黑龙江多宝山地区早古生代沟-弧-盆体系重建

沟-弧-盆体系恢复对于研究增生造山过程和解析成矿作用具有重要指示意义,多宝山岛弧带是我国重要的铜钼多金属成矿区带,其沟-弧-盆体系恢复对成矿地质背景研究及拓展区域找矿具有重要意义。通过对多宝山地区早古生代地层、岩石和构造的野外调研和系列编图,结合最新的年代学资料,重新厘定了含矿地层单位——多宝山组、铜山组的形成时代和层位:确定多宝山组形成时代为寒武纪芙蓉世-早奥陶世,铜山组形成时代为早-中奥陶世;将铜山组置于多宝山组之上,暗示地表以下保存有规模较大的主要成矿地质体——多宝山组,由此扩大了深部找矿空间。在此基础上,重建了多宝山岛弧带早古生代地层序列。在多宝山岛弧带西北侧多宝山-三卡一带划分出早古生代俯冲增生杂岩带,根据俯冲增生杂岩带与岩浆弧、伴生沉积盆地的沉积建造及时空关系,划分出弧前盆地、弧间盆地、弧后盆地等构造单元,建立了多宝山岛弧带古生代沟-弧-盆体系格架,认为多宝山岛弧带西北侧多宝山-三卡一带存在早古生代洋盆,并于奥陶纪发生南东向俯冲。指出岩浆弧靠近俯冲增生杂岩带一侧是成矿有利部位,为多宝山岛弧带铜多金属矿的成矿背景和成矿地质条件研究提供了理论依据。

金沙江沟—弧—盆体系岩石组合特征

金沙江海西印支期海沟－岛弧－弧后盆地－陆缘裂谷体系是从晚二叠世开始发育，有近于典型大洋蛇绿岩套。残余洋壳有两个时代（二叠纪和中下三叠纪），主弧火山岩发育良好，极性清晰。弧后为次生洋盆蛇绿岩及二叠－中三叠世玄武岩，晚三叠世出现反极，是金沙江岛弧发展演化独具特色的演化阶段。

雅浦-马里亚纳海沟附近海域的精细地貌特征研究

利用西太平洋地区的雅浦-马里亚纳海沟附近海域的多波束水深数据,获得了9.8°N—13.2°N、132.2°E—145°E矩形区域内的高精度水深地形图。通过对精细地貌进行研究发现,马里亚纳海沟南部的洋坡上发育有大范围的地垒、地堑型地貌,雅浦海沟北部存在明显的分段性特征,菲律宾海盆和帕里西维拉海盆内存在不同展布方向的大规模脊-槽地貌。研究结果表明此处复杂的地形地貌特征主要受板块运动的控制。最后结合已有研究成果,对该区域的地形地貌进行了分类。

内蒙古北山地区百合山蛇绿混杂岩带的厘定及其洋盆俯冲极性——基于1∶5万清河沟幅地质图的新认识

造山带内蛇绿混杂岩带结构与组成的精细研究可为古板块构造格局重建和古洋盆演化提供最直接证据。北山造山带内存在多条蛇绿混杂岩带,记录了古亚洲洋古生代以来的俯冲和闭合过程,然而其大地构造演化长期存在争议。红石山—百合山蛇绿混杂岩带位于北山造山带北部,主要由蛇绿(混杂)岩和增生杂岩组成,具典型的“块体裹夹于基质”的混杂岩结构特征,发育紧闭褶皱、无根褶皱、透入性面理和双重逆冲构造。蛇绿混杂岩带中岩块主要由超镁铁质?镁铁质岩(变质橄榄岩、辉石橄榄岩、异剥辉石岩、蛇纹岩)、辉长岩、玄武岩、斜长花岗岩、硅质岩等洋壳残块以及奥陶纪火山岩、灰岩等外来岩块组成,基质则主要为蛇纹岩、砂板岩及少量的绿帘绿泥片岩;在蛇绿混杂岩带北侧发育有台地相灰岩与深水浊积岩组成的沉积混杂块体,具滑塌堆积特征。蛇绿混杂岩带内发育三期构造变形,前两期为中深构造层次下形成的透入性变形,第三期为浅表层次的脆性变形,未形成区域性面理。空间上,由增生杂岩和蛇绿(混杂)岩组成的百合山蛇绿混杂岩带共同仰冲于绿条山组浊积岩之上,具有与红石山地区蛇绿混杂岩带相似的岩石组成、构造变形和时空结构特征。百合山蛇绿混杂岩带南侧发育同期的明水岩浆弧,由晚石炭世石英闪长岩?花岗闪长岩?二长花岗岩以及白山组岛弧火山岩组成,其与百合山蛇绿混杂岩带共同构成了北山造山带北部石炭—二叠纪的沟?弧体系,指示了红石山—百合山洋盆向南俯冲的极性。

