据碎屑沉积物记录的菲律宾海和日本海的演化

前言长期以来,边缘海的地质发展是热烈研究的课题。这些边缘海起因于俯冲带-岛弧-弧后扩张盆地复合体的活动。它包含捕入的边缘海残余和毗邻板块的断块 (Uyeda等,1972;Karig,1975)。就某些海来说,尤其本文中所研究的菲律宾海,地球动力事牛的一般顺序已被确定 (Hussong等,1981)。可是,虽然推测有碰撞和板块运移方向变化,但仍不清楚在     

岛弧形态形成机制

岛弧的形态是由于弧后盆地长轴方向岩石膨胀,导致弧后盆地轴线形变,推动岛弧向俯冲带方向弯曲,形成弧状岛弧.弧后盆地长轴方向的岩石膨胀,是由于俯冲洋壳脱水,导致脱水带之上(弧后盆地长轴方向)陆壳底部熔化(底侵),形成拱形熔化面,导致熔化面之上的岩石差异化升温和差异化膨胀.弧后盆地长轴方向岩石膨胀长度与岛弧的弧度成正比,岛弧的弧长等于弧后盆地长轴的长度与岩石膨胀长度之和.根据岩石膨胀长度可以计算岛弧的偏移距离和弧长,反之,根据岛弧的偏移距离或弧长也可以计算岩石膨胀长度.根据岩石膨胀长度和岩性,可以推算出熔化面之上岩石的温度增加值、陆壳底部熔化(底侵)的厚度和弧后盆地的沉降深度.     

菲律宾群岛地质构造发育史

1984年至1987年,实施了 ITIT 特别研究即油气田区域新生代层序对比研究。该研究弄清楚了菲律宾群岛新第三系的地层层序和地质构造,通过与日本列岛的对比,探讨了开发菲律宾群岛深部石油,天然气矿藏的可能性。菲律宾群岛位于东南亚,占据着菲律宾与印度尼西亚相连的岛弧的一角,其北部经过台湾与日本列岛相连。日本列岛也占据着自东北部的千岛列岛,西南部的琉球群岛与台湾相连岛弧的一角。岛弧以前缘的海沟与海洋相连,弧后为边缘海发育的弧状列岛,第四纪火山列     

日本地质构造概述

<正> 日本地处亚洲大陆与太平洋间,其地质构造发展与东亚大陆和太平洋的地质历史有紧密关系。一、日本的地质构造分区(一)日本及其周围的主要地形日本位于洋壳和陆壳之间。在洋侧一边有深海沟,大陆一侧为边缘海如日本海、鄂霍茨克海和东海所环绕。日本列岛本身由千岛弧、本州弧和琉球弧所组成,大体为北东-商西向延伸,向太平洋呈弧形凸出。从本州中部往南分布着伊豆-马利亚纳火山岛弧(图1)。     

菲律宾海东缘构造——马里亚纳弧和小笠原弧

在过去约四千万年间,菲律宾海东缘区是欧亚、太平洋、菲律宾海等各板块相互作用的场所。马里亚纳弧和小笠原弧就位于该作用场中。两弧的起源虽然一样,但由于岛弧与岛弧或岛孤与浮动脊的碰撞,至使两弧发育生长为今天这种不同的状态。     

不同大地构造格架的大陆边缘含油气组合

按地质结构,大陆和海洋间的过渡带是各式各样的,一些过渡带为大陆边缘,其部分下沉到海平面下,并被分成大陆架、大陆坡和坡麓(深海槽)。除大陆边缘外,另一些过渡带则含有火山弧或整个弧系(活动的和残余的)及小洋盆(边缘海)。活动的火山弧和深海沟使这些小洋盆与大洋分隔开。前一类过渡带称大陆边缘,其中,可再划分为被动大陆边缘和活动     

