台湾东部海岸山脉弧─陆碰撞地区短命弧内盆地的构造

<正>1 绪 言 过去几年已积累了大量的资料,为吕宋弧和亚洲大陆之间斜向碰撞带的构造演化提供了新见识(图1,略)。在台湾东部,纵谷代表菲律宾海板块的海岸山脉和欧亚板块亚洲大陆的中央山脉变质岩之间的缝合带(图2)。此板块边界以具有左旋走滑分量的逆断作用为特征。 海岸山脉和纵谷由四个构造地层单元组成(图3)。从西至东,它们为:(1)沿板块缝合带的碰撞后磨拉石层(卑南山砾岩);(2)俯冲复合体(利吉混杂岩);(3)沉积在弧前盆地的沉积物重力流堆积(奇美组、水链砾岩和大港口组);(4)被港口和东河礁碳酸盐岩上覆的都峦山层的岩浆弧层序(图3)。弧-陆碰撞已使俯冲复合体、弧前盆地和火山岛变形并增生在亚洲陆缘,形成台湾东部的海岸山脉(图2)。火山作用和沉积作用的顺序终止导致了向南变年轻,这与弧-陆碰撞(图4,略)的向南推进一致。推进速率大约为85～90千米/百万年。目前,碰撞仍在20°N的台湾南岸外地区进行。 本文报道了发育在增生带的晚第三纪火山岛上的二个短命的上新世-更新世弧内盆地的演化,它们可以与邻近的弧前盆地相区分。弧内盆地(或地块内盆地)为狭长的充填着沉积物的位于沉降的、塌陷的岩浆弧上的地堑。所引证的弧内盆地发育机制包括:火口崩塌引起的沉陷、或与走滑运动、弧后扩张、斜向会聚和弧-脊碰?     

与弧─陆碰撞有关的会聚边缘的拉张作用:巴布亚新几内亚的芬奇深渊

1引言巴布亚新几内亚位于印度－澳大利亚板块东北缘（图1小插图），处于以拉穆－马尔哈断裂带（RMF）、新不列颠海沟和特罗布里恩海槽为标志的一个复杂碰撞带的西端（图1）。处于7°17’S。148°35'E的所罗门海三联点（SSTJ，图1）标志着沿新几内亚碰撞带的重要变化。此三联点以西，在新几内亚活动带和休恩-菲尼斯特雷块体（HFB，图1）之间发生着弧-陆碰撞，并沿RMF伴有缝合作用。这条西碰撞带包括北面(HFB）抬升的渐新世火山弧和南面的沉降大陆边缘（由巴布亚半岛和新几内亚活动带组成，图1）。所罗门海三联点以东，大洋里所罗门海…     

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。     

台湾活动造山带的两期碰撞

台湾活动造山带是两期碰撞的产物,即包含了第一期恒春脊(一个增生楔)同中国大陆边缘的碰撞和第二期菲律宾海板块的吕宋槽和火山弧同台湾中央山脉的碰撞。在第一期时,大陆边缘的强度使控制中央山脉最终走向的会聚速率减低,并导致第二期碰撞。根据板块相互作用的运动学,提出了最近4百万年期间的台湾碰撞重建图。     

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)。     

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     

陆-陆碰撞对南亚地区油气的控制作用

南亚地区主体为印度板块,裂谷期(4 570～166 Ma)时为东冈瓦纳大陆的一部分,自晚侏罗世(166 Ma)经过从南向北的长距离漂移,从始新世(49 Ma)开始,该板块向欧亚板块俯冲,早-中中新世(16 Ma)至今喜马拉雅山脉和印度-缅甸山脉快速隆升,形成了5个构造单元。前晚白垩世板块北部被动边缘型沉积被破坏,而东、西两侧和南缘沉积遭受抬升剥蚀程度较小,油气保存条件较好,板块内部在裂谷期仅发生微弱的沉降,晚碰撞期烃源岩未成熟。油气主要富集在沿着印度板块边缘分布的被动大陆边缘、前陆盆地、弧前-弧后盆地和夭折裂谷系中,以中、新生代沉积为主,典型的油气运聚模式依次为复合砂体运聚模式、构造褶皱-冲断运聚模式、断-坳垂向运聚模式和断裂-岩性运聚模式。     

