冲绳海槽弧后盆地中活动的热液堆积体

引言日本海洋科技中心的“SHINKAI 2000”号潜水器分别在1984年9月和1986年7月的航次中,在冲绳海槽中段的轴部裂谷,于一座底火山(夏岛84-1海丘)的火山口内发现了一些热液堆积体和伴生的烟囱状构造的活动喷口系统(图1)。黑烟囱之类的活动热液喷口现象予太平洋和大西洋的扩张中心早已有报导。由于其岩浆补给和扩张过程类似于洋中脊,故人们认为弧后盆地也有活动的热液喷溢系统;且据报导,某些弧后盆地有热液多金属硫化物和伴有     

《海洋地质译丛》一九八七年总目录

一九八七年第一期(总第33期)菲律宾海板块构造研究述评滑脱断层作用与被动大陆边缘的演变日本海扩张前后的“岛弧”岩浆活动新生代时期大洋盆地的演化太平洋盆地12500。年前的古地理中太平洋盆地的沉积盖层构造南大洋大西洋海域中新世后假整合和古海洋学中国南海和苏禄海的中生代和新生代拖网岩样 及其对板块重建的意义富有机质沉积的浊流搬运:阿尔卑斯和地中海 的实例泰国湾北大年盆地砂岩储集层的成岩作用大西洋中脊的黑烟、块状硫化物和喷口生物沉积扩张中心上的海洋磁异常为何受抑?论弧后扩张的原因琉球岛弧的地质构造中国的大地构造:大…     

海底扩张研究现状

海底扩张研究史概况 60年代初提出并证实的海底扩张,被60年代末问世的板块构造仅从现象上作为发散型板块边界,而查明海底扩张地质作用则是在1971年—1974年法美共同调查大西洋中央海岭(FAMOUS计划)之后。可是,自70年代末通过深潜艇发现东太平洋中的黑烟囱后(即热液喷发),在80年代,地质学研究的注意力转向了东太平洋,即东太平洋海隆、加拉帕戈斯     

大西洋洋中脊磁流体详测(N23—26°)

“M.克尔迪什院士”号科学考察船第15航次(1988年3—4月)的主要任务是,研究大西洋中脊裂谷带的现代热液成矿作用。现将所获成果叙述于下。调查区的范围见图1。调查区是大西洋中脊研究程度最好的区域之一。业已确定,近2.5Ma期间中脊的平均扩张速率为2.6cm/a。在横贯大西洋地学断面范围内,向东扩张的半速率为1.4cm/a,向西为1.1cm/a。凯尼转换断层以南的情况则与此相反。由此可以认为,这种扩张速率的不平衡是由张开轴有序的跃迁引起的。在近3Ma期间,凯尼转换断层以南张开轴曾发生过数次跃迁。     

大西洋中脊凯恩地区沿洋脊轴海底扩张的各种变化

最近采用“阿尔文”号载人深潜器和由“安格斯”深拖曳照相系统进行调查所取得的成果大大加深了人们对大西洋中脊轴部地区海底扩张的各种变化的认识。扩张中心的5条横断面位于北纬24°凯恩断裂带以南,各自的间距为10—20千米。这些剖面均表明,构造延伸规模和类型、新火山带的发育、热液喷口的形态、中央裂谷的地貌和岩石出露型式等都发生了巨大的变化。     

海底热液活动与富有机质烃源岩发育的关系 ——以黔西北地区下寒武统牛蹄塘组为例

为明确海底热液活动对黔西北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的影响,在综合中外热液成矿研究成果的基础上,结合沉积地球化学与有机地球化学的测试资料,重点研究了海底热液活动特征元素与烃源岩有机质丰度的相关关系;通过2组沉积环境相似但受热液活动影响明显不同的剖面样品对比,对当时的古生产力和氧化还原环境进行了恢复。距离热液喷口较近的温水村剖面受到热液活动的影响强烈,特征元素大量富集;而较远的毛捭村剖面由底部到顶部受到热液活动的影响明显减弱。在恢复古海洋生产力中发现非陆源Ba(热液成因与生物成因总和)含量与有机碳含量有很好的相关关系,证明热液活动确实参与了海洋中生物的生命活动,从而认为热液活动可以为海洋生物的发育提供物质基础并提高古生产力。随着底层还原—酸性的热液流体的注入,在大环境为还原环境的情况下更加深了牛蹄塘组底部的缺氧程度,改善了有机质保存条件。热液活动为黔西北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩提供了必要的物质基础和保存条件,有利于形成富有机质的优质烃源岩。     

