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,     

俯冲带内微板块留下地质记录吗?

<正>当扩张中心趋近俯冲背景下的海沟,插入着的俯冲板块可破裂成直径约100km的条带状向下的一些小块段(微板块).法拉隆板块提供了此过程的一个近代实例,它按图1解释的历史随着太平洋-法拉隆洋脊趋近北美西面的俯冲带逐渐破裂成一些小块段(Lonsdale,1991).由最近破裂时期产生的某些小板块是勘探者板块和南戈达板块.这些板块在约5Ma和约3Ma     

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)。     

菲律宾海板块的新生代运动:来自东印度尼西亚的古地磁证据

<正>菲律宾海板块(图1)是与俯冲过程有关的一些板块构造模式的资料来源。此板块的不同部份被用作为包括俯冲并始、洋内俯冲带发育、弧裂谷作用、弧后扩张和孤前拉张等构造过程的实例。已进行了两期大洋钻探。目的是了解其演化[深海钻井计划(DSDP)/大洋钻探计划)(ODP)的航次58、59、60、125、126。尽管这样,对板块的第三纪运动还了解甚少。推断运动史的主要障碍是菲律宾海板块自它被俯冲带包围后而独立于全球板块变化过程。由于这个原因,它的成因和运动史成为人们争论的根源,曾提出(Uyeda等, 1972)此板块是在太平洋板块于约45Ma时沿老太平洋洋底内的转换断层俯冲时形成的,并在西菲律宾盆地内圈捕了先前的扩张中心,这个观点在解释此板块史时继续在被引证。     

菲律宾海边缘的地体并合作用

菲律宾海板块(图1,略)相对于欧亚板块,正环绕位于其北缘附近的欧拉极发生顺时针旋转。尽管对该欧拉极的精确位置还有不同的看法,但均认为欧亚板块与菲律宾海板块间的会聚速率向南增大。这一会聚主要表现为沿菲律宾海沟向西的俯冲作用,但在临近哈马黑拉岛以北,北纬2°51′处,菲律宾海沟突然消失,这里相对会聚速率最大,约在10cm/a左右。     

于板块俯冲边界发育的加积体——流体移动及其作用

前言目前,在日本列岛及其周边,要举出经构造变形最频繁的区域,则可能为自东海岸外至日向岸外绵延的南海海槽的陆侧斜坡。在这里,伴随大洋板块俯冲所括削下来的沉积物在陆侧相继被挤压、加积在陆壳上,由于逐渐固结而生成了新地壳。这样形成的地壳称为加积体,或据其剖面上的形状称为加积柱。在加积体前缘部分(在海侧)分布着一级活断层,但通常认为它伴随板块俯冲的大地震发生于靠近加积体的陆侧斜坡。     

日本弧-沟体系的第四纪沉积作用

引言日本列岛为西太平洋地区复杂的弧-沟体系的一部分。主岛的太平洋-侧为地震活跃的海沟。日本海沟中太平洋板块与亚洲板块间的会聚速率据估计为每年8—10厘米,南海海槽(西南日本海沟)中菲律宾海板块与亚洲板块间的会聚速率为每年1—2厘米。日本与亚洲大陆主体之间隔着一个大型的弧后盆地或称边     

西南日本边缘早中新世演化的另一种板块模式

自晚第三纪以来的西南日本的构造集中了现在在中部日本的海沟—海沟—海沟(TTT)三联点相接的欧亚板块,菲律宾海板块和太平洋板块的相互作用(图1)。菲律宾海板块上的四国弧后盆地与毗邻的日本边缘和太平洋板块的相互作用是了解TTT三联点和西南日本板块边缘演化的关键。伊豆—小笠原弧与九州—帛琉残余弧之间晚第三纪早期的弧后裂谷作用     

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     

东巽他弧的龙自弧前盆地的新生代演化和地震地层

<正> 1 前言 在活动大陆边缘和大洋岛弧内可见到由板块消减作用导致的岛弧—海沟系的弧前区。会聚边缘体系的各种形态是由初始地质背景和在俯冲过程期间构造演化的差异引起的。 增生柱的构造演变主要受俯冲大洋层的厚度、性质、时代、海沟和陆坡沉积物的不同厚度、板块会聚速率和斜交度以及轻浮壳块的碰撞所控制。这些因素也决定了板块构造体制是     

