鄂尔多斯盆地奥陶纪“L”状边缘隆起演化过程及其构造背景

将鄂尔多斯盆地简化为近似直角梯形的等厚各向同性弹性薄板模型进行应力—应变场数值模拟,力图揭示鄂尔多斯地区奥陶纪发育的“L”状边缘隆起的形成背景及演化过程。模拟中Z轴方向应变(zε)正值区对应于盆地内部的隆起区,故zε正等值线形态对应于隆起形态。设定的多种不同的边界条件中,只有在南、西边界分别施以大小相同的边界应力时,εz正等值线形态才出现与实际地质情况相类似的“L”状,该边界条件下的模拟再现了盆地奥陶纪“L”状隆起的形成过程:在盆地南、西边界首先产生两个月牙状隆起,随着应力传递,南、西边界处的两个隆起扩展而连接,形成一个“L”状隆起,随后该隆起不断向盆地内部延伸。模拟结果证实由于奥陶纪鄂尔多斯盆地南缘秦岭海槽的向北俯冲及西缘贺兰海槽和秦祁海槽的东西向扩张,鄂尔多斯盆地南、西边界同时受到挤压作用,正是因为两边界所受挤压力大小相似,“L”状隆起才于盆地南西边界发育。     

鄂尔多斯盆地古生代演化的大地构造约束

古生代是中国中部多个微板块开始相互拼接、碰撞的重要时期。而鄂尔多斯盆地位于华北板块西部,处于多个微板块的交接部位,受微板块相互作用的制约,盆地隆凹构造格局于奥陶纪、石炭纪和二叠纪分别发生三期转型,构造格局转型成为探索微板块之间的相互作用方式及其在盆地内部响应的重要线索。根据鄂尔多斯盆地构造演化等方面的地质背景,将其简化为近似直角梯形的等厚各向同性弹性薄板模型,并根据当时的大地构造背景设定多种可能的边界条件,对盆地隆凹构造格局进行了数值模拟。模拟结果发现只有一种特定边界条件下,隆凹格局的最终形态及其演化过程与地质事实相似,说明盆地内部的隆凹格局是在特定构造体制背景下发育的一种结构。数值模拟结果显示早古生代华北板块的南、西边界同时受到规模相近的洋-陆碰撞的约束,盆地南西角顶部位发育了“L”状的边缘隆起;至晚古生代盆地南、北边界附近的陆-陆(或者弧-陆)相互作用已成为大地构造的主要特色,早期华北板块与南、北两侧板块的接触面积有限,作用力相对微弱,盆地西边界相对固定,盆内构造以南北向展布的细腰状隆起为主要特征;随着板块间接触面的不断扩大,板块边界的挤压作用也持续加剧,受之影响,盆地古地理相带分界线总体呈东西向展布,而...     

鄂尔多斯盆地中央古隆起板块构造成因初步研究

运用板块构造理论,对鄂尔多斯盆地西缘和南缘的地质背景和构造变形特征进行分析,认为鄂尔多斯盆地中央古隆起在早古生代由祁连海槽与鄂尔多斯盆地碰撞拼贴产生的近东西方向的侧向挤压应力作用而形成。盆地西缘近南北向的青铜峡－固原断裂是碰撞拼贴带,断裂带与中央古隆起延伸方向平行,同时,秦岭海槽由南向北推挤以及渭北构造带北界的近东西走向的草碧－老龙山－圣人桥断裂的左行走滑使中央古隆起的南端向东转折,导致中央古隆起在平面上呈现“Ｌ”形展布。     

