弧-陆碰撞开始时吕宋火山弧的塌陷:来自台湾东部中新世-上新世不整合的证据

1 前言台湾岛位于菲律宾海板块和欧亚板块之间复杂的会聚板块交界处,北向的吕宋火山弧沿着此边界现今与北东向的欧亚大陆边缘发生了向南推进的弧-陆碰撞(图1)。台湾碰撞作用的特点是欧亚大陆边缘的俯冲、活动的褶皱-逆冲带中地壳的巨大加厚、区域性变质作用和迅速的隆起,后者受到迅速侵蚀的平衡。自早上新世以来,与碰撞有关的造山作用伴有在台湾增生楔西翼(前渊)和东翼(向洋翼)之上同构造深沉积盆地的发育。在东翼盆地(碰撞盆地)中盆地形成和沉降的详细记录在台湾东部海岸山脉的中新-更新世火山岩和沉积岩中被保存     

台湾─吕宋弧北部火山岩径迹年代测定:喷发年代和地壳混染证据

<正>响应南中国海板块俯冲于西菲律宾海板块下面形成的台湾-吕宋弧的北部现在正在与欧亚大陆板块碰撞(图1)。该弧的北部早已增生到大陆边缘,导致形成了台湾东部的海岸山脉,在那里所有火山活动已停止(Teng,1990)。在它的南端,此弧已与北巴拉望-民都洛陆区相碰,而俯冲作用和相关的岩浆作用在两碰撞带之间的区段内继续着。这种空间构造背景为研究与俯冲作用和弧-陆之间碰撞有关的岩浆活动提供了理想的地方。 本文讨论的是碰撞带北部。该区的火山岩喷发年代在过去已通过一些方法研究过。已获得了29.7～0.14Ma的K-Ar年代、9.4～0.9Ma的Rb-Sr矿物等时线年代,16.0～1.1Ma的Ar-Ar年代。在使用这些方法时有某些假设,即:残留的Ar没有问题,所研究的样品的初始同位素均匀和喷发后有封闭的系统同位素演化。然而,Lan等(1986)和Chen(1989)发     

冲绳海槽——沿大陆边缘发育的弧后盆地的成因

在亚洲大陆上由地壳拉张而张开的冲绳边缘盆地与台湾碰撞带以北的菲律宾—亚洲板块边界平行(图1)。它位于琉球海沟俯冲带和琉球活动火山弧后面(图)。如果除去具有复杂斜向张开的安达曼海及第勒尼安海,那么冲绳海槽是世界上活动边缘弧后盆地类型中仅有的一个沿大陆边缘的、处于年青演化阶段的例子。现在冲绳海槽北部处     

台湾北部新生代岛弧岩浆活动的板块运动学模式

<正> 台湾岛是一个由吕宋弧与亚洲大陆碰撞形成的的活动造山带。在这一造山带中,晚第三纪一第四纪火山岩遍布于台湾岛东部的海岸山脉和台湾西部的西部山麓带。海岸山脉的晚第三纪火山岩因与碰撞造山运动有关,故可归属于吕宋弧-沟体系俯冲活动的产物,而西部山麓带的中新世玄武岩则可归属于亚洲大陆边缘裂谷构造作用的产物。同世界上大多数造山带火山岩一样,台湾的晚第三纪火山岩是碰撞前期岩浆的产物,碰撞后岩浆活动就停止了。例     

台湾东南部弧-陆碰撞带的海洋地质对新第三纪晚期海岸山脉演化的影响

1 前言南中国海、亚洲大陆和菲律宾板块在台湾和吕宋地区之间发生相互作用(图1,何,1986)。南中国海的洋壳沿吕宋西部岸外的马尼拉海沟俯冲于朝西运动的菲律宾海板块之下。这一会聚构造朝台湾方向变为弧-陆碰撞。自新第三纪晚期以来,菲律宾海板块前缘的吕宋弧与亚洲大陆发生碰撞。Suppe(1984)指出,所产生的碰撞已朝南推进,扩大到台湾东南岸外地区(图1)。     

