台湾造山带主要断层闭锁程度与滑动亏损特征

利用2016—2018年GPS水平速度场数据,基于块体旋转与块体边界断层闭锁的负位错模型,反演了台湾造山带主要断层的闭锁程度和滑动亏损,并讨论了断层的强震危险性。结果显示:该区域纵谷断裂北段、狮潭断层、四季断层和潮州断层闭锁程度相对较强,其他断层闭锁程度较弱;结合滑动亏损分布和历史强震活动特征,分析认为纵谷断裂北段、四季断层和潮州断层强震危险性值得关注。

再论台湾造山带构造格架与演化过程

台湾造山带是中新世晚期以来相邻菲律宾海板块往北西方向移动,导致北吕宋岛弧系统及弧前增生楔与欧亚大陆边缘斜碰撞形成的。目前该造山带仍在活动,虽然规模很小,但形成了多数大型碰撞造山带中的所有构造单元,是研究年轻造山系统的理想野外实验室,为理解西太平洋弧-陆碰撞过程和边缘海演化提供了一个独特的窗口。本文总结了二十一世纪以来对台湾造山带的诸多研究进展,讨论了其构造单元划分及演化过程。我们将台湾造山带重新划分为6个构造单元,由西至东分依次为:(1)西部前陆盆地;(2)中央山脉褶皱逆冲带;(3)太鲁阁带;(4)玉里-利吉蛇绿混杂岩带;(5)纵谷磨拉石盆地;(6)海岸山脉岛弧系统。其中,西部前陆盆地为6.5Ma以来伴随台湾造山带的隆升剥蚀形成沉积盆地。中央山脉褶皱逆冲带为新生代(57~5.3Ma)欧亚大陆东缘伸展盆地沉积物由于弧-陆碰撞受褶皱、逆冲及变质作用改造形成的。太鲁阁带是造山带中的古老陆块,主要记录中生代古太平洋俯冲在欧亚大陆活动边缘形成的岩浆、沉积和变质岩作用。玉里-利吉蛇绿混杂岩带和海岸山脉岛弧系统分别为中新世中期(~18Ma)以来南中国海板块向菲律宾海板块之下俯冲形成的岛弧和弧前增生楔,其中玉里混杂岩中有典型低温高压变质作用记录,变质年龄为11~9Ma;岛弧火山作用的主要时限为9.2~4.2Ma。纵谷磨拉石盆地记录1.1Ma以来的山间盆地沉积。台湾造山带的构造演化可划分为4个阶段:(a)古太平洋板块俯冲与欧亚大陆边缘增生阶段(200~60Ma);(b)欧亚大陆东缘伸展和南中国海扩张阶段(60~18Ma);(c)南中国海俯冲阶段(18~4Ma);(d)弧-陆碰撞阶段(<6Ma)。台湾弧-陆碰撞造山带是一个特殊案例,其弧-陆碰撞并不伴随着弧-陆之间的洋盆消亡,而是由于北吕宋岛弧及弧前增生楔伴随菲律宾海板块运动向西北方走滑,仰冲到欧亚大陆边缘,形成现今的台湾造山带。

南海东部俯冲系统分段性及相关盆地群成盆动力学机制

南海东部位于欧亚板块和太平洋板块(菲律宾海板块)的汇聚地带,该区域东侧为马尼拉俯冲带、吕宋岛弧和东吕宋-菲律宾俯冲带,构成对倾的沟-弧-盆体系,本文称为俯冲系统。该系统具有明显的分段性,表现为地貌、地震、火山、断裂、盆地和地球物理特征等方面都具有明显差异,以巴布延走滑断裂和锡布延走滑断裂为界,可划分为北、中、南三段。其北段受台湾造山带碰撞挤压的影响,台湾造山带西侧的北港隆起对菲律宾海板块NWW向的楔入产生阻碍作用,导致南海东北部陆块挤出,产生了台西南盆地、台西盆地、笔架南盆地等,是紧密相关的一系列碰撞-楔入-挤出构造。中段受南海死亡的洋中脊俯冲过程中形成的"板片窗"影响,使得该段的地震、岩浆活动、地貌特征和应力状态等存在南北方向上的差异,产生的一系列盆地受弧内走滑断裂调节。南段受菲律宾海板块向西俯冲作用的控制,紧邻该俯冲带地震和火山强烈;但西侧受南沙地块(巴拉望地块)的阻挡作用,在菲律宾群岛中部的菲律宾大断裂的调节作用下,导致马尼拉海沟平面上发生弯曲,该段西侧地震和火山活动性减弱。分布在该段的盆地是在不同性质的地块碎片碰撞的基础上,受后期走滑断裂的调节拉分作用,呈现现今的盆地分布格局。总之,南海东部俯冲系统的南、北分别受菲律宾海板块NWW向楔入和西向俯冲影响,而南海海盆沿马尼拉海沟向东的俯冲对该俯冲系统中段的构造演化起了主导作用。