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     

湖相细粒沉积岩中的“斑状”深源碎屑--以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

在对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组暗色湖相细粒岩进行研究时,发现多套以夹层形式产出、矿物组成多为不稳定-次稳定矿物、碎屑颗粒呈斑块状且结构成熟度普遍较低的碎屑岩。构成岩石的晶质碎屑均呈大小混杂、形态各异的棱角状,分选差,分布无规律,单矿物常见高温熔蚀成因港湾状边缘。地球化学特征显示:构成岩石的矿物颗粒为深部来源,甚至可能有幔源物质加入。认为岩石样品的碎屑颗粒不再源自传统认识中的周缘母岩风化搬运或热液沉淀,而是在陆内裂谷欠补偿湖盆背景下、源自地球内部不同深度、不同性质的岩浆-热液物质流体。这些深源岩浆-热液物质流体上涌进入湖(海)底喷流通道,由喷口喷出后,随喷口距离远近,在不同机械搬运方式和驱动力下参与沉积过程。     

感到洋中脊的脉动

能得知海底扩张在洋中脊的脉动吗?近一二年来,海洋地质学家已越来越密切地注意到这一点。Harper;Norrell 等和 Mcarthy 等的最新论文里,讨论了从加里福尼亚蛇绿岩套中找到的证据,这种岩石形成于侏罗纪的海底扩张(在140百万年前),在那里发生了由洋中脊中轴替代大西洋老洋壳的事件,扩张中心的岩浆活动幕与非岩浆地壳拉张幕的更迭。传统的板块构造理论强调连续,全球性地球磁场的古磁带记录和地幔对流的粘性流动以及持续而少量的岩浆在洋底上流动。这是强调局部起因于幕的识别和地球静态平衡的周期模式,这些是对付反对板块成因论者的模式。无疑地板块在10~4—10~5年的时间间隔内不停地     

广西大厂泥盆系浊积岩和硅质岩的特征

广西大厂泥盆系浊积岩主要见于中泥盆统，具明显的鲍玛序列，其组分由跳跃和悬浮两部分组成，堆积速率为（5．1～38．5）×10－4m／a。硅质岩主要见于上泥盆统，其中发现有海底火山热液活动的喷口，通过所含铁闪锌矿FeS的含量分析计算，其形成压力为0、267×108Pa，相当于2670m水深。所有特征表明它们是在深水裂谷盆地背景下，由于浊流沉积和热水沉积而形成的，是大厂热液成因超大型块状硫化物矿床和生物礁油气藏重要的标志。     

不对称扩张引起的洋脊演化

晚白垩世时,较直的东太平洋隆起的脊峰发展成一种异常规则的雉堞(Crenelate)型式。与以前的说法相反,这种型式可因与转换断层垂直的不对称扩张而形成,而无需有洋脊跳移或影响板块刚性的其它因素。这样的发育情况已在蜡实验中观察到了。如果扩张不与转换断层垂直,则还可能形成锯齿状(Serrate)的脊。     

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。     

横向洋脊是对断裂带正交向拉张的挠曲响应

<正>横向洋脊通常被定义为位于50km断裂带内的与其平行的异常浅的地形高地,长度为50-1000km(图1)。它们的宽度一般小于50km,在横断面上表现为不对称地貌,这表明是挠曲成因的(图2)。已经提出一些概念性模式来说明横向脊的一般特征。然而,没有一个统一的模式能够解释代表这一组合的构造背景的广阔分布。 位于21°和24°N之间缓慢扩张的中大西洋脊水深图表明,沿凯恩断裂带东部延伸部分的在21°30′N处的另一个断续的脊轴存在两个横向脊(图1)。水深和地球物理资料分析结果表明,正断层作用出现于此两条断裂带东部翼部。关于岩石圈对正断层作用的挠曲响应的数值模拟是与沿横向脊所观察到的地貌相一致的。本文提出了正断层作用和横向脊的形成开始于～8Ma,中止于～3 Ma的方案。     

