北山东南部早白垩世伸展构造变形:二维反射地震剖面解释与磷灰石裂变径迹测年的制约

为深入认识中亚造山带南缘晚中生代陆内变形过程及其动力学机制,通过野外地质观察、二维反射地震剖面解释及磷灰石裂变径迹测年,对北山东南部早白垩世伸展构造及早期挤压构造进行了详细解析。结果表明,一系列逆冲断层与褶皱构造造成下—中侏罗统发生强烈的挤压变形。地震剖面揭示出2条早白垩世伸展正断层,其中梭梭井断层为南东倾向的低角度铲式正断层,五道明断层为北西倾向的高角度正断层,二者共同切割了早期形成的褶皱-冲断系统,指示挤压-伸展构造的转换;梭梭井断层与五道明断层分别限定了早白垩世总口子盆地的北西和南东边界,使得其具有“地堑”样式,盆地内沉积的下白垩统生长地层发育,表明伸展正断层的活动时间为早白垩世晚期。磷灰石裂变径迹热史模拟结果显示,梭梭井断层下盘于132~110 Ma经历了快速冷却和剥露事件,该事件与其持续的正断层活动密切相关,进一步证实北山东南部晚中生代挤压-伸展构造的转换很可能发生在早白垩世晚期(133~129 Ma)。增厚地壳的重力垮塌与局部地幔上涌共同导致了中亚造山带南缘早白垩世的区域伸展作用。

雪峰山陆内造山带变形特征及挤压推覆-伸展滑脱构造的物理模拟

本文分析了雪峰山陆内造山带的变形特征 ,认为雪峰山造山带是在克拉通边缘裂陷槽基础上发育起来的 ,历经了加里东陆缘褶皱始造山、印支—早燕山陆内褶断主造山、晚燕山—早喜马拉雅陆内盆后 (重 )造山等过程而最后定型的。中生代以来 ,岩石圈向西北的俯冲 ,地壳层次向西挤压产生基底滑脱、推覆增厚 ,进而在松弛伸展过程出现山链两侧双极性的重力滑脱。在分析变形特征的基础上 ,对本区的挤压推覆 伸展滑脱构造进行了物理模拟实验 ,实验表明 ,来自于SE方向的挤压作用是产生大规模的推覆 滑脱构造的动力来源。在后期的应力松弛阶段 ,产生伸展滑脱构造。

区域伸展体制下盆-山构造耦合关系的探讨——以渤海湾盆地和太行山为例

根据地质、地球物理和构造地貌等资料研究了渤海湾盆地和太行山之间的耦合关系。盆地和山脉是在晚白垩世形成的华北准平原上经新生代裂陷作用产生的。盆地阶段性下沉与山区间歇性抬升彼此相应,相反相成。盆山之间的太行山山前断裂带是上地壳中的大型拆离构造,沿它拉张滑脱而盆降、山隆;区内现今地壳上地幔结构等差异可能是盆-山构造发育过程中形成的,总体为分层拆离、脆韧转换和伸展-收缩组合而成的岩石圈结构构造剖面。盆地和山脉具统一的形成机制和同一动力条件,盆地深部软流圈上隆和侧向分流导致岩石圈地幔和下地壳自下而上同向连锁流变,不仅拖曳传力使上覆壳层拉张裂陷成盆,而且往西推挤山区相同层圈的物质使之缩短增厚并隆升,为盆地伸展让位;山脉伴随盆地发育而形成。

