中国大陆东、南缘构造带沉积盆地类型及其成因机制探讨

中国大陆东、南边缘经历了欧亚板块与太平洋板块和特提斯板块会聚作用的复杂过程.大陆东缘,受太平洋板块对欧亚板块的俯冲作用,受区域引张应力作用,地壳发生破裂、扩张和沉陷,形成一系列弧间盆地、边缘海盆地和弧后裂谷盆地;晚期受吕宋和台湾碰撞产生挤压应力的影响,东海盆地形成前陆盆地.大陆南缘,于早第三纪早期,由活动的转换为不活动的大陆边缘,具有典型的不活动边缘的重力效应特征——沿大陆架转折部位出现正负配对伴生的自由空间重力异常带;大陆边缘的张裂活动与海底扩张轴系相关的两个对称磁异常带;以及沿原南中国大陆边缘的火山弧活动在大约85百万年前停息.根据构造演化分析,南缘的陆缘盆地属于不活动边缘拉裂盆地,南海中央海盆则属于边缘海盆地.本文着重阐述了环绕亚洲大陆东南缘的主要转换断层系统,同时对这些断层系统所反映的太平洋-特提斯板块和欧亚板块之间板块边界的应力机制和活动方式进行了讨论.认为在环西太平洋域,它们是左旋剪切带,而在特提斯-印度洋域,从西向东延伸,分别属于右旋和左旋滑移.这些转换断层系统对中国大陆东、南缘含油气盆地和边缘构造带的形成和地质演化起着重要的作用.     

中国海域及邻区中-新生代大地构造演化特征与裂谷型含油气盆地演化系列

紫荆关-武陵断裂带以东的我国大陆及广大海域,属中国大陆板块东部陆缘扩张区,是中、新生代以来构造变动非常活跃的大陆边缘。它有规律地分布着五种不同类型的大陆边缘扩张沉降带。由于所处位置不同、深部地幔物质活动规模的性质差异、受邻近板块影响的不同和早期已形成的构造性质差异及其发展阶段的不同,而呈现了由内陆原始裂谷型盆地至原洋裂谷型盆地的演化系列,并且形成了以离散型为主的、由陆相演化为海相沉积的含油气盆地。这些带和盆地是:(1)东北型双弧后陆缘扩张沉降带及其近海型原始裂谷盆地(松辽盆地),(2)华北型环形扩张沉降带及其半岛型原始裂谷盆地(华北-渤海湾盆地等);(3)南海型边缘海扩张沉降带及岛屿型、海底山型、海底高原型等原始裂谷盆地和原洋裂谷盆地(南海中央海盆等);(4)东海型拉开陆缘扩张沉降带及其弧陆碰撞型盆地和弧间扩张盆地;(5)江汉型内陆小规模扩张沉降带及其内陆盐湖型原始裂谷盆地。所有这些带和盆地各有其不同的含油建造和含油气远景。     

中新世东北日本的快速弧内裂谷作用

大陆裂谷作用通常持续几千万年。由于地壳和/或岩石圈(地壳加上地幔)的颈缩,裂谷作用引起地表的垂直运动。因此,地质年代表中的拉张作用和岩石圈变形反映在地层记录中。 Mckenzie(1978)把裂谷作用期间的拉张构造与岩石圈冷却引起的裂谷后沉降联系在一起,从而加速了裂谷作用的研究。他的模式首次应用于弧后拉张并圆满地解释了被动大陆边缘和陆内盆地的演化;然而,对弧内裂谷作用和内陆裂谷作用之间的差异很少考虑。内陆裂谷作用能够阐明大陆岩石圈热机制的特性,而对于大陆岩石圈不能简单地应用刚性体模型。     

从西太平洋板块构造探讨东海陆架盆地形成机制和类型划分

东海陆架盆地位于亚洲板块东南缘,是西太平洋构造体系的一部分,其形成和发展与西太平洋板块活动有关.白垩纪—古新世,库拉板块和太平洋板块作NNW向运动并俯冲,左旋应力场使亚洲大陆东南缘产生一系列NE向断裂,引起地幔上拱,诱发了盆地西带裂谷式断陷的发展.古新世晚期由于太平洋板块洋脊俯冲,日本海(西部)第一次拉张.地幔面起伏的调整结束了裂陷盆地的发育.始新世晚期,太平洋板块俯冲方向由NNW转为WNW,右旋应力场控制了盆地东部始新世断拗的发育.渐新世初,由于太平洋板块俯冲,日本海(东南部)开始了第二次拉张.东海陆架盆地东部断坳带转为坳陷带.中新世末,太平洋板块运动速度加快,热效应导致前缘隆起拉裂,形成冲绳海槽盆地.向西挤压一走滑使陆架盆地东部坳陷带褶皱回返,结束了盆地发展.可以认为,东海陆架盆地西部古新世裂陷带是大陆边缘裂谷盆地;东部渐新世一中新世坳陷带是大陆边缘前陆盆地(弧后).     

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     

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     

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。     

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?     