日本岛弧和俯冲作用

西太平洋俯冲带,包括日本岛弧,通常与东太平洋对应部的俯冲带有明显不同的特征。日本岛弧本身由二个弧系组成;东日本弧和西日本弧,它们也有明显不同的特征。本文对在这些俯冲带上的地质构造及深部结构的最近调查的一些结果进行评论。1 比较俯冲学及日本俯冲带的一般特征日本俯冲带构成了西太平洋边缘俯冲带的重要部分。另一个主俯冲带体系为沿东太平洋边缘的秘鲁-智利俯冲带体系。这两个体系的俯冲带通常有明显不同的特征。特别的是,西太平洋俯冲带形成有孤后盆地     

俯冲带和弧后盆地(述评)

在板块构造格架中,海沟—岛弧—弧后体系中发生的基本机制据信是大洋岩石圈的俯冲作用。然而,这种模式多少是作为海底扩张的必然结果而发展起来的。现在的问题是这种俯冲模式能否解释海沟—岛弧—弧后体系的全部主要特征。很多特征是容易解释的,例如逆断型板内地震及和田—贝尼奥夫带上的深震。但要解释弧后区广泛扩张和高热流的发生,以及弧系的火山活动则是十分困难的。解决这类问题的途径或许可在所谓的“比较俯冲学”里找到,所谓“比较俯冲学”,即存在两种基本的俯冲方式:一种是智利型的,其在岛弧和弧后区造成挤压应力体制;另一种是马里亚纳型的,其造成的是引张应力体制。本文根据这两种俯冲方式,对全球俯冲带进行了分类,并讨论了这两种俯冲方式的构造含意和成因。     

俯冲带的发生:对岛弧演化和蛇绿岩发育的涵义

海沟相对于大陆边缘的原始位置对弧前区性质及其后来的演化,以及对蛇绿岩的解释,都是关键性的因素。尽管近年来对古大陆边缘和已高度演化的岛弧的研究表明,一些宽广的洋壳带往往被捕获于海沟与火山弧之间,但对年轻活动岛弧的考察却并不支持这一结论。晚第三纪的海沟绝大多数是紧靠着洋壳与陆壳或较老的岛弧壳的分界面形成的。为数不多的岛弧是沿着转换带发育起来的,但没有一个可以认为是由于大洋板块破裂而成的。很显然,正常的大洋岩石目的强度很大,从而导致初始断裂只能沿着诸如被动边缘一带的下弯和破裂的地壳分界面而产生。因此,初始断裂作用形成园滑及半径很大的岛弧,并同时把洋壳捕获于凹部的说法看来并无物理基础。而且相邻于大陆或岛弧边缘产生的洋壳或蛇绿岩,应该由其上覆沉积物中陆源及火山碎屑成分含量很高而暴露出这种继承性关系。在大洋扩张带斜切弧前区而具有较特球板块几何形态的地区,可能发育一些堪称弧前板状体的席状大型蛇绿岩体。在许多情况下,破裂的蛇绿岩可能代表加积于大洋岛弧并引起大洋岛弧增长的洋壳和上地幔的板片。根据马里亚纳弧加积板片的形迹和大洋岛弧的各种弧前几何形态,可以确立一个演化序列,其中,初始的陡而窄的海沟形状被大洋壳片的断续加积分成了上下两部分。因此,就象在中美弧南部所表现出来的那样,上部海沟的坡裙向岛弧方向旋转,并可能上升而形成盆地。     

马里亚纳岛弧的构造近期研究(包括IPOD第60航次)的结果

本文叙述了最近对马里亚纳岛弧系构造活动部位进行的地质和地球物理研究成果。这些新资料中大部分是由国际深海钴探计划协作阶段(IPOD)第60航次以及这一航次以前的一些选择井位的航次提供的。马里亚纳弧前区由帛琉—九州脊 (渐新世裂开)和西马里亚纳脊(晚中新世—早上新世裂开)的残余组成,部分盖有现代岛弧沉积物和火山。弧前被明显的正断层和垂直构遣运动破坏,而最终以为总沉降为主。越接近海沟,断层和沉陷的程度越增加。甚至在海沟的靠近板块会聚处也未观察到挤压特征。也没有找到太平洋板块物质加积到马里亚纳弧前的证据。而是,古岛弧岩石靠近海沟以及马里亚纳弧前明显的整体沉降表明,由于太平洋岩石圈板块俯冲作用它正在受着构造剿蚀。虽然从钴探结果能够说明火山活动的程度有增强或减弱的时期,但是,自从始新世以来马里亚纳岛弧系的火山活动看来一直是连续的。有热液活动的马里亚纳海槽至少在最近5百万年中以1.5—2.0厘米/年的半速率在张开,现在还在近东西方向扩张,所知的一个扩张中心(或转换断层)位于北纬18°附近的轴部地堑处。     

