台湾周围弧-陆碰撞的构造特征

大约自10Ma以来,南中国海板块沿马尼拉海沟的俯冲作用,已经在台湾和菲律宾海板块之间产生了一个弧-陆碰撞系。吕宋火山弧从东南向台湾方向的斜向碰撞作用使得该区碰撞前的沉积环境和构造特征发生了显著的改变,并使东南亚被动大陆边缘在中生代末以来进入相对稳定的旋回式沉积作用。碰撞作用的结果。不仅使得台湾中部地区快速隆起,而且台湾东部纵谷缝合带以西的碎屑楔状体组成的逆冲-褶皱带也产生弯曲。在过去的1.1Ma期间,中央山脉隆起的速率已从每年6mm增加到大约10mm。在西部山麓带到中央山脉西边,软弱的第三纪岩层中,褶皱作用和逆冲作用尤为强烈,它沿西北方向一直向前几乎影响到最前沿,那儿由固结的燕山造山带形成的台湾海峡地区为代表。这个薄皮构造的波前缘已经明显地自东向西逐渐移动。     

美国科迪勒拉西部新第三纪抬升及拉张是地幔羽引起的吗?

美国科迪勒拉西部许多地区尽管拉张强烈且地壳很薄,但其地表仍抬升到海平面1km以上。因此该区不能认为是均衡地浮在均一地幔上的厚地壳,何况穿过该区岩石圈地幔和/或上部软流层的厚度和密度一定是变化的。我们借助对地壳厚度及密度的制约对科迪勒拉西部地幔岩石圈及软流层中肯定产生的剩余质量亏损进行了模拟。该区在新生代一系列复杂构造事件如岩石圈的增厚、弧后拉张以及从俯冲到板块转换边界的过渡的过程中,突发了一个巨大热点。我们认为,科迪勒拉西部拉张区中许多独特的特征起因于黄石(Yellowstone)热点的地幔羽(mantle plume)。     

中国新生代地壳裂谷系的演化

新生代期间,太平洋板块的运动方向由北北西转为北西西,俯冲带更向东移,中国东部的构造环境发生了显著变化。弧后盆地开裂又被充填。在亚洲板块与向西运动的菲律宾海和与太平洋板块相互作用的广阔构造体制下,发生了中国东部的裂谷作用。裂谷作用可以分为早第三纪裂谷作用和晚第三纪—第四纪裂谷作用两期。在中国西部,尤其是在青藏高原,裂谷作用是在会聚板块运动占主导的造山环境下产生的,并与陆内大型走滑断层相关。于是,中国东部可以划分出11个裂谷,中国西部可以划分出四个裂谷。控制中国东部地壳裂谷系形成的关键因素是先存构造要素的相互力学作用,构造环境和应力场的     

变质核杂岩中大规模低角度正断层作用的古地磁证据

对于沿低角度主剥离断层(正断层)是否出现大规模伸展变形还普遍存在争论.西部盆岭区出现的大量的新生代伸展变形以及与其有关的主剥离断层被普遍描述为沿地壳穹窿(即变质核杂岩)分布的近水平构造(MCCs).一类模式认为,MCCs代表由倾斜到近水平产状的原始高角度正断层圈定的地壳尺度的断块.较多的动力学模式指出,初始近水平断层由于均衡补偿而导致弯曲,到活动期的高角度正断层,最后转为近水平构造;这些模式均要求,MCCs主剥离层及其下盘具30°～60°的倾斜.我们认为,变质核杂岩剥离断层初始为近水平或低角度构造.我们利用南山未变形部分和南部盆岭区的标准新生代变质核杂岩(MCC)的古地磁资料对这些模式进行检验.对比均分时间间隔内古地磁场方向未能获得下盘倾斜的证据.因此,我们推断南山主剥离断层是以10°倾角的低角度伸展构造活动的.     

