河南南召盆地上三叠统碎屑岩地球化学特征及物源示踪

三叠纪是秦岭造山带全面碰撞造山的关键时期,随着扬子、秦岭和华北板块分别沿勉略、商丹缝合带的汇聚拼合, 秦岭造山带逐渐形成并从板块构造体制向陆内造山体制转化,同时强烈的造山作用控制着周缘盆地的形成与演化。文章通 过研究区的碎屑岩元素地球化学分析,对河南南召盆地上三叠统的物源区及构造背景特征进行探讨。结果表明,上三叠统 源岩成分主要为上地壳长英质火山岩;源岩经历了中等的化学风化强度,校正后CIA值指示其形成于温暖潮湿的气候和相 对较强的构造活动环境;太山庙组源区构造背景主要为大陆岛弧与活动大陆边缘,太子山组源区构造背景主要为大陆岛弧 与被动大陆边缘。根据南召盆地近源沉积特征和秦岭造山带构造演化过程推断,秦岭造山带和华北南缘是南召盆地晚三叠 世的重要物源区,前期太山庙组物源主要由北秦岭隆升基底提供,后期太子山组物源可能来自南秦岭、北秦岭和华北南缘 沉积再循环。南召盆地上三叠统物源区的转变是晚三叠世秦岭造山带逆冲推覆作用逐渐增强的体现,对研究恢复秦岭构造 带造山隆升过程和周缘盆地盆山系统演化具有重要的意义。     

西秦岭造山带的演化

地层分区与构造单元相印证是综合地层区划所遵循的主要原则。遵照这一原则，并以沉积类型等７个方面为划分标志，将西秦岭地区自北而南划分为祁连—北秦岭地层区（北秦岭加里东造山带）、中秦岭礼县—镇安地层区（中秦岭华力西陆褶带）和南秦岭—大别地层区（南秦岭印支陆隆带），再细分为６个地层小区。首次明确指出南秦岭归属于扬子大陆。西秦岭造山带的演化，早期主要经历了原始陆核的形成（太古—早古元代）、裂开成洋（中元古代）、闭洋（晚元古代）并俯冲造山（晋宁运动）等主要发展阶段。早古生代—早印支期，裂解开３个各具特色的构造盆地，分别经历了北秦岭活动型裂陷槽沉积和加里东陆陆碰撞造山、中秦岭拉分盆地沉积和华力西陆褶、南秦岭稳定大陆沉积和早印支陆隆。晚印支期以来３个盆地演化趋于一致，以共同发育“开”—“合”构造及伸展机制下的断块运动为特色。聚与分、开与合是对西秦岭造山带演化史的概括     

新疆博格达山的构造演化及其与油气的关系

博格达山的构造演化及其造山作用的时间是一个长期争议且缺乏系统研究的问题。在野外调查的基础上,充分吸收前人成果,综合运用岩浆岩地球化学特征、不整合-沉积旋回、古流向及沉积物扩散方向等分析手段,对博格达山的构造演化进行了精细的剖析。结果表明:博格达山的构造演化主要经历了3期构造反转,即中-晚石炭世的裂陷海槽与晚石炭世末的弱造山期、早-中二叠世的裂陷盆地与晚二叠世-三叠纪和晚三叠世末的古博格达山隆升-夷平期以及早-中侏罗世的弱伸展盆地与晚侏罗世以来的现今博格达山阶段性隆升期;博格达山南缘柴窝堡凹陷地区印支期形成的NE向构造是油气勘探的有利区带。     

辽西中生代板内造山带构造基本特征及构造演化

辽西中生代构造运动可划分为印支早期(早、中三叠世)、印支晚期(晚三叠世)、燕山早期(早侏罗世)、燕山中期(中、晚侏罗世)、燕山晚期(早白垩世)、燕山末期(晚白垩世)6个构造幕。中生代造山带有别于板缘或板间造山带的一种特殊类型的造山带,也不是板缘或板间造山带的一个发展阶段。因此,具有独特的大地构造背景、造山期前演化历史,以及造山带构造变形变质、岩浆活动、沉积作用等特点。中生代板内造山过程是复杂的、多阶段的、非单一的过程,三叠纪以来,共经历了多次裂陷与伸展、挤压与收缩作用和多阶段的盆地发展历史。在每一次盆地演化过程中,在早期表现为裂陷与伸展作用,并有中基性—中酸性火山岩浆喷发和侵入,具有从早期向晚期岩浆由偏基性向偏酸性演化的特点,同时形成断陷盆地,沉积陆源粗碎屑建造;中期,断陷盆地向坳陷盆地转化,沉积陆源细碎屑和含煤及红色建造;晚期表现为挤压和收缩的造山作用,使地层褶皱,并发育逆冲断层,盆地抬升遭受剥蚀,从此构成了一个火山喷发—沉积盆地从形成→发展→萎缩→消亡的完整过程。这样多旋回的变化,塑造了辽西地区的中生代板内造山过程。     

