准噶尔弧后盆地与弧后残余盆地

准噶尔盆地是由准噶尔及吐鲁番、哈密地区石炭纪弧后盆地未完全关闭演化而来的二叠纪-侏罗纪弧后残余盆地组成。白垩纪-第三纪则是起源于特提斯区的板块运动对这里的挤压与走滑运动,在天山山前形成的类前陆盆地。多旋回叠加盆地控制了盆地的构造格局与热演化,扩大了盆地油气勘查领域。     

苏门答腊斜向俯冲系统中前弧高地和盆地的发育

通过对苏门答腊弧前斜向俯冲系统构造变形作用进行分析,对苏门答腊斜向俯冲系统中弧前高地的隆起机制和弧前盆地的形成进行分析。研究表明,苏门答腊弧前高地的发育归因于以下过程:挠曲抬升,盆地倒转,较老增生楔形隆起以及增生楔向陆边缘的反冲。最新的地震反射资料表明,向沟槽发散的逆冲断层和向弧发散的逆冲断层之间的相互作用在弧前高地隆起过程中起到了重要作用,弧前高地隆起的沉积物是先前在弧前盆地中形成的;弧前高地和弧前盆地的现今形态与上新世增生楔和上覆弧前盆地沉积物的隆升有关。不论俯冲系统的倾斜度是多少,苏门答腊弧前区域都以挤压作用为主,这在形成新近纪平行于沟槽的盆地沉积中心起着重要作用。图10参55     

东北日本弧内俯冲带的磁性模式

1 前言为估算磁性边界深度,现已创造了几种磁力谱分析方法。Speetor等(1970)提出了估算磁性体组合表面起伏的平均深度的方法,Bhattacharyya等(1977)介绍了磁力资料谱矩用于计算单体几何形状的方法。这些计算法是根据Bhattacharyya(1966)介绍的三维模式推导出的。海洋磁异常通常是在一维线形体中测得的。因此,在计算洋壳磁源的几何形状时,一个水平方向上长而薄的磁化体模式是十分有用的。由于居里转变深度(居里深度)与最深存在的铁磁性矿物有关。因此,运用大量数据通     

岛弧、深海沟和弧后盆地

<正> 1 前言 链状火山、海沟和弧后盆地绵延于西太平洋边缘,北起阿留申群岛,南至印度尼西亚和新西兰。可与这里大部分海底火山相提并论的陆地火山,只有像1991年猛烈喷发的菲律宾皮纳图特一类火山。过去10年来,利用海洋地质和地球物理新技术进行的勘探。已经改变了我们对这里的海底和发生的各种过程的认识。这些新技术主要有:     

南菲律宾海残余弧和弧后盆地的间发性活动

从“格洛玛·挑战者号”59航次的钻探资料所推断的南菲律宾海岛弧—弧后盆地复合体的渐进演化对可能发生在具有弧后扩张体系特征的会聚板块边界上的构造过程给出了重要的边界条件。正如先前已认识到的,现代马里亚纳弧的前驱残余弧及介于其间的弧后盆地是自西向东渐进发展的,依次形成了帛琉—九州脊,帕里西维拉盆地和西马里亚纳脊,最后形成了现代马里亚纳海糟和马里亚纳弧。新的资料说明,弧后扩张的初始时期与其说如同先前认为的与岛弧火山活动的主要时期相一致,倒不如说与岛弧火山活动最小的时期相一致。依据火山碎屑岩岩屑的极快速堆积和在脊上的钻孔所穿过的岛弧拉斑玄武岩流可以识别出,32百万年前的渐新世末在帛琉—九州脊上发生了一次较大的火山脉动。其后不久,即30百万年前,岛弧火山活动减弱,似乎与岛弧沿其岩浆轴的分开及形成帕里西维拉盆地的海底扩张作用的开始相一致。在中新世早期到中期,在帕里西维拉盆地内的扩张作用停止以前,岛弧火山作用又一次开始影响老的帛琉—九州弧的向东开裂的弧前地段。这次火山活动产生了新的西马里亚纳弧,它是由一条新的活火山带连结在老的帛琉—九州弧前区的西沿上形成的,并继续到中新世的晚期。在西马里亚纳脊上的钻孔中发现的大量的火山碎屑岩岩屑表明,这第二次火山脉动在11—9百万年前达到了高潮。稍后,火山活动减弱,它再一次地与岛弧沿岩浆轴的分开和海底扩张作用的开始相一致。在这第二次扩张事件期间,在马里亚纳海槽内,另一条新的活火山带开始出现在向东开裂的弧前地段的盆地边上,这一次发生在西马里亚纳弧的东移弧前区后面。这一最新的活火山带与老的西马里亚纳弧前区一起组成了现今的马里亚纳弧。因此,虽说活动的马里亚纳弧的每个残余弧的西部都只包含着岛弧火山活动的部分记录,但是活动弧的弧前区(它合并了西马里亚纳弧的老的弧前区和老的帛琉—九州弧的弧前区)却包含了岛弧从大约40百万年前到现在的渐进演化和发展的全部记录。火山活动最小期的分布是与初始弧后扩张事件相一致的。对这种间发性活动的解释可能在于象对全球的弧后扩张体系不对称向东迁移的解释一样,是岩石图之下的一种向东流动过程。这种1—1.5厘米/年数量级的向东流动可能足以使西倾的板块变形,以至使板块断裂、俯冲、中断,并因此而需要一个恢复俯冲的时期,从而遣成了在岛弧火山活动和弧后扩张中观察到的间发性。     