论山东胶东金矿形成的挤压-伸展构造环境

胶东地区沉积-岩浆-构造-成矿事件序列的时空演化,是在侏罗纪-白垩纪时期受太平洋板块向欧亚大陆俯冲作用的影响,而造成的挤压-伸展构造交互转换环境中形成的,金成矿作用发生在挤压与伸展转换过程中的伸展阶段。这一挤压-伸展联合作用过程表现在:①构造方面,表现为四期六阶段不同力学性质和方向的挤压-伸展特征:第一期近S-N向挤压及NW-SE向挤压,第二期NE-SW向挤压与NE-SW向引张,第三期NW向引张,第四期近E-W向挤压与近S-N向引张。②地层方面,在胶东各断陷盆地内发育的莱阳群、青山群和王氏群,以区域不整合、沉积间断和正常地层单元交互出现展现出挤压-伸展的过程。③侵入岩方面,分为三个侵入岩浆构造幕和四次岩浆侵入事件:第一幕(早期)为晚侏罗世玲珑片麻状二长花岗岩组合,SHRIMP锆石U-Pb年龄值集中在160~150 Ma,是区域构造挤压导致地壳增厚引起地壳重熔的产物,其后的伸展引张形成了各种密集分布的脉岩群;第二幕(中期)是早白垩世早期郭家岭花岗闪长岩组合,SHRIMP锆石U-Pb年龄集中在130~126Ma,之后的沉积岩建造组合代表构造应力体制由挤压为主向伸展为主转换;第三幕(晚期)包括两次岩浆侵入事件,一是伟德山花岗岩组合,指示了挤压向伸展转换环境,二是崂山A型晶洞过碱性正长花岗岩组合,形成于典型的后造山伸展构造环境。④火山岩方面,分为三个喷发亚旋回和七个喷发期,各亚旋回间均具有较长的时间间隔,代表了区域性挤压环境;各期次之间虽有短暂喷发间隔,但总体表现为伸展环境,火山喷发事件显示了挤压-伸展不同构造环境的交替发生。⑤岩石学方面,玲珑花岗岩中的片理、片麻理构造和郭家岭花岗闪长岩中的钾长石旋转眼球体、σ构造、S-C组构、压力影构造等,代表了挤压剪切的构造环境下形成的岩石特征;而崂山晶洞碱性正长岩组合,则反映了典型的伸展构造环境。晚侏罗世-早白垩世胶东地区地层沉积、岩浆侵入、火山喷发建造、构造活动及成矿作用过程所表现出的挤压-伸展相互转换过程,构筑了手风琴式构造-岩浆-成矿作用方式,这是胶东地区形成大型、超大型金矿的动力学条件。根据胶东金矿的产出环境和有关年代学资料,将金矿成矿划分为早期成矿事件、主成矿期和晚期叠加成矿事件。

珠江口盆地白云东区古近纪挤压-伸展变形模式及勘探意义

珠江口盆地白云东区是白云凹陷2个有利成藏区之一,目前勘探正面临转向古近系深层的阶段,急需重新认识深层洼陷结构构造。为了解决珠江口盆地白云东区古近系深层缓坡带砂岩变少,与伸展型半地堑储层发育模式矛盾的问题,利用改善深层成像的重处理三维深度域地震资料及钻井数据进行综合解释,开展了白云东区古近系及基底之下滑脱面全三维构造解析。研究结果表明:按动力学机制对盆地演化阶段进行了重新划分,构造层序由一个被动裂陷旋回,修改为被动裂陷-主动裂陷-被动裂陷3个旋回;构造幕由3分细化为6个幕次,即由断陷幕-断坳转换幕-坳陷幕细化为裂陷两幕-褶皱两幕-裂陷萎缩幕-漂移幕,细分方案更好地反映了地层变形规律。地层变形方式表现为基底呈东西向挤压构造,盖层为南北向伸展构造。伸展构造发育过程中,主动裂陷旋回参与的基底盖层脱耦变形的新模式协调了白云东区古近纪构造-沉积响应,补充了主动裂陷阶段盆地充填富泥旋回的认识,挤压-伸展同步变形模式丰富了南海盆地空间演化模式,支持了白云凹陷深层新领域的勘探。

四川盆地拉张-挤压构造环境探讨

从全球构造着眼 ,动态地从时间 空间四维阐述了拉张 挤压构造动力学环境的辩证关系 ,指出了不同构造动力学环境对应于不同的构造变形系统。结合四川盆地地质演化历程 ,从 9个方面论证了四川盆地自其形成以来 ,构造动力学环境曾经历了早期拉张、中期过渡、晚期挤压的过程 ,相应地在对四川盆地进行构造分析时 ,要注意早期伸展构造、中期反转构造。