华北盆地三叠纪物源特征及其沉积—构造演化

华北盆地三叠纪沉积厚度大,分布广泛,其地层沉积特征很好地记录了周缘造山带或隆起区在该时期的构造演化过程。目前,前人已经对华北各地区三叠纪碎屑物源进行了大量研究,而对于物源区的认识仍存在分歧,对于盆缘地区沉积—构造演化过程的研究也相对较少。通过整理前人对华北各地区三叠纪碎屑物源研究的锆石年龄数据,并结合造山带构造演化过程和地层沉积特征,对华北盆地三叠纪碎屑物源及沉积—构造演化过程进行了整体研究。结果表明:华北北部三叠纪沉积物源均来自北缘的内蒙古隆起,锆石年龄和地层沉积特征记录了源区逐渐增强的岩浆活动和隆升过程。华北南部地区在该时期主要接受来自华北南缘二叠纪沉积盖层和北秦岭造山带的碎屑物质供给,华北南缘伴随着秦岭造山过程可能在中三叠世就已经逆冲隆升并遭受剥蚀,两者的协同演变共同控制着盆地南部沉积演化过程。鄂尔多斯盆地西北部碎屑物源主要来自阿拉善地块和北祁连造山带,西南部地区物源则主要来自盆地西南缘再旋回沉积盖层和北祁连造山带,分别为伸展和挤压状态下的内陆盆地沉积。早—中三叠世,华北盆地为统一的大型内陆沉积盆地,晚三叠世,盆地南、北缘发育沿褶皱逆冲带分布的陆内前陆盆地系统。     

西秦岭造山带的演化、构造格局和性质

简要论述了西秦岭造山带显生宙以来的构造演化和格局,讨论了西秦岭造山带的性质。西秦岭造山带自800Ma左右以来,经历了超大陆裂解、洋陆演化、碰撞造山、板内伸展和陆内叠覆造山后才形成现今的西秦岭造山带。在不同的构造演化阶段,西秦岭有着完全不同的构造体制和格局。在洋陆演化阶段属板块构造体制,以多陆块洋为特征的洋陆格局;在板内伸展阶段属板内裂谷和裂陷盆地体制,以板内伸展盆地体系为特征的海陆格局;在陆内叠覆造山阶段属陆内盆山体制和陆内盆山格局。西秦岭造山带是一个“碰撞—陆内型”复合造山带。     

盆地-山岭耦合体系与地球动力学机制

盆山耦合分析应该将地球动力学环境和板块运动学序列结合起来, 根据地球动力学环境所提出的: 伸展构造体系、挤压构造体系、走滑构造体系和克拉通构造体系进行定性与定量分析; 依照板块运动学序列所划分的主要旋回: 裂解阶段、俯冲阶段、碰撞阶段和后造山阶段进行定位与定时分析.伸展构造体系在离散期为陆内裂陷盆地及伸展造山带; 在聚合期为弧后裂陷盆地及张性岩浆弧造山带; 在后造山期为后继裂陷盆地及晚期伸展造山带.挤压构造体系在俯冲期为弧后前陆盆地及俯冲造山带; 在碰撞期为周缘前陆盆地及碰撞造山带; 在再活动期为再生前陆盆地及再生造山带.走滑构造体系在伸展期为走滑拉分盆地及剪张山岭; 在挤压期为走滑挠曲盆地及剪压造山带.克拉通构造体系在裂解期为克拉通内部盆地; 在拼合期为克拉通边缘盆地.      