残留弧后盆地及其辨识准则和实例

准噶尔、塔里木和柴达木通常被认为是造山带周围的克拉通断块,因此,被称为山间盆地.作者主张这些盆地可以与黑海和里海盆地相比较,并提出准噶尔盆地形成在石碳纪,塔里木和柴达木盆地形成在二叠纪,它们是古生代亚洲南部活动边缘火山弧后面的残留盆地.这些盆地中新生代沉积物下覆层存在特大正磁异常表明,在盆地的最深处沉降有大洋岩石.在这些盆地中最老的沉积物很可能是海相页岩.在晚古生代至三叠纪期间的弧-陆碰撞后,盆地部分闭合.这些受到限制的盆地中的静海沉积物是该盆地新近发现的高产油田的很好的生油层.准噶尔、塔里木在它们与张开的海相连之后,在大陆沉积作用下成为一个内陆盆地,尔后,这些盆地被上升的山带分隔开.在构造沿晚第三纪断层重新活动以前,盆地的均衡沉降允许盆地堆积较厚的中生代和早第三纪沉积物.     

弧后盆地的形成和蛇绿岩的成因

<正>1 引言 西北太平洋以沿欧亚大陆边缘存在一些弧后盆地为特征,最广泛研究的盆地之一是日本和欧亚之间的日本海。解释日本海的起源和演化是一个有意义的科学课题。日本海的张开和在日本中部一条小的但明显的蛇绿岩带的出现被认为不仅在它们的地质时间表上而且在这个区的构造环境上相互有联系的(Arai等,1991)。 日本海的构造演化(图1)早已引起地球科学学者们的注意。日本海形成概况最早由Terada(1934)讨论过,他根据日本海的水深特征指出,此盆地是通过陆壳裂谷作用在日本陆块漂移出欧亚大陆(西伯利亚陆块)之后形成的,并在日本陆块之后遗留了作为残余陆地碎块的滩地和高地。此后,日本海和其周边的地区,即日本、朝鲜和俄罗斯的滨海,成为广泛地球科学研究的对象。很有系统的介绍这些课题最近已由大洋钻探计划调查组进行过(Tamaki等,1990,1992)。     

西北太平洋弧后盆地的热流和岩浆活动

西北太平洋有许多弧后盆地。尽管这些盆地已作过严密研究,但有关它们的起源和演化仍争论不休。热流资料反映了弧后盆地的构造和岩浆过程,对讨论弧后盆地深部过程中是重要的。理解高热流起因,就使得可讨论地壳和上地幔的深部过程。本文着重于探讨热流与岩     

西太平洋内弧后盆地扩张方式

<正>1 引 言 对弧后盆地的形成已提出了几个模式。可是看来还没有一个关于弧后盆地形成的统一解释(Tamaki和Honza,1991)。在西太平洋内与弧有关的大多数弧后盆地似乎是第三纪来形成的(表1)。弧后盆地看来与俯冲活动有紧密关系,俯冲活动也对应于边缘盆地形成的持续时间。这种关系在位于太平洋板块中部和西南缘的第三纪弧链的弧后盆地内得到很好证实 (Honza,1991)。 在弧后盆地内,扩张轴的方向通常不能用来寻找欧拉极,它与转换断层外交。这与洋中脊完全不同,在那里脊在大环内垂直于转换断层走向;可是,起伏出现在大多数脊内。斜向扩张可归因于与张开初期侵入作用有关的低的软流圈粘度,这正如在雷克雅内斯脊内所表明的,在那里该脊与冰岛火山中心相关。 据认为,在大西洋陆缘,在初始大陆裂谷作用期间有岩石圈的拉张,在那里岩石圈拉张通过被动上涌的较流圈的去压作用引起了部分熔融。在弧后盆地的初始裂谷阶段,也被认为有一些拉伸陆块的残余体,如在日本盆地所指出的(Tamaki等,1992)。这些碎块正如在大西洋边缘所认为的有侵入作用。 第二期是洋壳侵位在与扩张作用有关的盆地中心区。在这时期的大多数弧后盆地通过大     

