南海西南部马来盆地新生代构造沉降特征及其成因分析

南海西南部是南海构造复杂程度最高的区域之一,为深入认识马来盆地及南海西南部构造演化过程,本文基于最近公开发表的地震剖面和钻井资料,对马来盆地内69个模拟井进行系统的构造沉降史重建,发现马来盆地构造沉降史可以分为张裂期快速沉降、裂后早期异常快速沉降、裂后中期慢速沉降以及裂后晚期缓慢沉降等4个阶段。分析表明马来盆地属于叠加了翼部小幅断裂走滑作用的张裂型沉积盆地,马来盆地裂后早期的快速构造沉降很可能是因加载作用导致的岩石圈非弹性屈服的结果。

从陆缘伸展探讨新生代南海构造演化

南海的形成和演化是地学界长期争论的问题,前人给出了多种成因模式,目前较流行的模式是海底扩张,但它难以合理解释南海海底扩张中的洋中脊跳跃现象及南海大洋中的大陆残片。基于欧亚东缘的陆缘伸展,从地幔上涌和陆壳沿莫霍面的重力滑移的新大陆漂移模型出发,通过横跨南海的几条地震勘探剖面的地质新解释,研究了南海的形成和演化过程。结果说明,南海的形成是一种“构造被动挤出+微陆块主动漂移”模式。构造被动挤出是指印度-欧亚碰撞造成的欧亚大陆东南缘的微陆块被大规模挤出,而由陆缘伸展形成的微陆块在被挤出后发生了主动裂解漂移,南海的海底扩张现象是诸多微陆块主动漂移的结果。这个新的模式能够合理地解释南海形成过程中的洋中脊跳跃现象及南海中大陆残片的成因机制。进一步恢复了南海演化过程中周边陆块的运动演化历史,说明欧亚东缘在中生代晚期发生的大规模伸展构造运动是南海形成的基础,新生代印度-欧亚碰撞是南海形成的直接动力,微陆块的裂解漂移是南海形成的主要参与者。

南海中央海盆海底初始扩张时间的重新认定

由于磁异常条带识别的不确定性而使其具有多解性,因此对于应用磁异常条带对比得出的南海中央海盆海底初始扩张时间一直存在较大的争议。随着南海勘探活动的不断深入和资料的大量积累,有必要对这一重要问题给予重新认定。最新研究发现:南海中央海盆初始扩张区域的南、北边缘发育晚始新世-早渐新世(T7-Tog)沉积层序,说明洋壳基底之上的最早沉积层年代要老于原来认识的32-33Ma。在南海,持续时间长、活动强烈、形成近东-西向构造体系的变革运动发生时间为40Ma左右。南海陆缘不整合面对比证实,将T8界面(37.2-40Ma)作为南海初始扩张的破裂不整合面更为准确。由此得出结论,南海中央海盆海底初始扩张时间应为39-40Ma左右。

南海西沙海槽地壳结构的海底地震仪探测与研究

利用中德合作在南海西沙海槽首次获得的海底地震仪探测数据 ,通过震相分析和走时模拟 ,研究了该区的纵波速度模型和地壳结构特征。结果显示 ,新生代沉积层厚 1— 4km ,其下的地壳纵波速度从 5.5km·s- 1 向下逐渐增加到 6.8km·s- 1 ,下地壳未见有明显的高速层 ,地壳厚度在剖面两侧为 2 5km ,向中部逐渐减薄至 8km ,莫霍面在剖面中部上隆 ,其速度反差强烈 ,从地壳底部的 6.8km·s- 1 跳跃到上地幔顶部的 8.0km·s- 1 。这一地壳结构反映出新生代拉张裂谷的特征 ,海槽两侧地壳结构相似 ,南北呈对称分布 ,没有或很少下地壳底侵 ,与南海北部陆缘的东段有很大差别。