缅甸Shwebo盆地油气地质特征及勘探潜力

Shwebo盆地是在中生代边缘海沉积盆地基础上演化而成的新生代弧后盆地,经历了边缘海盆地—弧后盆地2个主要演化阶段。盆地的主要烃源岩和储盖组合均发育于新生代弧后阶段。始新统烃源岩的排烃高峰期是渐新世—中新世,以生气为主。始新统自生自储组合和渐新统下生上储组合是该盆地最重要的成藏组合方式。盆地西部岛弧断裂带发育一系列的断背斜圈闭,盆地东部发育一系列的正花状构造和断背斜圈闭,沿着Sagaing走滑断层呈带状分布。Shwebo盆地中西部的Shwebo-1号构造和东部的斜坡区礁构造为最具潜力的勘探区域。     

据古地磁资料探讨菲律宾海板块构造发育史

1 前言菲律宾海是由以伊豆-小笠原弧和九州-帛琉海岭为代表的数条岛弧起源的海岭所围成的边缘海盆的集合体,故该区是掌握解释边缘海成因的关键区域(图1)。由于能很好地确定年代的古地磁资料可记录当时相对于地球自转轴采样地点的相对位置,所以,对探讨以前构造运动的空间座标非常重要。为了获得有关菲律宾海板块构造发育史的空间制约条件,对从菲律宾海及其周边岛弧、海盆所获得的岩石样品或者从海山、海盆所获得的磁异常资料进行了大量的古地磁研究。此外,据最近大洋钻探计划第126航次首次     

板块构造和岛弧(上)

60年代晚期快速发展起来的板块构造概念使得有可能认识岛弧。此前,活动论概念发展缓慢,停滞不前,特别在美国受到了保守的地学团体阻碍。岛弧火山岩带形成于俯冲板块之上约100千米处。会聚板块边界随时间复杂演化,时常沿其长度方向变化很大,地震活动确定了消减岩板的位置,但不能确定消减过程。岩板下垂陡干倾斜,并被推进的上部板块驮覆。俯冲作用每次仅发生在内部刚性的板块一侧之下。在地表加积楔后面的上驮板块内的一般体制是引张,但在碰撞的地方除外,弧后盆地岩石图形成于长度和曲率都在增长的迁移岛弧后面或附近。碰撞可涉及两个活动孤,在这种场合,相间的岩石圈沉降于弧之下,或活动边缘和被动边缘之下。任何类型碰撞一般在轻的地壳组成物质下继以出现新俯冲,在碰撞集合体的外侧形成新海沟,新的俯冲系通常是碰撞副产品。在很多场合,在前沿新海沟内,贴近碰撞集合体遗留着弧后盆地地壳带,成为弧前盆地的基底,由于混杂岩充填其下,其前缘被抬起。海沟内的沉积作用主要是纵向沉积,可来自很远源区。加积楔是动态的,在前端和底部因构造加积而加厚,并因重力向前流动而减薄。混杂岩大部分是构造叠瓦作用和这些作用导生的流动的产物,它不是海底滑动的产物。高压变质岩形成于上驮板块之下,而不发生于上驮板块前沿的楔形体内。弧岩浆通过岩石圈上升,从中并进了很多物质,并随所涉及的岩石圈的组分相应变化。弧壳因侵入岩和热膨胀而隆起成地背斜。海底岛弧火山岩是大规模溢出的,并因与海水发生热水作用使 Na 富集,Ca 亏损。成熟岛弧的下部地壳由镁铁质、中性和长英质—中性组分的麻粒岩相岩石组成。莫氏不连续面可能主要是一个构造界面,代表超镁铁质组分或缺斜长石矿物的巨大岩体结晶的上界限。     