鄂尔多斯盆地侏罗纪西界分析

鄂尔多斯盆地西界,特别是其早—中侏罗世盆地西界,由于不同期次、不同性质的构造相互叠加而模糊不清,究竟是在贺兰山以西还是现在银川盆地以东的问题,至今尚无共识,极大地影响着矿产资源的评价和找矿战略的部署。本文在前人工作的基础上,通过针对性的野外工作,分析和筛分了不同时期的古构造,探讨了晚侏罗世和早—中侏罗世盆地的西界。文章认为,鄂尔多斯盆地西部巨大的近南北向挤压构造形成于晚侏罗世,而东西向的挤压构造则出现于晚三叠世。两期方向截然不同的挤压构造相互叠加,构成了鄂尔多斯盆地西部复杂的叠加构造和不规则的盆地西界。晚期挤压构造较为清晰,表现为近南北向的逆冲推覆构造带和纵贯盆地南北的"古脊梁",使盆地西界退缩到桌子山东麓断裂、横山堡—磁窑堡断褶带以及马儿庄冲断裂和崆峒山断裂以东。早期挤压构造受后期构造的叠加改造,断断续续,时隐时现。近东西向挤压构造受古亚洲域的影响,是印支运动的产物,近南北向挤压构造转受滨太平洋域的作用,是燕山运动的表现。在古亚洲域向太平洋域转换过程中的早—中侏罗世,鄂尔多斯盆地西部出现了近东西向的拉张伸展,在盆地内部表现为近东西向隆起凹陷的古地形,使盆地西缘波状弯曲,而非平直,"银川古隆起"和"汝箕沟—鄂...     

鄂尔多斯盆地侏罗纪西界分析

鄂尔多斯盆地西界,特别是其早—中侏罗世盆地西界,由于不同期次、不同性质的构造相互叠加而模糊不清,究竟是在贺兰山以西还是现在银川盆地以东的问题,至今尚无共识,极大地影响着矿产资源的评价和找矿战略的部署。本文在前人工作的基础上,通过针对性的野外工作,分析和筛分了不同时期的古构造,探讨了晚侏罗世和早—中侏罗世盆地的西界。文章认为,鄂尔多斯盆地西部巨大的近南北向挤压构造形成于晚侏罗世,而东西向的挤压构造则出现于晚三叠世。两期方向截然不同的挤压构造相互叠加,构成了鄂尔多斯盆地西部复杂的叠加构造和不规则的盆地西界。晚期挤压构造较为清晰,表现为近南北向的逆冲推覆构造带和纵贯盆地南北的“古脊梁”,使盆地西界退缩到桌子山东麓断裂、横山堡—磁窑堡断褶带以及马儿庄冲断裂和崆峒山断裂以东。早期挤压构造受后期构造的叠加改造,断断续续,时隐时现。近东西向挤压构造受古亚洲域的影响,是印支运动的产物,近南北向挤压构造转受滨太平洋域的作用,是燕山运动的表现。在古亚洲域向太平洋域转换过程中的早—中侏罗世,鄂尔多斯盆地西部出现了近东西向的拉张伸展,在盆地内部表现为近东西向隆起凹陷的古地形,使盆地西缘波状弯曲,而非平直,“银川古隆起”和“汝箕沟—鄂尔多斯盆地”两者并存,并不矛盾。早—中侏罗世盆地西界可能远至阿拉善地块。上述中生代构造又经新生代构造改造,变得更加复杂多样,甚至面目全非。如不注意构造筛分,中生代构造乃至盆地边界的研究就会被误导,从而得出错误结论。     

探讨黔中古隆起形成机制及演化

黔中地区未出露中元古代褶皱基底。上覆新元古代沉积盖层厚度、沉积相及地层接触关系反馈出南华纪之前古隆起区已处于基底古地形的高部位。新元古代裂谷盆地演化及地球物理方面证据表明古隆起区与南北两侧边缘区基底存在一定差异。由此推测古隆起区沉积盖层之下可能有与四堡群相当的中元古代褶皱基底,并处于古地形的高部位。褶皱基底南北向的挤压...     

鄂尔多斯盆地晚古生代古构造*

鄂尔多斯盆地晚古生代基底继承了奥陶纪中部高、东部和西部低及西陡东缓的古构造面貌。利用大量钻井分层数据,绘制了晚古生代各个时期残存地层厚度图,其空间变化反映了鄂尔多斯盆地晚古生代古构造格局特征。结合东西向及南北向地层厚度对比、演化剖面的研究,认为晚古生代鄂尔多斯盆地的沉积在本溪期—太原期主要受中央古隆起的控制,地层空间展布东西分带明显;山西期中央古隆起对沉积作用的控制不是很明显,地层从东西分异逐渐过渡到南北分异,这种沉积格局的转变与古地理演化具有一致性,从而说明了古构造对沉积的控制作用。     

