南秦岭横丹浊积岩系——晚古生代发育于扬子板块被动陆缘上的弧前盆地充填物

南秦岭横丹浊积岩系是一套巨厚的浊流沉积,以向南或南东倾的单斜构造产出。由下而上,该沉积层序包括深水盆地、深水浊积扇和斜坡水道3个相序。相应地,沉积物粒度变粗,厚度变大,火山质组分含量增加,凝灰层大量发育,表明横丹浊积岩系为活动型浊积岩;其古水流方向为NNW—NNE向,物源区为南侧的碧口火山岩系。另外,横丹浊积岩系内还见石英岩、重结晶大理岩成分的砾石,说明其物源还包括被动陆缘环境的沉积物。相序、组构、沉积特征和物源区综合分析表明,横丹浊积岩系为弧前盆地充填物。构筑这一弧前盆地的动力学机制是洋壳板块向南俯冲于扬子板块被动陆缘之下,时代可能晚于中晚泥盆世。

北秦岭南缘弧前盆地沉积作用及盆地发展

秦岭被商丹缝合带分为北秦岭和南秦岭两个部分，在北秦岭南缘残留着与俯冲作用相关的岛弧火山岩以及弧前沉积体。对沿海丹带两个地区（黑河地区和黑山地区）弧前沉积体岩相组合和相序的研究显示，它们主要由深水浊积岩系。火山碎屑岩，扇三角洲沉积以及局限性台地碳酸盐岩和陆棚碎屑岩组成。总的沉积序列显示向上变浅趋势，但在弧前内侧边缘则表现为向上变深趋势。两个不同地区岩相和相序的差异明显受物源、海平面变化以及特别是构造作用的挫制。深水浊积岩系所反映的线状物源供给形式、扇三角洲体系的发育和其内部不同沉积段反复重叠的特征指示一种活动构造环境。弧前区构造发展一方面与其前部加积或下部垫底作用有关，另一方面则在很大程度上受由斜向俯冲而导致的伸展作用的影响。

雅鲁藏布江蛇绿岩的形成与日喀则弧前盆地沉积演化

雅鲁藏布江蛇绿岩被时代连续的日喀则群沉积覆盖及其形成时代（１２０—１１０Ｍａ）与冈底斯弧开始发育的时代（１１５—１００Ｍａ）十分相近的事实使人们有理由提出：雅鲁藏布江蛇绿岩是否代表着印度板块与拉萨地块间的特提斯－喜玛拉雅洋残迹的疑问。根据近期的研究，笔者认为雅鲁藏布江蛇绿岩不是形成于三叠纪的特提斯－喜玛拉雅洋的残迹，而是特提斯－喜玛拉雅洋向拉萨地块俯冲的初期（阿普第－阿尔必期），由俯冲作用在冈底斯弧前地区引发的海底扩张作用形成的一种俯冲带上叠型蛇绿岩（ｓｕｐｒａ－ｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎｚｏｎｅｏｐｈｉｏｌｉｔｅｓ）。至森诺曼期，弧前海底扩张作用停止，雅鲁藏布江蛇绿岩开始向南仰冲，在其南侧形成增生杂岩楔。仰起的蛇绿岩开始向日喀则弧前盆地提供蛇绿质碎屑，如冲堆组。森诺曼期－土仑期，盆地接受了一套深水复理石沉积，沉积物源部分来自南部边缘脊的蛇绿质碎屑，而大部分则来自北侧的弧火山岩和岩浆岩碎屑。森诺期－路坦丁期，盆地逐渐变浅，接受了浅海－滨海沉积，物源均来自北部的岩浆弧。至始新世末期，发育在盆地南侧的增生杂岩楔与印度板块发生碰撞。

秦岭晚古生代增生弧前盆地的热水成矿系统

目的探讨中秦岭地区铅锌金多金属矿集区的成矿地质背景和成矿机制。方法从板块构造角度进行分析。结果位于商丹带与留坝—山阳断裂带之间的中秦岭地区,其主体是在华北南缘晚古生代活动陆缘环境下增生的一个介于秦岭古岛弧带和留坝—山阳古俯冲带(古海沟)之间,并建立在俯冲增生楔之上的弧前盆地,发育有大规模的热水成矿系统。结论该区是横亘中国大陆中部的中秦岭岷礼—西成—凤太—山柞大型—超大型金、铅锌多金属矿集区。