台湾东部上新世—更新世碰撞盆地中同造山的沉积作用和沉降作用

台湾东部海岸山脉出露了中新世璔生弧和弧前地体,它们被厚5—6千米由碰撞产生的上新—更新世沉积岩系复盖。当吕宋弧与中国大陆边缘碰撞时,弧前盆地变成碰撞盆地[本文非正式地称其为海岸山脉碰撞盆地(CRCB)],其位于生长山脉带和消亡弧之间。在 CRCB 层序中,底部泥岩、滑乱层和含砾泥岩被浊积岩(要为薄层扇缘和盆地平原相)和暴风雨沉积物(广泛分布的浅水受波浪影响的风暴沉积物)覆盖。局部的河道充填和峡谷充填层序含有大量粗砾—巨砾砾岩,而上更新世的中砾辫状河流沉积角度不整合地覆盖于海相岩石之上,根据该不整合可测定盆地隆起的年代。台湾以南的当代吕宋海槽可能为 CRCB 海相沉积提供了现代类比物,在相应于广泛分布的浅海相上新—更新世层序的宽阔浅陆架区,则明显缺乏这种类比物。这表明,碰撞早期产生的强烈沉降要比现今碰撞向南扩展所产生的沉降小。CRCB 在隆起及合并到造山带中之前,经历了沉降速率和沉积作用加快的过程,与众所周知的前陆盆地的模式是类似的。在中央山脉背翼,背向冲断层和背向褶皱明显地使造山载荷向东朝 CRCB 运移,在盆地隆起之前产生显著的沉降。弧—陆碰撞早期具有区域性沉积对称性,这可能反映了较深的构造作用的对称性。总之,应预期线状造山带从两个方向朝因构造负载作用而加深了的盆地横向散布岩屑。     

东南亚地球动力学:台湾弧-弧碰撞模式

1前言台湾山脉是世界最年青山脉之一。关于该碰撞带已提出三种主要假说：1）Suppe（1981）的薄皮构造模式，在该模式中，吕宋弧与欧亚陆缘碰撞。2）Lu和HSS（1992）的模式，该模式是指一外来块体首先与欧亚陆缘碰撞，接着吕宋弧与已经增生的外来决体第二次碰撞。3）Hsu和Sibuet（1995）的弧一派碰撞模式，意指台湾造山运动之前，琉球俯冲系延伸到了现今台湾位置之西。在这一假说中，台湾山脉的形成是由吕宋弧与先前的弧和弧后盆地系碰撞引起的。本文旨在讨论先前假说，并根据台湾陆上和近海的地质制约条件探究Hsu和Sibuete（1995）的新…     

沿东巽他-西班达弧发育的增生柱的构造和地貌

<正>东巽他-西班达弧(图1)代表了一种活动边缘,它受到包括澳大利亚西北边缘的斜向碰撞的影响。普遍认为它是较老的弧-陆碰撞带的一种现存模式。最初的主要争论是关于板块边界的表面径迹的位置和帝汶岛上主要构造单元的起源和侵位机制。有许多研究人员指出,表面径迹位于帝汶岛的北面。他们认为作为前陆盆地的帝汶海槽整个发育在澳大利亚克拉通的内部。可是,最新的研究指出,沿着爪哇海沟的板块接触带和主要的挤压变形带继续向东伸展而进入帝汶海槽。在演化的现阶段,帝汶岛西面的班达碰撞带与正向俯冲沟弧体系非常相似。班达造山带的地质和地球物理资料的综合结果显示出构造类型随时间的变化。碰撞复合体代表了一个向西变年轻的体系,该处向东渐增的变形在远离造山楔状体的前缘,逐渐被吸收。澳大利亚边缘的缩短作用配分于前增生体、亚增生体和反向冲断层。     