西太平洋过渡带边缘海裂谷型构造的火山作用演化

<正>1 引 言 大多数边缘海海盆的形成皆与裂谷型构造的发展有密切的联系。而后者则通常是群集于大陆与大洋过渡边界之上并与超级俯冲带有关的拉张裂谷带。西太平洋裂谷带在地球的现代全球性构造中占着相当重要的位置。决定其发展的超级俯冲带是一种独立而具体的与深海沟相伴的俯冲带(图1)。与其有关的裂谷型构造可以占据各种不同的位置。它们当中的大多数(南斐济海盆、帕雷塞维拉海盆、马里亚纳海槽、小笠原海槽),其起源都与伴有硅镁层的深海沟的裂开有关;较少(冲绳海槽)与 Karrig(1971)方案中的伴有硅铝层的岛弧有关。这种类型的某些拉张构造形成于不同类型的地壳之上。劳-哈佛尔-陶波裂谷系可以作为实例,它的大部分是位于劳-汤加及科尔维尔-克马德克原始岛弧的硅镁层之上,它的南部形成于北新西兰群岛的大陆壳之上。     

南中国海轴脊在吕宋(菲律宾)下的俯冲作用

位于南中国海已停止活动的扩张中心轴部的斯卡伯勒海山链正沿马尼拉海沟向俯冲。该聚敛带详细的海底多波束探测揭示出,轴部海脊(以下简称轴脊)以走向为 N60°E 的正断层和走向为 N130°E 的转换断层为特征,而且可以追踪到弧前区。这种现象可以解释为增生于上覆板块的轴脊碎块的底贴作用(underplating)所致。1.导言作为碰撞的效应,沿活动聚敛边缘俯冲的无震海脊发生的是部分增生还是完全俯冲,是     

板块构造与中国大陆中新生代沉降区的形成

随着海洋大量资料的取得,使更多的人逐渐明确了“大洋地壳是在不断运动、不断更新着,最后又沉入地幔”这个概念。大洋中脊(或中隆)是新洋壳增生的地带,深海沟是洋壳消亡的地带。从大洋地壳的更新和消亡的基本情况出发,近些年来发展起来的板块构造理论,将世界划分为许多板块,板块的边界是大洋中脊(或中隆)、深海沟,地缝合线或者是两个板块相互错动的转换断层等。中国大陆属于欧亚板块的东南一角,其东南以总体方向呈东北的深海沟与太平洋板块相隔,西南以大体方向呈北西西的地缝合线与印度洋板块相邻(见图1)。     

日本板块造山理论研究历史和日本列岛新的地质构造体划分

日本列岛主要由晚古生代到新生代的增生杂岩组成,这些杂岩原来形成于东亚大陆边缘(即20亿年的扬子克拉通(华南)和450Ma的弧前蛇绿岩)的俯冲带内。最近利用微化石和放射性测年的研究已区别出一些主增生杂岩,其中包括一些高P/T变质部分和次蛇绿岩。特别是,对每种增生杂岩的大洋板块地层和与俯冲有关的变质作用年代的认识,使得日本列岛的大地构造单元的划分得以用新定义的大地构造单元和它们间的共同边界来修正。除掉与弧有关的岩浆作用和由微板块活动造成的二次构造改造的影响,如弧后盆地张开,弧前碎块运动和弧碰撞,可看出在这些增生杂岩之间明显地向洋变年青。这种增长方向在西南日本可很好见到,那里存在几个不同单元,即从日本海一侧到太平洋一侧:400～300Ma的高P/T片岩,二叠纪(250Ma)增生杂岩,230～180Ma的高P/T片岩,侏罗纪(180～140Ma)增生杂岩,100Ma的高P/T片岩,晚白垩世(80Ma)增生杂岩,第三纪(50～20Ma)增生杂岩。这些大地构造界线的弯曲地表行迹和普遍的构造飞来峰及构造窗表明,这些杂岩,包括高P/T片岩,都表现为近水平(或平缓倾向北的)薄层构造单元,即推覆体。因此,日本列岛形成为一个巨大堆叠推覆体,这些推覆体在构造上向下变年青,直至现代南海增生杂岩。在这种近水平的造山带内,构造上最明显的是高P/T单元夹在低压单元间,如100Ma的三波川蓝片岩位于侏罗纪和晚白垩世葡萄石—绿纤石相增生杂岩之间。三波川高P/T单元的上升似乎与库拉—太平洋扩张脊到达海沟有关,这表明这种高P/T增生杂岩可能是因海沟处扩张脊的浮力俯冲而被挤入低压地区并被抬升的。那时的脊俯冲的证据得到了复原的古板块运动和同时期的与弧有关的伴有低压区域变质的领家岩浆作用高峰的佐证。夹在低压单元内的高P/T蓝片岩推覆体的形成也可这样来解释。主扩张脊的俯冲不仅对近水平的高P/T推覆体,而且对大陆花岗岩带的幕式向洋发育似乎也是很重要的。这些看法表明,在大陆和主大洋间的会聚型造山带的主要构造是随洋中脊的幕式到达形成的。根据这种观点,在日本列岛的450Ma的地质历史期间内可分出四个造山旋回,即根据日本四大地质学家名字命名的:Naumann(瑙曼)造山运动(450～300Ma),Kobayashi(小林)造山运动(300～220Ma),Miyashiro(都城)造山运动(220～75Ma)和Kanmera(勘米良)造山运动(75Ma—现代)。这四次造山运动对应于四次大洋板块的俯冲,即最老的未命名的板块,法拉隆板块,伊次那岐-库拉板块和太平洋板块。这些造山运动以洋中脊幕式到达东亚大陆边缘来划分。例如,都城造山运动,它以明确的白垩纪对变质带为特征,不仅得到陆上地质,而且还得到太平洋内的古板块运动极好证实。本文对主大洋的板块俯冲于大陆边缘下所引起的总地质过程,提出了称为“都城型造山运动”的新概念。文中对日本造山带研究史作了回顾,重点则在八十年代的重大进展。     