逆冲-走滑作用叠加的复合构造变形机制砂箱模拟研究:以张家口-蓬莱断裂带渤海段为例

逆冲构造体受走滑作用影响形成新的复合构造体系在自然界中较为常见。新生代以来张家口-蓬莱断裂带渤海段的左旋走滑运动,改造了渤海湾盆地内燕山期挤压运动形成的逆冲构造。北西向的张家口-蓬莱断裂带渤海段受新生代以来太平洋板块俯冲驱动,与共轭的北东向郯庐断裂带共同控制了渤海湾盆地现今的构造样式,同时又是地震多发区和油气聚集区。本文通过砂箱模拟实验,研究不同走滑速率不同基底强度条件下,逆冲推覆构造受走滑作用改造的复合构造演化机制。实验结果显示,在挤压背景下,实验模型中先产生一系列的逆冲断层,形成逆冲推覆构造和冲起构造;叠加走滑作用后,走滑断层切割先存逆冲断层,具有明显的负花状构造特征。剖面上看,走滑速率越大,则断层数量越多,断层断距更大,花状构造更为复杂。在局部塑性基底模型中,无叠加的走滑构造区可形成断陷。结合研究区构造演化过程,模拟结果与张家口-蓬莱断裂带渤海段构造演化过程具有一定相似性,尤其沙北断裂、沙东断裂内部花状构造发育最为典型。走滑断裂对构造圈闭具有一定的控制作用,本模型可对逆冲叠加走滑复合区域的构造演变及动力机制分析提供参考和借鉴。

基于重力数据的翁通爪哇海台密度结构研究

翁通爪哇海台位于太平洋西侧,是世界上体积最大、地壳最厚的海台,也是少数正在与岛弧汇聚的海台之一。本文利用可用的自由空气重力异常数据反演了翁通爪哇海台的地壳密度结构。结果显示,研究区内翁通爪哇海台的地壳密度由南西向北东逐渐降低,在研究区南西侧的斯图尔特隆起附近有高密度入侵现象。本文认为,海台地壳密度差异是由于92 Ma前的第二期地幔柱事件中,基性较强、密度较大的新一期岩浆对原始海台不同区域的差异性影响造成的;高密度入侵可以用20~25 Ma前翁通爪哇海台与所罗门弧的碰撞事件来解释,该碰撞事件使海台地壳深部的部分高密度玄武岩熔体沿斯图尔特隆起内部新产生的或被重新激活的断层、裂缝上升,形成高密度入侵体。

腾冲地块西缘岛弧地体中发现洋壳残片

最新成果表明，腾冲地块西缘、东缅密支那缝合带以东地区的岩浆岩是岛弧岩浆岩。主要岩性是花岗闪长岩、二长花岗岩和石英闪长岩的组合，具有弱的片麻状结构。岩石化学特征具有富集大离子元素、Ｐｂ和Ｕ，亏损Ｎｂ和Ｔａ。Ｎ（８７Ｓｒ）／Ｎ（８６Ｓｒ）＝０７０５３～...

南冲绳海槽及其邻域的基底断裂构造

EW、NEE和NE向基底断裂沿主构造线方向展布，多属张性断裂．基底大断裂宏观上形成和控制了各主构造带的基本构造格架和各具特色的地质构造发育．它们的形成与弧后地慢流上涌和岛弧的旋张掀斜运动而出现的海槽张裂运动密切相关．NW、NNW和NW向基底断裂多属张扭性平移断层．它们对主构造带分割断错，形成和控制了次一级构造区块各具特色的地球物理和地质构造特征．宫古断裂带长期活动，作用十分强烈．它们的形成是由于受来自菲律宾海方向的水平应力作用，地壳作破坏性应力调整的结果．

利用重磁资料研究北极地区格陵兰-冰岛-法罗脊构造特征

为了深入研究北极地区格陵兰-冰岛-法罗脊及邻区的重磁场及构造特征,系统分析与整理了全球重力数据库V29数据、船测重力异常数据、全球地磁异常网格第3版数据以及航空磁测数据。利用变纬度化磁极方法得到磁力化极异常,进而利用位场边缘识别方法进行位场边缘识别,基于滑动平均法计算自由空间重力和磁力化极局部异常。结合已有的研究成果,深入分析格陵兰-冰岛-法罗脊及邻区的区域断裂构造格架,识别了7组主要断裂。这7组断裂在控制隆坳格架、基底结构与性质方面发挥了重要作用。基于这些主要断裂,划分了格陵兰板块、Kolbeinsey脊、扬马延微陆块、东扬马延深海盆地、格陵兰-冰岛-法罗复杂构造带、Rekjanes脊、Aegir脊和法罗-梅恩兰构造带共8个构造单元,为北极地区的地质勘探提供地质及地球物理资料。

