东海陆架盆地南部中生代构造演化与原型盆地性质

东海陆架盆地南部夹持于欧亚板块、太平洋板块与印度板块之间,是发育在前中生代基础之上的中、新生代叠合盆地。其构造演化受古太平洋板块俯冲及特提斯-喜马拉雅构造域的联合影响,经历了印支末期基隆运动、燕山期渔山和雁荡运动的叠加改造。结合浙闽隆起带中生代火成岩事件、盆地构造变形、沉积学的一些证据,通过海陆对比研究,认为东海陆架盆地南部早-中三叠世可能为面向古太平洋的被动大陆边缘盆地;晚三叠世-侏罗纪古太平洋板块已对中国大陆有较强的俯冲作用,东海陆架盆地及南部原型盆地为活动大陆边缘弧前盆地;白垩纪受控于滨海断裂表现为活动大陆边缘走滑拉分盆地;古新世-始新世火山岛弧向东移动,东海陆架变为弧后裂谷盆地。     

北冰洋地球动力演化过程中泛大陆裂解的阶段性与扩张盆地的形成

在重建泛大陆裂解和北极地球动力系统演化框架中研究扩张盆地形成的时间序列。通过本研究可识别出扩张盆地形成的3个时空独立的阶段：晚侏罗世-早白垩世、晚白垩世一新生代早期、新生代。第一阶段，作为美亚海盆构造组分的加拿大海盆地的扩张中心形成、演化与消亡。第二阶段是拉布拉多-巴芬-马卡罗夫扩张中心的演化，它在始新世停止活动。第三阶段，极慢速的Mohna、Knipovich和Gakkel洋中脊的形成，至今在格陵兰海及欧亚海盆仍在活动。已有的地质地球物理资料解释表明，在加拿大海盆形成之后，北极地区脱离了古太平洋地球动力的影响，以扩张、俯冲、弧后盆地形成以及碰撞相关的过程等为特征。伴随着太平洋和大西洋的扩张系统向北延伸，马卡罗夫海盆形成，标志着北大西洋的大洋机制的开始（包括典型的陆间裂谷、慢速与超慢速的扩张、陆块的分离、原始盆地扩张中心的消亡、扩张轴的漂移、新的扩张脊和扩张中心的形成等）。上述表明，从。大地构造角度来看，北冰洋事实上是混合的大洋，也就是复合的异源大洋。北冰洋的形成是两个不同时代、不同类型空间并列的地球动力系统作用的结果。加拿大海盆的古太平洋系统，在晚白垩世完成其演化，马卡罗夫和欧亚海盆的北大西洋系统取代了古太平洋系统。与传统观点不同，认为挪威-格陵兰盆地北部的不对称形态是北大西洋两次扩张的结果。第二次扩张中心Knipovich脊始于渐新世一中新世之交，该过程导致Hovgard陆块裂离巴伦支海。泛大陆及其劳亚大陆部分的裂解，伴随着在两侧形成新的扩张盆地，是阶段性的过程。在晚白垩世之前（第一阶段），泛大陆在古太平洋-侧裂解形成加拿大海盆-美亚海盆的一部分（北冰洋形成的第一阶段）。从晚白垩世开始，裂解活动来自北大西洋一侧，导致格陵兰从北美分离，形成拉布拉多-巴芬-马卡罗夫扩张系统（北冰洋形成的第二阶段）。新生代以第二扩张轴的发展为标志，形成挪威-格陵兰海和欧亚海盆（北冰洋形成的第三阶段）。本段扩张中心至今还在活动，但速率极低。     

印度洋大地构造背景及其构造演化——印度洋底大地构造图研究进展

印度洋底大地构造图(1∶1 500万)基于最新地球物理数据,结合中国大洋调查航次积累的地貌、地质、地球物理和矿产资源资料编制,综合反映印度洋底及周缘地质、地貌、地球物理和资源分布等特征,将为理解和推进印度洋盆构造演化和资源分布研究提供理论支撑。本文介绍了该图编制的思路和方法、数据来源、图面内容和大地构造单元划分,认为印度洋盆具有多微陆块、多期扩张、多洋底高原、无震海岭和"入"字形洋中脊等特征。在前人研究基础上,将印度洋盆地构造演化归纳为3个阶段:(1)冈瓦纳大陆裂解与洋盆初始张开(侏罗纪-白垩纪中期);(2)洋盆持续张开与扩张中心跃迁(白垩纪中期-古近纪初期);(3)印度板块与欧亚板块俯冲碰撞及非洲板块裂解(新生代)。在扩张中心跃迁式的发育形式下,现今印度洋盆多微陆块、多期扩张中心和"入"字形的洋中脊基本构造格局在古近纪早期便已形成。     

