商丹俯冲增生带南缘土地沟–池沟地区侵入岩形成时代及地质意义

位于商丹俯冲增生带南缘山阳–柞水地区的侵入岩类在形成时代主要集中在新元古代(885~621 Ma)和中晚三叠—早白垩世(233~132 Ma)2个阶段,且后者多为秦岭造山带印支期—燕山期造山活动的产物。该构造带内土地沟至池沟地区出露有部分与成矿作用有关的小岩体,锆石LA–ICP MS U–Pb同位素测年结果表明其形成时代为144.4~158.8 Ma,属于晚侏罗世—早白垩世侵入岩类。岩石地球化学特征显示出富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,高Sr、低Y的特征。结合区域岩浆岩演化研究,可以认为土地沟–池沟地区晚侏罗—早白垩世侵入岩类的形成可能与西太平洋活动应力作用以及区内的北西向构造系统约束具有密切关联。受此影响,以中南秦岭地区在后碰撞–后造山阶段拆沉和幔源物质上涌作用下,地壳物质发生重熔从而在山阳–柞水一带形成一系列中酸性侵入岩类。

论从俯冲增生杂岩带重建洋板块地层主要类型与序列: 以青藏特提斯二叠系为例

洋板块地层学是对具洋壳的盆地(大洋盆地、弧后和弧间盆地)在各种构造环境中形成的火成-沉积原生建造序列重建的地层学分支学科。洋板块地层(简称OPS)是指洋壳从洋中脊一直到海沟俯冲带之间形成的火成岩基底序列,以及沉淀在洋底基底序列之上的沉积岩和火山岩的盖层序列。OPS生成后在洋盆关闭历程中被传送进入海沟。在海沟中,部分被俯冲消减进入地幔,部分通过刮削拼贴、底劈拼贴和构造折返等方式堆积在海沟与弧前之间,形成俯冲增生杂岩(楔)带(简称SAC)。因此,如何从SAC中重建OPS序列是当前国际地学研究热点。OPS序列重建的关键是从SAC中划分出属于不同构造环境的亚类,在精细划分亚类的基础上,按不同的亚类分别进行OPS序列重建。本文以青藏特提斯二叠纪OPS为例,提出并论述了从SAC中划分OPS亚类的方案和各亚类的OPS序列模型。

印缅俯冲增生楔气烟囱分带性及油气成藏规律

印缅俯冲增生楔位于印度板块与欧亚板块俯冲前缘,是深水油气勘探的重要地带。重新审视深水油气勘探潜力、认识增生楔地区油气成藏模式和机理是当前研究热点。印缅俯冲带增生楔提供了一个良好实例和研究契机,它不仅是一个斜向俯冲增生楔,而且是一个气烟囱发育的增生楔。本文基于高精度地震资料,应用地震波组和频谱扫描、地震属性检测以及基于多层感知器的非线性神经网络技术,识别出该区气烟囱具有分带性,且在增生楔斜坡和海沟盆地气烟囱发育。气烟囱总体表现出向海渐新、期次递减的特征,即增生楔斜坡以全新世和中新世两期发育的断层型气烟囱为主,纵向上横跨渐新统至更新统;海沟盆地以全新世发育的背斜型气烟囱为主,纵向上横跨中新统至全新统。气烟囱发育的动力来源为渐新统和中新统烃源岩持续生烃形成的超压,幕式构造活动产生气源通道,古近系和新近系中的泥页岩等提供封盖条件。气烟囱与油气成藏关系密切,具有振幅、频率、相位等地震异常并伴有亮点、平点等地震反射的相关伴生构造是油气运聚的有利目标。结合气烟囱的气源特征,本文提出混源断层型、生物气源断层-背斜型、生物气源背斜型等三种气烟囱成藏模式,指出海沟盆地气烟囱地震异常体具有较好的浅层天然气勘探前景,下覆烃源岩内幕构造、岩性圈闭是另一个有利的油气勘探领域。