中朝板块中、新元古界年代地层柱与构造环境新思考

中国北方燕辽裂陷槽位于中朝板块北部,是巨厚中、新元古界的沉积区。中、新元古界包括长城系(1800～1600Ma)、蓟县系(1400～1000Ma)和青白口系(1000～800Ma)。上述划分是中国地质学家长期研究的共识,由全国地层委员会发布,中国地质调查局在全国地质调查填图中施行[1]。青白口系自下而上包括下马岭组、龙山组、景儿峪组,由于在下马岭组的斑脱岩中获得了锆石SHRIMPU-Pb年龄1368Ma±12Ma,从而对1000Ma作为青白口系底界的年龄乃至中国中、新元古界地质年表提出了挑战。中国地质学家必须面对新的下马岭组年龄值,拼弃传统思维,重新排定北方中、新元古界年代地层柱中各系、组的界线年龄。本文建议:长城系为1800～1600Ma;蓟县系为1600～1400Ma;新建西山系为1400～1200Ma;1200～1000Ma是一个待命名的系;新的青白口系为1000～800Ma,包括龙山组及景儿峪组。由于下马岭组中的斑脱岩反映了岛弧构造环境,从而可重塑中朝板块北部下马岭组及整个中元古界(指1800～1200Ma)为沟-弧-盆板块体系的弧后扩张盆地,即传统概念中的燕辽裂陷槽是弧后扩张的产物。沟-弧-盆板块体系可以系统地解释燕辽裂陷槽的动力学成因、各种地震灾变事件、火山活动、层控矿床等形成的地质背景。

合肥盆地安参1井石炭二叠系的发现及其地质意义

合肥盆地安参1井的钻探,发现了既不同于北淮阳型,也不同于淮南型的石炭-二叠系。通过对安参1井石炭-二叠系的研究,认为是一套斜坡相-三角洲前缘沉积。结合北淮阳型石炭系和淮南型石炭-二叠系的沉积特征研究,提出了石炭-二叠纪沉积期在华北地台南缘存在完整的沟-弧-盆体系的认识;同时根据安参1井石炭-二叠系类型,结合地震、电法和平衡剖面恢复,认为合肥盆地的基底应该属于统一的华北型。

西太平洋边缘构造特征及其演化

西太平洋边缘构造带是地球上规模最大最复杂的板块边界,以台湾和马鲁古海为界,自北往南大致可以分为3段。北段是典型的沟-弧-盆体系,千岛海盆、日本海盆及冲绳海槽均为典型的弧后扩张盆地。中段菲律宾岛弧构造带为双向俯冲带,构造复杂,新生代经历大的位移和重组,使得欧亚大陆边缘的南海、苏禄海和苏拉威西海成因存在很大的争议。南段新几内亚—所罗门构造带是太平洋板块、印度—澳大利亚及欧亚板块共同作用的结果,既有不同阶段的俯冲、碰撞,也有大规模的走滑与弧后的扩张,其间既有新扩张的海盆,又有正在俯冲消亡的海盆。台湾岛处于枢纽部位,欧亚板块在此被撕裂,南部欧亚大陆边缘南海洋壳沿马尼拉海沟俯冲于菲律宾岛弧之下,而北部菲律宾海洋壳沿琉球海沟俯冲欧亚大陆之下。马鲁古海是西太平洋板块边界又一转折点,马鲁古海板块往东下插于哈马黑拉之下,往西下插于桑义赫弧,形成反U形双向俯冲汇聚带,其洋壳板块已基本全部消失,致使哈马黑拉弧与桑义赫弧形成弧-弧碰撞。