内蒙古大青山中生代逆冲-伸展构造格局及空间关系

内蒙古大青山楼华山至苏勒图段,发育3条大致走向北东东的大型逆冲断层,它们具有自南东向北西的逆冲性质,并将研究区分割成4个构造带(构造岩片),从而构成一完整的逆冲推覆体系.原定的呼和浩特变质核杂岩,可能作为一个构造岩片而构成逆冲推覆体系最上部构造单元,顶部为大青山拆离断层.已有构造年代学研究表明,本区主体逆冲推覆与顶部拆离断层活动年代相同,说明挤压和伸展构造同时发生.该区构造形态与喜马拉雅地区具有一定可比性,而喜马拉雅逆冲与伸展同时形成的模式对该区研究具有启示作用.

华北北部中新生代构造体制的转换过程

华北北部位于古亚洲和太平洋两大全球性构造域的交叠部位 ,其中新生代断裂演化、区域性不整合界面和盆地演化的地质事实显示华北北部中新生代存在 5个挤压作用时期。自老至新为 :①中三叠世末挤压期 (老虎沟组或杏石口组前挤压期 ,峰值年龄≥ 2 1 5Ma) ;②早侏罗世末挤压期 (海房沟组或九龙山组前挤压期 ,峰值年龄≥ 1 78Ma) ;③晚侏罗世末挤压期 (义县组或东岭台组前挤压期 ,峰值年龄≥ 1 3 5Ma) ;④晚白垩世末挤压期 (古近系前挤压期 ,峰值年龄 65Ma) ;⑤古近纪末挤压期 (新近纪前挤压期 ,峰值年龄 2 5Ma)。 5个挤压期在时间上相对较短 ,并为 6个时间较长 ,构造运动相对和缓或伸展的成盆沉积期一一隔开。 6个成盆沉积期包括 :早中三叠世、晚三叠世—早侏罗世、中晚侏罗世、白垩纪、古近纪、新近纪—第四纪。其中 ,中晚侏罗世、白垩纪、古近纪、新近纪—第四纪具有明显的伸展作用特征。也就是说 ,华北北部中新生代的构造演化过程是在前中生代华北克拉通岩石圈基础上发育起来的克拉通内 (陆内或板内 )成盆沉积与挤压变形的交替演化过程 ,在这一构造演化过程中 ,挤压作用和伸展作用均占有重要位置 ,总体来讲 ,挤压作用由强变弱 ,伸展作用由弱变强。伸展作用持续的时间长 ,挤压作用持续时间则相对较短。

造山型金矿构造控矿作用

造山型金矿具有重要经济价值,其成矿理论研究对全球金矿勘查和开采具有重要意义。为了更好的理解挤压和伸展背景下深成-中成-浅成造山型金矿成矿过程中控矿断裂形成过程、构造控制流体流动、流体就位机制以及矿化样式之间的关系,本文系统综述了岩石破裂原理、挤压和伸展体制断裂网络结构,全面梳理全球不同构造体制和成矿深度造山型金矿的构造控矿样式、矿脉几何学和蚀变矿化网络结构,取得以下认识:(1)在挤压背景下,深成金矿通常受韧-脆性逆冲剪切带控制,发育窄蚀变带、大脉状和层压状矿石以及黑云母-角闪石-磁黄铁矿等蚀变矿化组合;中成金矿受脆-韧性逆冲剪切带、褶皱转折端的滑脱空间和里德尔剪切派生裂隙控制,发育窄-中等宽度蚀变带、层压状和网脉状矿石以及绿泥石-方解石-绢云母-黄铁矿化蚀变矿化组合;浅成金矿受脆性剪切带和次级毛细裂隙控制,发育宽蚀变带、角砾状和浸染状矿石以及绢云母-碳酸盐-硫化物(黄铁矿、毒砂)等蚀变矿化组合。研究表明上述不同成矿深度金矿构造-蚀变-矿化差异由构造、流体压力、水岩反应强度和岩石抗张强度等共同控制,流体就位和矿质沉淀机制由深部的强构造流体互馈、弱水岩反应强度向浅部的弱构造流体互馈、强水岩反应强度转换。(2)在伸展背景下,深成金矿通常受韧-脆性张剪断裂带控制,发育窄蚀变带、大脉状矿石以及黑云母-角闪石-斜长石-磁黄铁矿等蚀变矿化组合;中成金矿受脆-韧性张剪断裂带控制,发育窄-中等宽度蚀变带、断层充填脉和网脉状矿石以及绢云母化-硅化-绿泥石化蚀变矿化组合;浅成金矿受脆性断层角砾破碎带控制,发育宽蚀变带、角砾状和浸染状矿石以及绢云母-碳酸盐-硫化物(黄铁矿、毒砂)等蚀变矿化组合。伸展体制控矿构造多为先存断裂改造和再活化,当先存断裂优选定向时断裂发生再活化,成矿流体以充填断裂成矿为主,当先存断裂差异定向时流体压力驱动水力破裂形成新的断裂并改造先存构造。造山型金矿构造控矿研究已由传统的二维空间定性精细刻画逐渐向三维空间定量可视化拓展。