日喀则弧前盆地碎屑铬尖晶石地球化学与物源判别

该工作在藏南日喀则弧前盆地砂岩中发现了大量碎屑铬尖晶石。电子探针化学成分分析显示这些铬尖晶石具有高铬(铬指数Cr#为0.52～0.89)、低Fe3+含量(Fe3+/Fe2+<0.5)、低TiO2含量(多小于0.2%)的特征,指示这些铬尖晶石来源于与洋壳俯冲作用有关的橄榄岩和火成岩,因此弧火山岩和SSZ型蛇绿岩套是其最可能的物源。考虑到日喀则弧前盆地的碎屑物主要来源于拉萨地体,而拉萨地体北侧的班公—怒江缝合带的碎屑物质不可能穿过晚白垩世时期已经隆起的冈底斯岩浆弧。笔者推测,铬尖晶石可能来自于冈底斯弧和拉萨地体内部已经消失的古蛇绿岩套。

弧前盆地研究进展综述

综述了弧前盆地的沉降机制、充填序列及主要识别标志。沉降机制分析表明，其沉降速率总体呈下降趋势。沉积充填序列总体表现为一向上变粗、变浅的巨层序，其具体发育规律主要受增生槛高程、充填速率与沉降速率比值控制。特殊的构造部位，弱的变形、变质和富有特色的沉积序列，砂岩碎屑组分是判别化石弧前盆地的主要标志。

藏南日喀则弧前盆地帕达那组沉积相分析

藏南桑桑地区帕达那组是上白垩统日喀则弧前盆地浅水沉积。基于野外实测剖面对帕达那组进行了详细的沉积相研究。帕达那组岩相类型主要有五类:砾岩相、砂岩相、粉砂岩相、页岩相和灰岩相。砂岩中发育大量楔状和板状交错层理、平行层理、粒序层理及泥砾、潜穴、生物扰动等沉积构造,页岩中发育潜穴及大量钙质结核。根据岩相和沉积构造特征识别出陆棚相和三角洲相。三角洲相包括前三角洲、三角洲前缘及三角洲平原三个亚相,可进一步划分为水下分支河道、河口砂坝、支流间湾、分流河道、洪泛平原、沼泽等微相。帕达那组地层自下向上发育陆棚相和三角洲相(依次为前三角洲、三角洲前缘及三角洲平原亚相),整体显示出古水深变浅的趋势。这一沉积环境的变化代表着日喀则弧前盆地由欠充填到过充填阶段的演化。

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。

日喀则残留型弧前盆地的构造与沉积演化

发育在冈底斯岩浆弧与雅鲁藏布江蛇绿岩带之间的日喀则群是残留型弧前盆地沉积。盆地的南部基底和前缘脊由雅鲁藏布江蛇绿岩带构成。盆地形成初期是一套蛇绿质碎屑沉积即冲堆组,沉积物源主要来自盆地南部前缘脊;盆地发育中期主要是一套浊流成因的深海扇,沉积物源主要来自盆地北部的岩浆弧,少量来自前缘脊蛇绿岩;盆地发育晚期为一套浅海-滨海沉积,物源来自北部岩浆弧。至始新世末期或渐新世早期,盆地结束沉积。

龙门山造山带崛起和川西陆前盆地沉降

本文从沉积环境、地层古生物来研究龙门山造山带晚三叠世早期以前的组成及地史发展,从同位素地球化学来研究印支期—燕山期的地质热事件,从遥感地质和构造地质来研究变形特征,从重磁电各种物探资料综合解释来研究深部地壳结构,最后得出龙门山造山带岩石圈演化的动力学模式——多层次、多阶段、深层控制浅层变形的陆内俯冲模式,它不同于国内外许多学者对龙门山造山带演化模式的认识,是具有中国特色的C-型(中国型)俯冲造山模式。这个模式的建立不仅具有发展中国陆内构造的理论意义,并将对龙门山造山带寻找金属矿产和扩大川西陆前盆地油气资源有实际指导意义,还将为研究龙门山区南北地震带和青藏高原东部隆起的成因机制提供新的认识。

琉球岛弧区弧前盆地新生代层序地层特征及沉积演化

琉球弧前盆地位于菲律宾海板块北部与欧亚板块汇聚部位,发育于琉球海沟北部增生楔与琉球岛弧之间,是典型“沟-弧-盆”体系的组成单元。现利用多道地震资料,首次建立琉球弧前盆地的层序地层格架,分析其新生代层序地层特征,阐明弧前盆地沉积充填演化过程,并探讨各盆地主要物源。通过地震剖面解释分析,表明:①始新世为岛弧变质基底沉积期,晚渐新世晚期-早中新世阶段发育残余伸展盆地基底沉积,属于浅海环境,主要受岩浆活动影响,发育火山碎屑岩相;②中中新世-第四纪时期是弧前盆地的主体沉积期,盆地从半深海沉积环境向深海环境过渡,发育典型深海沉积相,局部为火山碎屑岩相;中中新世时北部的南琉球群岛是弧前盆地主要物源区;晚中新世至第四纪时期,台湾岛东北部陆区成为对该弧前盆地贡献最大的物源区,而南琉球群岛的物源供给量降为次要地位。该研究结果是对琉球岛弧及周缘构造控盆作用研究的拓展,并对台湾岛陆地与东部海域“源-汇”系统研究有重要的指导意义。

