边缘海盆地断层差异演化成因的数值模拟:以西湖凹陷平北斜坡带为例

东海陆架盆地中生代以来的成盆过程中,发育了大量陆倾控盆断裂,其发育模式与形成演化与东亚其他边缘海盆地差异明显。前人关注东海陆架盆地迁移特征,而忽略了断层差异演化的形成机制,对断层发育过程控制因素缺少深入研究。西湖凹陷平北斜坡带北部为海倾断层组成的断阶区,南部为陆倾断层组成的半地堑区,断裂差异演化指示着东海陆架盆地的成盆过程。本文通过离散元数值模拟,模拟陆倾和海倾断层的形成及演化,以探讨断层几何发育特征的控制因素。结果表明,岩性差异对斜坡带断层演化有较大影响,较高抗剪强度岩层破裂易产生陆倾控盆断裂,而低抗剪强度岩石则易形成向海倾断层。应力作用方向是区域差异演化的重要控制因素,岩石强度相同,应力作用方向相反时,断层倾向相反。盆地形成过程中发育众多凹陷斜坡,但坡度不是断层差异演化的主导因素。平北斜坡带和边缘海盆地的差异演化可能是由基底强度差异或应力方向差异导致的。本文利用离散元数值模拟平北斜坡带断裂差异演化过程,为东海盆地构造演化机制及边缘海盆地的形成提供了思路和理论依据。

西太平洋边缘海盆的形成与演化

从地球深部地幔流动引起的地质作用出发 ,结合裂谷的发展演化规律 ,认为地幔向东 (或南东 )的蠕散和流动促使亚洲大陆边缘地壳拉伸、变薄以致破裂 ,由大陆裂谷发展至弧后裂谷 ,形成西太平洋边缘海盆。最后提出边缘海盆发展演化的 4个阶段 ,即 :新生阶段 (郯庐裂谷系 )、幼年阶段 (冲绳海槽 )、青壮年阶段 (日本海 )和成熟阶段 (南海 )

中国边缘海盆地构造演化与油气分布富集规律

中国边缘海盆地处在欧亚、印度—澳大利亚及太平洋三大板块相互作用之新生代最活跃区域,其中,南部边缘海盆地尚受南海裂解扩张作用等多种因素的深刻影响,形成了具有断拗双层结构不同类型伸展型或伸展、走滑、挤压复合型盆地,沉积充填了古近纪断陷裂谷早期中深湖相地层及其烃源岩、古近纪断陷晚期煤系地层及烃源岩、新近纪拗陷期海相地层及其烃源岩,为油气形成奠定了雄厚的物质基础。受区域地质背景影响,边缘海盆地地壳性质及厚度从陆缘区到深海洋盆区具有逐渐递变的特点;盆地沉降沉积中心亦逐渐向深海洋盆迁移,导致其大地热流及地热场向洋盆区逐渐升高增强,加之与晚期新构造运动和烃源供给系统时空上的相互耦合配置,最终控制了边缘海盆地油气分布富集规律。

西太平洋边缘海盆的主要特征及成因探讨

太平洋西缘分布着一系列边缘海盆。这些边缘海盆形态各异 ,构造多变 ,是地球上独特的构造—地貌单元。通过分析边缘海盆的地质和地球物理特征 ,并从地幔运动引起的地质作用出发 ,提出西太平洋边缘海盆是由地幔向东的蠕散和流动促使地壳拉张。

边缘海盆地的形成机制及其对中国东南地质研究的启示

虽然有关边缘海的成因解释有“捕获机制”、弧后扩张（被动、主动）机制、陆内应力传播机制等，但迄今尚未有一种机制能统一解释所有边缘海的成因。边缘海的成因不仅是经典的沟－弧－盆二维剖面问题，而应是一个包括平面图上大陆板块的变形在内的三维问题。边缘海的研究能给我国东部、特别是东南地区地质研究提供有益的启示，它包括：慎重鉴别古岛弧、对变质带、古洋壳及洋盆规模；充分注意小块体之间的碰撞，古转换断层在本区晚中生代岩浆活动、大陆增生过程中起重要作用；相关盆地内的沉积物记录着丰富的大陆碰撞。