菲律宾吕宋弧的地球化学和地质背景

马尼拉海沟从民都洛向北延伸至台湾,达900千米。该海是由中国南海洋盆向东俯冲到吕宋地体之下而造成的(图1)。此俯冲带与其南缘(民都洛)和北缘(台湾)的碰撞带有关。与俯冲伴生的火山作用从马林杜克至台湾的海岸山脉在地理上多少是连续的(图1)。大多数火山活动发生在第四纪和晚上新世,但最古老的熔岩则喷发于晚中新世。主要岩石类     

苏联含油气盆地的构造和地球动力学环境

在苏联领土及其近海经济区内约有70个含油气沉积盆地。这些盆地几乎包罗了现代板块构造分类中所有的全部盆地类型,即:(1)陆内断裂和环大陆断裂,超断裂台向斜,和环克拉通下沉带;(2)大陆古代被动边缘及邻近的逆掩断层褶皱系;(3)大陆现代被动边缘;(4)岩石圈板块汇聚带(即俯冲到大陆板块下的大洋板块俯冲带);(5)大陆岩石圈板块的碰撞带。     

菲律宾西部民都洛—罗勃朗—巴拉望地区前始新世同变质构造及对东南亚地史的意义

菲律宾群岛位于欧亚边缘和菲律宾海板块间的会聚板块边界处。从台湾至苏拉威西海可区分几个区域(图1),即(1)在台湾的,东亚与吕宋弧北端之间的碰撞带,(2)吕宋弧以西的南中国海沿马尼拉海沟的大洋俯冲区,(3)巴拉望群岛和民都洛—班乃之间具有走向平移运动的复杂碰撞带,(4)苏禄海沿内格罗海沟俯冲在中菲律宾之下的大洋俯冲区,     

帕米尔地区碰撞构造与塔里木盆地的改造

帕米尔地区碰撞构造的岩石与同位素年龄记录了印度板块对亚洲板块的运动,经历了新特提斯洋俯冲消减(113±1.5Ma～71.1±1.4Ma)、印度板块与亚洲板块发生碰撞(36.95±1.2Ma)、印度板块与亚洲板块碰撞后持续榨挤(6.69～6.80Ma)等3个阶段。处于帕米尔冲断带前缘的塔西南侏罗-白垩纪/老第三纪前陆盆地,经印度板块与亚洲板块碰撞作用改造后,仅留下麦盖提斜坡带和塔中-巴楚前缘隆起带两部分;中新世-第四纪前陆盆地的沉降中心向北迁移至叶城-喀什一线,快速的沉降作用堆积了5000～6000m的粗碎屑沉积物。天山造山带南侧的库车中新生代前陆盆地结构上比较完整,改造程度小于塔西南,保留了依奇克里克-克拉苏侏罗-白垩纪/老第三纪前渊沉降带、秋立塔格-亚肯斜坡带和牙哈-塔北前缘隆起带;在中新世碰撞作用期间,大部分三叠-侏罗纪/早白垩世地层则形成了逆冲断层与断弯-断展褶皱带,秋立塔格-亚肯斜坡带的滑脱断层与滑脱褶皱的递进变形带;之后,又被向南迁移的拜城-阳霞上新世-第四纪凹陷所叠加、覆盖而保存,具备了形成大型天然气田的条件。中新世印度板块与亚洲板块碰撞后榨挤与平移挤出作用阶段,在喀什坳陷内形成英吉莎、明遥路等深层原地变形体背斜,西天山山前的阿图什背斜、克拉苏背斜、塔浪河、阿拉布拉克等深部白垩-下第三系,也可能存在属于碰撞构造期(第Ⅱ期)的原地褶皱变形体构造.这些构造应是塔里木盆地的主要勘探目标。     