薄皮构造带的应变和构成史——穿过苏格兰西北部阿辛特区的莫因逆冲断层带上的几个实例

穿过阿辛特区的莫因逆冲断层带是个向前陆扩展的薄皮逆冲断层带的典型实例,对于研究与逆冲断层有关的褶皱、变形作用产生的结构和应变,以及研究复杂的增量应变的历史是理想的实例。离散的运动方向、斜向褶皱、双重构造(duplex)带和垂直于主要运动方向的拉伸应变等,全都可以用逆冲断层的扩展来解释,扩展结果引起了斜断坡至断坡的发育。大多数逆冲断层都沿运动方向从基底往上切断盖层,但是还有逆冲席体的局部的拉伸性塑流与变薄。在阿辛特北部,此逆冲断层带包括有一条宽阔的、直立的左旋剪切带,这个剪切带范围内前逆冲断层、后逆冲断层以及伴生的褶皱、劈理等都与总的运动方向斜交。本文提出,在该剪切带以北,那些逆冲断层都运动得更远,很可能是盖在较厚层的下面,而在此剪切带以南。则运动是更加断断续续的,很可能是盖在较薄盖层的下面。这种变化很可能归因于逆冲断层的几何特征。在莫因逆冲断层带以东的莫因系地层里的改变,导致了整个莫因逆冲断层线上重力位能的变化。     

逆冲系统中侧向褶皱的识别——以科比耶尔和贝蒂克科迪勒拉山脉为例

在褶皱逆冲带中常可到褶皱轴几乎与平均构造运移方向平行的褶皱,特别是在弧形带边缘。这样的构造通常用构造叠加来解释,但在某些情况下,用侧向褶皱解释这些构造更接近实际。侧向褶皱是从侧向下盘断坡继承发展起来的,开始形成时与构造运移方向大致平行。为了识别前缘褶皱和侧向褶皱,我们根据两个地区的野外实例建立了数个标志,这两个地区是:贝蒂克科迪勒拉山脉(西班牙西南部)和科比耶尔逆冲前缘(法国比利牛斯山脉东北部)。这些地区均发育有与区域构造运移方向平行的褶皱。前缘褶皱和侧向褶皱的差异涉及到几何形状、构造演化和包含叠瓦柱的顶板地层中应变调整方式。注意到在一个双重构造或一个断夹块上沿垂直于运移方向的顶板岩层被减薄。我们对伸展地区进行了详细观察,并用这两个地区的例子进行说明,这样我们就可以解释这些造山带的某些构造问题,如,逆冲序列和与逆冲有关的劈理的演化。     

印度—欧亚板块边界的活断层,应力场及板块运动

详细的航摄照片解译和野外研究已揭示出,在喜马拉雅及其邻近地区有很多活断层。该地区的活断层是最近及新近由于印度板块和欧亚板块之间的大陆碰撞而产生地壳运动的直接标志。沿喜马拉雅前缘,倾滑断层连续延伸到主边界断层和喜马拉雅前缘断层两大构造。其走向在喜马拉雅东部为E—W向,而在其西部则为NW—SE向。据初步估计,由于活断层作用,沿喜马拉雅前缘断层的平均转换速率为 5mm/a。在喜马拉雅山系,在喀喇昆仑断层向南延伸到尼泊尔喜马拉雅山脉一线上,已发现了几条NW—SE向雁列式走滑断层。沿着这些断层,总是可以辨认出一些河流和山脊的右旋平错。在喜马拉雅山系,正在活动的逆冲作用是罕见的,可是沿走滑断层却发现向北的滑落。在喀喇昆仑断层东部及其南部,在西藏南部发育了大量的N—S向正断层。     

环太平洋海沟结构与构造

为研究环太平洋海沟已将可供利用的深海资料,经过挑选的地震反射、地震折射、重力资料及卫星测高资料予以汇集。这项研究的目的在于描绘环太平洋海沟的结构,确定其系统的构造关系,评价控制沉积俯冲和(或)增生的因素。我们的研究揭示出:当海洋板块弯曲向下进入俯冲带时,在海洋板块中普遍形成了地堑和正断层,而且这些构造在仰冲板块的沉积俯冲作用和构造侵蚀作用中起着重要作用。我们在所有环太平洋海     