甘孜-理塘俯冲增生杂岩带中二叠世构造演化——来自龙蟠蛇绿岩年龄、地球化学的证据

龙蟠蛇绿岩位于甘孜-理塘俯冲增生杂岩带南段,以蛇绿混杂岩中的辉绿岩、玄武岩作为研究对象,开展地球化学及年代学研究。结果显示,岩石具有较低的SiO_(2)、TiO_(2)、Na_(2)O,低的K2O,高的Al_(2)O_(3)、CaO和MgO,具亚碱性玄武质岩石特征。稀土元素总体含量较低,平均为59.08×10^(-6);(La/Yb)N值为1.93~2.96,(La/Sm)N值为1.41~1.77,轻稀土元素微弱富集,轻、重稀土元素分馏不明显,Eu异常不明显,表明岩石经历了以斜长石为主的分离结晶作用,且形成于还原环境,与富集型洋脊玄武岩类似。强不相容微量元素相对富集,玄武岩相对亏损Sr、Nb,Nd相对富集;辉绿岩Ba、Nb亏损,Sr富集,有明显的富集型洋脊玄武岩特征。在辉绿岩中获得一组LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄262.3±1.5 Ma,表明龙蟠蛇绿混杂岩形成于中二叠世。结合研究区已有的研究成果,表明至少在中二叠世中期甘孜-理塘洋盆还在持续扩张,为甘孜-理塘洋盆中二叠世构造演化提供直接证据。

陈蔡早古生代俯冲增生杂岩对华夏与扬子地块拼合过程的指示意义

华夏地块与扬子地块的拼合时限与方式长期存在争议。本文对出露于浙江诸暨一带的原"陈蔡岩群"进行了详细的露头尺度解剖。野外地质调查表明,原"陈蔡岩群"主要由不同性质的外来岩块与基质组成。其中:代表外来岩块的大理岩及斜长角闪岩的变质年龄分别为(424.7±2.9)和(420.6±1.8)Ma,成岩年龄分别为(479.2±9.5)^(424.7±2.9)Ma和(507.7±7.8)^(420.6±1.8)Ma,斜长角闪岩原岩为具OIB(洋岛玄武岩)特征的碱性玄武岩,大理岩的原岩为海相碳酸盐岩,二者共同构成了洋岛海山组合。代表原地岩块的变长石石英砂岩主要物源区为3 620~1 530 Ma形成于活动大陆边缘和大陆岛弧环境下的古老地壳物质;与之构造混杂接触的斜长角闪岩变质年龄为(438.0±2.5)Ma,其原岩分别为形成于消减带岛弧环境的岛弧拉斑玄武岩、形成于俯冲环境下的富Nb玄武岩和洋岛海山环境下的具OIB特征的碱性玄武岩类。代表基质的含榴黑云斜长片麻岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试结果表明,其变质年龄为(441.0±3.0)Ma,碎屑206Pb/238 U年龄多数为840~780 Ma,反映其物源主要来自于新元古代,且最年轻的沉积年龄限定在598 Ma,说明片麻岩原岩可能为早古生代沉积地层。陈蔡地区该套岩石组合的发现表明,原"陈蔡岩群"的构造属性应为早古生代俯冲增生杂岩。结合测区及龙游地区新发现的加里东期麻粒岩和退变榴闪岩,提出扬子与华夏两大地块碰撞于445~420 Ma。

大兴安岭地区古生代构造格架重建:来自俯冲增生杂岩研究进展

大兴安岭地区古生代处于古亚洲洋闭合阶段,其间发育众多的弧盆系和蛇绿岩带,笔者等在大兴安岭地区1∶1 000 000地质编图和野外地质调研基础上,应用“洋板块地质”学术思想在大兴安岭地区元古宙、古生代地质体中划分出一系列“俯冲增生杂岩”、地块基底残块、岛弧、弧前盆地、弧后盆地等构造单元,结合陆(地)块和岩浆弧、弧前盆地、弧后盆地和“俯冲增生杂岩”的时空展布,划分出9条俯冲增生杂岩带,其中新识别出3条俯冲增生杂岩带。俯冲增生杂岩带主要分布于兴蒙造山带内部各地块之间和地块与大型岛弧带之间,相当于地块间及地块与岛弧带间的缝合带。依据俯冲增生杂岩带两侧对应的陆(地)块、岛弧带等构造级别,归并出5条结合带。俯冲增生杂岩带的展布方向以北东向为主,时代自北向南依次变新,从早奥陶世演化到中—晚二叠世,暗示古亚洲洋洋盆向大兴安岭地区陆(地)块俯冲作用最早发生在北部额尔古纳一带,逐渐向南后撤,不断形成新的洋壳和产生俯冲增生作用,相应的活动陆缘从北部额尔古纳地块向南逐渐增生,配套弧盆系时代也逐渐向南变新。早—中三叠世至西拉木伦一带发生陆-陆拼贴,完成华北板块与西伯利亚板块的对接。通过对大兴安岭地区古生代“俯冲增生杂岩”的研究,重建了大兴安岭地区古生代构造格架,提高了古亚洲洋东段洋-陆转换的研究程度。