西秦岭造山带泥盆纪沉积地质学和动力沉积学研究:古地理、地层层序及构造演化

晚加里东到早海西期，西秦岭北带存在一较大规模的造山带，泥盆纪的古地形呈北高南低的特征。持续的海侵由南向北侵进、中泥盆世由于北秦岭造山带的向南仰冲，形成同造山的前陆拗陷盆地。南秦岭裂陷槽是早古生代小洋盆的残余海槽。西秦岭造山带泥盆纪的地层层序分为海平面变化控制型层序（ＳＣ型）、基底构造控制型层序（ＴＣ型）和复合型层序（ＳＴＣ型）三种类型。ＳＣ型层序发育于中秦岭微板块的小型克拉通盆地，ＴＣ型层序发育于同造山盆地和相邻的前隆（反弹）带，ＳＴＣ型层序是造山作用和造山过程的沉积响应。秦岭造山带加里东－早海西期碰撞－造山作用过程较为复杂，北秦岭造山带是由秦岭微板块与华北板块斜向和不规则边缘碰撞形成的，是一个发育不成熟和不均一的造山带，碰撞和造山由西向东，造山作用在西秦岭表现显著；南秦岭洋盆的闭合是秦岭微板块和扬子板块的斜向碰撞形成的，具闭合不碰撞和碰撞不造山的特征，闭合和碰撞由东向西。晚海西－印支期，秦岭进入再生盆地发育阶段。再生盆地于印支－燕山期闭合并造山。     

华北东部地幔热柱的特征与演化

燕山运动以来,华北东部地区发生了翻天覆地之构造转变,构造体制从印支期末华北地块与扬子地块的拼贴-增生,转变为地幔热柱演化-区域伸展断陷。华北地幔热柱强烈上隆过程中,在岩石圈底部受阻并呈蘑菇状向外拆离流变,在使上部岩石圈发生热减薄-断陷的同时,向外拆离流变的地幔岩在盆地外围受到韧性剪切带的切割,导致深熔岩浆活动并带动围岩上隆,形成一系列次级隆起(幔枝构造)。地形地貌上亦从东部隆起的高原转变为一盆多山耦合格局——地幔热柱上部的热减薄断(拗)陷与外围的一系列幔枝构造的空间有机组合,即华北东部裂陷盆地西与太行造山带、北与燕山造山带、东与朝鲜半岛、南与大别造山带(即中心裂陷盆地与外围各幔枝构造)均为盆-山耦合关系。     

秦岭三叠系分带及印支期发展史

秦岭及共邻区的三叠系自北而南可分为四带.北秦岭三叠系具有富含植物化石的陆相上三叠统,其下的优地槽型细碧角斑岩系时代未定.中秦岭下三叠统为复理石夹多层砾状灰岩,后者系斜坡沉积,物源可能来自北方,安尼期为复理石.南秦岭北带在二叠纪晚期已裂陷接受复理石及以砾状灰岩为代表的斜坡沉积.早三叠世至安尼期为深水相黑色板岩、薄层灰岩、复理石并夹火山岩.南秦岭南带及巴顿喀喇从早三叠世至安尼期为扬子地台的一部分,岩相及化百群与之一致,具有发育良好的安尼期陆棚边缘生物滩.从拉丁期开始裂陷．出现鱼鳞蛤页岩、砾状灰岩及巨厚复理石,后者延续至晚三叠世,有放射虫为证.整个中,南秦岭呈现一个由二叠纪晚期开始,延续于印支期的裂陷槽发育史.它的北部—中秦岭和南秦岭北带于二叠纪末及三叠纪初先后裂陷,并于拉丁期褶皱回返.它的南部—南秦岭南带及巴颜喀喇于拉丁期裂陷,并于三叠纪末回返.这个裂陷槽是否构成印支期秦岭的主体,抑或它仅是“北秦岭小洋盆”在扬子大陆边缘的弧后扩张盆地,取决于北秦岭是否存在早、中三叠世优地槽沉积.后者尚未证实.     

