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。

不同拉伸方式和速度下的伸展构造砂箱物理模拟实验研究

砂箱构造物理模拟实验是室内模拟自然界地质构造变形过程、成因机制以及动力学过程的一种高效方法。影响岩石变形的速度和力的作用方式等是影响伸展构造物理模拟实验的结果和构造形态的主要因素。基于此,为探究砂箱物理模拟实验中拉伸速度和拉伸方式(力的作用方式)对伸展构造变形特征的影响,笔者在已有研究基础上,将高(0.01 mm/s)、中(0.001 mm/s)、低(0.0005 mm/s)3种不同拉伸速度与单向拉伸、双向拉伸2种不同拉伸方式相结合,设计6组实验进行对比研究。结果表明:①拉伸速度对砂体的最终形态无显著影响,但对断层的发育过程有一定的影响,而拉伸方式对断层的发育过程和最终形态的影响均较为显著,且断层形成前砂体速度会增大到一定高值,并于断层形成后快速减小。②单向拉伸模型砂体最终均形成一个不对称的地堑,双向拉伸模型砂体最终均形成一个典型的地堑。③不对称地堑通常形成于相对拉伸或差异拉伸的环境中,相对拉伸侧发育形成一系列阶梯状正断层,而相对固定侧发育一条断距较大的正断层,且先存构造的位置往往决定了后期构造发育的初始位置。这一认识为伸展构造砂箱物理模拟实验中的模型设置和参数选取奠定了基础。

伸展构造盆地的平衡剖面及其构造意义——以松辽盆地南部为例

挤压构造的平衡地质剖面分析已经广泛应用于造山带构造分析 ,但伸展构造区的平衡地质剖面分析实例仍然很少 .运用盆地分析的技术与方法 ,分层序或阶段将地质构造依次恢复、地层逐层回剥 ,并通过在松辽盆地南部吉林两井油田扶余油层 4条剖面的实践 ,复原出不同时代盆地构造与地层发育的连续剖面 ,揭示出松辽盆地南部主要构造样式是以浅表构造层次的负花状构造及深层剥离断层发育为特征 ;断层生长指数、盆地的伸展史和伸展量等参数显示 ,晚白垩世是构造转型的重要阶段 ,此前主要为走滑构造样式形成阶段 ,此后则主要为伸展滑脱构造发育阶段 .在此基础上 ,提出松辽盆地具有伸展 -走滑双重力学构造性质 ,可能是一个弧后构造盆地 .

歧口凹陷伸展滑脱构造系统的厘定及其地质意义

歧口凹陷是渤海湾盆地中部黄骅坳陷的一个次级凹陷,凹陷内蕴藏着丰富的油气资源,是渤海湾盆地油气勘探的重点区块。在叠前三维地震剖面精细构造解释分析的基础上,识别和建立了歧口凹陷伸展滑脱构造系统。该系统分为南部伸展滑脱系统和北部伸展滑脱系统,南部滑脱系统以羊二庄滑脱断裂为主体,连接张东断裂、张北断裂、赵家堡断裂等伸展断裂组合而成,北部滑脱系统以沧东断裂为主体,连接大张坨断裂、海河断裂、港西断裂、港东断裂、南大港断裂等伸展断裂构成。在平面上两大滑脱系统各自构成一个帚状断裂体系,在剖面上表现为叠瓦式几何形态,与次级断裂常构成"Y"型或复"Y"型组合样式,向深部会聚到主滑脱面。歧口凹陷古近纪时期变形基本都限定在区域性底滑脱界面之上,并具有多层次滑脱构造特征,控制和影响了歧口凹陷不同级别的构造形态和组合样式,同时对盆地的沉降过程也有重要的控制作用。歧口凹陷伸展滑脱构造为本区的油气储集和运移提供了有利条件,并初步探讨了歧口凹陷伸展滑脱构造的动力学条件。

渤海湾盆地冀中坳陷中区中新生代复合伸展构造

通过对大量地震剖面的重新解释,并结合盆地的钻探资料及前人研究成果,揭示了冀中坳陷中区中新生代以来先后经历了:①燕山中晚期(J3-K1)与阜平变质核杂岩形成有关的热力伸展,变质核杂岩拱升隆起导致侧向伸展,太行山东缘拆离断层发育并在其下降盘形成同期断陷盆地(保定凹陷);②古近纪(E)区域应力伸展,太行山东缘断裂及其下降盘的保定凹陷具有明显的继承性,并有"早盛早衰"的特点。而中区东部边缘断裂及其控制的沉积洼槽主要发育于该阶段,断裂强烈活动时间相对晚,但持续时间铰长;⑧古、新近纪之间(N／E)重力伸展,区域不均衡隆升导致饶阳凹陷南部发生大型重力滑覆构造,其运动轨迹类似昆虫前行时的"褶曲蠕动",与经典的重力滑动构造模式有所不同。三期不同性质、不同类型的伸展作用有机相联,彼此影响,并进一步探讨了各类伸展构造的个性特征、形成演化及其盆山耦合的响应关系。