西太平洋边缘海盆地的扩张过程和动力学背景

西太平洋集中发育了全球 75%的边缘海盆地 ,这些盆地形成于始新世、渐新世—中新世和晚中新世—第四纪 3个边缘海扩张幕。文中介绍了边缘海盆地的基本特征和发育模式 ,详细讨论了西北太平洋边缘海盆地周缘板块构造时空格架及其对边缘海盆地形成、演化和关闭过程的控制作用。太平洋板块的俯冲及俯冲带的后退 ,印度—亚洲大陆碰撞的远程效应以及澳洲与印度尼西亚的碰撞是边缘海盆地的 3个重要的区域性控制因素。印度—亚洲大陆的碰撞所形成的向东和东南的地幔流可能推动了东亚大陆东侧和南侧俯冲带的后退 ,并引发弧后扩张作用。同时 ,由这一碰撞引起的东亚大陆边缘NE或NNE向断裂的右旋走滑 ,进一步影响和控制了边缘海盆地的几何学特征及演化。澳大利亚和印度尼西亚的碰撞阻碍了俯冲带的后退 ,导致了南海、Sulu海和Celebes海盆地的扩张终止。同时这一碰撞推动菲律宾海板块向北运移 ,并使Bonin弧与中央日本碰撞 。

西太平洋典型边缘海盆的岩浆活动

在发育有全球最大、最复杂的弧—沟—盆体系的西太平洋地区,集中了全球75%左右的边缘海盆(弧后盆地)。根据磁异常条带年龄,这些边缘海盆可粗略分为3个扩张幕。主要根据DS-DP,ODP和IODP计划实施以来所获得的成果,结合其他海洋调查航次研究成果,系统阐述了分属3个扩张幕的西菲律宾海盆(第一扩张幕)、南海—四国海盆(第二扩张幕)和冲绳海槽(第三扩张幕)—马里亚纳海槽内的岩浆活动特点。西菲律宾海盆(扩张时代为65～35 Ma BP)从原先的赤道位置迁移至现今的位置,其内存在如似正常洋中脊玄武岩(NMORB)、洋岛玄武岩(OIB)及弧火山岩等多种岩石类型,其地球动力学背景分别与弧后扩张、地幔柱及火山弧等背景有关,其复杂的构造演化样式需要进一步研究;四国海盆(扩张时代为27～15 Ma BP)是由古伊豆—小笠原—马里亚纳弧(IBM)裂解形成的,其内除发育正常(N)—富集(E)的洋中脊玄武岩(NMORB-EMORB)外,还在扩张停止的同时出现了板内火山作用,形成了中K-超K碱性玄武岩。四国海盆的扩张模式并没有从岩石学和地质年代学角度进行明确制约,板内火山作用的地球动力学背景也不甚清楚。南海(扩张时代为32～15.5 Ma BP)是由来自华南地块的一些微陆块向东南裂离后的海底扩张所形成,并在海底扩张后2～8 Ma出现板内火山作用,截止目前,并没有获取到洋壳基底样品,主要获取到了南海海山似OIB的玄武岩,未来需要从岩石学和地质年代学角度对南海海底扩张动力学和时代以及扩张期后的板内火山作用动力学背景进行进一步制约。马里亚纳海槽(扩张时代为5 Ma BP至今)为一年青的洋内弧后盆地,其北段处于裂解增进阶段,其内出露有似MORB(中南段)及介于似MORB与似岛弧岩石之间过渡类型的玄武岩(增进端);虽然在扩张时代上与马里亚纳海槽相当,但冲绳海槽(扩张时代为4 Ma BP至今)为一陆缘、初生弧后盆地,从西南往东北方向,不同区段处于不同的伸展发育阶段,西南段出露有似MORB岩石,中段岩石主要为玄武质岩石和流纹质岩石组成双峰组合,而东北段为中酸性火山岩。正在活动的马里亚纳海槽与冲绳海槽的岩浆作用研究应和其伴随的火山岛弧及其相邻的海沟处正在俯冲的洋壳板块结合起来,完整理解板块俯冲输入(subduction input)与弧及弧后输出(volcanic output)之间的关系,这将为揭示西太平洋地区构造演化提供重要证据。即将在西太平洋地区实施的IODP 349～352航次,为我国科学家提供了研究西太平洋地区构造演化的契机。