冲断层前锋的分类

本文通过对冲断层前锋构造样式变化的研究,来确定它们代表的是典型逆冲岩席发展的不同阶段,还是代表造山应力的衰减的独特事件.冲断层前锋可分为"隐伏型"和"出露型".前者底板冲断层在地下即消失,后者则出露于同构造期地面.隐伏冲断层前锋又可再分为两类:第一类逆冲断层前锋终止于宽阔的低应变带;第二类终止于高应变带.出露型冲断层前锋可以显示较大的水平位移(强烈出露),也可以只有约1km的有限位移(轻微出露).断尖固着的冲断层前锋表现出高应变和无序逆冲作用.不同类型的冲断层前锋由缓和的断尖线背斜和走向滑动带相连.多数逆冲断层前锋类型均反映了典型逆冲岩席的不同发育阶段,但第一类为特殊的冲断层前锋,属非典型演化.     

挪威西部Sunnfjord Staveneset地区加里东期挤压构造和造山晚期伸展构造

研究区位于挪威西部,是Kvamshesten伸展剥离断层带(KDZ)上盘的一部分。KDZ下盘为含榴辉岩的下地壳岩石,上盘是一套前寒武纪基底-盖层对组合。盖层由志留纪大陆边缘沉积物,一套志留纪仰冲混杂岩和一套晚奥陶世蛇绿岩以及泥盆纪Kvamshesten盆地沉积物组成。盆地沉积岩系与前泥盆纪岩石为不整合沉积接触关系。蛇绿岩仰冲和加里东期Scandian造山运动发育一套绿片岩相条件下的倒向SE的挤压构造。随着造山垮塌的开始,中上地壳形成了伸展剪切带,使挤压剪切带与组构重新活化,继承性组构的运动方向逆转,从上盘向SE运动转为向NW向运动,区域伸展构造叠加在挤压构造之上。Staveneset地区造山垮塌早期阶段的主要构造特征是,不对称向西倾倒褶皱使主期挤压叶理发生反向褶皱作用,和混杂岩带中沿软弱岩层的NW和W向剪切和半韧性断裂。挤压组构与最早伸展组构之间不存在变质间断,然而,伸展构造发育在脆性逐渐增强的条件下。泥盆系沉积在Kvamshesten剥离断层上盘的一套岩石之上,该剥离断层在晚志留世—早泥盆世时就已经历了显著的伸展变形和构造剥露。直到现在,在讨论泥盆系盆地形成的构造控制作用时,大多忽略了西挪威伸展剥离断层上盘伸展变形的作用。     

隐伏逆冲断层系

隐伏断层已从全世界20个逆冲断层系中得到证实.隐伏断层从单条断层、断层组或整个逆冲断层系的形式产出.上覆盖层通过反冲作用、互冲作用(Coupling)、前冲作用和沉积作用与隐伏逆冲断层系统的形式相适应.其中,前三者与前构造盖层的有关重要性,表示在反冲作用-互冲作用-前冲作用的三元图中.隐伏系统的前构造盖层的变形,或者通过互冲作用与前冲作用的联合作用产生,或通过反冲作用与互冲作用的联合作用而形成.     

岩浆活动是否影响低角度正断层作用

人们很早就认识到,美国科迪勒拉西部经历强烈伸展作用的地体普遍发生了同伸展期岩浆作用。岩浆侵位对围岩的局部应力场能产生重要影响。由于断层上盘的重量造成低角度断层上正应力增大,使这类断层运动越来越难以发生;但是主应力方位偏离垂直和水平方位时,将易于形成低角度断层面。作者认为,当中地壳岩浆膨胀速率大于区域伸展速率时,地壳内的水平应力将会增加,并使主应力的大小和方位发生变化。均衡力与持续的岩浆活动的共同作用,可以形成科迪勒拉西部变质核杂岩内常呈背形或穹窿的拆离面。随着正断层作用的进行,岩浆的热软化作用使中地壳均衡效应趋于活跃。     