东印度洋东经90°海岭的地球物理特征和成因探讨

东经90°海岭发育于东印度洋,自孟加拉沉积扇向南穿越赤道直至印度洋南部布罗肯脊,是世界上最长的线性构造。海岭的形成机制与东印度洋晚白垩世至新生代的多阶段演化有关,由于其跨越赤道、长度大于5 000 km,南北不同区域的构造背景较为复杂,因此,其不同分段的地球物理特征也各具特色。通过分析海岭不同分段的形貌、浅层结构、重磁、地壳厚度及洋底年龄等地质地球物理数据,结合东印度洋海底扩张演化史,探讨了海岭的不同分段的成因机制。结果表明,90°E海岭的形成与板内热点活动、地幔柱-洋中脊相互作用、板块扩张与扩张中心跃迁,以及转换断层等诸多因素有关,是多种地质作用和地质过程综合作用的结果。2°N以北的海岭可能形成于远离扩张中心的印度板块内部,与板内火山作用有关联;18°S以南的部分形成于印度板块与南极洲板块边界转换断层附近;而2°N~18°S之间的中部区域则最为复杂,推测中段的形成受到了凯尔盖朗热点与沃顿扩张脊的相互作用,以及海岭下方的多次洋脊跳跃等因素的影响。分析认为,海岭中段是深入认识海岭成因机制、解决海岭构造演化和动力学机制以及脊-柱相互作用等重大科学问题的关键区域。未来在海岭中段开展地球物理测量及钻探工作,丰富海岭中段的地球物理综合数据,揭示中段不同位置岩石的物质组成与形成年代,是解决上述重大科学问题的必由之路。

地质条件对建筑物稳定性的影响分析及改进对策

在浅基础与深基础的地表建筑作业中,地质条件对其稳定性具有重要的影响。研究根据地质条件对建筑物稳定性的影响,首先,提出相应的改进对策,包括选择适合的地基处理方法,用以增加建筑物的地基承载。其次,研究选择实际工程进行实验,与常规施工方法对比,研究所提出的改进对策在建筑物稳定性的控制中具有有效性。实验结果表明:改进后的对策能有效增进地质条件的稳定性,从而为建筑物的基础施工提供实用的价值。

东亚大陆边缘的板块重建与构造转换

东亚大陆边缘中新生代期间的动力学演化始终是地质研究的难点和热点,特别是对其大陆边缘性质、类型和演化过程始终不明朗,并存在巨大争论。系统综述了40多年来已有东亚大陆边缘二叠纪以来板块重建的主要方案,特别是近10年来东亚陆缘新的研究成果,侧重探讨了晚三叠世以来东亚大陆边缘类型转换、不同构造域的交接—转换过程。认为东亚陆缘总体经历了三叠纪前的被动陆缘阶段、晚三叠世—早白垩世的大陆岩浆弧发育的安第斯型活动陆缘阶段、早白垩世晚期—始新世的走滑拉分盆地发育的安第斯型活动陆缘阶段和渐新世以来的日本型活动大陆边缘阶段。这对于认识中国东部海域渤海湾、黄海、东海和南海盆地成因具有指导意义。同时,分析了各阶段海—陆分布特征及其变迁规律、板块格局变动过程及其动力学背景。