如何判定俯冲增生杂岩中的高度肢解的洋底高原-海山系统

巨型洋底高原或海山系统到达俯冲带发生俯冲以后会在俯冲过程中发生肢解,在增生杂岩带中形成面目全非的小型洋底高原-海山系统的断块或碎片,使得在增生杂岩带中识别古老洋底高原-海山系统变得十分困难。为此,本文提出了基于洋板块地层、岩石学和地球化学联合研究的新方法及其识别标志,重新审定增生杂岩中洋底高原或海山的成因。

班公湖—怒江俯冲增生杂岩带东段晚古生代辉绿岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其构造意义

嘉玉桥—同卡混杂岩带位于班公湖—怒江俯冲增生杂岩带东段嘉玉桥至邦达地区,1∶250000区域地质调查将其主体厘定为晚古生代混杂岩,但缺乏准确的同位素年代学与地球化学约束。本文选择该带邦达岩组中的辉绿岩作为研究对象,开展详细的岩相学、地球化学及年代学工作,揭示班公湖—怒江俯冲增生杂岩带的形成时间及构造环境。结果表明,辉绿岩明显具有N-MORB型的地球化学性质,同时富集大离子亲石元素(Rb,Ba),亏损高场强元素(Nb,Zr),其岩浆源区为尖晶石二辉橄榄岩经过约30%的部分熔融,一致指示岩浆源区可能源于受俯冲流体交代影响的亏损地幔源区。辉绿岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(330.9±1.6)Ma,代表了辉绿岩的结晶年龄,指示邦达辉绿岩形成于早石炭世,进一步揭示班公湖—怒江俯冲增生杂岩带存在古特提斯洋演化残留地质信息。邦达早石炭世N-MORB型辉绿岩的厘定,为进一步认识班公湖—怒江俯冲增生杂岩带早石炭世的构造环境,探讨班公湖—怒江特提斯洋的时空演化提供了重要依据。

高黎贡东南缘龙陵-瑞丽俯冲增生杂岩带与中特提斯洋演化

龙陵-瑞丽增生杂岩带的构造属性对确定高黎贡构造带作为腾冲-保山地块的边界及班怒带南向延伸十分关键。本文在地质填图的基础上,通过岩石学、矿物学、岩石地球化学、同位素年代学和同位素示踪等方法,查明混杂岩带主要由蛇纹石化橄榄岩、玄武岩/辉长岩、硅质岩、碳酸盐岩、含放射虫层状硅质岩和锰结核的深海沉积岩等岩块呈规模不等的团块状、透镜状分布于浊积岩基质中,具有典型的俯冲增生杂岩岩石组合特征。蛇纹石化橄榄岩原岩由方辉橄榄岩和少量纯橄岩组成,具有轻稀土轻微富集、Mg^(#)值高(88~92),铬尖晶石Cr^(#)、Mg^(#)值分别在60~70和20~26区间,橄榄石Fo值为90~95。在铬尖晶石Cr^(#)-Mg^(#)指数图解和橄榄石Mg^(#)-铬尖晶石Cr^(#)图解上样品都落在弧前SSZ型橄榄岩区,说明研究区内的地幔橄榄岩是经历了高度部分熔融(>30%)和熔体抽离后的残留相,形成于弧前构造背景。玄武岩和辉长岩地球化学特征类似,具有富钛(TiO_(2)2>2.26%)、高Mg^(#)值特征(49~57),其稀土配分模式和微量元素蛛网图、构造环境判别图解、ε_(Nd)(t)值(+2.2~+5.1)、以及岩石中含少量富钛角闪石和黑云母等,表明它们属于洋岛/海山型基性岩类,其岩浆来源于富集地幔。橄榄岩中脉状辉石岩锆石U-Pb年龄为183~185Ma,浊积岩中杂砂岩最小碎屑锆石U-Pb年龄为212~241Ma。此外,增生杂岩带中存在含早白垩世流纹岩/凝灰岩夹层的弧前/弧间沉积,并被晚白垩世陆相沉积岩不整合覆盖,这些特点说明俯冲增生杂岩带形成于晚三叠-早白垩世。研究区内混杂岩带的构造属性和时代与班怒带(拉萨-南羌塘地块间)和缅甸境内密支那蛇绿混杂岩带完全一致,是中特提斯洋演化的产物。中生代,高黎贡东南缘混杂岩带北连班怒带、南东连密支那蛇绿混杂岩带,随后,在新生代印度板块向北俯冲过程中,密支那蛇绿混杂岩带被Sagaing断裂带分支——八莫断裂带右行走滑位移到现今位置。