伸展构造体系中传递带的控砂作用--储层预测的新思路

断陷盆地中常见横向凸起、走向斜坡两种典型传递带类型,与之对应的断层下降盘普遍发育大型扇三角洲或浊积扇砂体,其控砂作用的机制在于同沉积断裂活动导致的古地貌差异,尤其是传递带断层下盘的古地貌低地对物源供给水系起着汇聚和引导作用。此外,在盆地中央的大型纵向隆起带上发育的反向平行型传递带,其形成的断沟、断槽常常成为沉积物轴向输送的通道。

伸展构造与裂谷盆地成藏区带

全球裂谷系广泛发育于板块构造旋回的各个阶段及各种环境中,包括:1)大陆裂谷;2)新生洋盆;3)伸展大陆边缘;4)弧后裂谷;5)碰撞裂谷等。全球典型裂谷系的形成机制主要有:1)主动裂谷;2)被动裂谷;3)复合裂谷。成藏区带是总油气系统(TPS)中的基本评价单元(AU)。裂谷盆地中广泛发育各种成藏区带,根据正断层的卷入层次及不同构造环境中的沉积体系,主要划分出4种类型:1)掀斜断块带;2)滚动构造带与三角洲体系;3)坡折带与礁滩层序;4)调节带与浊积扇体系。

地壳的拆离作用与华北克拉通破坏：晚中生代伸展构造约束

伸展条件下的地壳拆离作用是岩石圈减薄的重要浅部构造响应。晚中生代时期的伸展构造（包括拆离断层、变质核杂岩构造和断陷盆地）在华北、华南、东北和东蒙古及贝加尔地区普遍发育，它们切过上部地壳（断陷盆地）、中、上地壳（拆离断层）或中部地壳（变质核杂岩）。地壳拆离作用具有运动学极性（NWW或SEE）、几何学宏观（区域）对称与微观（局部）不对称性、遍布全区但不均匀性，以及形成时间的跨越性（140～60Ma）等特点，并使得地壳和岩石圈发生显著的减薄。本文研究揭示出现令岩石圈厚度变化与晚中生代伸展构造的发育程度和分布之间并没有必然的联系。其变化的基本规律是，除新生代裂陷发育区岩石圈厚度明显较小且厚度有迅速变化外，从华北向贝加尔地区总体的变化趋势是逐渐加厚，也即东亚地区岩石圈具有楔形形态。晚中生代时期的地壳（或地幔）拆离作用伴随着广泛的岩石圈减薄作用，区域岩石圈同时遭受到一定程度的减薄和破坏，华北克拉通在这一时期的破坏仅仅是区域岩石圈减薄在华北的具体体现。

鲁西地壳隆升的伸展构造模式

伸展链锁断层系,形成了鲁西的主导构造格局,即“块断”构造。它是由中、新生代两次伸展运动形成的。伸展运动与幔源岩浆活动有着密切的成生联系。两次伸展运动经历过程是:先是上地壳拉开,形成断裂;其后是因处在伸展断层下盘的泰山—鲁山—沂山断块的上隆,从而启动泰山—鲁山—沂山以北,沿早前寒武纪与古生界不整合界面发生的浅层次的滑脱运动;在深层次滑脱层上部的“分叉”断层以“接力式”传递伸展。浅层次滑脱向北运动,深层次滑脱向南运动,泰山—鲁山—沂山断块成为南、北滑脱断层的共同下盘,它因上部物质拉开卸载而均衡回弹上隆,深层次滑脱面下的中地壳硅—铝质岩向回弹上隆体下的虚脱空间中汇聚加厚,在地堑系下部减薄;回弹上隆体下硅—铝质加积体冷却,将地堑系封住,然后壳幔物质均衡调整,软流圈发生对流运动。伸展运动的结果,形成了以泰山—鲁山—沂山为核心的鲁中块隆,它至今耸立于周围以平原地貌为标志的地堑系之间,隆起的高点,就是当今的泰山。