华北东部盆山耦合与内生成矿作用

盆-山耦合关系是当今地学研究的前沿课题。但是,在几何学上,成对盆山耦合论述较多。而华北东部裂陷盆地则西与太行造山带、北与燕山造山带、东与胶辽山地、南与大别造山带均构成盆-山耦合,即中心裂陷盆地与外围各造山带均为耦合关系。研究表明:中心裂陷与华北地幔亚热柱的形成密切相关,由于地幔亚热柱强烈上隆,在岩石圈底部受阻,使华北东部岩石圈发生热减薄-断陷的同时,向外拆离的地幔岩在盆地外围形成一系列次级隆起(太行、燕山、胶辽、大别造山带),即地幔热柱多级演化的第三级单元———幔枝构造。各幔枝构造(造山带)间具有明显的可比性,并共同与中心裂陷盆地构成盆-山耦合关系。与此同时,随地幔热柱-亚热柱-幔枝构造向上迁移的成矿元素,亦以气态-气液混合态-含矿流体的形式向上迁移,并最终在幔枝构造的有利聚集部位成矿,形成张宣、冀东、辽东、胶东、鲁西、小秦岭、阜平等幔枝构造成矿集中区。     

青藏高原晚三叠世构造-古地理综述

遵循刘宝珺院士提出的“构造控盆、盆地控相”指导思想，在系统厘定地层格架和构造单元划分基础上，确定青藏高原巨型造山带晚三叠世构造-古地理从北往南依次发育：羌塘-三江多岛海、班公湖-双湖-怒江洋、冈底斯-喜马拉雅多岛海和若干次级构造-古地理单元。班公湖-双湖-怒江洋是分隔冈瓦纳大陆和欧亚大陆的特提斯大洋，南羌塘地块是漂浮在特提斯大洋中的块体。本次重点对北羌塘前陆盆地和北喜马拉雅被动大陆边缘盆地的沉积相带展布和古地理进行了研究。造成两个盆地沉积序列及古气候差别的主要因素是构造地质事件。构造事件决定了盆地性质，盆地性质又控制了沉积相带的空间展布。北喜马拉雅盆地位于冈瓦纳构造域，晚三叠世盆地基底南浅北深，继承了古生代构造离散型被动大陆边缘沉积，印支造山作用不发育；北羌塘盆地位于泛华夏构造域，晚三叠世发育印支挤压造山作用及其前陆盆地沉积记录。盆地分析研究表明，北羌塘南部江爱达日那和热觉茶卡等地下三叠统康鲁组底部均发现灰紫色中厚层复成分砾岩、含砾粗砂岩、细砂岩组成向上变细的海侵型地层结构，沉积相为滨岸三角洲；上三叠统土门格拉群沉积相为含煤盆地边缘三角洲。从沉积相展布型式和北东向古水流方向分析，三叠纪北羌塘沉积盆地的物源主要来自羌塘中部双湖造山剥蚀区或“中央隆起带”。     

河南南召盆地上三叠统太山庙组软沉积物变形构造及其古地理意义*

河南南召盆地上三叠统太山庙组中发现的软沉积物变形构造包括同沉积断层、液化均一层与泄水脉、底劈构造、塑性变形层、碎裂岩及大型负载构造。它们集中保存在太山庙组中段深湖环境中,以该层段为界,其下水体渐深,其上水体渐浅。多数软沉积物变形构造与浊流沉积砂体相伴生,也可保存在泥岩层中,其形成可能与浊流沉积过程相关,但古地震活动是主要的触发机制。软沉积物变形的类型包括液化变形、塑性变形和脆性变形,指示了高强度的古地震活动,记录了秦岭造山带印支期一次强烈的造山活动。造山带逆冲推覆作用造成南召盆地的抬升,代表了前陆盆地系统中的楔顶沉积。     

秦岭造山带结构与演化若干问题的再认识

本文详细论述了北秦岭与商丹带、南秦岭、勉略带和太白－佛坪－汉南带的组成、结构特征;重新划分和阐述了秦岭造山带的构造单位及其发展演化。提出秦岭是由五类岩石地层地质体按非线性、混沌动力学的关系组合在一起并拼贴、镶嵌、叠置、堆垛而成的综合构造体,是南北与东西共存的构造格局。其经历了太古宙－古元古代陆核或古陆块增生或拼贴的发展阶段,中－新元古代板块构造体制发展阶段,震旦纪－三叠纪板内海相沉积盆地与造山带转换的发展阶段．印支期以来陆相沉积盆地和造山带转换的抽拉－逆冲岩片构造(或抽拉构造)体制的发展阶段。     