欧亚北极地区西部区域地质与构造演化

欧亚北极地区西部,西起北大西洋东岸,东至上扬斯克山脉,区域地质构造复杂。根据其构造特征,以乌拉尔-新地岛-泰梅尔造山带为界,可以分为东西两区。西区主要构造单元包括前寒武纪的波罗的克拉通与斯瓦尔巴微板块以及蒂曼造山带、加里东造山带和乌拉尔-新地岛造山带等,而东区主要包括西伯利亚克拉通及上扬斯克造山带。本区主要经历4次大的构造事件:(1)新元古代至早寒武世的蒂曼造山运动,使得波罗的古陆与斯瓦尔巴-喀拉微板块碰撞造山,形成蒂曼造山带;(2)早古生代,奥陶纪-志留纪的加里东造山运动,使波罗的与劳伦碰撞造山,形成加里东造山带;(3)晚古生代,哈萨克斯坦板块与波罗的古陆与西伯利亚古陆的碰撞,形成乌拉尔-新地岛-泰梅尔造山带;(4)早白垩世,科雷马-奥莫隆复合超地体及阿拉斯加-楚科塔微板块与西伯利亚大陆边缘碰撞拼贴,形成上扬斯克造山带和南阿纽伊缝合线。     

东海陆架盆地南部中生代构造-沉积演化与油气勘探方向

东海陆架盆地位于欧亚板块东南缘,中生代以来盆地形成和演化过程受到古太平洋板块多期洋壳俯冲及其多构造体系叠加改造,其盆地原型、构造-沉积演化与油气成藏关系一直是研究的热点。本文综合应用东海陆架盆地南部最新地震调查、钻井和临近陆域资料,通过海陆对比、中生界层序地层建立、构造-沉积演化过程重塑,探讨中生界油气成藏的关键问题和勘探方向。研究结果认为东海陆架盆地南部中生界存在2个超层序7个层序,中生代以来演化表现为晚三叠世前的被动大陆边缘基底、晚三叠世—中侏罗世活动大陆边缘拗陷、白垩纪活动陆缘断陷盆地;早期基底NE向格架控制中生代盆地结构与宏观含油气性,中生代两期构造演化造就了两套生储盖组合,基隆运动、渔山运动和雁荡运动控制早期油气的生成、聚集,龙井运动主要控制早期油气藏调整与改造、再成藏;继承性隆起(斜坡)闽江斜坡和"凹中凸"台北转折带是中生界油气主要勘探方向。     

亚洲东部新生代的扩张及其大地构造意义

本文提出新生代本区构造演化的主要趋势是大陆大洋化,它不是起因于太平洋板块向大陆的俯冲挤压,而是其向洋的扩张和蠕散、大陆不仅是一个“被动的”被洋中脊推动的飘移在软流圈上的“筏”,它有着“主动的”和独特的构造演化规律.     

东海的形成与构造演化

东海地区构造演化的地球动力学背景处于晚三叠世以来古亚洲大陆形成、太平洋板块向欧亚大陆俯冲及印度板块向欧亚大陆俯冲的远程效应共同作用下。东海的海洋沉积环境是在上新世以来持续的构造沉降、弧后裂谷作用及全球海平面上升作用下形成的。东海地质构造的剖析及其形成演化的研究,对于理解亚洲地形现代地形格局的形成及大江大河的演化具有重要意义。     

南黄海盆地东北凹构造特征及伸缩率研究

通过选取南黄海盆地东北凹典型地震剖面,开展精细的构造解释,系统梳理了东北凹构造样式特征。采用平衡剖面恢复技术和伸缩率计算方法,恢复了东北凹各时期的地质演化剖面,分析了东北凹不同构造演化阶段的伸缩率变化特征。研究表明,南黄海盆地东北凹主要发育伸展构造、走滑构造(负花状)和反转构造等多种构造组合样式,经历了晚侏罗世的仪征运动和渐新世末的三垛运动,相应地在中—上侏罗统和渐新统沉积时期,东北凹处于明显的收缩阶段,伴随发育TK40和T20不整合界面。同时,本文结合区域应力场特征,探讨了南黄海盆地东北凹的构造演化历程:以两次构造运动为界,划分为3个构造演化阶段(晚三叠世—侏罗纪的初始断陷阶段、白垩纪—渐新世的裂陷-反转阶段、新近纪—第四纪的区域沉降阶段)。南黄海盆地东北凹伸缩率的时空变化及构造演化过程,是对“晚中生代以来,古太平洋板块相对欧亚板块俯冲汇聚速率和方向的改变”的局部响应。     