辽东半岛晚侏罗-早白垩世挤压-伸展构造转折及金成矿意义

由于缺少沉积、岩浆和变质作用记录,挤压构造向伸展构造的转折过程是研究的盲点和难点.东部华北克拉通东缘的辽东半岛,在经历早中侏罗世褶皱-逆冲挤压构造作用后,至早白垩世转变为区域性的伸展构造.其间晚侏罗世-早白垩世早期至少有约13Myr构造活动性较弱,理解程度较低,是区域构造演化与构造动力学分析的盲点.本文选取辽东半岛北部通远堡-爱阳地区进行了详细的构造调查与解析,识别出一系列小规模SN向逆冲-左行走滑为主、NW向右行逆冲-走滑为辅的断层和相关褶皱.根据断层及其擦痕线理与构造运动学关系分析,恢复的构造应力场以走滑机制为主,最大主压应力场为NW-SE向.区域上这些近SN向逆冲-走滑断层组合表现为右列排列,控制了断层桥区的局部挤压抬升和剥蚀,切割分解并在相邻岩桥之间保存了早中侏罗世大型火山-沉积的残留盆地,在随后的演化中,在通远堡、方家隈子等上覆形成早白垩世小型火山-沉积盆地.通过对盆地性质和形成时间的分析,结合区域岩浆作用年代综合分析,辽东半岛的构造转折开始于156~153Ma,结束于约140~139Ma.我们提出上述逆冲-走滑断层组合是晚侏罗世-早白垩世早期郯庐断裂带持续左行走滑和沿渤海湾地区向北扩展过程中形成的R-R′破裂组合,是古太平洋板块俯冲方向由向NW转向NNW的过程中,构造应力场逐渐减弱导致,从而提出了挤压构造向伸展构造转折的构造模式,并认为这个过程可能为金元素活化和含金流体开始迁移提供有利条件,从而开启了新一次金成矿富集过程.

西藏拉萨-日多晚侏罗世-早白垩世盆地顺层剪切构造及其地质意义

拉萨-日多盆地中存在不同构造体制下的两期构造变形。本文运用构造解析法,对盆地中新厘定出的晚侏罗世—早白垩世期间普遍存在的以横向构造置换为主的顺层剪切构造群落进行详细调查研究,划分出顺层剪切作用下形成的顺层韧性剪切带、顺层掩卧褶皱、顺层面理与拉伸线理、粘滞性石香肠及同构造淡色脉等不同构造样式。结合石英显微构造变形及EBSD组构分析,认为顺层剪切构造中石英以中低温组构(400~550℃)的底面<a>和菱面<a>滑移系为主,早期经历了中高温组构(550℃~650℃)的柱面<a>滑移变形,并叠加了后期低温组构的(﹤400℃)底面<a>滑移变形,总体反映了中等及中低温条件下的剪切变形作用。初步建立了拉萨-日多盆地中的顺层剪切构造变形机制的一种可能模式,即伸展体制下大规模的水平分层剪切作用,认为晚侏罗世—早白垩世时期拉萨-日多盆地为伸展盆地。