俯冲带:比较俯冲学简介

在一定程度上,海沟—岛弧—弧后体系的俯冲模式是作为海底扩张的逻辑结果推导出来的。用该俯冲模式,可以轻易地解释该体系内的许多特征。例如,逆断型板内地震和沿和达—贝尼奥夫带的深震。但有些特征,如弧后区的广泛扩张和高热流的发生,以及弧系的火山活动,用该模式却很难解释。解决此类问题的一种途径或许可在“比较俯冲学”中找到。所谓“比较俯冲学”,即承认存在两种本质不同的俯冲方式:1)智利型,其在岛弧和弧后区造成挤压应力体制;2)马里亚纳型,其造成的是引张应力体制。本文参照最近DSDP在活动边缘的钻探成果,讨论了这两种俯冲方式对于某些构造问题(如垂直运动和海沟内的沉积加积)的含意。在探讨出现两种俯冲方式的原因时,本文提出,弧后区大规模的热体制和应力体制可能不是简单俯冲的直接产物,而是一些包含有大得多能量的附加因素(如与主要板块的运动有关的地幔流)所造成的。最后,本文还强调指出了俯冲带的各种碰撞、加积和侵蚀活动所可能具有的意义。     

塔里木中新生代盆地扩张和盆地俯冲与地幔柱

塔里木盆地自二叠纪以来,历经盆地扩张和盆地俯冲以及陆内造山作用的过程.盆地扩张和盆地俯冲是与地幔柱活动相互关联的地质作用,即由于地幔柱的形成和演化,塔里木地区的岩石圈是一个降温过程.早二叠世时,由于热地幔柱上升活动,引起在大陆壳区首先形成巨大的热穹窿构造,再进一步发展演化,形成地堑和断陷盆地.晚二叠世—三叠纪,盆地中部因在早二叠世地幔柱物质喷发后,热上涌减小,再之,由于位于克拉通,地幔岩石圈减薄程度相对较低,古地温较低,达不到产生伸展断陷盆地的临界值,形成陆内坳陷盆地;在盆地边部,由于地幔物质上涌,由盆地中部向四周产生强大的挤压,天山和昆仑山山系快速隆升,向盆地大规模冲断,分别形成两个陆内前陆盆地.侏罗—白垩纪,塔里木地区的岩石圈是一个降温过程,由于热沉降,形成陆内坳陷盆地.新生代,该区经历一个相对较快的降温过程,这一过程对应着大陆聚合、俯冲、逆冲推覆、碰撞造山等各种汇聚—碰撞—挤压环境,由此造成塔里木盆地四周山系不断上升,山系向盆地仰冲,盆地俯冲.正是由于地幔柱的形成和演化,致使盆内扩张,盆边向山内俯冲,发生陆内造山作用.塔里木中新生代的原型盆地有:横张裂陷盆地(早二叠世);陆内前陆盆地和陆内坳陷盆地(晚二叠—三叠纪);陆内坳陷盆地(侏罗—白垩纪);晚期前渊盆地(新生代).     

俯冲形态、岩浆弧位置和弧—弧后区地质构造的控制因素:讨论

<正> Jacob等(1977)曾认为毗邻东阿留申海沟的聚敛边缘上的陆架和陆坡完全为晚第三纪和第四纪的增生沉积物所覆盖。Cross和Pilger(1982)以及Pilger(1981)曾使用过这个年代,并论证了科迪亚克—布伊海山链曾引起链沟交切处弧沟间隙的变宽。本文论述了他们作出的该大陆架上不存在老于晚第三纪的岩石的假设,以及他们提出的晚第三纪时,科迪亚克—布伊海山链曾对该陆缘产生影响的观点。当Jacob等(1977)企图估算阿拉斯加湾     

弧后盆地中热水气体的生成

海水中的He和CH_4异常己被广泛用于确定和表征海洋中经常发生的地方(如洋中脊和海山)中现代热水活动区。本文描述了冲绳海槽中与明显的δ~3He异常相伴的极高的CH_4浓度,给出了陆内弧后盆地中一个受地幔影响的热水系统的第一手资料。 1988年夏季,德国调查船“太阳号”在SO55—56航次中对冲绳海槽中段进行了热水活动和伴生矿化的调查研究。通过测定海水样品中的CH_4和~3He,确定并描述了热水活动地点和类型。冲绳海槽是一个位于琉球沟—弧系统和中国东海大陆架之间的陆内弧后盆地。琉球岛弧由一条非火山外弧(构成主岛链)和一条位于北部的内弧(代表现代火山前沿)构成。冲绳海槽中的弧后扩张可由中央地堑     