西藏日喀则弧前盆地彭措林斑岩型铜多金属矿点的发现意义和成岩成矿时代约束

在特殊的大地构造位置——西藏日喀则弧前盆地内新发现了彭措林斑岩型铜多金属矿点,从矿点成矿地质背景和地球化学特征推测,该矿点具有中型斑岩型铜多金属矿的找矿远景。与成矿关系密切的花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb法定年结果为(11.04±0.46)Ma,指示该矿点形成时代为晚喜马拉雅期,可能属于冈底斯斑岩铜矿带大规模成矿事件。该矿点的发现扩大了冈底斯斑岩铜矿带南成矿亚带的范围,使斑岩型铜矿今后的找矿空间一直向南扩大到日喀则弧前盆地。

弧前盆地天然气水合物分布区的地质特征——以东南海海槽为例

东南海海槽弧前盆地蕴藏着丰富的天然气水合物资源。介绍了该区的区域大地构造背景,论述了弧前盆地天然气水合物分布区的地质特征。认为该区丰富的烃源层、地层中大量流体的排出和粗粒沉积物的广泛分布有利于天气水合物的形成。指出了研究该区天然气水合物的方法与有关资料。

西藏日喀则白垩纪弧前盆地:沉积物和盆地演化

研究区位于拉萨地块及其深成岩类(冈底斯带)以南沿印度河-雅鲁藏布江缝合带的120km范围内。在圈捕洋壳或过渡地壳顶部的藏南日喀则弧前盆地的演化始于中白垩世。原先的被动陆缘沉积残余,特别是浅水碳酸盐,保存于强烈变形(缩短约65％)和部分侵蚀的盆地充填物的北缘。保存的弧前复理石沉积厚达6—8km,主要由与俯冲有关的火山弧(冈底斯带)排出的火山碎屑(安山岩质和安粗岩质)物质组成。除诸如陆棚碳酸盐之类的再搬运的盆内组分之外,较深侵蚀面处或较远源的深成岩和沉积岩均提供盆地充填物。可划分出5个主要的深海水道体系作为位置大体固定的点源。水道中的水流方向总是指向南面的生长加积楔或俯冲带,因此指示该盆地永久性地充填到外脊并逐渐变浅。弧前复理石至少可细分为三个巨层序,从宽阔而切割较深的粗粒水道充填物开始,而以半远洋泥灰岩(沉积于碳酸盐补偿深度CCD之上)和黑色页岩告终。水道的侧向迁移、水道舌状体的转换以及火山脉动产生了主要为向上变细的高频率旋回。弧前盆地内的海相沉积作用于麦斯特里希特期(Maastrichtian)或古新世结束,代之以富含源自深侵蚀的岩浆弧的粗碎屑的始新统一渐新统秋乌组(与凯拉斯和更西的印度河磨拉石等时)河流沉积。因为弧前复理石和磨拉石型秋乌组均在中新世(?)同期变形,我们认为秋乌组代表海相弧前盆地充填作用在大陆的继续,如加利福尼亚大峡谷弧前盆地中观察到的一样。

日喀则弧前盆地的埋藏和剥蚀历史——来自低温热年代学的约束

日喀则弧前盆地紧邻印度板块与欧亚大陆碰撞带,研究其剥蚀历史对理解印度板块与欧亚大陆碰撞对造山带剥蚀的影响具有重要意义。文中利用磷灰石裂变径迹(AFT)及锆石和磷灰石的(U-Th)/He(ZHe和AHe)年龄数据,结合已发表的低温热年代数据探讨日喀则弧前盆地的热演化和剥露历史。日喀则弧前盆地磷灰石裂变径迹年龄存在明显的南北差异,南部磷灰石裂变径迹年龄为74～44Ma,对应的剥蚀速率为0. 03～0. 1km/Ma,剥蚀量≤2km;北部磷灰石裂变径迹年龄为27～15Ma,剥蚀速率为0. 09～0. 29km/Ma,但缺失早新生代的热演化历史。而磷灰石的(U-Th)/He年龄表明15Ma BP之后日喀则弧前盆地整体呈现一致的剥露历史。低温热年代数据表明日喀则弧前盆地南部自新生代以来尽管受到印度板块与欧亚大陆碰撞及后期断层活动的影响,海拔由海平面抬升至4. 2km,但一直保持缓慢的剥蚀,表明高原隆升并未直接促使该地区的岩石剥蚀速率加快,这与快速剥蚀即代表造山带开始隆升的假设不相符。此外,日喀则弧前盆地北部的低温热年代学研究表明晚渐新世—早中新世Kailas盆地仅发育于日喀则弧前盆地与冈底斯造山带之间的狭长地带,并在短期内经历了快速的埋藏和剥露。