大别山北缘合肥盆地中,新生代构造演化

合肥盆地中、新生代经历了多次沉降和降升变化,侏罗系沉积作用分布于整个盆地,中、晚侏罗世盆地内地层遭受广泛剥蚀。白垩纪沉积物局限于盆地东部,最大剥蚀区在盆地东南部。下第三系沉积集中于断裂带控制的断陷盆地中,剥蚀主要在盆地东部和南部。根据南北向平衡剖面分析,早侏罗世盆地为南北挤压,晚侏罗世盆地拉张松驰形成东西向断层;白垩纪受东西向挤压,早第三纪为南北向拉张。东西向平衡剖面分析表明：在盆地内存在一条规模巨大的南北向巨型隆起,隆起形成干早白垩世早期延续到晚白垩世晚期。盆地经历了早侏罗世前挤压推覆,侏罗－白垩纪松驰下陷,白垩纪盆地西部及中部隆升,晚白垩世－早第三纪盆地受南北向拉张作用。形成北断南超的箕状断陷盆地;晚第三纪挤压降升。     

贺西地区板块构造分区及晚古生代盆地形成与演化

贺西地区以阿拉善陆块为主体,太古界裸露地表、花岗岩发育,在南北缝合带之间还有六条形成期早、演化时期长的深大断裂,对早古生代壳块分区,晚古生代盆地形成、分布起着控制和分割作用。晚古生代在前陆盆地率先接受了上泥盆统、下石炭统沉积;步入晚石炭世、沉积范围继续扩大至碰撞裂谷盆地后,又扩大到鄂尔多斯西缘并与华北海(陆表海)连为一体。进入海西旋回中晚期,受蒙兴海槽、秦祁海槽会聚、收缩、对接碰撞构造背景和构造运动的影响,使曾经是石炭纪南海北陆的古构造格架、古地理面貌,被全面海退后二叠纪的陆相沉积所代替。晚海西—早印支运动,使上古生界全面发生挤压变形,形成多种类型断裂、褶皱构造与圈闭,并受到了普遍的隆起剥蚀和缺失。晚印支期断裂活动,构造将晚古生代形成的两类盆地解体为八个断陷和五个隆起区,又使新的盆岭构造格局在此基础上形成、发育和演变。     

鄂尔多斯盆地叠合演化及构造对成煤作用的控制

鄂尔多斯盆地是多期成煤盆地叠合改造形成的构造盆地。石炭纪、二叠纪、三叠纪和侏罗纪成煤盆地的沉积演化过程具有一定差异,但煤炭资源形成的时空规律具有高度相似性。大地构造背景转换过程控制聚煤期,石炭纪、二叠纪含煤岩系形成于加里东—海西构造运动转换过程,三叠纪和侏罗纪含煤岩系形成于印支—燕山转换过程。沉积作用转换区域控制成煤区,在近海型盆地中,成煤区位于向陆一侧的河-海沉积作用转换区域。在内陆湖泊型盆地中,成煤区位于围绕湖心呈环带状分布的河-湖沉积作用转换区域。燕山及以后的构造运动控制了含煤岩系的形变方式和煤炭资源赋存状态。鄂尔多斯成煤盆地后期改造的显著特点是西部逆冲,东部隆起,南部和北部隆升和断陷共生。盆地西缘发育近南北向逆冲推覆构造,导致侏罗纪含煤岩系大面积剥蚀,造成石炭纪、二叠纪含煤岩系剥蚀、重复、褶皱和断裂。东部发生大面积隆起,石炭纪、二叠纪和侏罗纪含煤岩系遭受大范围剥蚀。盆地内部形成向北西缓倾的斜坡和南北向延伸的向斜,使晚古生代、三叠纪、侏罗纪煤炭资源得到保存。南部和北部边缘相继发生先抬升后断陷,形成了银川—河套断陷和汾渭断陷,构成了鄂尔多斯盆地含煤岩系的南北边界。构造背景和沉积作用转换是控制煤炭资源形成的重要地质条件,在大地构造运动界面上覆岩系中,寻找沉积体系转换区域是战略性找煤的有效途径。     