台湾东南岸外现今弧-陆碰撞区之海底海脊及海槽

1 前言台湾东南岸外区域是亚洲大陆、南海和菲律宾海三个活动板块间相互作用形成的(图1)。虽已知台湾东部地质构造是弧-陆碰撞的结果,但我们至今对台湾东南岸外海洋地质了解甚少,甚至对现今海底地貌构造单元的特征亦知之甚少。海底地貌构造单元的方位和海底地形应当反映某一地区海洋地质的基本特征,尤其是象台湾那样的活动构造区(图2)。为了更好地了解台湾东南岸外复杂的弧-陆碰撞地质,须精确测定该区海底海脊和海槽的展布及方位。     

太平洋岛屿的变迁——第四纪晚期的地壳运动比较论

在太平洋,很多地区第四纪晚期(过去的约十五万年间)的地壳垂直运动幅度,按海洋岛(环礁、火山岛)、岛弧、陆弧、碰撞弧(带)的顺序,越来越大。这种顺序反映出稳定地带(板块内地区)和活动带(板块边界)之间的区别以及各板块间相互作用的形式和程度的差异。     

台湾和吕宋间的双重岛弧:脊俯冲的后果

1引言响应于南中国海板块俯冲产生的台湾-吕宋弧，在弧的南端和北端与欧亚板块相碰。因此，火山作用在碰撞带附近停止或降低到低程度（图1）。沿弧喷出的岩浆地化的有规律时间和空间的变化被认为与俯冲的来自大陆的沉积物或靠近碰撞带的地壳碎片的卷入有关。然而，这些加入的成分的精切性质和它们进入源区的时间现在还是一个争议的问题（Yang等，1995a）。台湾-吕宋弧可分成五段。它们分别是台湾、巴土（Defant等（1989）的巴布延段，包括绿岛、兰屿和小兰屿），北吕宋、巴坦和民都洛段（图1）。以前，南巴士段（包括卡瓜火山）和北吕宋已…     

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     

台湾的造山作用与变质作用

台湾的主要部分是由晚古生代一中生代的基底杂岩及不整合上覆的新生代盖层组成的;此岩域沿台湾岛东侧的纵谷与海岸山脉(晚第三纪吕宋火山弧和吕宋海槽弧前盆地的北廷部分)斜接。一次大的热动力变动(造成大南澳片岩岩域)中断了晚古生代和中生代沿亚洲东部裂陷边缘的冒地槽型砂岩、页岩、灰岩和玄武岩夹层的堆积。此杂岩由西面的太鲁阁带和被推测断层分开的东面的玉里带组成。太鲁阁带北部有闪岩组合出现外,均以黑云母带绿片岩相组合为特征,并伴有S型花岗岩侵位。玉里带缺乏大理岩层和花岗岩侵入体,却含很少的蛇纹岩及绿帘石闪岩和冻兰闪石闪岩的构造透镜体。此晚中生代的大南澳杂岩显然是由亚洲边缘之下的俯冲作用造成的。玉里带的镁铁质构造块体显示出部分地转变成含兰闪石组合;放射性测量的视年龄为8—14百万年。继早第三纪重新发生裂陷和海底扩张之后,沉积了新生代盖层。该盖层多半由覆盖着亚洲大陆边缘的沉积层(加玄武岩)及向海在南中国海中堆积的陆坡沉积组成。而在与逼近的吕宋弧相邻的地带则形成了加积楔,标志着菲律宾海板块无俯冲的西缘。在上新世—更新世海岸山脉与中国硅铝壳碰撞期间,新生代的陆坡单元曾发生叠瓦作用并向西逆冲;在此加载期间压力与温度的增大明显地造成了基底和被动边缘沉积盖层的重结晶。变质作用由西部山麓的成岩相和沸石相到底岩域变为上部绿片岩相。对比之下,分布于纵谷以东的外来岩域却看来实际上并未变质。可是,在海岸山脉不变质的滑乱层沉积中呈碎屑和滑块出现的台东蛇绿岩,却受到了早中新世(?)阳起石角页岩相洋脊重结晶作用的影响,并带有晚中新世—早上新世洋底沸石化的烙印。因而,台湾的造山运动至少包括两个主要的会聚幕:(1)晚中生代古大平洋岩石圈板块向西下潜,造成成对的高温和高压带;(2)紧接着8—14百万年前的隐蔽俯冲事件之后,在南中国海岩石圈向东下降到菲律宾海板块之下期间,有一个上新世—更新世的碰撞事件,它造成了一套成岩到低级变质的层序。一个外侧钙—硷质火山弧的影响进一步使情况更趋复杂。由该年轻造山区的共生次序所显示出的时—空关系表明变质作用和造山过程是错综复杂的。     