华北东部地形地貌的成因探讨

华北东部裂陷盆地西与太行造山带、北与燕山造山带、东与胶辽山地、南与大别造山带均构成盆—山耦合，即中心裂陷盆地与外围各造山带均为耦合关系。研究表明：中心裂陷与华北地幔亚热柱的形成密切相关，由于地幔亚热柱强烈上隆，在岩石圈底部受阻。使华北东部岩石圈发生热减薄—断陷。同时，向外拆离的地幔岩在盆地外围形成一系列次级隆起（太行、燕山、胶辽、大别造山带），即地幔热柱多级演化的第三级单元—幔枝构造。各幔枝构造（造山带）间具有明显的可比性，并共同与中心裂陷盆地构成盆—山耦合关系。     

大陆造山带盆-山转换的类型及阶段──以秦岭造山带为例

盆 山转换是造山带研究中重要的内容。从秦岭和中国西部造山带实际中总结出来的盆 山转换的三种类型、三个阶段,对正确认识秦岭和中国大陆造山带的发展和演化有重要的作用,特别是盆 山转换的第二、第三阶段的提出,有助于重新认识秦岭乃至全球陆内造山带的特征和演化规律,有重要的理论和实际意义。按盆地的属性与造山带之间的转换可以分为三种类型及三个阶段：中－ 新元古代洋壳或过渡性洋壳盆地与造山带之间的转换,形成古秦岭造山带和古中国板块（ 或地台） ;古生代－ 三叠纪板内（ 或地台） 海相沉积盆地与造山带之间的转换形成中秦岭造山带和联合古陆（ 或中国板块） ;印支期以来陆相沉积盆地与造山带之间的转换,形成新秦岭造山带和中国板块（ 或地台） 的裂解。按造山带与沉积盆地之间的结构特征,可以分为造山带与沉积盆地走向基本一致的第Ⅰ类型造山带,造山带与沉积盆地走向不一致,甚至相互垂直的第Ⅱ类型造山带,以及深层构造岩片抽拉 逆冲推覆、叠加在陆相沉积盆地之上的第Ⅲ类型造山带。开合律不是造山带形成与演化的普遍规律     

鄂尔多斯地块南缘奥陶纪前陆盆地的沉积大地构造格架与演化

鄂尔多斯地块南缘位于鄂尔多斯地块与北秦岭造山带结合部位,是研究北秦岭造山带奥陶纪弧-陆碰撞事件沉积-构造响应的理想场所。目前对鄂尔多斯地块南缘奥陶纪盆地的沉积充填特征、构造属性、结构以及演化历史仍缺乏清晰的认识。本文通过对露头区典型剖面观测结果和覆盖区地球物理资料的综合分析,发现鄂尔多斯地块南缘奥陶纪盆地沉积充填整体表现为南厚北薄、顶底均被区域性不整合面所限定的楔状沉积体;由北向南可以划分出局限沉积环境的坳陷带、持续抬升的隆起带和局限浅水-海相深水-陆相冲积扇环境的盆地带。结合北秦岭造山带奥陶纪大地构造属性及演化历史分析,得出鄂尔多斯地块南缘奥陶纪盆地是与北秦岭造山带奥陶纪弧-陆碰撞事件相关的周缘前陆盆地,经历了以下四个阶段的演化:(1)冶里-亮甲山期,前陆盆地初始挠曲阶段;(2)马一-马五期,前陆盆地结构成型阶段;(3)马六-平凉期,前陆盆地快速沉降阶段;(4)背锅山期,前陆盆地快速充填阶段。此外,该周缘前陆盆地具有经典前陆盆地的四元结构:褶皱冲断带位于包括渭河地堑在内的西安-宝鸡一带,前渊带呈近东西向展布于岐山-富平一带,前缘隆起带位于庆阳-运城一带,隆后坳陷带大致位于延安-榆林-绥德一带,呈不规则的椭圆形。该研究不仅有助于查明鄂尔多斯地块南缘奥陶纪盆地性质、结构与演化历史,还为北秦岭造山带奥陶纪弧-陆碰撞事件提供了盆地内部的地质历史证据。     