鄂尔多斯盆地基底演化及其对盖层控制作用

基底演化过程与其上覆沉积盖层的发展密切相关,因而可以通过盖层与基底的构造格局对比分析来推断基底演化的主要阶段,并进一步讨论盆地基底演化与盖层变形之间的相互作用。研究发现,鄂尔多斯盆地基底演化与自身结构和受力方式均有密切关系,同时对盖层变形有重要控制作用。早古生代在南北向洋-陆碰撞背景下,基底受自身组成结构制约在盆地内部发育了北东向隆坳相间的构造格局,晚古生代受南北向陆-陆碰撞的影响而在早期北东向展布的隆坳构造基础上叠加了南北向的中央古隆起,由于此时厚度较小,盖层的整体格局与局部形态都受控于基底的构造格局。至中生代燕山期,盆地受到了东西向挤压作用,基底内部形态基本保持不变,盆地基底边缘有明显的垂向活动,具体表现为东升西降;此时盖层发育已较为完整,因此更多地体现了相对孤立演化的特征,但其“跷跷板”式的运动总体上仍受到基底边缘升降活动的控制。     

鄂尔多斯盆地西缘煤田构造演化及其控制因素

鄂尔多斯盆地西缘位于华北陆块和秦祁昆山造山带两个一级大地构造单元之间的过渡带内,特定的大地构造背景使其具有复杂的构造演化历程及特殊的煤田构造格局。鄂尔多斯盆地西缘由贺兰山逆冲推覆构造系统和六盘山东麓逆冲推覆构造系统组成,具有"南北分段、东西分带"的特点。为了进一步探讨鄂尔多斯盆地西缘煤田构造格局的形成演化及区域构造控制因素,本文基于野外地质调查和煤田勘查资料,恢复了本区自晚古生代以来的沉降抬升史和古构造应力场特征。印支期:研究区北部最大主压应力方向为北西-南东向,南部最大主压应力方向为北东-南西向;燕山期:北部最大主压应力方向为北西西-南东东向,南部最大主压应力方向为北东东-南西西向;喜马拉雅山期:北部受北西西-南东东向拉张应力,南部最大主压应力方向为北东-南西向。采用有限元数值模拟,探讨了鄂尔多斯盆地西缘煤田构造格局的形成与区域构造的演化的关系,强调北段贺兰山逆冲推覆构造系统的形成与阿拉善地块的向东挤出逃逸密切相关。     

Tectonic Constraints on the Transformation of Paleozoic Framework of Uplift and Depression in the Ordos Area

During the Paleozoic, the Ordos area in the western North China Plate was located at the intersecting position of microplates and controlled by their interaction. The structural framework in the Ordos area, which underwent transformations in the Ordovician, the Carboniferous and the Permian respectively, was dominated by the alternation of uplift and depression. The transformations of structural framework are utilized as the clues to investigate the microplates＇ interacting type and its response in the Ordos area. According to the regional structural evolution, the Ordos area is simplified into an isopachous, isotropic and elastic shell model, and under proposed various boundary conditions, three series of numerical simulations corresponding to the three structural transformations are carried out to determine the detailed tectonic constraints. Numerical simulations reveal that the structure of the uplift and depression, which is similar to the actual pattern, develops only under one special boundary condition in each of the three series, indicating that the structural framework responds to the unique tectonic background. The simulation results show that in the Early Paleozoic, the L-shaped paleouplift formed nearby the southwestern corner of the Ordos area because the intensity of the compressions in the southern and western boundaries resulting from the ocean-continent collisions was similar. In the Late Paleozoic, it evolved into continent-continent （or arc-continent） interaction in the southern and northern boundaries; in the preliminary stage of the interaction, since the interface between the North China Plate and the plates on the south and north was narrow, the relative acting force was little and the regional western boundary immobile, and the structural framework in the basin was characterized by the N-S trending slender-waist-shaped uplift; as the interface between the plates expanded gradually, the extrusive force in the southern and northern boundaries of the North China Plate increased, resulting in the paleogeographic divisions showing E-W trending, and, the western boundary of the basin was extruded westward due to the intense compression inducing the local NE trending of paleogeographic division in the central area. The simulation results further reflect that the symmetry of the uplift-depression pattern is restricted by that of the boundary conditions, suggesting that the Paleozoic structural transformations of the Ordos area under boundary constraints accord with the universal physical symmetrical principle.     