缅甸俯冲增生带的构造特征及勘探前景

汇聚板块边缘俯冲增生带的构造活动与油气勘探潜力研究一直都是石油地质界的难点,地处印度板块与欧亚板块交会处的缅句若开海岸是开展这一研究的绝佳区域。通过对缅甸俯冲增生带的钻井、地质露头以及地震资料的认真分析,将研究区划分为增生楔主体、斜坡盆地和海沟3个构造单元,并在此基础上探讨了各构造单元的油气勘探前景,指出位于孟加拉湾东侧的海沟地区油气成藏条件最为优越,寻找深水浊积砂体应成为该区重点勘探方向之一。     

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。     

扩张脊俯冲的构造岩浆响应

扩张脊俯冲在上驮增生柱中留下的地质特征应该有别于一般的会聚板块边界。在四国岛室户崎四万十增生柱的晚渐新世—早中新世岩石记录了一个与典型的增生柱反常的构造岩浆组构,这些增生地层具有一种带有异常晚期事件的印痕,它包括(1)近海沟的岩浆作用(2)增生柱内的区域性弯曲类似于挠折构造(3)广泛的断层作用。该事件与四国弧后盆地的开通的时间(大约26—14Ma)相吻合。四国盆地扩张脊的走向与该增生柱的走向垂直、并位于现在室户崎近侧的近海。增生柱内这种区域性挠折的构造趋向影响到了白垩纪的岩石。这种挠折和透入性断层系的运动学分析表明,该挠曲很可能是由于具刚性特征的增生柱内的楔入作用所造成。在室户崎,位于挠折核部的镁铁质岩墙,其岩化特征与四国弧后盆地的一些洋中脊玄武岩相同。早先的古地磁资料示意这些岩墙侵入于挠折发展的晚期。鉴于这些资料,结合该区15Ma前的板块重建,表明增生柱的侵入很可能是由于早中新世室户地区四国盆地扩张脊地形抬升的正交俯冲引起的,挠折核部的洋中脊玄武岩(MORB)看来源于俯冲期间的活动扩张块。     

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。     

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。     

日本海沟内的俯冲和加积

迄今,在弧前区辨认出的基本地貌单元有:火山链、基底高地、俯冲复杂体和海沟。基底高地的背后或前沿可能存在沉积盆地。这些地貌构造无论就其发育方式还是所处部位都是变化多端的。东北日本边缘的地貌和构造反映了渐新世晚期以来俯冲作用的累积效应。日本海沟弧前区(东北弧前区)的晚白垩世基底之上覆盖着厚达几公里的新生代晚期沉积。弧前区内诸如盆地、断层、沟轴的走向,以及海沟外坡地垒和地堑等构造特征揭示出了一种块状构造,其每个单元的宽度是有限的。弧前区主要受向着岛弧并向岛弧下俯冲的运动所导致的水平挤压应力所控制。然而,弧前区的地表特征又表明有局部的水平引张力。俯冲复杂体主要受逆断层控制,这些逆断层也切割着复杂体下的下冲大洋基底,这表明不存在使俯冲复杂体消亡到大陆板块之下的俯冲带更深部位的方式。