菲律宾海板块构造研究述评

一前言我国东海和南海之东以琉球—台湾—菲律宾弧沟系相隔的菲律宾海是世界最大边缘海之一,也是一个被广泛调查研究的海域,对它的成因和发展的研究不仅在板块构造学上具有重要意义,而且对于与其相邻的琉球—台湾—菲律宾弧沟系及我国东海和南海的地质构造发展之探讨也有十分重要的相关性。本文试图根据近几年国外发表的一些文章,就菲律宾海的地质构造及演化作一简介,然后进行初步评述和讨论。     

根据Nd-Sr同位素数据的岛弧分类法

根据火山岩中的 Nd 同位素数据,将岛弧分成两种类型:eNd 平均值高的(8.1)A 型和(?)_(Nd)值不定的 B 型。A 型岛弧火山岩或许是由可能带有少量海洋沉积物和海水的俯冲洋壳派生的。这种类型相当于具有弧后扩张的“幼年”岛弧。根据(?)_(Nd)-~(87)Sr/~(86)Sr 关系图,B 型岛弧又可分成 B-1和 B-2两组。B 型火山岩的 Nd 和 Sr 的同位素成分图与地幔的数组一致,表明这种岩浆中包含了少量原始同位素成分与A 型岛弧岩浆相似的地壳组分。这种类型的火山岩可能是在弧后盆地的张性应力场条件下发育良好的岛弧的特征。B 型岛弧的熔岩含有大量陆壳组分,可以在发育良好的大陆弧内发现,该处左弧后盆地中见有挤压应力条件。     

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。     

印尼东部弧陆碰撞带内碰撞后拉张

南班达弧的碰撞后拉张在印尼东部发现有许多关于年轻弧陆碰撞的最佳例子,在该处,澳大刊亚北缘在整个晚第三纪一直在和继承性岛弧系碰撞。班达弧 (图1) 是这些碰撞带中最年轻的一条,并形成了此地区欧亚扳块和印度—澳大利亚板块问的现代板块边界。图2为通过班达弧东南部丹尼巴附近的一条地震横剖面,表示了1963年班达海地震及其余震的一个解释。此剖面表示印度     

羌塘盆地燕山早期花岗岩地球化学特征及构造意义

西藏羌塘盆地双湖地区阿木岗燕山早期花岗岩体出露于羌塘盆地中央隆起带之东段。根据岩石地球化学特征及构造环境判别图研究认为,阿木岗岩体多数为SP强过铝质岩石类型,地球化学显示具S型花岗岩的特征,微量及稀土元素可与西藏Gabug同碰撞的花岗岩相类比,形成于同碰撞构造环境;少数为ACGI型花岗岩,指示为大陆弧或岛弧的构造环境。考虑到岩体形成于中央隆起带主碰撞缝合、褶皱、变形和高压变质高峰期事件之后,以及ACGI型花岗岩可与SP花岗岩形成于同一构造环境——后碰撞构造环境等特点,认为阿木岗燕山早期花岗岩体形成于后碰撞构造环境。     

台湾大南澳片岩杂岩的构造演化

<正> 本世纪60年代都城(1959)首先提出了成对变质带(即高 T/P 带对高 P/T 带)。根据板块构造的概念,成对变质带被认为是大洋板块下冲到岛弧或大陆边缘之下而形成的。高压型变质带被认为是代表了一个古老的俯冲带,而低压型变质带据信系代表了岩浆弧。在这种格     

台湾海峡及东海南部新生代层序地层

<正>台湾岛位于太平洋西岸,毗邻琉球岛弧与吕宋岛弧的连接部分.欧亚板块和菲律宾海板