台湾的火成岩区:被吕宋和琉球俯冲系叠加的大陆裂谷作用的后果

<正>台湾的活动山脉带是由吕宋弧和亚洲大陆碰撞产生的。这种碰撞是琉球-台湾-吕宋地区(图1)的晚新生代地球动力史的重要事件。在台湾造山带中,晚新生代火山岩分布广泛,并以极多的岩石类型为特征,它们大概是在不同的构造背景中形成的,包括板内玄武岩、岛弧安山岩、洋中脊衍生蛇绿岩及碰撞后拉张形成的超钾质岩。 Yen(1958)、(1982)识别出了台湾三个火成岩区,即西区、东区和北区(图2)。Liu和Wang(1982)示出了这些区的地理分布并讨论了基本的构造含意。需指出,每个区反映了台湾周围的一种独特构造环境(表1)。最近十年中已进行了多次火山岩的地球化学研究,目的旨在了解台湾岛地球动力演化及岩浆形成过程。 本文首先提供了台湾的大地构造格架,其次将给出一张火山区简图,并概述火山岩的化学和同位素特征,最后,根据Teng(1990)提出的弧-陆碰撞模式,将讨论台湾的构造岩浆演化,重点在晚新生代岩浆作用和大地构造环境之间的时空关系。     

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     

中国中生代两个古大洋与沉积盆地

中国西南部特提斯洋由班公湖—怒江小洋盆和雅鲁藏布江主洋盆及其间的拉萨小陆块组成。特提斯演化可划分为以下5个阶段:1)裂谷起始阶段(P);2)扩张阶段(T₁—J_2-3);3)班公湖—怒江洋敛合阶段(J_2-3—K₁),拉萨陆块向北漂移,班公湖—怒江洋自东向西封闭,拉萨地块拼合到亚洲大陆块上;4)主洋盆俯冲阶段(K₁—E₂),主洋盆急剧向北俯冲,形成冈底斯陆缘火山弧和日喀则弧前复理石堆积,喜马拉雅地区由被动边缘沉积(K_2-3)向局部残留“台型”浅海沉积过渡(E₁—E₂2);5)碰撞阶段(E₂3—Q),从始新世晚期起,印度陆块与亚洲大陆碰撞,影响范围波及整个中国中西部,陆内前陆盆地和拉分盆地形成。南海确实存在过一个中生代特提斯海洋。晚侏罗—早白垩世的动物具有太平洋动物群的特色,说明此期的特提斯洋可能和太平洋沟通。南海东北与南部边缘中生代时中特提斯海与西太平洋沟通。中国东南部大陆边缘中生代构造演化有2个重要特点:1)古特提斯俯冲阶段(T₂—J₂),洋壳向亚洲大陆俯冲和沿南北向转换断层平移活动,亚洲大陆东部外侧增生,该洋盆是古特提斯的直接延伸部分;2)中国东部J₂以后发生了根本的变化,185 Ma左右三联点扩张形成的太平洋是这一转变的标志,库拉板块向北移动(J₂—K₁)和向亚洲东北部俯冲、微地块拼贴,而在中国华南和台湾则沿南北向转换断层斜向俯冲和微地块拼贴,形成从锡霍特阿林—西南日本—琉球群岛—台湾中部的俯冲增生造山带和华南广阔的火山—岩浆带。裂谷盆地和拉分盆地形成。