Changes of Late Mesozoic Tectonic Regimes around the Ordos Basin (North China) and their Geodynamic Implications

A synthesis is given in this paper on late Mesozoic deformation pattern in the zones around the Ordos Basin based on lithostratigraphic and structural analyses. A relative chronology of the late Mesozoic tectonic stress evolution was established from the field analyses of fault kinematics and constrained by stratigraphic contact relationships. The results show alternation of tectonic compressional and extensional regimes. The Ordos Basin and its surroundings were in weak N-S to NNE-SSW extension during the Early to Middle Jurassic, which reactivated E-W-trending basement fractures. The tectonic regime changed to a multi-directional compressional one during the Late Jurassic, which resulted in crustal shortening deformation along the marginal zones of the Ordos Basin. Then it changed to an extensional one during the Early Cretaceous, which rifted the western, northwestern and southeastern margins of the Ordos Basin. A NW-SE compression occurred during the Late Cretaceous and caused the termination of sedimentation and uplift of the Ordos Basin. This phased evolution of the late Mesozoic tectonic stress regimes and associated deformation pattern around the Ordos Basin best records the changes in regional geodynamic settings in East Asia, from the Early to Middle Jurassic post-orogenic extension following the Triassic collision between the North and South China Blocks, to the Late Jurassic multi-directional compressions produced by synchronous convergence of the three plates (the Siberian Plate to the north, Paleo-Pacific Plate to the east and Lhasa Block to the west) towards the East Asian continent. Early Cretaceous extension might be the response to collapse and lithospheric thinning of the North China Craton.     

松辽盆地上古生界构造格局及演化探究

松辽盆地位于华北板块北部,兴安地块东缘,是北东向展布的宽广断陷盆地。综合最新区域地质资料、钻井资料和重磁资料,对松辽盆地上古生界分布特征进行了分析。通过重磁资料和地震-地质联合剖面解释,确定了盆地内12条骨架断裂位置和活动期次,并认为盆地上古生界具有"两坳夹一隆"的构造特征。结合东北地区构造演化规律,认为盆地构造运动主要为四个阶段。第一阶段:兴安地块与松嫩地块大致沿黑河—嫩江—扎兰屯一带在早石炭世末发生碰撞拼接,造成本区NWW—SEE方向的挤压变形作用,形成"两坳夹一隆"的总体构造格局。第二阶段:沿西拉木伦河断裂,佳—蒙地块和华北板块于二叠纪末碰撞拼接,由NS向挤压形成EW向宽缓褶皱。第三阶段:中生代(侏罗纪)由于西太平洋板块斜向俯冲,NE向压扭作用形成NE—NNE向褶皱和左行走滑断裂。第四阶段:中生代(110 Ma)形成NW向脆性断裂构造变形。     

滇西兰坪盆地古近系构造—沉积演化与成矿关系

兰坪中新生代盆地因堆积了巨量金属而倍受关注,盆地内沉积岩容矿贱金属矿床矿体的就位与印—亚大陆碰撞挤压和扬子古陆与滇藏古陆拼接碰撞而引起的盆地内部及周缘变形密切相关.古近纪充填序列特征及物质聚集分布规律显示,盆地总体上处于挤压构造背景下,其构造—沉积演化可划分为古新世—早始新世挤压拗陷和晚始新世—渐新世挤压走滑两个阶段.盆地演化过程中形成的控矿构造有挤压—拗陷—褶皱构造和区域大规模挤压走滑断裂构造,这些构造变形可以是容矿构造,也可以是导矿构造.古近世中期碰撞挤压拗陷阶段(55~41 Ma),形成了兰坪盆地西部拗陷褶皱推覆带内的脉状Cu矿床和富隆厂等脉状Cu-Ag-Pb-Zn矿床(48~49 Ma);晚期挤压走滑阶段(40~26 Ma)形成兰坪盆地东部逆冲推覆带内河西—三山Pb-Zn(-Ag-Sr)矿床和金顶超大型Pb-Zn矿(-34 Ma).兰坪盆地成矿与盆地构造—沉积演化显示出很好的耦合关系.     