俯冲缝合线向大陆板块方向快速后退过程中蛇绿岩的生成和侵位作用

在如何认识许多蛇绿岩的成因和意义方面,一个悬而未决的问题就是岛弧蛇绿岩的地球化学特征和强烈的地壳扩张构造特点是否相吻合。本文提出了一个假说,认为蛇绿岩的特征与蛇绿岩侵位的运动学过程有关。蛇绿岩的侵位,尤其是在被动大陆边缘上的侵位,很可能是由于洋内俯冲作用造成俯冲板块向大陆外侧方向倾斜,蛇绿岩就是俯冲带的上盘。如果大陆板块与俯冲岛弧后面的板块具运动学联系,在大陆和弧后大洋板块处于相对静止状态的特定条件下,表壳俯冲带的扩张将使俯冲缝合线以一定的俯冲速度后退。因此,在蛇绿岩产生的岛弧构造岩石环境中,由蛇绿岩侵位于大陆边缘上时板块形态所限定的强热扩张作用将会产生具独特构造和地球化学特征的蛇绿岩。含大陆板块和弧后板块之间的这种运动学联系可能是因为它们本身就是一个大板块,或是两个大板块,但它们的运动与蛇绿岩微板块插入以及大陆之下的粘性拖曳无关。     

西班牙加利西亚华力西造山带中逆冲断层、伸展断层与花岗岩侵位之间的构造关系

Hombreiro深成岩体位于西班牙华力西构造带北部,是同构造期侵位的花岗岩.我们从岩体内获得了新的构造和岩组资料.该深成岩体表现出两期塑性变形特征:第一期变形与Mondonedo推覆体运动有关,其剪切方向为顶部向东;第二期变形与比韦罗断层(Vivero)有关,为顶部向西的伸展剪切.这两期变形均形成于高温条件下,接近于花岗岩的固相线温度,表现出石英[c]轴滑移组构特征.由此证明,伸展断层是在Mondonedo推覆体逆冲之后不久即开始活动的,因为Hombreiro花岗岩在逆冲作用期间侵位.我们认为比韦罗断层的形成位置是由一组花岗岩体侵位引起的地壳不稳定性控制的,并对这条断层的下盘地块进行了详细研究.     

上白垩统至中新统碎屑楔状体在伦巴第南阿尔卑斯山脉变形史中的意义

发育在南阿尔卑斯山脉的上白垩统至中新统浊积岩系形成两大碎屑楔状体,代表阿尔卑斯山脉南界同造山期盆地的充填过程。上白垩统和渐新统—中新统碎屑楔状体记录了白垩纪和晚第三纪大多数重要的逆冲事件,依此可确定逆冲作用的发生时间。这些逆冲构造作用影响了基底和盖层,并控制了盆地边缘的同构造活动性。在这两期逆冲构造运动之间,始新世—渐新世时侵入体入侵,晚始新世逆冲前缘向南推进,形成Ternate组碎屑沉积。晚第三纪的多期构造运动实际上是对先期构造的改造作用,形成了自北部的基底推覆体至南端的滑脱盖层一整套构造体系。最近一期的构造运动形成了“Flessura Frontale”南部的褶皱逆冲带及其北面雁列的奥罗别叠瓦状背斜构造。从CROP 88实验所提供的地震图象资料可以看出,上述解释是正确的,目前的构造体系发育在一与南阿尔卑斯山脉隐伏前缘基底冲断层相连的滑脱层上,为异地产物。     

澳大利亚——斑达岛弧碰撞力学

在澳大利亚大陆北缘与松巴—塞拉姆的斑达岛弧之间正在积极地碰撞。在松巴岛以西,印度洋板块正在向大洋俯冲系中东南亚南缘之下的爪哇海沟中俯冲下去,伴随有洋底增生杂岩和弧前盆地,其后侧是积极活动的火山弧.松巴做大陆岛是弧前盆地的异常特征。在松巴岛西南澳大利亚边缘沉积开始进入俯冲系的部位,变形前峰带向南隆起,增生杂岩升出海平面。此处的弧前盆地宽达400km,但向东却减小到150km,这是因为澳大利亚大陆架的前进而使变形前峰带向北推进了。在帝汶海槽中,达到中侏罗纪破裂不整合面的澳大利亚边缘沉积上升隆起并向南逆冲,形成了一系列向帝汶南岸的海脊。增生的澳大利亚沉积出露于Kolbano地     