中国边缘海盆地构造演化与油气分布富集规律

中国边缘海盆地处在欧亚、印度—澳大利亚及太平洋三大板块相互作用之新生代最活跃区域,其中,南部边缘海盆地尚受南海裂解扩张作用等多种因素的深刻影响,形成了具有断拗双层结构不同类型伸展型或伸展、走滑、挤压复合型盆地,沉积充填了古近纪断陷裂谷早期中深湖相地层及其烃源岩、古近纪断陷晚期煤系地层及烃源岩、新近纪拗陷期海相地层及其烃源岩,为油气形成奠定了雄厚的物质基础。受区域地质背景影响,边缘海盆地地壳性质及厚度从陆缘区到深海洋盆区具有逐渐递变的特点;盆地沉降沉积中心亦逐渐向深海洋盆迁移,导致其大地热流及地热场向洋盆区逐渐升高增强,加之与晚期新构造运动和烃源供给系统时空上的相互耦合配置,最终控制了边缘海盆地油气分布富集规律。

西太平洋边缘海地质构造特征

本文综合、集成了关于西太平洋边缘海的地质地球物理调查成果和若干次大洋深海钻探成果，以及中国、俄罗斯、日本等学者多年的研究成果，系统论述了西太平洋边缘的基本特征。首先较为详细地描述西太平洋边缘海盆的形成年代、磁异常条带特征、热流与地壳结构、重力异常与火山地震活动，讨论了西太平洋俯冲带的分段性和蛇绿岩的发育，继而对发育在西太平洋北部边缘的海盆、尤其是与南海关系密切的日本海、菲律宾海、苏禄海和苏拉威西海的发育特征分别给予重点分析，最后论述了菲律宾板块的活动特征。

边缘海形成的形变与相转换模式的探讨

边缘海盆是大陆构造的延伸。构造体系的发展及其复合直接控制着海盆和岛弧的发展。但是，如何解释海盆和岛弧的地球物理特征及地壳结构的差异，并没有明确的论述。

西藏泽当—罗布莎蛇绿岩的地球化学特征及其构造意义

西藏泽当—罗布莎蛇绿岩是雅鲁藏布江蛇绿岩带的重要组成部分,受控于板块碰撞结合带。该蛇绿岩主要由变质橄榄岩、辉长辉绿岩及玄武岩等组成。变质橄榄岩具有低的A l2O3和CaO含量,以富Mg,贫Ti、∑REE为特征,与世界上典型蛇绿岩中方辉橄榄岩的特征值一致。辉长岩和玄武岩的主量元素、微量元素特征显示其含有洋脊拉斑玄武岩和大洋岛弧拉斑玄武岩的双重成分,其中高场强元素Nb、Ta、Zr、H f等亏损,大离子亲石元素Rb、Sr、Ba等相对富集,具有大洋岛弧玄武岩的特点。辉长岩在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图上为LREE亏损的平坦型,无负Eu异常,与洋中脊玄武岩类似。根据上述特征并结合区域地质构造特征,认为泽当?罗布莎蛇绿岩可能形成于边缘海盆地的海底慢速扩张环境。