秦岭造山带武当地区古生代伸展构造

武当地块位于勉 (县 )略 (阳 )地区东侧 ,南部逆冲于扬子板块北缘之上 ,中 晚古生代期间曾经历过一期伸展构造作用。伸展构造系统以现今中元古代武当山群与新元古代耀岭河组之间的界面为主滑脱面 ,盖层系统由南往北滑脱拆离。沿主滑脱面上、下侵位了大量的基性岩席 ,其单颗粒锆石U Pb年龄为 40 1± 1 4Ma和 40 7± 1 2Ma。滑脱系统上部次级滑脱面上新生白云母的40 Ar 39Ar年龄为 2 82± 8.5Ma和 2 61± 0 .2 5Ma,表明伸展作用可能一直持续到二叠纪。考虑到邻区同时代的碱性岩浆作用 ,作者认为伸展构造是伴随着古生代大规模的上地幔基性岩浆的底侵作用发生的 ,很可能代表了勉略洋打开的早期阶段。

南沙北部伸展构造的基本特征及其动力学意义

南沙地块北部以中南－美济断裂为分界，其东、西两侧伸展构造的几何学与运动学表明，晚白垩世至早渐新世，其伸展作用以纯剪切为主；中渐新世至早中新世，伸展带东段转换为简单剪切，西段剪切渐停。伸展作用的主要动力来源于陆缘俯冲板片的拆沉、软流圈地幔热物质乘隙上拱和部分熔融作用及周边板块的相互作用。

冀中坳陷古近纪的伸展构造

冀中坳陷的构造格架是新生代的伸展构造系统。该系统以大兴、保定—石家庄拆离滑脱断层为主体,与牛东—河东、马西、宁晋、新河等伸展断层以及徐水—安新变换带和衡水、宝坻—桐柏镇变换断层等组合而成。据平衡剖面和基底沉降曲线分析,冀中坳陷古近纪伸展作用过程持续发育,具幕式特点,以沙三期伸展作用最为强烈。地壳的快速伸展作用与火山活动强度之间缺乏耦合关系。冀中坳陷的动力学成因与伸展背景下的剪切作用有关。

北山造山带中部早古生代伸展构造体制:来自石板井辉长岩的年代学及地球化学证据

北山造山带位于华北板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块交汇部位。为了研究北山地区早古生代大地构造属性,基于1∶5万区域地质矿产调查,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年法对分布于石板井地区的辉长岩体进行了年龄测定和岩石地球化学测试。结果表明:辉长岩体锆石U-Pb年龄为498.9±2.4Ma,属晚寒武世。地球化学数据显示:岩石具有较低的SiO_2(40.39%~53.62%)和较高的Al_2O_3(12.56%~19.26%)、CaO(8.09%~10.93%)含量和Mg#值。稀土总量较高(∑REE=62.69×10^(-6)~250.62×10^(-6)),轻重稀土分异明显[(La/Yb)N=4.89~16.94],无明显Eu异常,δEu=0.82~1.28。岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、K等,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Zr、Ti等。Rb/Nb-Rb/Zr、(Ce/Yb)N-(Yb)N、Zr-Y和Zr-Nb图解显示该岩体岩浆起源于过渡型岩石圈地幔的部分熔融,并且在上升侵位过程中发生明显的地壳混染。辉长岩体具有相对高的TiO2(0.65%~1.98%)、Nb(4.47×10^(-6)~18.56×10^(-6))、Ta(0.44×10^(-6)~1.86×10^(-6))、Zr(48.07×10^(-6)~386.86×10^(-6))、Hf(2.17×10^(-6)~21.23×10^(-6))含量,相近于板内玄武岩。此外,在辉长岩体南侧发育同期二长花岗岩,二者构成双峰式岩浆岩组合。综合上述特征,辉长岩产出构造背景为板内伸展构造体制,并推测在晚寒武世古亚洲洋未发生俯冲,仍处于扩张期。

二连断陷盆地群伸展构造系统及其发育的深部背景

二连盆地形成于侏罗纪到早白垩世期间，是东北亚断陷盆地系内的一个典型的盆岭式断陷盆地群，其内蕴藏丰富的煤和油气资源．综合分析了二连盆地油气勘探中积累的地质资料，系统地研究了与盆地形成有关的构造，并与北美西部盆岭省进行了对比，揭示了二连盆地宽裂陷作用和低拉伸率条件下的伸展构造系统．以上述研究和前人的研究成果为基础，探讨了盆地发育的深部背景．