台湾之下的三维P波和S波速度结构—弧陆碰撞下的深部构造

台湾岛是以欧亚大陆架为代表的大陆与以律菲海宾板块上吕宋弧的北延部分为代表的岛屿间几次活跃碰撞之一的产物。为了更好地了解这次碰撞的演变和现代构造,我们从由台湾遥测地震台网测定的一套50000个原始地震中选取了1260个记录完好的地震,来测定岛下一维和三维 P 波和 S 波速度结构。无论是速度结构还是地震位置重定的结果都表明,台湾岛在构造上分成三个不同的带。在东部,菲律宾海板块正在下冲于南北界线(它由地震活动和一个高波速区很好地限定)以东的欧亚板块下。在南部,欧亚大陆板块正在下冲于约23°N 的东西边界(它由壳下地震活动和一个低波速区清楚地限定)以南的菲律宾海板块下。俯冲大陆的倾角直到主岛以东50千米的吕宋岛弧为止,一直是较缓的。在23°N 以北的主岛主体部分下的波速结构揭示,在西部25千米深度之上的一条平缓倾斜的低速带在中央山脉之下至少50千米以下深度变窄和变陡。这低速带的倾角由一狭地震活动带显示出来,它伸到100千米深度。此地震带位于速度“鞍部”内,并标志24°N 处的中夹低速区内有一明显错断。因此,关于欧亚大陆俯冲于台湾之下的证据在岛各处都存在。地幔内的低速区证实(但不一定是必要的),约6—16千米的下部陆壳俯冲到了至少50千米的深度。23°N 处的速度结构和地震活动的明显变化及24°N 处的低速区的错断表明,跨这两个纬度的俯冲的性质有很大的变化。这种变化可能由吕宋弧同俯冲大陆架相互作用造成的,在地表它以一种明显的较小的相互关系呈现出来。最后,俯冲的菲律宾海板块的速度结构证实,70千米深度以下的地震没有出现于板块的高波速区,而可能位于板块上缘附近。还存在由地震位置和速度结构证实的俯冲板块分段内的证据,及俯冲作用明显存在于远至南面22°N 的证据。     

俯冲带的碰撞对板块运动的影响

前言于板块的会聚边界处,通常海洋板块发生俯冲,可是在该处若碰上大陆及其断块,或海台和海山等就发生所谓“碰撞”现象。在历史上曾发生过不同规模的碰撞,例如印度板块向欧亚板块的碰撞、伊豆半岛向本州的碰撞等,目前,碰撞运动仍在继续进行。如果说这些碰撞对它们所在区域的大地构造有巨大作用的话,那么对俯冲的板块也有影响。关于板块运动的原动力尚在进行着各种研     

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。     

欧亚板块东缘新生代盆地成因:右行剪切拉分作用

欧亚板块东缘新生代盆地具有惊人相似的几何学特征,盆地边界均为Y 断裂及R,R'断裂,平面形态呈准菱形(或Z形),均为右行剪切拉分盆地。此拉分始于印度板块与欧亚板块碰撞,成形于欧亚板块向北退却与太平洋板块之间的右行剪切作用。太平洋西北边缘独特的裂谷型"弧后盆地"现象,恰是特有的印度板块与欧亚板块碰撞造成的。据沉降及变形特征,其构造演化可划分为3 个一级阶段:右行走滑拉分裂谷阶段(始新世中期-中新世早期)、挤压隆起阶段(中新世中期) 和后裂谷沉降阶段(中新世中晚期-第四纪)。     

苏门答腊滨外明打威断裂带:印尼西部地球动力学新解释

1 前言西巽他弧是印度-澳大利亚板块与欧亚大陆东南部之间的会聚边界。对板块内地震滑动矢量的研究表明,两个板块呈北—南向会聚。因此,俯冲是正向沿爪哇、斜向沿苏门答腊海沟发生的,其走向为N140°E。在倾斜的会聚带里有一条与苏门答腊海沟平行的大走滑断层,即苏门答腊断裂带或塞芒卡断层(Fitch,1972;等)。这一断裂带由一些右旋走滑断层构成,沿着线状火山带分布(图1)。它把南面的巽他海峡与北面的安达曼海增生带连接起来。位于苏门答腊海沟和苏门答腊断裂带之间的区域是缅甸板块的一部分(Curray等,1979),也被称为苏门答腊弧前碎块(Jarrard,1986b)。其向北运动说明了巽他海峡的张开和拉     

南中国海两侧弧-陆碰撞构造:台湾和民都洛

<正> 1 引言弧-陆碰撞现在正活跃地发生于东南亚的欧亚板块东缘的3个局限点,即台湾、民都洛和三宝颜。这种看法与阿尔卑斯式线状造山事件的观点截然不同,后者通常是根据对较老造山带的研究推断的。本文旨在勾划民都洛和台湾碰撞的地质史,阐明在台湾-菲律宾群岛及相邻的欧亚板块和菲律宾海板块的晚新生代构造演化时期这些碰撞的原因。一个重要的结论是,记录在台湾南端恒春半岛的中新世造山活动代表着南中国海南侧的中国裂开断块和洋壳的碰撞。     