西藏札达地区上白垩统-下始新统达机翁组:对冈底斯弧前盆地演化的制约

冈底斯弧前区域地层沉积记录,对新特提斯洋消亡和印度-亚洲碰撞过程的研究具有十分重要的意义。位于西藏南部札达地区的达机翁组,北邻冈底斯岩浆弧,南靠雅鲁藏布江缝合带。岩石组成主要包括砾岩、岩屑砂岩、泥页岩和灰岩等。沉积环境分析认为达机翁组形成于扇三角洲相环境。火山灰锆石U-Pb定年、碎屑锆石最年轻年龄以及底栖有孔虫化石组合共同约束达机翁组的形成时代为晚白垩世-始新世早期(即ca.73～49Ma)。物源区分析结果表明达机翁组物源类似于区域上分布的日喀则弧前盆地沉积,直接以北侧冈底斯岩浆弧为主要物质源区。通过与区域弧前沉积对比,为冈底斯弧前盆地海相地层时代提供制约,结果显示新特提斯洋在亚洲大陆南缘的弧前海退存在东西方向上的穿时性,即海水自东向西逐渐退出,并最终在～49Ma退出冈底斯-拉达克弧前区域。

台湾弧前盆地构造反转的数值模拟

台湾造山带是世界上最年轻的活跃的造山带之一,位于欧亚板块和菲律宾海板块的交界处,具有独特的地质环境。海岸山脉位于台湾岛的最东侧,由残留的弧前盆地和火山岛弧组成,前者为北吕宋海槽弧前盆地经两期强烈的挤压剪切构造演化而来。利用FLAC6.0软件模拟了台湾弧前盆地逆冲构造反转的演化过程。通过模拟结果分析发现,台湾弧前盆地中逆冲构造的反转是由东向西逐渐发育而来,由局部向西倾斜的次级褶皱构造最终演化为整体向西的逆冲构造。地层厚度和岛弧基底的坡角对于褶皱的形成演化方式都起到了明显的控制作用。

内蒙古苏尼特左旗早古生代乌华敖包弧前盆地的识别及其古地理意义

通过野外观察和剖面测量、锆石年代学分析及沉积相分析等方法,对新发现的苏尼特左旗乌华敖包地区浅变质岩系进行研究,并探讨其古地理意义。结果表明,该套浅变质岩系以变质火山岩、变质砂岩与大理岩互层为特征,构成3个沉积旋回,代表弧前盆地中‒晚期向上变浅的海相火山喷发‒沉积环境;多层火山岩的出现揭示持续的岩浆活动;火山岩锆石U-Pb定年结果为454.4±4.1 Ma,与北部早古生代宝力道岛弧带的岩浆岩年龄相近,表明该套浅变质岩系与早古生代岛弧岩浆活动有关。由于该岩系位于北部宝力道岛弧岩浆岩带与南部混杂岩带之间,因此其古地理位置应属早古生代弧前盆地。乌华敖包浅变质岩系的层序、成分、时代和位置特征揭示研究区曾存在弧前盆地。根据早古生代地层、岩浆岩和变质特征,认为弧前盆地经历了俯冲及碰撞两个阶段。

川西松潘-甘孜弧前盆地的形成及演化

地处柴南缘昆中蛇绿杂岩带与羌塘地块北缘可可西里 金沙江古缝合线之间的松潘 甘孜褶皱带 (包括东昆仑构造带 ) ,其主体应属古特提斯洋晚石炭世—晚三叠世时期向其北侧的柴达木古陆南缘俯冲过程中在活动陆缘弧 沟间隙之间增生形成的一个大型弧前构造带。具有由弧前盆地沉积楔和基底增生杂岩构成的双重结构特点 ,其形成与冈瓦纳大陆北缘若尔盖“三角”地块的楔入及俯冲带向南迁移有关。

台兰河山前盆地地下水系统及转化运移特征

台兰河山前盆地是天山南麓的大型构造沉积盆地之一,以第三系泥岩、砂岩、泥质砂岩为基底,沉积了第四系各统沉积物,沉积厚度达400~700m,蕴藏着丰富的地下水资源。根据盆地的地质构造特征和水文地质条件,将盆地含水岩系划分为全新统含水系统、上更新统含水系统、中更新统含水系统、下更新统含水系统。系统地分析了各含水层系统特征及地下水的转化运移特征,为合理开发利用地下水资源提供可靠资料。