西准噶尔谢米斯台地区双峰式火山岩的发现及其地质意义

西准噶尔谢米斯台地区是研究准噶尔洋盆构造演化的关键地区,新发现的双峰式火山岩为开展研究提供了直接的载体,对其物质组成特征、岩石地球化学特征和锆石U-Pb年代学等进行研究,判别成因机制和大地构造环境,对恢复造山带大地构造格局有着重要的意义。本次研究获得如下认识:该套双峰式火山岩为碱性玄武岩-钙碱性流纹岩组合,流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(431.8±2.3)Ma;玄武岩来源于俯冲流体交代的地幔部分熔融,流纹岩来源于地壳物质的部分熔融;双峰式火山岩形成于早志留世弧后盆地初始演化阶段;结合前人的研究成果,认为西准噶尔谢米斯台地区在早古生代存在完整的沟-弧-盆体系。

西北太平洋边缘海热流特征研究

西北太平洋各边缘海及其相应俯冲系统受深部构造活动等地质条件的控制,热流变化较大。在收集整理该区域最新的热流数据基础上,重点探讨西北太平洋俯冲带热结构相关理论、边缘海大洋岩石圈热演化理论模型和局部高异常热流的影响因素,总结了西北太平洋边缘海热流所反映的地质意义。研究结果表明,在西北太平洋“沟-弧-海”体系中,从“沟”到“弧”再到“边缘海”,热流密度呈“低-高-较高”的变化趋势,弧后地区整体表现为“均一高热”特征;千岛海沟、日本海沟和琉球海沟热流密度值在30.0 mW/m2左右,而对应的岛弧值为其2~3倍。弧后热流大小受到汇聚型俯冲带热结构的影响,俯冲带脱水作用导致的弧后上地幔黏度变化,地震速度降低,岩石圈弹性厚度减薄,引起小尺度地幔对流,形成弧后“均一高热”的热状态。热流的时空分布与岩石圈年龄也有关,随着岩石圈年龄增大,地表热流密度值会随之降低,热流密度值大小和离散性与其形成时间大致呈负相关。鄂霍次克海形成时代(30~65 Ma)较早,其热流密度值(86.8 mW/m2)和离散性(标准差3.727)相对较低;冲绳海槽目前还处于扩张阶段,其热流密度值(139.0 mW/m2)和离散性(标准差7.001)较高。浅层的地下水循环、断裂活动,深层的地幔部分熔融岩浆活动、弧后小尺度地幔对流、俯冲带拐角流等对局部异常热流起到一定程度的控制作用。

内蒙古北山造山带北带晚古生代地层时空格架的建立

内蒙古北山造山带是研究中亚造山带时空演化的重要地区,也是天山造山带与兴蒙造山带对接的关键地区。长期以来,由于工作条件的制约,该地区研究程度相对薄弱,晚古生代地层格架混乱且矛盾。根据近年来在该地区完成的1∶5万区调成果,通过晚古生代地层的区域分布、物质组成、时代归属等方面的系统梳理,并结合构造-岩浆配置和造山带结构的认识,重新建立了内蒙古北山地区黑鹰山地层分区晚古生代地层格架。重新划分和厘定出志留纪-泥盆纪雀儿山群红尖山组、碎石山组、清河沟组和圆锥山组,石炭纪绿条山组、白山组及二叠纪双堡塘组、金塔组,明确了雀儿山群为雀儿山陆缘弧环境形成的火山-沉积组合,包括晚志留世-中泥盆世红尖山组岛弧火山岩和碎石山组-清河沟组弧内盆地碎屑岩组合,以及晚泥盆世圆锥山组岛弧火山岩组合;石炭纪绿条山组、白山组形成于沟-弧-盆体系中,以红石山-百合山结合带为界南北具有明显的差异性:绿条山组北区为低成熟度的弧间盆地北缘滨浅海碎屑岩沉积,南区为成熟度较高的弧间盆地南缘滨浅海-半深海碎屑岩沉积;白山组北区为晚石炭世继承岛弧火山组合,南区为石炭纪陆缘弧火山组合。双堡塘组和金塔组为后碰撞-碰撞后的裂谷盆地沉积,具有下部碎屑岩、上部火山岩的二元结构,化石组合指示其时代为早-中二叠世。

东海沉积盆地成因与油气资源评价研究

我国自开展东海油气勘探至发现春晓油气田，在东海总计发现油气田8个。但是，它们全部位于东海陆架盆地西湖凹陷西部与西南部，而在中国海域，东海陆架盆地拥有最大的面积，特别还包括冲绳海槽盆地与台西盆地，这三大盆地联合构成东中国海沉积盆地。域内现实存在复杂的盆地成因，典型板块构造沟-弧-盆体系地质构造环境和新层系、新领域、新类型资源潜力等问题。