56Ma:华南岩石圈伸展和南海张开的重要转折时间

广东四会 吴川断裂带茂名、三水、河源、连平 南雄等盆地火山岩的年代学、岩石学和钕同位素资料表明 ,在 92～ 38Ma存在连续的火山作用 ,并在始新世早期 (约 5 6Ma)火山作用源区从下地壳突然转向上地幔 ,标志着华南岩石圈在这一时间出现大规模伸展减薄。这一重大转折事件与菲律宾海、南海等东亚边缘海盆的最早张开密切相关。

西太平洋科学大洋钻探的地球动力学成果

西太平洋聚集了地球上大量的边缘海盆和俯冲带,在全球地球动力学研究中占有举足轻重的地位,一直以来都是大洋钻探的重点区域。文章通过归纳过去40年来科学大洋钻探在西太平洋的地球动力学成果,分析当前大洋钻探的现状,进而探讨仍然存在的问题及未来钻探的区域。钻探成果揭示了边缘海盆的演化过程,包括日本海盆的弧后海底扩张成因,菲律宾海的弧后扩张和残留弧的形成模式及南海构造演化过程。深海沉积物的研究及玄武岩的地球化学分析为海盆的扩张成因提供依据,同时为了解海盆扩张过程中的地幔演化过程提供重要信息。大洋钻探成果表明,俯冲倾角大小不仅影响俯冲工厂的动力学机制,而且对俯冲板块耦合性具有控制作用。目前日本南海海槽发震带钻探项目的最大钻探深度为3056米,未来几年有望获得发震带的岩石样本。对于西太平洋的两个重要构造单元-Shatsky海隆和翁通—爪哇海台的成因机制问题,大洋钻探获取的依据仍不能单一地支持某一个假说。在南斐济海盆及赫布里斯海盆发现的大洋红层的形成主要受控于海盆的海底扩张事件。苏拉威西海和南海发现的大洋红层直接发育在大洋玄武岩之上,可能为海盆的扩张起标定作用。虽然过去进行了大量的钻探工作,但因西太平洋边缘海盆具有很大的构造多样性和复杂性,仍然有很多科学问题有待进一步开展研究。

南海洋脊抽吸作用对其周边新生代玄武质岩浆活动的影响

洋中脊与地幔柱相互作用诱发的洋脊抽吸作用,被认为是产生富集型洋中脊玄武岩以及某些洋岛和海山的重要地质过程。但是,对于边缘海扩张是否同样会产生洋脊抽吸作用并控制其周边的玄武质岩浆活动,目前仍不清楚。南海海盆是世界上最大的边缘海海盆之一,它的扩张时间为~32~16 Ma。由于其周边分布有大量的软流圈来源的玄武岩,因而是讨论这一问题的理想研究区。文章对相对远离南海扩张中心的浙江省新生代玄武岩进行了K-Ar定年工作,发现浙江余姚的新生代玄武岩主要形成于渐新世至早中新世(32.2~21.7 Ma),属于南海扩张期的玄武岩。前人研究发现,南海周边的新生代玄武岩主要是形成于南海盆地扩张结束之后。结合前人数据和此次研究的年龄结果发现,越远离南海扩张中心,中国东南部的南海扩张期玄武质岩浆活动越密集。洋脊抽吸作用可以很好的解释这一时空分布规律,因为上涌的地幔流会汇聚在南海扩张中心的区域。而在浙江地区发现了南海扩张期玄武岩,则表明该区域深部的地幔流并没有受到南海洋脊抽吸作用的显著影响。