南海的盆地群与盆地动力学

南海发育有众多的新生代盆地,按发育位置,总体可分为陆架盆地、陆坡盆地和深海海盆,陆架、陆坡盆地成因上与大陆边缘的裂解、转换密切相关,可分为走滑拉分-伸展盆地群、挤出-断陷盆地群、伸展-俯冲挠曲型盆地群,这些盆地进一步发展可形成不同阶段的洋盆群,西南次海盆发育程度低,中央次海盆发育程度高,因而南海盆地群的盆地动力学不是单一的动力学机制下形成的,机制非常复杂多变。这些盆地新生代以来经历了神狐、南海、东沙等多期构造运动,形成了复杂的角度不整合分布,且这些角度不整合时空上存在一定迁移规律。伴随着盆地构造迁移演化,断裂、岩浆、沉积沉降中心、成藏、灾害等都表现出显著的跃迁规律。南海成因的动力学背景复杂,受多种因素影响,其中板块动力因素既有东侧太平洋板块俯冲、菲律宾海板块楔入的影响,又有西侧印度洋板块斜向俯冲、洋中脊俯冲,还可能有北侧青藏高原隆升、大陆块体挤出的影响;同时,深部底侵、拆沉、地幔柱、地幔水化过程等地幔动力学背景也不可忽视。最终提出南海海盆的开启模式可能为走滑拉分模式,与太平洋构造域演化关系更为密切。

南海的基本构造特征与成因模型:问题与进展及论争

南海位于欧亚、印澳、太平洋三大板块交接部位,是东亚大陆边缘最大的边缘海,其大陆边缘经历了复杂的类型转换:北部80Ma左右为安第斯型大陆边缘,于始新世逐步转变为裂陷边缘,中中新世以来逐步转变为典型被动陆缘;东侧17Ma前为开放的海域,6Ma以来逐渐以沟弧盆系统的俯冲带为界,成为半封闭海盆,由单向俯冲演变为双向俯冲;西界自34Ma以来逐渐转变为走滑型或转换型大陆边缘;南界34 Ma前为与北部对应的不对称裂陷型大陆边缘,34～16Ma为被动陆缘,16Ma以后逐渐为俯冲消减型大陆边缘。南海成因的动力学背景复杂,有多种成因争论。板块动力因素既有东侧太平洋板块俯冲、菲律宾板块楔入的影响,又有西侧印度洋板块斜向俯冲、洋中脊俯冲,还可能有北侧青藏高原隆升、大陆块体挤出的影响;同时,深部底侵、拆沉、地幔柱、地幔水化过程等地幔动力学背景也不可忽视。

珠江口盆地基底结构的综合地球物理研究

通过对珠江口盆地重磁资料的分析处理及反演计算，依据盆地的地质、地球物理特征，采取了针对性的综合地球物理研究思路与方法，对地震资料难以解决的珠江口盆地基底结构进行了研究，确定了盆地的重力和磁性基底深度，并对盆地内的断裂和基底岩性作了推断，提供了新的认识，为今后研究提供了依据。

南海北部新生代盆地群构造特征及其成因

南海北部陆缘自西向东分布有北部湾、琼东南、珠江口和台西南等新生代盆地。前人认为这些盆地是华南大陆东南缘裂解直至南海北部被动陆缘形成过程中逐渐形成的,但大量地震剖面揭示,南海北缘主控盆断裂倾向陆地,与典型的被动陆缘的主断裂倾向海盆的特征明显不符。因而,南海北部陆架盆地成因显然不是被动大陆边缘的Mckenzie伸展机制。为此,基于大量陆地调查和海域地震剖面资料的对比,揭示了南海北部陆缘至少在34Ma之前不是被动大陆边缘,早期陆缘断裂十分发育,主控断层为NE—NNE走向,和陆地同期走滑断层具有连续性。这些NNE—NE向断裂右行右阶走滑控制了拉分盆地内的EW或NEE方向的次级断裂,并控制了盆地内部近EW向的次级构造单元展布。因此,新生代南海北部陆缘的一系列盆地是动力学成因上具有密切联系的右行右阶拉分盆地群。这个拉分成因模式与南海北部陆缘新生代盆地内部沉积沉降中心迁移、构造跃迁、岩浆展布等特征非常一致。而南海北部真正成为典型被动大陆边缘的时间是在15Ma之后,但此时南海却停止了扩张,而且大约在10～5Ma由于菲律宾海板块沿吕宋岛弧-台湾造山带逐步楔入欧亚板块导致最后的弥散性NWW向断裂切割南海北部所有构造。从盆地动力学考虑,南海北部陆架盆地的成因主要与太平洋板块的动力学联系较为紧密。