南海东部古扩张脊的俯冲机制

南海东部古扩张脊处于欧亚板块和太平洋板块的汇聚地带,其东侧为马尼拉海沟、北吕宋海槽和西吕宋海槽,由于受到多个构造单元的相互作用,使其处于复杂的构造环境中。南海东部古扩张脊俯冲过程的研究对深入理解南海海盆构造演化、火山及地震活动等具有重要意义,同时也是今后南海构造研究的重要方向之一。在总结前人研究基础之上,探讨南海东部古扩张脊俯冲时间、俯冲深度及动力学过程。南海板块在16 Ma之后,由于菲律宾板块NW向仰冲的作用,使南海东部古扩张脊被动地沿马尼拉海沟进行俯冲,形成了现今马尼拉海沟中段的构造格局。古扩张脊俯冲深度为200~300km,并且在约100km处发生板片撕裂,造成古扩张脊两侧俯冲角度的不同。     

拉腊米构造运动对墨西哥湾西部深水盆地晚中生代-新生代沉降史的影响

墨西哥湾盆地被普遍认为是一个中生代被动边缘盆地的例子．它构成了泛大陆裂谷和拉伸作用(包括之后的解体、海底扩张和热冷却)的一部分．其西部与太平洋板块向北美板块下面俯冲有关的构造事件影响了北美西部内陆(包括墨西哥)的很大一部分地区．     

北冰洋中脊海底热水活动研究及展望

海底热水活动是当前海洋地质研究的热点,北极是全球变化研究的理想地区,发生在北极地区的海底热水活动不仅对大洋矿产资源研究有着现实意义,而且对全球变化研究也有重要意义。在介绍北冰洋中脊的地质背景和北冰洋Gakkel海岭的海底热水活动特征的基础上,从地球物理、海洋矿产、海洋化学、海洋热结构、海洋生物研究等角度提出了一些研究展望,认为北极地区热水活动的发现和研究必将提升对海底热水活动研究的认识,而且对北冰洋乃至全球的热结构、气候变化以及极端环境下的生命活动的研究起到重要作用。     

Gravity crustal models and heat flow measurements for the Eurasia Basin,Arctic Ocean

The Gakkel Ridge in the Arctic Ocean with its adjacent Nansen and Amundsen Basins is a key region for the study of mantle melting and crustal generation at ultraslow spreading rates. We use free-air gravity anomalies in combination with seismic reflection and wide-angle data to compute 2-D crustal models for the Nansen and Amundsen Basins in the Arctic Ocean. Despite the permanent pack-ice cover two geophysical transects cross both entire basins. This means that the complete basin geometry of the world’s slowest spreading system can be analysed in detail for the first time. Applying standard densities for the sediments and oceanic crystalline crust, the gravity models reveal an unexpected heterogeneous mantle with densities of 3.30 × 10³, 3.20 × 10³ and 3.10 × 10³ kg/m³ near the Gakkel Ridge. We interpret that the upper mantle heterogeneity mainly results from serpentinisation and thermal effects. The thickness of the oceanic crust is highly variable throughout both transects. Crustal thickness of less than 1 km dominates in the oldest parts of both basins, increasing to a maximum value of 6 km near the Gakkel Ridge. Along-axis heat flow is highly variable and heat flow amplitudes resemble those observed at fast or intermediate spreading ridges. Unexpectedly, high heat flow along the Amundsen transect exceeds predicted values from global cooling curves by more than 100%.     

塔斯曼海构造特征及其演化过程研究

塔斯曼海位于西南太平洋地区，处于印度-澳大利亚板块和西兰板块之间，大地构造背景复杂。该地区是全球油气资源勘探的重点海域之一，但是国内对该地区的研究相当匮乏。本文根据塔斯曼海海域的自由空气重力异常对塔斯曼海海域的构造单元进行了划分，前人关于塔斯曼海的研究主要集中在Resolution海岭北部，我们认为塔斯曼海的范围应包括Resolution海岭以南，麦夸里海岭以西，塔斯曼断裂带以东的区域（即南部次盆）。结果显示，塔斯曼海域及邻区包括3个一级构造单元:东澳大利亚陆缘、西兰板块和塔斯曼海盆，且塔斯曼海盆可进一步划分为西部次盆、东部次盆和南部次盆。本文基于塔斯曼海域90 Ma以来的洋壳年龄数据编制了构造演化图，将塔斯曼海的形成演化过程分为4个阶段:（1）中生代陆内裂谷期（90~83 Ma BP）；（2）塔斯曼海扩张阶段（83~61 Ma BP）；（3）塔斯曼海北部扩张停止阶段（61~52 Ma BP）；（4）塔斯曼海南部改造阶段（52 Ma BP至今）。     