华南构造演化新思考兼论“华夏古陆”说中的几个问题

华南新元古代到早古生代是扬子活动大陆边缘构造“捕获”的一个边缘海盆地,其间充填了巨厚的复理石、砂、页岩沉积。早古生代晚期发生了福建沿海弧与武夷弧碰撞,这两个弧一起与扬子活动大陆边缘碰撞,产生华南造山作用,使华南边缘海沉积物发生变质作用,产生了强烈构造变形,形成一系列推覆构造和花岗岩浆作用。因此,华南是早古生代形成的造山带,而不是华夏地块(古陆)。但是仍然有学者沿用这个老“术语”———华夏地块,因此,产生了华南是造山带还是华夏地块的争论。专业“术语”反映学者的学术思想体系和今后的研究走向,因此有必要讨论华南的构造属性。还讨论了华夏地块问题,简述了关于地质构造单元命名的基本原则。

南海中部地震反射波特征及其地质解释

２０世纪７０年代以来，在南海中部海区开展了各种地震调查，为研究盖层和基底发育、断裂和岩浆活动、海盆成生演化提供了重要依据．在对南海中部海区４ １１２ ｋｍ ４８道反射地震资料解释的基础上，识别出了 Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６，Ｔｇ等五个反射界面；识别出了Ｉ～Ｖ五套地震反射层组，推测时代分别为上新世－第四纪、中新世晚期、中新世早－中期、渐新世和前渐新世．层组Ｉ～Ⅱ全区广布．在陆坡、岛坡区，层组Ⅲ以下层组主要见于断陷中；在深海盆，层组Ⅲ分布仍较广，除了在深海盆北段见到层组Ⅳ外，在西南次海盆剖面两缘也见到该层组．在东部次海盆剖面中还不同程度见到了双程反射时间为 ８．４～８．７ ｓ的莫霍面反射，埋深为 １０～１２ ｋｍ，地壳厚度为 ６～８ ｋｍ．西南次海盆水深和新生界基底埋深均比深海盆北段除外的东部次海盆深，分别为４ ０００—４ ３００和５ ２００～５ ５００ ｍ．根据年龄和基底深度关系经验公式，计算西南次海盆基底年龄为距今５１～３９ Ｍａ．地震反射层组解释和年龄一基底深度关系计算表明，西南次海盆形成并非晚于东部次海盆，而是同时或早于东部次海盆。

楚雄盆地油气资源亟待勘查发现

中国南方(四川盆地除外)海相中、古生界油气勘查已有半个世纪的历史,其中的楚雄盆地因具备形成大中型油气区的物质基础和有利的构造环境而成为油气勘探的突破口。楚雄前陆盆地烃源岩主要发育在-C1、O1—2、D1—2、T3y、T3l、T3g、T3s及J1—2中,盆地内2个重要的储盖组合分别为中上泥盆统—上三叠统下部海相层和三叠统上部陆相层—中下侏罗统。中国南方油气勘探战略思路是绕着地台边缘走,因为地台上生烃条件不好,加之后期改造变形复杂、抬升强烈、演化程度高等,不利于油气藏形成。

藏南地区晚白垩世岩相古地理初步研究

通过对藏南地区上白垩统沉积特征及沉积相进行综合分析,初步地恢复了该地区晚白垩世岩相古地理。该地区自南向北沉积水体逐步变深,沉积相带展布依次为滨海相、浅海陆棚相(外陆棚和内陆棚亚相)、大陆斜坡相及深海盆地相,局部地区浅海陆棚相之上发育碳酸盐岩礁滩相和孤立台地相等。盆地性质总体上仍然为被动大陆边缘海盆,但已具备周缘前陆盆地雏形。

内蒙古苏布格塔蓝闪石片岩基本特征及成因分析

苏布格塔蓝闪石片岩赋存于奥陶纪哈拉哈河组地层中,岩石组合类型多样,据蓝闪石光学特征及电子探针分析结果,认为本区的蓝闪石属铁蓝闪石。蓝闪石片岩的标型矿物组合以蓝闪石+绿帘石+阳起石+多硅白云母+榍石为特点,由泥质碎屑岩变质重结晶形成,原岩形成环境为大陆边缘海盆地。其变质成因,属于与板块运动有关的区域低温中高压动力变质作用形成。