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     

东海中、新生代盆地成因机制和演化(上)

文章宏观地论述了东海中、新生代盆地成因机制和构造演化。该文对盆地成因机制和构造演化的动力学背景、盆地演化的动力学特征、冲绳海槽的地质特征、冲绳海槽盆地成因机制以及太平洋板块向欧亚板块俯冲所产生的火山弧等作了详细的探讨 ,认为东海岩石圈是西部陆地华南岩石圈向海区的延伸 ,冲绳海槽是一个地壳和岩石圈急剧变薄的地区。海槽最引人注目的特点是热流值异常高且热流值高低相差悬殊 ,菲律宾海的构造演化影响冲绳海槽北段的形成 ,中国台湾东部的弧陆碰撞影响冲绳海槽南段的形成 ,而东海大陆架上的龙井运动又是冲绳海槽拉张的产物。作者通过研究得出以下结论 :( 1 )东海盆地的发生、发展和演化是欧亚板块与太平洋板块的碰撞、俯冲和弧后拉张的结果 ;印度板块与欧亚板块之间的碰撞、楔入、隆升成山的远程效应和中国台湾与菲律宾之间的弧陆碰撞所产生的构造动力场在东海地区形成叠加、复合 ,从而在东海产生了不同时期 ,不同力学性质和不同发展历史的盆地 ;( 2 )东海海域内有两个不同时代、不同类型、不同结构、不同成因机制和不同演化历史的沉积盆地 ;( 3)冲绳海槽是欧亚板块东缘上的一个独具地质风格的构造单元 ,是太平洋板块向欧亚板块俯冲所造成的一个弧后盆地 ,属陆缘上的一个发展到高级阶段?     

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,     

据洋底地震记录资料得到的横穿中琉球的地壳构造

1引言琉球沟-弧-弧后体系是菲律宾海板块西北缘处的一条活动大陆边缘。琉球海沟从九州岛到台湾岛延伸约1000km长（图1）。海沟的最大水深在冲绳岛附近为7000m以上。海沟朝北变浅变宽。由100多个小岛组成的琉球弧位于琉球海沟以西100km。此弧被吐噶喇水道和庆良间谷道分成三段。此两水道被认为是左旋走滑断层（Kobayashi，1985）。在最近的三十年期间主要在琉球沟-弧-弧后体系的冲绳海槽内进行了一些地震反射和拆射研究（如Ludwig等，1973；Lee等，1980；Nagumo等，1986；Sibued等，1987;Hir－ata等，1990）。由于这些研究，冲绳海槽的结…     

碰撞带的深部构造

一、前言在日本列岛,已知于较近的地质时代或现在,陆块与陆块尚在碰撞,如在伊豆附近的菲律宾海板块与日本列岛的碰撞、日本中部的东北日本与西南日本的碰撞,以及在北海道发生的碰撞。由于这些碰撞带通常具极复杂的地质构造,同时亦由于其内部构造亦是多种多样的,所以难以了解俯冲带的一般特征。然而,碰撞带与同是板块会聚边界的大洋板块的俯冲带     

东海中、新生代盆地成因机制和演化(下)

文章宏观地论述了东海中、新生代盆地成因机制和构造演化。该文对盆地成因机制和构造演化的动力学背景、盆地演化的动力学特征、冲绳海槽的地质特征、冲绳海槽盆地成因机制以及太平洋板块向欧亚板块俯冲所产生的火山弧等作了详细的探讨,认为东海岩石圈是西部陆地华南岩石圈向海区的延伸,冲绳海槽是一个地壳和岩石圈急剧变薄的地区。海槽最引人注目的特点是热流值异常高且热流值高低相差悬殊,菲律宾海的构造演化影响冲绳海槽北段的形成,中国台湾东部的弧陆碰撞影响冲绳海槽南段的形成,而东海大陆架上的龙井运动又是冲绳海槽拉张的产物。作者通过研究得出以下结论(1)东海盆地的发生、发展和演化是欧亚板块与太平洋板块的碰撞、俯冲和弧后拉张的结果;印度板块与欧亚板块之间的碰撞、楔入、隆升成山远程效应和中国台湾与菲律宾之间的弧陆碰撞所产生的构造动力场在东海地区形成叠加、复合,从而在东海产生了不同时期,不同力学性质和不同发展历史的盆地;(2)东海海域内有两个不同时代、不同类型、不同结构、不同成因机制和不同演化历史的沉积盆地;(3)冲绳海槽是欧亚板块东缘上的一个独具地质风格的构造单元,是太平洋板块向欧亚板块俯冲所造成的一个弧后盆地,属陆缘上的一个发展到高级阶段的裂谷;(4)冲绳海槽的北