中国东部海区及邻域区域构造图的编制方法及地质构造单元划分

我国东部海区及邻域1:1 000 000地质地球物理系列图将于2008年底出版,区域构造图是其中的主要专业图件之一。讨论了该专业图件的编图方法、地质构造单元的划分方法和主要地质构造单元。首次对黄海东海区进行了全面剥皮编图,剥去了Q+N₂地层。对于沉积盆地用等厚度线表示出了新生界的厚度。地质构造单元划分方法是以板块构造理论为指导并以现今的构造特征为主要划分依据。板块内构造单元的划分是在总结国内外多种构造单元划分方法的基础上进行了修改完善,完成了对我国东部海区及邻域的地质构造单元的划分。区内一级构造单元为板块(太平洋板块、欧亚板块和菲律宾海板块),二级构造单元为构造域(东亚大陆构造域、东亚大陆边缘构造域和西太平洋构造域)。西太平洋构造域主要包括太平洋板块的西部及菲律宾海板块。欧亚板块在该区的部分可分为东亚大陆边缘构造域和东亚大陆构造域。东亚大陆边缘构造域由日本琉球岛弧、冲绳海槽弧后盆地、日本海弧后盆地等次级构造单元构成。东亚大陆构造域在该区内由中朝地块、扬子地块、华南地块等次级构造单元构成。各地块又可划分出盆地、隆褶带、隆起区等多个次一级地质构造单元。最低一级的地质构造单元为凸起和凹陷。     

The mapping methods and division of tectonic units of the regional tectonic map in the eastern China seas and adjacent regions

The geological-geophysical map series of the eastern China seas and adjacent region (1:1 000 000) will be published in the late half year of 2009. The regional tectonic map is one of the main professional maps. The Mapping methods, the division method of geological tectonic units and the main geological tectonic units are mainly discussed. The strata from Pliocene to Holocene are peeled off so as to display the Pre-Pliocene structures. In basins, isopaches are drawn for the Cenozoic deposits. The plate tectonic theory and present tectonic pattern are adopted as the priorities in tectonic division. As to the division of intraplate tectonic units, it is a revision, complement and improvement of previous dividing systems, and the nomenclature for each tectonic unit follows the current system in China. The first-order tectonic unit is plate (Pacific Plate, Eurasian Plate and Philippine Sea Plate). The second-order tectonic unit is tectonic domain (East Asian continental tectonic domain,East Asian continental margin tectonic domain and west Pacific tectonic domain). The Philippine Sea Plate and the west part of the Pacific Plate are called the West Pacific tectonic domain. The part of the Eurasian Plate involved in this study area can be further divided into East Asian continental tectonic domain and East Asian continental margin tectonic domain. The East Asian continental margin domain is composed of the Ryukyu island arc, the Okinawa Trough back-arc basin and the back-arc basin of Sea of Japan. The East Asian continental tectonic domain in this study area is composed of the Sino-Korea Massif, the Changjiang River (Yangtze) Massif and South China Massif. In turn, these massifs consist of basins, folded belts or uplift zones. The basins,the folded belts or the uplift zones are further divided into uplifts and depressions made up of sags and swells.     

Evaluation and modelling of Tertiary source rocks in the central Arctic Ocean

With the recently recovered organic-rich sediments of early Tertiary age from the Lomonosov Ridge by the Integrated Ocean Drilling Program (IODP) Expedition 302, the first data collection directly from source rocks of the central basins of the Arctic Ocean is now available. Using the results of seismic interpretations and published sedimentological and organic geochemical data from Expedition 302, the framework for the first quantitative assessment of source-rock quality and distribution of the Palaeogene sediments was modelled in the central Arctic Ocean. The modelling results suggest that an approximately 100-m-thick Early to Middle Eocene sedimentary sequence of good to very good source rocks exists along a 75 km long transect across the Lomonosov Ridge. In-situ generation of hydrocarbons is unlikely because the overburden (200–250 m) and consequently the thermal maturity are too low. Burial history and thermal modelling reveal that an additional overburden of at least 1000 m is necessary to start hydrocarbon generation along the ridge. However, source-rock modelling results show that good source-rock potential may exist in correlative units in the adjacent Amundsen Basin. Simulated organic carbon contents of 1.5–5%, coupled with an overburden of 1000–1200 m, and heat flow anomalies (117 and 100 mW m⁻²) due to the vicinity to the Gakkel Ridge spreading centre indicate that necessary conditions for hydrocarbon expulsion are already reached, and point to viability of a potential petroleum system. Our results support the hypothesis that deposition of a potentially good hydrocarbon source rock occurred across the entire Arctic Basin and adjacent margins during the early Tertiary.     