赣西北蒙山地区三叠纪挤压‒伸展构造体制转换及其对硅灰石矿的控矿意义

蒙山位于萍乐坳陷带西段的中部,三叠纪经历了较为复杂的构造‒岩浆过程,发育石竹山超大型硅灰石矿床.为了揭示该地区硅灰石矿的构造控矿机理,本研究基于野外宏观构造变形与室内显微构造特征的构造解析结合方解石EBSD分析,对该地区不同期次岩石变形特征进行了详细梳理.研究结果表明,蒙山地区三叠纪经历了两期构造变形事件,指示由挤压到伸展的构造体制转换:第一期(D1)为向SE低角度韧性逆冲推覆,伴随强烈的糜棱岩化;第二期(D2)为与蒙山花岗岩侵入相关的向SSW的伸展滑脱变形,变形灰岩发生大理岩化并伴有硅灰石矿化.微观构造分析表明,两期构造变形的方解石的颗粒大小和形态优选方位呈现出截然不同的特点.电子背散射衍射(EBSD)结果显示:D1变形方解石晶的C轴极密发育在Z轴附近,呈单斜对称指示向SE的逆冲型剪切;D2变形方解石发育多个随机分布的C轴极密,其经历同构造变质重结晶,重置了D1的微观构造变形.晚三叠世蒙山岩体侵入D1变形带,指示D1变形时限早于蒙山岩体的侵位时间;D2韧性滑脱变形和硅灰石矿化均受蒙山岩体侵位的伸展构造‒热体制控制,伸展滑脱导致层带状富矿化.D1变形与赣西北地区普遍存在的NW-SE向强烈挤压作用有关,受控于中三叠世华南与华北板块碰撞;D2变形则是在先期挤压变形基础上,于晚三叠世发生岩石圈伸展调整的结果.

中、新生代柴达木北缘的盆地类型与构造演化

柴达木盆地是中国西部一个大型中新生代沉积盆地,柴北缘是侏罗系主要分布地区。中新生代柴达木盆地是在一个古老的稳定地块基础上形成发展的,根据中新生代西北地区周缘板块活动和构造演化特点,提出柴北缘中新生代经历了两个由伸展到挤压的构造运动旋回:从早中侏罗世到晚侏罗世是第一个旋回;从早白垩世到晚白垩世-第三纪和第四纪为第二个旋回。早中侏罗世是一种稳定大陆内弱伸展坳陷盆地,不具有典型的裂陷盆地特征。从渐新世开始,柴达木盆地才进入强烈挤压的山间盆地阶段,并决定了柴北缘现今的构造格局。中、新生代构造运动影响着柴北缘油气的生成和分布。

大别—苏鲁区残余超高压构造及其动力学意义

根据构造学及岩石学研究并结合已有同位素年代学资料地质意义分析证明 ,现在观察到的大别 -苏鲁超高压变质带的区域构造框架 ,主要是在三叠纪中朝与扬子克拉通碰撞期后( 2 0 0～ 170Ma)伸展体制和角闪岩相条件下形成的 .残余的同碰撞及超高压构造只保留在较大的榴辉岩及其他超高压变质岩体内部 .以湖北省麻城县乘马岗和何家湾、安徽省岳西县碧溪岭及江苏省东海等地区的榴辉岩为例 ,分析描述了具弱面理的块状榴辉岩、超高压剪切带和A型褶皱等残余超高压构造 .强调指出 ,只是这些早期的构造记录才反映大陆碰撞阶段的构造环境及相对运动学特征 .据此提出一个运动学模型 ,表示三叠纪 ( 2 40～ 2 10Ma)扬子克拉通向北俯冲于中朝克拉通之下并与其发生斜向碰撞的动力学格局 .

