的相互关系进行了数值模拟实验。结果表明由印度-欧亚板块碰撞和太平洋板块向欧亚板块俯冲的共同作用,所导致的“南北向构造拉张”和“地幔上涌”的共同作用能有效引起岩石圈和地壳两者很大程度的减薄。因此认为这种“南北向构造拉张”和“地幔上涌”的共同作用方式最有利于南海的扩张。

过金属套管电阻率测井研究

本文从套管井电场理论、仪器测量原理、现场测试等方面介绍了现阶段过金属套管电阻率测井的一些基本情况和进展。对存在的问题和影响因素进行了分析并提出了改进意义。

华北克拉通构造活化的动力学机制与模型

在分析现有华北克拉通构造活化动力学机制研究成果和资料的基础上,简要讨论了两类可导致华北克拉通减薄的动力学机制:"热侵蚀"减薄机制和"拆沉"减薄机制。指出了与这两类动力学机制所相应的科学理论,即Rayleigh-Benard非稳定性理论和Rayleigh-Taylor非稳定性理论。考虑到这两类科学理论的局限性,建议采用孔隙波在大陆岩石圈内传质传热模型描述华北克拉通构造活化动力学机制的量变过程(即能量积累过程),同时进一步完善和修正现有的Rayleigh-Benard非稳定性理论和Rayleigh-Taylor非稳定性理论,为实现在空间和时间上定量化重现华北克拉通构造活化动力学过程的数值仿真创造必要的条件。

地幔活动在南海扩张中的作用数值模拟与讨论

对于地幔活动对南海扩张有无影响及影响大小这一问题,目前仍存在不同观点。本文采用数值模拟方法对地幔活动在南海扩张中的作用和影响进行了考查,结果表明:地幔上涌作用能引起南海岩石圈很大程度的减薄,但对南海地壳减薄影响很小;地幔上涌作用是南海扩张的重要动力学因素之一,但只在地幔上涌作用下要很长的时间才能打开南海。

珠江口盆地文昌凹陷应力场演化及其对成藏要素的控制作用

在区域构造背景分析的基础上,对晚白垩世–中中新世文昌凹陷的断裂系统和地层特征进行了研究,结果表明文昌凹陷应力场演化受区域扭张应力场控制,其最小主应力方向沿NWW→NW→SN→NNE向顺时针旋转,整体具有右旋扭张的特征。在该应力场的控制作用下,文昌凹陷共发育3种类型的扭张/压扭模式:与文昌A凹形成有关由弯曲断层控制的扭张下沉/差异隆升模式;与文昌B凹形成有关由分支断层控制的扭张楔形下沉模式;和与文昌C凹形成有关由弯曲和分支断层汇合控制的菱形扭张差异隆升/下沉模式。这三种扭张模式不仅控制了凹陷的变形格局,形成3个不同的沉降中心和2个反转构造区,更对圈闭的形成和油气运聚等成藏要素的发育有一定的控制作用。

伊朗卡山地区侏罗系Shemshak组烃源岩特征研究

该文通过对伊朗卡山地区侏罗系Shemshak组烃源岩有机质丰度、干酪根镜鉴结果、干酪根碳同位素特征、生物标志化合物特征等的分析,提出Shemshak组烃源岩干酪根类型主要为腐泥-腐殖型(Ⅱ2)和腐殖(Ⅲ)型。有机质演化大部分样品已达到过成熟阶段。Shemshak组烃源岩除了极少部分属好烃源岩以外,大部分为中等烃源岩。

东台坳陷现今地温场特征与油藏分布关系

东台坳陷为中国东部苏北盆地油气资源最丰富的地区。为了加深对东台坳陷地温场和油藏关系的理解,根据符合地温场研究要求的54口井连续测温资料和243口井试油温度数据,获得了深度1000～3500m地温、E2s-K2t各层位界面地温和各层地温梯度。地温场分布以凹陷或次凹成独立单元,地温随深度加深而线性增高,地温异常不明显。地温梯度总体呈现"浅层低、深层高"的特点,E2s-E2d地温梯度总体在22～30℃/km之间,E1f-K2t在28～38℃/km之间,平均约为30℃/km。不同深度的地温和地温梯度分布模式相似,正向构造单元高,负向构造单元低;而不同层位的地温分布规律则相反,即凹陷内温度高,凸起和隆起上的温度低。基底构造形态、沉积盖层厚度、深大断裂、地下水、地层放射性生热等因素决定了该坳陷总体为温盆特征。大部分地区目前还处在油气液态窗内,绝大多数油藏分布高于60℃的油气勘探开发黄金区域。