重复扩张中心:东太平洋洋隆上的新型地壳增生形态

在对东太平洋洋隆北纬8°—18°之间部分进行海束测深详查(detailed seabeaminvestigation)时,发现了一种与快速扩张中心伴生的新型火山-构造形态(图1和图2)。在洋隆轴部几处,这种新火山带不相连续,並在横向错开了一小段距离(1—15公里)。但与典型的洋脊-转换断层-洋脊板块边界不同的是,这些横向错开的洋脊终段以大致等于或大于横向错移距的距离相互重复。重复的两段洋脊明显地相向弯曲並沿走向相互归并。分隔重复扩张中心的是与它们的走向大致平行的一深达数百米的封闭形凹陷。重复扩张中心之间的地区是一兼具剪切和旋转变形而无明显转换平行构造的复杂地带。作者根据对扩张中心的蜡模研究认为,转换断层未能在横向错开很小的(<15公里)快速扩张中心处发育,是因为这里的岩石圈太薄太弱,不能维持典型刚性板块的扩张中心—转换断层型式。重复扩张中心的形态很不稳定,而且演变很快。演变的结果是两个重复扩张中心中的一个居于优势,另一个则被废弃。在高扩张速率下形成的一种有特殊意义的海底区,可能带有新近观察到的这种过程的烙印。     

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。     

东太平洋海山的热液氧化物和绿脱石矿床

从东太平洋两座海山山顶采集了 Fe 氧化物软泥、绿脱石矿床和 Fe—Mn 结壳的样品。在低温(0—15℃)热液正在喷涌的地方,矿床由 X—射线非晶质 Fe 氢氧化物组成,富含 Fe(43wt%),而 Si 和 P(分别为4%和3.5%)含量较少,Mn(<0.01%)和其它痕量元素非常低。在没有观察到热液流动的地方,其它矿床由含非晶质物质和结晶不良的赤铁矿、针铁矿和蒙脱石的软泥及结壳组成。这些矿床含有稍多的 Mn(达2%)和其它痕量元素。活动的与不活动的矿床和结壳之间在矿物学和化学上的差异据解释起因于再结晶作用和与碎屑的、生物成因的、含氢的以及可能的热液硫化物物质的混合作用。从一海山中获取了 Fe—Mn 氧化物复盖的绿脱石矿床的样品。这些矿床含有与其它海底绿脱石矿床相似的成分,是在低温热液与海水混合期间在低温(30℃)下形成的。氧化物矿床几乎全部由长而细的纤维组成,在形态上与 Fe 氧化细菌种属酷似。这种细菌在催化海山热液的铁元素的氧化和沉淀方面可能起到重要作用。在两座相距很远的海山上产出的近乎一致的富纤维状氧化物表明,这种矿床类型在许多海山上可能是常见的,而过去未曾辨别罢了。     

海底热液矿床及沉积物的分类

本文按不同的产地,将每种热液起源的重金属富集体的产状、性质等分门别类地列入表内。Rona(1978a)曾经对块状硫化物矿床发现以前的洋中脊及洋盆底的热液金属富集体进行过总结,而本文又增加了以后所发现的洋中脊外侧海底火山和岛弧系海底火山的重金属富集例子。各个区域的重金属富集体和产地本身的特征,用表1对此作了概括。     

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我国东部含油气的裂谷盆地中常有火成岩 (包括浅层侵入岩、喷出岩和火山碎屑岩 )发育 (金强等 ,1998) ,并且形成了众多的火成岩或与火成岩有关的油气藏 (张树国 ,1988;金强 ,2 0 0 1)和高含量的CO2气藏 (戴金星等 ,1995 ;罗开平等 ,1998)。其中主力烃源岩中发育规模不等的火成岩体 ,是裂谷盆地的重要特色 (熊寿生等 ,1996 ;翟庆龙等 ,2 0 0 2 )。火山物质与括烃源岩有机质具有明显的相互作用 ,促使生油岩在较浅的深度条件下生成了较多的油气 (Jin ,etal.,1999)。除此之外 ,人们还发现侵入岩对烃源岩的烘烤作用、岩浆热液活动向盆地释放大…     

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     

云南腾冲热液发育模式及其对塔里木盆地热液溶蚀改造的启示

通过对云南腾冲热液流体形成机制的研究,探讨了塔里木盆地热液活动的特征。研究表明,腾冲温泉气体中CO_2的δ~(13)C(PDB)位于-6.4‰～-4.7‰之间,~3He/~4He比值位于1.09～3.51之间;温泉热液氢、氧同位素组成在大气降水线附近,但向氧同位素偏重的方向偏移。研究认为,腾冲温泉气体主要来自深部地幔,而温泉热液主要是大气降水下渗并受深部热源加热后再向上循环的产物。根据塔里木盆地构造演化特点,认为在二叠纪末期塔北沙雅-轮台断裂和亚南断裂带附近有娄似于腾冲的地质条件,大气降水下渗相关的热液流体活跃,对下古生界碳酸盐岩形成强烈的溶蚀改造作用;但塔中、巴楚以及塔北隆起南部斜坡区则没有类似的地质条件,热液溶蚀改造作用都相对较弱。