阿拉斯加东南部朱诺金矿带流体循环、成脉作用、区域变形和深成侵入作用间的成因联系

朱诺金矿带中的含金石英脉系分布于阿拉斯加海岸山脉西部边缘一个长约160km、宽约5～8km的地带内。矿脉赋存于邻近岩带边界中白垩纪逆冲式剪切带内。据大量矿脉方位和剪切方向资料分析确定的应力特征为:最大主应力轴为NE—SW走向,近于水平,最小主应力轴近于垂直。这种局部应力特征与始新世远场板块的应力特征是一致的。矿脉形成的同位素年龄指示,流体发生循环的时代介于56.5～52.8Ma之间,说明矿脉形成与早始新世板块运动的变化有成因联系的结论一致。同时,成脉作用与较晚期的快速剥露作用和紧邻金矿带侧面的深成侵入活动是同步发生的。作者提出以下模式:相互作用的构造事件促进了断层阀的活动,并导致矿脉沿着现已剥露的剪切带发育。     

古构造在东非裂谷形成和演化中的作用

通过对比东非裂谷与古构造的发育位置发现,各裂谷区段通常位于与岩石圈缝合线相关的前寒武纪地壳韧性前缘陡冲断层之上.地壳深部糜棱带的韧性伸展活化形成拆离断层,产生初始盆地.最初的断裂发生在岩石圈地幔的缝合带之上,地壳和地幔变形之间没有联系.转换断层带是由代表古横向陡冲断层的NW-SE向大型横推剪切带演化而成.而其它一些NE-SW向深部古老构造的活化形成了相当于大型张裂隙的盆地.自渐新世以来,因阿法尔热点引起的岩石圈大陆破裂(组成东非裂谷)自其起点逐渐向南扩展.从几个原始盆地开始的大陆破裂的扩展在时间和空间上是不连续的.这些原始盆地随后相互连接,形成横穿古前缘或横向陡冲断层及表层走滑断层的裂谷主干分支,当被切割的古大断裂与近NW-SE向的区域运动方向平行时,交会带就发育转换断层.     

造山期后盆岭伸展作用的运动学模式

拉夫特里弗(Raft River)伸展剪切带出露于阿尔比恩(Albion)-拉夫特里弗-克劳斯克里克(Grouse Greek)变质核杂岩中.韧性变形的研究表明,这个伸展剪切带与第三纪加厚的科迪勒拉地壳晚造山期塌陷作用造成的地壳伸展作用相对应.纯剪和简单剪切混合产生的递进变形形成沿剪切带的复合应变型式.我们提出了一个数字运动学模型,它能反映脆性伸展的上盘岩石与未变形的下盘岩石之间由伸展量不同而引起的沿剪切带的应变变化情况.关于造山后期地壳伸展作用假说必须包括韧性下地壳中弥漫的均匀伸展和流动以及中、上地壳中局部的伸展剪切带.     

华北克拉通东部新生代碱性玄武岩源区研究概述

随着分析测试技术的发展,和有关项目的开展,国内外学者对华北东部新生代碱性玄武岩研究已日渐深入,并积累了较丰富的地球化学资料。本文从本区新生代碱性玄武岩的地球化学特征出发,对玄武岩的成因、源区性质和深部作用过程进行了较为全面的总结。玄武岩地球化学特征表明其源区经历过不同程度的富集作用,来自俯冲洋壳的熔体/流体改造可能为源区富集作用的主要机制,从而形成类似OIB特征的大陆玄武岩,结合本区所处的大地构造环境,太平洋板块的俯冲可能是华北克拉通东部地区新生代岩浆源区富集的主要因素。