南海前新生代基底与东特提斯构造域

综合分析了地质、地球物理、地球化学、古生物学等多方面资料,将南海海域控制新生代主要沉积盆地的基底划分为6个区:北部湾古生界断堑基底区、莺歌海古生界走滑拉分基底区、琼东古生界断陷基底区、西沙北古生界裂谷基底区、西沙南古生界走滑伸展基底区和南沙古-中生界伸展基底区。通过区域地质分析,初步重建了该海域的大地构造演化历史。该海域新生代沉积基底在前新生代时期与其北面陆上云开地区同处于特提斯构造域中,形成于古特提斯构造域背景之中,为东特提斯多岛洋体系的重要组成部分。古特提斯的东延段在研究区有3个分支,即云开北、琼北、琼南3个海盆,分别表现为现存的云开北、琼北、琼南等缝合断裂带,使该区新生代沉积基底表现出明显的分区性。自晚古生代以来,伴随古、中特提斯的成生、消亡,该区新生代沉积基底经历了5个阶段的演化,其动力机制是一个复杂的研究课题,拆沉-去根-释压熔融是其主要动力机制,造成了特提斯构造演化上的序列性和叠置性。

塔里木地区早古生代海平面波动特征:来自地球化学及岩溶的证据

下古生界是塔里木盆地内最有潜力找到大油气田的层位。通过盆地内48口钻至下古生界钻井的沉积层序与沉积相分析、9800km地震剖面的地震相分析、大量Sr、C同位素及微量元素分析,并结合相关资料,开展了寒武纪—奥陶纪的以世或期为单位的岩相古地理研究,定性探讨海平面变迁。在此基础上,运用沉积地球化学定量探讨海平面的波动。分析表明,早古生代塔里木地区经历了两次大规模的海侵与海退过程,寒武纪和奥陶纪各经历了一次。每个海侵与海退过程内各包含了两个较高频的海平面升降旋回,即早寒武世早期海侵—早寒武世中期至中寒武世晚期海退、中寒武世末期海侵—晚寒武世晚期海退、早奥陶世早期至中奥陶世中期海侵—中奥陶世晚期海退、晚奥陶世早期海侵—晚奥陶世中至晚期海退。在上述2次大规模的海侵与海退以及4个较高频的海平面升降旋回中,两次大的海侵分别发育于早寒武世早期以及晚奥陶世早中期,三次较大的海退出现于中寒武世晚期、晚寒武世末期、晚奥陶世早期。岩溶在地层格架中的发育支持了上述结论。

古南海构造属性及其与特提斯和古太平洋构造域的关系

为了进一步理解南海地区前新生代的构造演化过程,明确古南海构造属性及其与特提斯和古太平洋构造域的关系,通过对古南海遗迹(蛇绿岩、蛇绿混杂岩以及俯冲增生带)的研究,结合周围陆区地质及古生物资料,将古南海的演化划分为4个阶段。1古特提斯残留海阶段(T1—T2):古南海是在早—中三叠世的古特提斯残余海基础上发展而来,与古特提斯残余海是一个连续的演化过程。2古太平洋边缘海阶段(T3):晚三叠世,由于古特提斯洋的全面关闭,古南海主要受古太平洋的影响。3中特提斯与古太平洋叠加影响阶段(J-K1):早侏罗世,古南海开始扩张,并受中特提斯和古太平洋叠加影响;晚侏罗世,南沙地块向华南大陆开始漂移,古南海进一步强烈扩张。4俯冲消亡阶段(K2末期—E):晚白垩世,南沙地块开始裂离华南大陆,古南海开始向南俯冲;至始新世,伴随着新南海的扩张,古南海加速消亡于巽他地块之下,并在南海南部地区形成了卢帕尔线蛇绿岩带以及一系列的俯冲增生带。

南黄海盆地地质演化及构造样式地震解释

南黄海盆地奠基于前南华纪变质基底之上,盆地演化历经南华纪—早、中三叠世海相地层发育期、晚白垩世—古近纪箕状断陷发育期和新近纪—第四纪坳陷发育期,为一典型地台—断陷-坳陷多层结构的复合盆地。受不同时期地质营力及区域应力场变化的影响,南黄海盆地形成多种构造样式,可分为伸展构造、挤压构造、反转构造和底辟构造4类,前3类构造样式是地壳水平运动的结果,后一类是地壳垂直运动的结果。