论俯冲增生杂岩带洋板块地质构造图编图思想与方法

对地质类图件编(填)图而言,合理厘定不同级别的编(填)图单元,是保证所编(填)图件质量的关键.俯冲增生杂岩带的物质组成,主要是来自洋盆不同构造环境下洋岩石圈的构造-岩石建造,可区分出洋脊建造(蛇绿岩)、深海平原建造、洋岛(OIB)-海山建造、洋内弧建造、海沟建造、源自洋岩石圈的高压-超高压岩石建造.另外,还有混入到俯冲增生杂岩带但不源自洋岩石圈,而是源自陆岩石圈的裂离地块建造、高压-超高压岩石建造、陆缘岩浆弧建造和楔顶盆地建造等.因此,查清并厘定出不同来源的地质体建造,是开展俯冲增生杂岩带编(填)图单元划分与图件编绘的基石.本文从区分出俯冲增生杂岩带内不同来源物质建造之科学目标为出发点,将它们的编图单元划分为3级:俯冲增生杂岩带(一级单元)、岩片(二级单元)、岩块和基质(三级单元).对各级编(填)图单元类型进行了具体划分和命名,规定了其代号、用色和岩性花纹的使用要求.简述了俯冲增生杂岩带构造形变的图面表达要求,强调俯冲期和碰撞期的构造变形是俯冲增生杂岩带的两大主期变形,必须合理编(填)绘.

东昆仑南坡俯冲增生杂岩楔中纳赤台群物质组成特征

东昆仑的形成经历了长期的构造演化、地体拼贴、碰撞及复合造山的动力过程。奥陶纪—志留纪昆中洋由南向北俯冲形成典型的东昆仑南坡俯冲增生杂岩楔,其中发育的纳赤台群物质组成复杂,也是该带主要的组成物质。通过野外详细调查,发现纳赤台群物质由洋中脊-洋岛环境下的含蛇绿岩残片组分及远洋泥钙质沉积、具有浊积岩特征的大陆斜坡次深海-深海相物质、前陆盆地复理石沉积组合、火山岛弧环境下的物质组合等构成。不同岩石组合间多为断层后韧性剪切接触,岩石构造变形十分强烈,不同岩块间时代跨度大,所处的构造环境迥异。在长期俯冲过程中,将不同的物质在东昆仑陆块边缘以不同规模,形态各异的岩片、岩块样式拼贴或堆垛在一起。

福建建瓯地区马面山俯冲增生杂岩的厘定及其意义

通过建瓯地区1∶5万区域地质调查及专题研究,发现前人所划分的新元古代马面山群实为一套俯冲增生杂岩体系,由基质和各类岩块组成。根据各类岩石变质变形、相互关系等宏观地质特征,结合同位素测年、微古化石综合分析及各类岩石化学特征,基本确定该套俯冲增生杂岩形成于新元古代-早古生代,各类岩块形成于不同构造环境,同时对混杂岩的演化过程及洋陆转换机制进行分析探讨。