菲律宾蛇绿岩及其大地构造意义

菲律宾出露有20余套规模各异的俯冲带上板块(SSZ)型蛇绿岩,它们的时代以晚中生代为主,仅少数为新生代。大多数菲律宾蛇绿岩出露相对完整,包括由二辉橄榄岩、方辉橄榄岩、纯橄岩等组成的变质地幔岩,和堆晶辉石岩、辉长辉绿岩等深成岩,以及枕状玄武岩、熔岩等喷出岩,甚至燧石岩等上覆沉积物,部分发育席状岩墙群和与蛇绿岩相关的构造混杂岩及变质基底。其中喷出岩在地球化学特征上整体表现出类似MORB和IAT的REE配分模式,具LILE富集和HFSE(如Nb、Ta相对La、Th)弱到中等程度亏损的特征。通过对菲律宾蛇绿岩的形成年代、岩石组合、地球化学特征及构造环境的分析,并与东南亚地区其他同时代蛇绿岩和周缘边缘海进行对比,将菲律宾蛇绿岩分为两部分。(1)菲律宾活动带蛇绿岩,该蛇绿岩带自西向东出露晚中生代弧前、新生代弧前扩张盆地和晚中生代岛弧、弧后盆地的残留,推测晚中生代蛇绿岩来自中特提斯洋向古太平洋板块俯冲所形成的沟-弧-盆体系,是菲律宾新生代岛弧岩浆活动的基底,而夹于晚中生代蛇绿岩之间的始新世蛇绿岩来自老的岛弧基底之上由于新特提斯洋俯冲形成的弧前扩张盆地。(2)菲律宾陆块蛇绿岩,其中巴拉望微陆块晚中生代蛇绿岩来源于古南海,而构造叠置于它们之上的新生代蛇绿岩则来源于古南海俯冲对应形成的边缘海,如苏禄海和南海;三宝颜微陆块或可能是古南海的南部被动大陆边缘,其蛇绿岩可能是古南海的残片,抑或三宝颜微陆块可能是婆罗洲南部东爪哇-西苏拉威西地体的延续,故该蛇绿岩又可能是新特提斯洋的残片。

南海扩张过程及海陆变迁沉积记录

南海南、北共轭大陆边缘盆地的对比研究是深入了解南海扩张过程及古地理格局的重要途径。由于历史原因,目前对南海南缘盆地构造—沉积演化研究还非常薄弱,极大地限制了对南海扩张及海陆变迁等基础地质问题的整体认识。综合南海及其周缘盆地沉积地层和沉积环境的研究进展,对南海扩张过程和古地理格局演化进行了分析。南海南、北缘盆地破裂不整合面存在着明显的穿时性,从NE向SW逐渐变年轻,对应南海海底扩张从NE向SW渐进式打开。台湾新生代地层破裂不整合面位于33~39 Ma之间,暗示南海洋壳开始形成的时间可能在33~39 Ma之间,有部分较老的洋壳可能已经向东俯冲消减掉。南海经历了从早期"北陆南海"逐渐演变为现今"北海南陆"的过程,南海北缘早期存在一个向东开口的海湾,可能为古南海的一部分。伴随南海的扩张,海侵范围由东向西逐渐扩展,从一个狭窄的海湾形成今日的形貌。南海北缘盆地物源在~25 Ma左右发生明显的改变,早期主要为华南沿海的近源剥蚀沉积。在~25 Ma后,来自扬子地块的沉积物逐渐增多。南海南缘盆地物源在~25 Ma前与南海北缘盆地具有相似的物质来源,~25 Ma后南海洋盆阻挡扬子地块的物源向南输送,南海南缘仍以陆块内部中生代花岗岩及火山岩为主要物质来源。

台湾东部海岸山脉乐合弧前盆地层序：记录活跃斜向弧陆碰撞之构造演化

台湾东部海岸山脉弧前盆地层序由西侧的利吉混杂岩和东侧的残留弧前浊积层序组成,记录了北吕宋火山岛弧与欧亚大陆边缘碰撞的构造演化。在海岸山脉中段,利吉混杂岩不仅分布于乐合弧前盆地西侧,也出露于残留弧前层序中央。本文通过野外地质调查及微体化石研究,论述乐合弧前盆地内各地层单元的时空展布特征及其构造控制机制。综合浮游有孔虫与钙质超微化石研究结果,利吉混杂岩泥质基质可限定在早上新世4.3~3.4 Ma内,而残留弧前浊积层序沉积在晚上新世3.4~3.0 Ma,说明利吉混杂岩不是与残留弧前浊积层序同时异相的滑塌堆积,出露于盆地中心的利吉混杂岩也不是沉积于向斜轴部的最年轻地层。在乐合弧前盆地,年老的利吉混杂岩总体上分布于年轻的残留弧前层序西侧,该地层展布特征类似于台湾东南海域北吕宋海槽内受向东背冲构造控制的花东海脊–残留弧前盆地。这说明乐合弧前盆地早期沉积层序在不晚于3.4 Ma时同样受到背冲构造的控制,被变形抬升为花东海脊地形高区。而位于东侧的残留弧前盆地在3.4~3.0 Ma间继续沉积正常浊积层序。乐合弧前盆地的地层展布特征不仅记录了初期弧陆碰撞阶段的向东背冲构造,也记录了成熟期弧陆碰撞阶段的向西逆冲构造。在成熟期弧陆碰撞阶段,花东海脊被进一步向西剪切为利吉混杂岩,残留弧前层序及火山岛弧向西逆掩于利吉混杂岩之上,形成海岸山脉。由于河流的侵蚀作用使得部分利吉混杂岩以构造窗的方式出露于盆地中心。