Regional variations in provenance and abundance of ice-rafted clasts in Arctic Ocean sediments: implications for the configuration of late Quaternary oceanic and atmospheric circulation in the Arctic

The composition and distribution of ice-rafted glacial erratics in late Quaternary sediments define the major current systems of the Arctic Ocean and identify two distinct continental sources for the erratics. In the southern Amerasia basin up to 70% of the erratics are dolostones and limestones (the Amerasia suite) that originated in the carbonate-rich Paleozoic terranes of the Canadian Arctic Islands. These clasts reached the Arctic Ocean in glaciers and were ice-rafted to the core sites in the clockwise Beaufort Gyre. The concentration of erratics decreases northward by 98% along the trend of the gyre from southeastern Canada basin to Makarov basin. The concentration of erratics then triples across the Makarov basin flank of Lomonosov Ridge and siltstone, sandstone and siliceous clasts become dominant in cores from the ridge and the Eurasia basin (the Eurasia suite). The bedrock source for the siltstone and sandstone clasts is uncertain, but bedrock distribution and the distribution of glaciation in northern Eurasia suggest the Taymyr Peninsula-Kara Sea regions. The pattern of clast distribution in the Arctic Ocean sediments and the sharp northward decrease in concentration of clasts of Canadian Arctic Island provenance in the Amerasia basin support the conclusion that the modern circulation pattern of the Arctic Ocean, with the Beaufort Gyre dominant in the Amerasia basin and the Transpolar drift dominant in the Eurasia basin, has controlled both sea-ice and glacial iceberg drift in the Arctic Ocean during interglacial intervals since at least the late Pleistocene. The abruptness of the change in both clast composition and concentration on the Makarov basin flank of Lomonosov Ridge also suggests that the boundary between the Beaufort Gyre and the Transpolar Drift has been relatively stable during interglacials since that time. Because the Beaufort Gyre is wind-driven our data, in conjunction with the westerly directed orientation of sand dunes that formed during the last glacial maximum on the North Slope of Alaska, suggests that atmospheric circulation in the western Arctic during late Quaternary was similar to that of the present.     

北极秋季海冰密集度与中国初冬降雨之间的关系

本文通过对中国地区实测降水及北极海冰卫星数据的分析,研究了北极秋季海冰密集度与中国初冬降雨的关系。合成分析的研究结果表明2000年之前中国南方和北方冬季降水偏少,中部降水偏多,这之后中国南方和北方冬季降水增加,中部降水减少。SVD研究结果显示,北极海冰减少使得近三十年来中国南方和北方冬季降雨呈现逐渐增多,中部地区(从青藏高原向东北方向至日本)降雨逐步减少的趋势。随着北极海冰的进一步减少,如遇合适的气候条件,南方冻雨出现的概率会加大。北极秋季海冰异常的回复过程加之冬季海冰异常的延续信号在中国、蒙古及日本北部激发一个阻塞高压,以巴伦支海/卡拉海为中心激发一个异常低压。这使得来自北冰洋大西洋扇区的冷空气南下至欧洲大陆和亚洲北部,在阻塞高压的影响下,冷空气进一步南下,进入东亚地区。这不仅使得亚洲冬季温度降低,也为中国北部降水增加提供条件。     

西太平洋海山区构造分区图编制及玄武岩Nd同位素填图

基于公开的地球物理、地球化学数据以及国内外航次调查积累的海底地形等资料,笔者编制了西太平洋海山区1∶500万构造分区图。西太平洋海山区构造分区图包括1幅主图和3幅辅图,主图为《西太平洋海山区构造分区图》,共划分出了3个一级板块、22个二级分区块体、12个三级分区块体,3幅辅图分别为《西太平洋海山区地质构造图》、《西太平洋海山区布格重力异常图》和《西太平洋海山区εNd(t)等值线图》。本文介绍了构造分区图编制的思路和方法、数据来源和构造单元的划分依据,还通过搜集和整理西太平洋海山区玄武岩εNd(t)同位素数据,在研究区圈定了9个Nd同位素异常区,并讨论了Nd同位素填图结果与地质过程的耦合关系以及其对海山区构造分区的指示意义。