闽西北建瓯马面山俯冲增生杂岩带内斜长角闪岩的地球化学、年代学特征及其地质意义

闽西北建瓯马面山俯冲增生杂岩由岩块和基质组成,其中变基性岩岩块有2类不同构造产状的斜长角闪岩:第一类与透辉石岩或大理岩呈似互层状产出;第二类单独呈构造岩块、团块状产于基质中,原岩均为玄武岩类,为幔源岩浆部分熔融的产物。通过元素地球化学特征分析,前者斜长角闪岩原岩为形成于类似洋岛-海山环境的碱性玄武岩;后者斜长角闪岩的原岩分别为岛弧钙碱性玄武岩和洋壳内部初始俯冲背景下前弧环境的MORB-like(类洋中脊)型岛弧拉斑玄武岩。通过锆石测年,前者斜长角闪岩的2组变质年龄为(399±3.5)Ma(MSWD=0.45)、(388±1.8)Ma(MSWD=1.19);后者斜长角闪岩的原岩结晶年龄为(441.8±4.7)Ma(MSWD=0.32),变质年龄为(411±19)Ma(MSWD=0.095)。通过对马面山俯冲增生杂岩带内发育的在空间上共生的斜长角闪岩类研究,其原岩形成于洋岛、前弧和岛弧等环境,结合锆石年龄和前人研究成果,认为华夏地块内部闽西北、浙西南一带发育早古生代末-晚古生代初的洋壳俯冲-弧陆碰撞(增生)造山作用。

福建建瓯高门地区马面山俯冲增生杂岩中石英岩地质特征及其成因探讨

在建瓯地区进行地质调查过程中,对马面山俯冲增生杂岩进一步解体,划分出不同类型的岩块,将其中石英岩类厘定为硅质岩岩块,该岩性前人一直将其作为龙北溪(岩)组划分标志层。通过对石英岩岩石化学、地球化学进行分析,结合锆石特征及年龄测试数据,判定该区域内石英岩原岩为一套硅质岩,为热水沉积类型,形成于不同类型的沉积环境。该论证是对马面山俯冲增生杂岩认定的有力支持。

大陆中洋壳俯冲增生杂岩带特征与识别的重大科学意义

大洋或弧后洋盆俯冲增生是大陆地壳增长的主导地质作用.重建大陆中消亡的洋地层岩石组合序列是当代大陆动力学和地学研究的重大前沿.洋壳消减杂岩带的厘定是洋板块地质构造重建乃至全球大地构造研究之纲,是理解区域大地构造形成演化及动力学的核心.俯冲增生杂岩带的基本特征:(1)俯冲增生杂岩带物质组成的共性是:以强烈构造变形洋底沉积的硅质岩-硅泥质岩-粉砂岩、凝灰岩;弧-沟浊积岩等为基质;以洋岛-海山灰岩-玄武岩及塌积砾岩,洋内弧残留岩块,超镁铁质蛇绿岩、绿片岩、蓝片岩等为岩块.(2)变形样式:同斜倒转冲断叠瓦构造、增生柱前缘重力滑动构造以及泥质岩的底辟构造;增生楔前缘变形和增生形式受控于大洋或弧后洋盆的规模和洋壳的俯冲速度,也取决于陆缘碎屑供给量及洋底沉积厚度和岩性.(3)宽度和厚度:厚常达几千米,宽达几十公里至数百公里,延长上千公里,是洋壳俯冲消亡过程洋盆地层系统及陆缘沉积物加积的结果.(4)形成机制:是大陆碰撞前大洋(或弧后洋盆)岩石圈俯冲消减的产物.结合带中的早期俯冲增生杂岩带往往卷入晚期的构造混杂作用.