秦岭-大别新元古代-中生代沉积盆地演化

秦岭-大别造山带处于中央造山带的东部,经历了复杂的构造-沉积历史.在系统分析研究区4个二级和13个三级构造单元岩石地层、化石组合、同位素年代学及构造学等资料的基础上,划分出18个沉积盆地类型,并讨论新元古代-中生代构造-沉积演化:(1)新元古代-早古生代:商丹洋以北的北秦岭为岩浆弧和弧前盆地;南秦岭为陆内裂谷-台盆、台地-陆缘裂谷发育阶段;大别-苏鲁为陆内裂谷-台盆台地发育阶段;(2)晚古生代:北秦岭为海陆交互陆表海;勉略洋于泥盆纪开启;南秦岭为弧后陆棚与台盆台地并存发育阶段;(3)三叠纪:陆陆碰撞造山,全区进入前陆盆地发育阶段;(4)侏罗纪-白垩纪:断陷盆地和压陷盆地发育阶段.      

伸展型复合盆山体系下江汉盆地中、新生代幕式沉降与迁移

江汉盆地与周缘山系构成伸展型复合盆山体系,周缘山系的差异隆升可能与江汉盆地沉降、迁移和构造变形具有协同演化关系.通过沉降史模拟,表明江汉盆地裂陷期具有幕式特征,可分为3个裂陷幕:裂陷Ⅰ幕发生在晚白垩世,裂陷Ⅱ幕发生在古新世沙市组-早始新世新沟咀组沉积时期,而裂陷Ⅲ幕则发生在早始新世荆沙组-渐新世荆河镇组沉积时期.沉降中心发生有规律的迁移,裂陷Ⅱ幕沉降中心由裂陷Ⅰ幕条带状、多方向、多中心向西迁移到江陵凹陷,裂陷Ⅲ幕沉降中心向东迁移到潜江凹陷.伸展型复合盆山体系下盆地沉降中心有规律的迁移可能受多种因素的影响,其盆地周缘山系的差异隆升与盆地沉降中心的迁移显示出此消彼长的响应关系.晚白垩世末至始新世初盆地东缘山系（大别造山带、幕阜山和鄂东冲断带）剥蚀隆升,盆地沉降中心向西迁移.始新世末至渐新世盆地西缘山系（黄陵隆起、湘鄂西冲断带）抬升,盆地沉降中心向东迁移,沉降中心呈现出远离隆起端的"背离式"迁移.地幔底辟作用的差异性变化控制着盆地沉降中心的迁移.      

西昆仑山前晚三叠世古构造特征及对侏罗-白垩纪沉积的控制

造山带和盆地是在时空发展和形成机制上具有密切联系的构造系统。青藏高原内部晚三叠世古特提斯造山带的形成,对北缘的塔里木盆地产生了重要的影响,导致了盆地内部西昆仑山前地区发生了强烈的冲断构造变形,而这一冲断构造变形所形成的古构造-古地貌对后期侏罗-白垩纪的沉积具有重要的控制作用,同时也决定了该地区的油气分布。本文基于对西昆仑山前露头区中生代地层分布详细的野外考察和盆地覆盖区钻井资料的整理,结合对盆-山结合带清晰地震剖面的详细解释,开展西昆仑山前的晚三叠世古构造特征及侏罗-白垩纪沉积充填过程研究,以期揭示晚三叠世的古构造-古地貌特征及对沉积的控制作用。通过研究发现,西昆仑山前地区发育晚三叠世前陆褶皱冲断带,冲断带根部发育基底卷入构造,锋带发育叠瓦状构造;古生界受逆冲断裂控制,形成一系列的北陡南缓的背斜隆起,冲断带前锋位置与新生代构造前锋位置相近。三叠纪末古地貌形态由于特提斯造山带的强烈隆升,总体呈南高北低的地貌形态,但是褶皱冲断构造带受地表风化剥蚀作用,背斜核部形成南缓北陡的古隆起,而断层破碎带形成南陡北缓的洼地,是侏罗系发育前的基本地貌格架。早侏罗世受特提斯造山带造山后伸展的影响,西昆仑山前发育4个箕状断陷,控陷断层发育于古造山带一侧;受大型控陷断层的影响,在断陷内部呈北高南低的地形特点,断陷内侏罗系逐渐向北部斜坡超覆。晚三叠世形成的古构造-古地貌与早侏罗世断陷叠加形成的古地理格架一直控制了侏罗纪-早白垩世的沉积,直到晚白垩世沉积时才没有起到控制作用。