渤海湾盆地复式油气聚集区(带)的形成和分布

渤海湾盆地是一个多断陷、多断块、多含油气层系和多种油气藏类型的含油气盆地,它的地质结构和成油规律与国内外有些大型含油气盆地不同,具有自身独特的特点。盆地内部断块活动发育,形成北北东向和北北西向两组断裂网络系统,切割改造成47个翘倾块断体和上覆的箕状断陷。每一个断陷自成一个独立的沉积系统和成油单元,在断陷的不同部位发育多种类型断裂构造带,并与陆相湖盆的不同类型的储集岩体相配合,形成数量众多、规模不一和类型不同的油气圈闭。它们均围绕生油凹陷呈环带状分布,这就是形成油气田(藏)和复式油气聚集区(带)的地质基础。全面地研究和掌握“复式油气聚集区(带)”地质理论,对于提高本区勘探成效和油气储量、产量的大幅度增长起重要推动作用。     

西太平洋弧后盆地的砂岩成岩作用

所研究的砂岩产出于西太平洋弧后盆地的深海钻探计划299孔(日本海)、297孔(四国盆地北部)、445和446孔(大东海岭和海盆地区)、453孔(马里亚纳海沟)、286孔(新赫布里底盆地)、285孔(南斐济盆地),主要为安山岩岛弧的火山碎屑砂岩;其成岩作用的程度取决于原始成分、埋藏速率、盆地热流史和相对于裂谷作用过程的砂岩沉积的时间及伴随的高热流。砂岩中含有大量火山碎屑成分,表示它比含大量其它岩屑和矿物的砂岩受较大的成岩作用影响。在裂谷作用早期阶段沉积的、埋藏速率低和地壳热流高的砂岩(445和446孔),其井中成岩作用变化很大。这些成岩作用变化包括早期孔隙空间的减少和粘土矿物,随后为方解石的环边胶结,其后是斜发沸石、片沸石、方沸石和晚期方解石的填孔胶结作用。在钻孔的最深部位可以看到火山岩碎屑被燧石、方解石和沸石所交代。裂谷作用以后,在低热流条件下沉积的砂岩作用变化很不明显,特别是在砂岩埋藏很快的情况下。与早期裂谷作用一起出现的热流、由热对流驱动的流体循环,以及缓慢的埋藏速率,控制着这些砂岩的成岩作用变化。因此,确定弧后盆地中的裂谷作用与砂岩沉积的时间及其埋藏速率是控制砂岩成岩作用的关键因素。     

中生代的东亚和大陆东缘俯冲带

从侏罗纪到白垩纪早期,由于受到中南地块的碰撞,亚洲大陆发生了大规模的变形。在其影响下,大陆东缘的俯冲模式在北部(东北日本以北)和南部(西南日本以南)各不相同。     

玄武岩的气孔率——弧后盆地火山作用的标志

弧后盆地玄武岩的化学成分与洋中脊的拉斑玄武岩非常相似,但它与后者的区别是具有高含量的挥发组分。因此在弧后盆地的剖面中观察到含大量气孔的岩石类型和较近似于岛弧拉斑玄武岩分异、鲍文方式岩浆分异。     

软流圈贯入——日本海弧后盆地张开机制

地幔楔底部被下曳的榄橄岩中闪石和绿泥石的脱水反应控制着岩浆弧中火山前锋的位置,这些脱水反应主要与压力相关(约3.5GPa)。这样,根据古火山前锋的位置就可以估计其下俯冲板块的深度。本文评估了日本东北弧自渐新世以来的火山活动,并参照火山前锋的迁移情况,探讨了日本海弧后拉张期间地幔楔中的物质运移。渐新世期间(约30Ma)火山前锋位于现代日本东北弧的西岸,在23Ma日本海弧后盆地张开之前它向海沟方向迁移了约2000km,因软流圈贯入地幔楔的触发,使俯冲带在30—23Ma间变得越来越陡,而在21—14Ma间日本海弧后扩张则是由于软流圈贯入动力作用的体现。所贯入的软流圈地幔的温度高于其周围的上地幔或岩石圈的温度。这就导致了23—22Ma的特征火山活动:(1)在近海沟地区发育高镁安山岩;(2)火山岩成分横跨岩浆弧不变;(3)火山岩总量向弧后方向增多。15Ma以来火山前锋向内迁移了一段距离(小于100km),这可能是由于地幔楔冷却的结果,因为闪石和绿泥石在较低温度下需要稍高些的压力才能分解。贯入地幔楔并引起弧后扩张的上地幔物质在Sr—Nd同位素组份上与洋中脊玄武岩源相同,因为30Ma以来日本东北弧弧后地区的火山岩的同位素组份具有一个从富集状态到亏损状态的长期变化特征。