盆地-山岭耦合体系与地球动力学机制

盆山耦合分析应该将地球动力学环境和板块运动学序列结合起来 ,根据地球动力学环境所提出的 :伸展构造体系、挤压构造体系、走滑构造体系和克拉通构造体系进行定性与定量分析 ;依照板块运动学序列所划分的主要旋回 :裂解阶段、俯冲阶段、碰撞阶段和后造山阶段进行定位与定时分析 .伸展构造体系在离散期为陆内裂陷盆地及伸展造山带 ;在聚合期为弧后裂陷盆地及张性岩浆弧造山带 ;在后造山期为后继裂陷盆地及晚期伸展造山带 .挤压构造体系在俯冲期为弧后前陆盆地及俯冲造山带 ;在碰撞期为周缘前陆盆地及碰撞造山带 ;在再活动期为再生前陆盆地及再生造山带 .走滑构造体系在伸展期为走滑拉分盆地及剪张山岭 ;在挤压期为走滑挠曲盆地及剪压造山带 .克拉通构造体系在裂解期为克拉通内部盆地 ;在拼合期为克拉通边缘盆地 .

库米什盆地地质构造演化主要特征

本文在对库米什盆地地质构造分析的基础上,将盆地划分为:盆地基底的演化、中生代～早第三纪拉分—伸展盆地的形式和晚第三纪以来盆地构造格局定型的3个主要发展阶段;盆地的形成主要与三叠纪末辛格尔大断裂左行拉分活动有关,侏罗纪～早第三纪盆地主体表现为伸展拉张性质,晚第三纪则转为挤压推覆特征。

垦东—埕岛构造带构造物理模拟实验

在区域构造条件综合分析和三维构造精细解释的基础上,利用平面构造物理模拟的方法,分析了垦东—埕岛构造带的构造演化和形成机制。模拟结果表明,垦东—埕岛构造带的演化可以划分为3个阶段,即前中生代基底形成阶段、中生代末期挤压作用阶段和新生代以来的断陷—拗陷阶段。该构造带中的凸起带形成于中生代郯庐断裂左旋走滑挤压期,凹陷带形成于新生代。郯庐断裂的活动是构造带形成和发展的动力源。

华北陆块北缘中段金矿床密集区控矿构造

华北陆块北缘中段是我国金矿资源集中分布地区之一。区内不同时代不同类型金矿床集中产出 ,形成不同规模的金矿床密集区。它受控于区域构造格架的交叉区 ,在伸展 -挤压构造背景下产生的岩浆侵入 -基底隆升 -变质核杂岩 (或基底断隆 )三位一体的构造 ,成为整体上控制金矿床密集区的构造系统。

试论南中国海盆地新生代板块构造及盆地动力学

南海地处欧亚、印度—澳大利亚和菲律宾海板块的交互带,是西太平洋地区面积最大的边缘海之一,其成因机制和演化过程对探讨特提斯构造域和太平洋构造域相互作用及油气勘探等问题具有重要意义,虽备受关注但仍存争议。综合目前该区及外围已有的大地构造等方面的资料,本文从探讨南海外围的构造格架及中-新生代演化过程入手,分析了南海及外围板块构造早第三纪、晚第三纪和第四纪期间的板块演化序列及相应的沉积过程,以期对南海盆地的成盆动力学过程提供约束和启示。此外,还进一步概括了南海北、西和南部大陆边缘性质及其相应的盆地变形特征。

华北东部中生代构造体制转折的关键时限

华北东部中生代构造体制发生了以挤压为主到以伸展为主的转变,形成北北东向的盆岭格局,岩石圈快速减薄,岩浆作用活跃,引发了爆发式成矿.确定中生代构造体制转折的时限是理解构造转折机制的核心问题之一.报道了多方面研究的最新成果.重点对包括华北陆块南北缘、燕山、胶东等典型地区的构造分析确定了由挤压构造到伸展构造的峰期;东部沉积盆地热史恢复结果判明华北东部中、新生代岩石圈厚度的变化和热体制的变更转换的时代;盆地分析揭示了中生代-新生代时期华北东部盆地由挤压挠曲型到伸展断陷型的转变期;通过火山岩喷发、与伸展构造有关的花岗岩类的形成,克拉通内部和边缘的金矿爆发成矿期,以及通过火山岩中的下地壳包体研究等限定了岩石圈减薄和壳幔置换的峰期.以上研究结论一致,即华北东部构造体制转折的峰期时限起于约150～140 Ma,结束于约 110～100 Ma,峰值是 120 Ma.