浙闽沿海晚中生代伸展构造的岩石学标志:东极岛镁铁质岩墙群

在浙江舟山群岛之东极岛上,出露大规模的镁铁质岩墙群,它们沿晚中生代花岗岩和火山碎屑岩的节理侵位,产状近于直立且与围岩截然接触,指示岩墙岩浆以主动方式沿构造裂隙侵入。东极岛镁铁质岩墙群的岩性主要是角闪辉绿岩,全岩Ar-Ar年龄为93.4Ma。在地球化学上,它们属弱碱性系列,SiO2含量为46.88%～52.55%,CaO 5.40%～7.82%,Al2O316.30%～17.31%,TiO2 1.53%～1.18%,（Na2O+K2O）4.62%～6.88%,Mg#=34～42;具有轻稀土元素和大离子亲石元素（LILE,如Sr、K、Rb、Ba等）富集、高场强元素（HFSE,如Nb、Ta等）亏损等特点,它们的ISr为0.7084～0.7098,εNd（t）为-3.21～-8.11,与福建沿海的镁铁质岩墙群及浙闽沿海晚中生代基性岩浆岩（辉长岩/辉绿岩和玄武岩）相似。它们由起源于受消减作用影响的岩石圈地幔部分熔融而产生并受地壳混染的玄武岩浆,在伸展构造环境中形成,是浙闽沿海晚中生代伸展构造的重要岩石学标志。

冀中坳陷的伸展构造系统及其构造背景

冀中坳陷主要发育在古近纪,是渤海湾盆地西北部的一个典型的半地堑群,以发育古潜山油气藏著称于世。本文在地震剖面分析基础上,建立了冀中坳陷的伸展构造系统。该系统以大兴、保定—石家庄拆离滑脱断层为主体,与牛东—河东、马西、宁晋、新河等伸展断层以及徐水—安新变换带和衡水、宝坻—桐柏镇变换断层等组合而成。最后,探讨了伸展构造系统发育的深部构造背景及其与太行山变质核杂岩之间成因上可能的联系。

华东南中新生代伸展构造时空演化与铀矿化时空分在

本文运用大陆伸展构造理论，论述了华东南地区中新生代以来伸展构造的分布规律，分析了不同类型伸展构造的时空演化特点。在此基础上，应用华东南地区不同类型铀矿床已有的成矿年龄资料，研究了伸展构造活动与区域铀成矿作用之间的联系，不同类型伸展构造与不同类型铀矿床之间在空间分布和时间演化上的对应关系。认为伸展构造活动产生的有利构造环境是导致铀成矿作用产生的根本原因，伸展构造活动的脉动性及其相应的岩浆作用决定了铀成矿作用的多期多阶段性，不同地区伸展构造活动的先后决定了不同类型铀矿床成矿作用的时序和空间分布。文章最后认为，由于伸展构造活动对区域铀矿化的这种明显控制关系，本区不同类型铀矿化成矿机理具有统一性。

南秦岭构造带中——晚古生代伸展构造作用

华北板块与扬子板块于加里东晚期沿商丹带发生碰撞的同时,在扬子板块北缘,即现今南秦岭构造带,开始发育一条近东西向延伸的拉伸带,其中包括武当地块伸展滑脱构造、武当地块古生代大规模基性岩浆活动及其西侧紫阳-岚皋古生代碱性岩浆活动带、镇安-旬阳浅层塌陷盆地以及佛坪隆起等。该伸展构造带主体在时间上发生在秦岭两期碰撞事件之间,空间上位于南北两个缝合带之间,因此,是秦岭造山带演化过程中的一个非常重要的阶段。该伸展构造的开始很可能与南、北秦岭碰撞后的造山带重力塌陷有关,随着该伸展带南侧晚古生代勉略洋的形成,南秦岭逐渐演化为华北板块南侧的被动大陆边缘,从而使南秦岭的地壳伸展一直延续到早—中三叠世。武当地块伸展滑脱系统中顺层侵位的基性岩席群的年代学与岩石地球化学的研究表明,这些基性岩与勉略蛇绿岩组合中的变辉绿岩及变基性火山岩具有很大的相似性,因此勉略洋很可能也是南秦岭这次拉伸作用的结果。

新疆甘肃交界红柳河蛇绿岩中伸展构造与古洋盆演化过程

红柳河蛇绿岩中保存了大量伸展特征构造，如堆晶辉长岩层中发育丰富的辉长质糜棱面理、伸展褶劈理、小型韧性低角度正断层、韧-脆性共轭正断层和脆性正断层等伸展变形构造。蛇绿岩中伸展变形构造经历了完整的变形序列：从韧性变形、经韧脆性变形到脆性变形。构造几何学关系表明这些构造形成于红柳河古洋盆闭合之前洋壳扩张过程中。^40Ar／^39Ar年代学的研究确定了红柳河古洋盆演化的过程：洋盆扩张发育在462Ma之前，并在412Ma前闭合。

鲁西中新生代复合伸展构造系统

鲁西地区由铲式断层、转化断层及深浅不同的滑脱断层共同组合成连锁断层系统;结合晚侏罗统到早第三系的沉积相系及岩浆活动所反映的伸展历程及其动力机制,可建立一个我国特有的多层次、多滑面、多种断层组合、多向伸展的,并以泰山、鲁山、沂山和尼山为伸展隆升体的复合伸展构造系统。