论秦岭造山带及其立交桥式构造的流变学与动力学

当前受国内外地学界广泛关注的秦岭印支造山带,其前身是地球自转速度缓慢变化过程中派生的纬向剪切力和重力共同作用下,于惯性力最大的上地壳所产生的受东西向走滑正断层控制的盆-山系,而不是洋壳俯冲形成的沟-弧-盆系;其造山机制是南秦岭断陷盆地上地壳底部刚硬的结晶基底,对北秦岭断隆山软弱的中地壳塑性层俯冲所造成的壳内冲叠造山带,而不是整个岩石圈对软流层俯冲导生的板块碰撞造山带;其动力是212 Ma前发生于加拿大安大略省直径100 km撞击坑的陨击事件,促使地球自转速度急剧变慢所派生的由南向北的强烈挤压作用,而不是地幔对流带动板块漂移碰撞;其超高压变质带是壳内俯冲动力作用所致,而不是陆壳俯冲到100 km以深温压环境的产物;其立交桥式构造,是异常地幔响应了地壳上部新产生的不同方向的中-新生代断陷盆地引起的重力失衡作用的结果,而不是地幔柱主动隆升造成与原来东西向造山带的非耦合关系.

秦岭—大别陆内造山带构造特征及抽拉构造造山模式

秦岭造山带是横贯我国中部著名的大陆造山带,是大陆构造中典型的陆内造山带。这种类型的造山带没有经历洋壳俯冲形成的那种主缝合带性质的造山带;也不是华北与扬子"板块"相互作用形成的对接或碰撞造山带;更不是所谓的复合型造山带。从秦岭造山带的组成、不同深度的结构特征、立交桥构造、盆-山转换中的结构样式、商丹带与勉略带的构造特征以及中央造山系(秦岭)中独特的南北向构造,深入讨论这些特征在秦岭造山带中的非板块构造属性;综合分析这些资料的基础上,建立了秦岭陆内造山带形成的抽拉-逆冲岩片构造(抽拉构造)模式。

松辽盆地“三层式”构造格局与深部找藏

松辽盆地是处于西伯利亚板块、华北板块和太平洋板块所挟持的构造地带,属于佳蒙地块中的镶嵌状微地块活动造山带,为中-新生代陆相含油盆地叠合于晚古生代海相盆地之上的延变型叠合盆地。盆地内中、古生代地层,均呈"水、火"二元结构;区内火山-岩浆活动频繁,并有三多(多期、多旋回、多侵入-喷发中心)特征;具有"双机"(有机和无机)、"双相"(陆相和海相)叠合成藏特点;"开"与"合"型构造活动是坍塌裂谷的表象,从地表(陆相盆地)—地壳(海相晚古生代残留盆地)—岩石圈的"三层式"构造格局研究,呈现了NNE-NE与EW向"立交桥式"构造样式。简而言之,松辽盆地为一破盆(断裂丛生、火山-岩浆活动破坏)、矿盆(盆内油气藏丰富、边缘多金属矿产广为分布)、热盆(地热梯度甚高)、浆盆(盆地内外大量火山岩及岩浆岩分布)、歪盆(中央隆起的两侧的凹陷和断裂均不对称)和水盆(自古生界至中、新生界沉积岩产出)。针对叠合盆地成藏作用,可将深部的海相碳酸岩型油气藏或火山岩型气田作为找藏主攻方向,提出了"区域展开、重点突破"的战略方针和具体的深部找藏建议。通过研究和预测,初步认为深部具有良好的找藏潜力,坚信定能实现"百年大庆"的宏伟规划。

秦岭—大别造山带(湖北段)重力场特征与造山带构造

利用区域重力资料,通过位场分离、转换技术,揭示了造山带深部构造特征。正的线状重磁异常带及各阶小波细节,清晰地反映了桐柏—大别及东秦岭造山带南缘缝合带的位置,特别是重力异常小波四阶逼近,深部构造特征更加醒目。在鄂西北地区岩石圈所呈现出的"立交桥式"双层结构中,自由空间、均衡重力、剩余重力异常及小波各阶细节明显地反映出相对浅部的造山带近东西向延伸的构造特征;各阶逼近结果则反映了相对深部的地壳-岩石圈地幔南北向伸展的构造特征。应用地球物理资料来研究地球岩石圈结构、构造,除深层地震外,区域重力也是最有效方法手段之一。特别是近年来二维小波变换技术日趋成熟,为应用区域重力资料解决诸如造山带深部构造等疑难问题提供了新的手段和工作思路。

东北地区复合造山作用与松辽盆地深部找藏方向探讨

我国的东北地区为西伯利亚板块、华北板块及太平洋板块所挟持。自元古代古大陆裂解以来,经历了兴凯期、加里东期、华力西-印支期、燕山期及喜山期的造山作用,形成增生镶嵌状结合的地质块体。区内复合造山活动具有多期性、叠置性、结构复杂性、造山过程长期性和大陆增生性等特征。在晚古生代,沿华北板块北缘的华力西造山带范围内,沉积有呈三角形的石炭-二叠纪海相盆地。全区现今的构造组合,主要取决于晚侏罗世-早白垩世的构造-岩浆事件。区内含油盆地的成因是与地表-地壳-岩石圈"三层式"构造结构呈"立交桥式"的样式相关,同时据地震S波资料证实的太平洋俯冲与软流圈呈"蘑菇云状"的地幔隆升也有联系。由于地壳相互之间碰撞、挤压、底侵、拆沉、熔蚀、减薄、下沉等复杂的深部过程影响,形成了中新生代裂谷型陆相盆地与石炭-二叠纪海相盆地叠合而成,故命名为延变型复合盆地。针对控藏的地质条件,提出今后深部找藏的主攻方向和建议。