侯马—运城盆地沉积特征及其对构造运动、气候变化及河流演化的响应

侯马-运城盆地为晚新生代以来强烈下沉的盆地，现今却大面积遭受剥蚀，有悖于构造下沉接受沉积的常理。为探究其原因，在对侯马-运城盆地及邻区20多个黄土剖面进行野外测量及年代对比的基础上，选择运城盐湖北缘进行连续钻探，开展钻孔岩芯的粒度、磁化率、色度、烧失量及微量元素环境替代性指标分析，并进行光释光及磁性地层学综合定年，同时与前人在侯马-运城盆地的近50个钻孔进行了对比。结果表明，盐湖钻孔200 m岩芯代表了大约距今0.7 Ma以来的沉积。55~200 m深度（约距今0.2~0.7 Ma）岩芯反映受气候旋回影响为主的宽阔河湖沉积环境，指示侯马-运城盆地曾与邻近的渭河盆地、三门盆地连成浩瀚的汾渭古湖；55 m深度以上（约0.2 Ma以后）突然转为以河流相为主的沉积环境，这是由于三门峡谷河流溯源侵蚀贯通三门盆地，导致湖水下泄，使盆地发生大面积湖退，从长期沉积转向广泛剥蚀，并被S₂以来黄土/古土壤披盖。研究区盆岭空间分布分析揭示，早期北东东向隆起-凹陷被晚期北北东向隆起-凹陷叠加，隆起叠加处构成较强抬升区（峨嵋台地等），披盖不同时期的黄土或古土壤；凹陷叠加区则构成强烈沉降区，如运城盐湖因强烈下沉而封闭和咸化。其构造叠加可能与鄂尔多斯地块运动方式有关。距今约8 Ma前，青藏地块向东北方向与鄂尔多斯地块发生强烈碰撞，在来自青藏高原深部地幔流的配合下，可能使鄂尔多斯地块向东北方向移动，一方面使北东东向汾渭盆地进一步拉张；另一方面与华北克拉通构成右旋力偶，拉裂成北北东雁行排列的山西地堑系。两者于侯马-运城盆地叠加，形成隆起与凹陷的叠加构造地貌格局。     

准噶尔盆地及其周缘地区晚古生代火山机构分布与发育环境分析

本文收集了北疆地区已报道的145处晚古生代火山机构信息.其中,准噶尔盆地周缘32处,主要集中分布于博罗科努山、博格达山以及克拉美丽山,包括破火山口、火山穹窿、火山通道(火山颈)等多种火山机构类型;准噶尔盆地盆内火山机构85处,主要分布在西北缘克百断裂带和盆地腹部的四处凹陷(三南凹陷、东道海子凹陷、滴水泉凹陷和五彩湾凹陷)及七处凸起(白家海凸起、石西凸起、夏盐凸起、三个泉凸起、滴北凸起、滴南凸起和北三台凸起).盆内火山机构分布主要受海西期断裂系控制,大致沿着NE、近EW两个方向的断裂展布,并在断裂交汇部位最为发育.由于后期改造,晚古生代火山机构普遍遭受剥蚀,且发生强烈变形和风化、淋滤改造,野外识别主要依靠残留地貌特征、火山岩相变化趋势及引爆角砾岩等特征岩性;地震识别则主要依靠地震切片、属性分析及构造趋势面分析等手段.准噶尔盆地晚古生代火山岩年龄集中于340～320Ma,300～295 Ma,分别对应东、西准噶尔岛弧俯冲时期.自早石炭世至晚石炭世,准噶尔盆地及邻区火山活动具有自水下向水上、深水向浅水、陆缘向陆内转换的变化趋势.     

鄂尔多斯盆地前侏罗纪古地貌形成演化及沉积充填特征

采用河流阶地、河谷形态和残余厚度等方法,结合地震和钻井资料,恢复了鄂尔多斯盆地前侏罗纪古地貌形成演化阶段及其特征。结果表明,三叠纪末期盆地主要经历了两次特征不同的构造抬升侵蚀过程,第一次为整体性均衡抬升,抬升侵蚀作用较强;第二次为宽缓V字型不均衡抬升,抬升侵蚀作用相对较弱。前侏罗纪古地貌的形成是晚印支构造运动的侵蚀响应,根据抬升期次晚印支运动可以分为两个亚幕。随着抬升侵蚀的结束,古地貌中河谷首先开始了沉积充填,先后沉积了限制性河谷环境的富县组和半限制河谷环境的延安组延10段河流相地层。