内蒙古海勒斯台俯冲增生混杂岩地质特征及发现的意义

采用“造山带混杂岩区”新理论,首次在贺根山-黑河缝合带中段发现海勒斯台俯冲增生混杂岩,建立由“基质”+“岩块”组成的俯冲增生杂岩体系,其构造样式为整体左行逆冲剪切.基质主要有糜棱岩、千糜岩、超糜棱岩及少量的沉凝灰岩、粉砂岩、细砂岩,构造环境为弧前盆地,时代主要为中寒武世;岩块有洋岛海山岩块、弧后洋盆洋壳残片、火山弧岩块、裂离陆块,岩块的年龄区间主要在中寒武世-中奥陶世,裂离陆块时代为新太古代.结合俯冲增生杂岩基质年龄、岩块的年龄、侵入混杂岩的TTG年龄(449 Ma)和变形程度、接触关系等,将海勒斯台俯冲增生杂岩的形成时代厘定为中晚奥陶世.认为研究区俯冲作用在早寒武世就已经开始,在大陆边缘形成火山岛弧;奥陶纪初期弧后发育弧后盆地,至中奥陶世弧后盆地出现洋壳;此时中寒武世的基质经俯冲下切后在中奥陶世时期折返上升;晚奥陶世时期由于区域的持续汇聚挤压,该弧后洋盆很快夭折;弧陆开始碰撞,导致双向俯冲.在弧陆碰撞过程中,晚期形成的弧后盆地洋壳等新岩块混入早期形成的基质中.海勒斯台俯冲增生混杂岩带的发现填补了贺根山-黑河缝合岩带中段的空白,对区域构造格架厘定具有非常重要的意义,为研究古亚洲构造域演化提供了新的证据.

东北中生代增生杂岩及对古太平洋向欧亚大陆俯冲历史的制约

吉林-黑龙江东部地区的中生代增生杂岩,主要由吉林-黑龙江高压变质带和那丹哈达增生杂岩(或那丹哈达地体)组成。它们将为古亚洲洋与环太平洋构造域的转换作用,大洋板块地层(OPS)层序重建,特别是古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲历史提供重要的科学依据。吉林-黑龙江高压带分布在佳木斯-兴凯与松辽地块之间的具有高压变质带性质的缝合带,新的地质年代学研究表明其形成时代为210～180Ma,表明晚三叠-早侏罗世为南北向古亚洲洋关闭和西向俯冲增生开始的关键时期。那丹哈达增生杂岩则发育在佳木斯-兴凯地块东侧,并具体分为西部的跃进山杂岩和东部的饶河杂岩。新近发表的数据显示,跃进山杂岩就位时代为210～180Ma,这与佳木斯-兴凯地块西缘的吉黑高压带形成时代相似。而饶河杂岩就位时代为晚侏罗-早白垩世,最晚期就位的时代为早白垩世(137～130Ma)。因此,吉黑东部地区的中生代增生杂岩为古太平洋向欧亚大陆中生代的俯冲过程提供了关键的信息。

甘肃北山马鬃山俯冲增生杂岩带中特殊“古海山”的发现及其沉积序列解析

古海山是缝合带的关键组成部分,中亚造山带西段的天山造山带内已发现多处古海山,而北山地区却鲜有报道,古海山的发现可以弥补该地区海山研究的不足.通过在北山中部野马泉开展地质调查、测制剖面,发现了一套原始层序完整、以玄武岩、玄武质凝灰岩和大理岩为主的地层,具有火山岩基座和碳酸盐岩顶盖的结构,二者原始接触关系为整合接触,符合海山的沉积特征.依据地层中的岩石组合和沉积构造,确定其形成于海山斜坡相.野马泉古海山残骸呈NWW⁃SEE向延伸,东南部更接近海山顶.该海山中的玄武岩富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,具有岛弧玄武岩的特征.该海山为洋内弧型海山,野马泉一带位于海山斜坡,其被构造肢解后呈NWW⁃SEE向分布.

俯冲—增生型造山带增生楔流体研究进展

俯冲—增生型造山带弧前增生楔流体的特点为 :盐度低、氯化物含量异常低 ,并含有丰富的 CO2 和 CH4。流体以扩散式或沿断层带渠道式活动 ;泥火山、张裂隙充填脉、碳酸盐壳、深海生物群是流体活动的直接体现 ;流体活动影响着增生楔的内部结构和构造样式 ;

缅甸俯冲增生带的构造特征及勘探前景

汇聚板块边缘俯冲增生带的构造活动与油气勘探潜力研究一直都是石油地质界的难点,地处印度板块与欧亚板块交会处的缅甸若开海岸是开展这一研究的绝佳区域。通过对缅甸俯冲增生带的钻井、地质露头以及地震资料的认真分析,将研究区划分为增生楔主体、斜坡盆地和海沟3个构造单元,并在此基础上探讨了各构造单元的油气勘探前景,指出位于孟加拉湾东侧的海沟地区油气成藏条件最为优越,寻找深水浊积砂体应成为该区重点勘探方向之一。