亚洲大陆与太平洋之间过渡带地壳拉张的地球动力学

从亚洲大陆到太平洋之间的过渡带,在晚白垩世和新生代,构造发育以特别强烈的地壳拉张为特征。地壳拉张运动导致了地球深部能量和物质的大量释放,引起了岩浆活动,形成了东亚火山带。许多研究者认为,过渡带中象边缘海这样巨大的构造都是地壳拉张的产物。晚白垩世—新生代时期另一广泛影响过渡带的作用是剪切错动。在整个过渡带都可见到     

朝鲜东部陆缘内的区域走滑断层和它对郁陵盆地演化的构造意义

<正>1 引 言 朝鲜东海(即日本海)是一个被广泛研究的位于西北太平洋边缘的弧后盆地(图1)。关于日本海弧后张开方式的假说可归纳为:(1)与日本弧不同旋转有关的扇形张开(Oto-fuji等,1983;1985;Celara等,1987;Faure等,1987)。(2)沿西缘和东缘两条主走滑断层拉分张开(Lallemand等,1985;Kimara等,1986)。根据西南日本内的古地磁测量和日本盆地和大和盆地内的大洋钻探计划的结果,本文的修改模式把弧的转动与走滑剪切变形的背景结合了起来。 这些假说性复原表明,朝鲜的东部陆缘是一个构造上的关键区域,因为如果日本弧通过大陆裂谷作用和弧后扩张移离东亚大陆(Jolivet等,1992),它调节了明显的地壳变形。然     

从西太平洋板块构造探讨东海陆架盆地形成机制和类型划分

东海陆架盆地位于亚洲板块东南缘，是西太平洋构造体系的一部分，其形成和发展与西太平洋板块活动有关。白垩纪－古新世，库拉板块和太平洋板块作NNW向运动并俯冲，左旋应力场使亚洲大陆东南缘产生一系列NE向断裂，引起地幔上拱，诱发了盆地西带裂谷式断陷的发展。古新世晚期由于太平洋板块洋脊俯冲，日本海（西部）第一次拉张。地幔面起伏的调整结束了裂陷盆地的发育。始新世晚期，太平洋板块俯冲方向由NNW转为WNW，右旋应力场控制了盆地东部始新世断坳的发育。渐新世初，由于太平洋板块俯冲，日本海（东南部）开始了第二次拉张。东海陆架盆地东部断坳带转为坳陷带。中新世末，太平洋板块运动速度加快，热效应导致前缘隆起拉裂，形成冲绳海槽盆地。向西挤压－走滑使陆架盆地东部坳陷带褶皱回返，结束了盆地发展。可以认为，东海陆架盆地西部古新世裂陷带是大陆边缘裂谷盆地；东部渐新世－中新世坳陷带是大陆边缘前陆盆地（弧后）。     

太平洋板块向欧亚板块运动及其与欧亚东缘新生代拉张作用的关系

<正>Molnar和Tapponnier(1975,1977)首先提出亚洲的许多构造特征与印度-欧亚板块碰撞带中地壳碎块的侧向排出有关。他们认为欧亚板块东缘是一个自由边界,允许大块地壳沿走滑断层向东运动。新生代欧亚板块的东部边缘地区,南至瓜哇、苏门答腊,北至日本海、千岛盆地,都发生了拉张作用(图1)。在该大陆边缘发育的许多拉张盆地都被认为是与印度-欧亚板块碰撞带地壳碎块向东排出有关的拉分盆地。     

日本海海底岩石中Sr-Nd-Pb的同位素比

一、前言最近,迅速地累积了有关日本海扩张及弧后海盆发育过程的资料,因此,有可能对某些资料作较为详细的定量评述。由于从日本海海山所采集的同位素成分资料不受岩浆融熔和凝固过程的影响,所以,有可能对研究有关岩浆起源和形成物质有一定的制约。本文叙述了有关在大和海山系以拖网采集的火山岩样品和属于日本海火山岛的郁陵岛和独岛(竹岛)样品中 Sr-Nd-Pb 同位素成分的测定结果及由此而获知在弧后海盆发育阶段,岩浆活动时受同位素成分的制约。     

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?     

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。     

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。      

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。     

环太平洋活动大陆边缘盆地类型及油气成藏条件

环太平洋地区是主要的活动大陆边缘发育地,发育许多与活动大陆边缘有关的盆地。安第斯型大陆边缘主要发育弧前盆地和弧后前陆盆地,日本海型大陆边缘主要发育弧前盆地、陆架盆地和弧后盆地,转换断层大陆边缘主要发育走滑盆地。通过从盆地的形成模式、构造演化、沉积特征方面分析各类盆地的特征,并进一步从生烃条件和储集条件等方面分析了各种盆地的油藏形成条件,认为转换断层边缘盆地、陆架边缘盆地、弧后盆地成藏条件较好,可以形成大型的油气藏;而弧前盆地成藏条件较差。     

论弧后扩张的原因

弧后扩张是活动的洋内俯冲带的共同的特征。此过程应与汇聚板块边界上许多复杂的地质情况有关;因此了解其原因可加深对构造过程的了解,并有助于解释老造山带中板块边界的轮廓。Taylor 和 Karner(1983)在最近的一篇评论中认为弧后扩张的驱动机制是由附近的俯     

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