阿尔金断裂研究的科学研究与研究思路

阿尔金断裂是青藏高原的西北边界,分隔了塔里木与柴达木盆地,是新生代中亚大陆内一条重要的走滑断裂带。目前已成为中,外地学界瞩目的研究热点。作者阐明了在该项研究中应解决的３个科学问题,并提出了研究思路：（１）关于断裂形成时代的研究,目前存在３种不同认识。其一,认为早古生代阿尔金断裂就已存在,强调自早古生代以来断裂的多期活动;其二,认为断裂从华力西－印支期就开始活动;其三,作者根据柴达木盆地中由于阿尔金     

阿尔金断裂早期走滑运动方向及其活动时间探讨

有关阿尔金断裂的地质问题长期存在争论,尤其是有关活动时间的观点最多,运动方向也有不同看法。本文阐述了阿尔金断裂的早期左旋走滑运动。在元古宙地层中产生的大型弧形构造,流变褶曲形态完整而清楚,同时镜下的显微构造观察和岩组分析,为进一步确定阿尔金断裂的早期左旋走滑运动提供了充分证据,其初始活动时间至少在８７０Ｍａ前,左旋走滑运动的确定对弄清阿尔金断裂的发展演化和矿产预测具有意义。     

阿尔金断裂两侧早古生代沉积建造与构造演化

阿尔金断裂两侧地质体能否对比,是中国西部地质领域里的重大科学问题,长期存在争议.以沉积建造和地质构造为基础,结合古生物和古地磁资料,对比分析早古生代阿尔金断裂两侧地质特点,认为早古生代阿尔金断裂两侧的岩相古地理及其他地质特征都具有很大差别:1)早寒武世塔里木陆块主要是伸展环境,缺少火山活动,祁连地区主要是收缩环境,发育...     

古阿尔金断裂的岩石构造依据及意义

本文把元古宙阿尔金断裂称为古阿尔金断裂,以区别于第三纪以来左旋剪切的阿尔金断裂,古阿尔金断裂具有右旋剪切的运动学特点,规模大,至少影响到地壳中部层次,并伴有同剪切就位的伟晶岩体,由于塔里木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞在时间上晚于柴达木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞,所以古阿尔金断裂是在新元古代超大陆汇聚过程中,塔里木地块相对于柴达木地块大规模尔移在地块边界走滑剪切的产物。     

阿尔金断裂双层花状构造的厘定

阿尔金断裂带主要经历了两阶段的构造演化,形成不同层次且具有不同特点的典型花状构造型式。宏观断层构造组合、断层擦痕产状的变化以及节理组合充分反映出晚期阶段浅部层次花状构造的存在,早期阶段中部层次花状构造由反映区域应变型式的糜棱状岩石中其它应变标志性组合的存在表现出来。结合ArAr记年与矿物对测温结果,表明前者形成于距今46Ma,是一次规模最强烈的变形叠加事件;后者由距今91～89Ma的韧性走滑运动形成,并伴有断层带内的低级变质作用(温度270～500℃,压力0.05～0.45GPa)。两阶段双层花状构造并存充分说明区域性走滑作用过程及其调节作用的多阶段性与继承性,其出现部分地调节了由印度板块和欧亚板块陆—陆碰撞过程中区域性地壳物质的向东蠕散和隆升过程。     

中国大地构造单元新格局——从岩石圈角度的思考

以中国大陆的岩石圈岩石学结构模型和根据岩石圈动力学性质划分的克拉通型、造山带型、裂谷型、边缘海洋壳型和岛弧型5大岩石圈类型为基础,结合现今中国大陆西部挤压、东部拉张伸展的特点,提出以四川盆地、鄂尔多斯盆地和银川盆地西边界的岩石圈不连续为界,把中国大陆分为东部和西部2个一级构造单元;不同类型岩石圈为其二级构造单元,一些造山带型岩石圈的亚类为三级构造单元,并结合地质历史,简要讨论了其形成过程及其意义。     

阿尔金断裂东段的构造转换模式

大型走滑断裂控制着青藏高原的变形,众多学者通过阿尔金断裂来探索青藏高原北部的构造变形过程。基于野外调查和前人的研究结果可知阿尔金断裂的滑动速率在肃北—疏勒河口段表现为三联点两侧的突降,祁连山西段的逆冲和走滑断裂吸收了阿尔金断裂的左旋位移。由于祁连山内部次级断裂活动性的增强,现存阿尔金断裂连续地表破裂终止于酒泉盆地西侧,但位于其东侧的断裂系仍属于阿尔金断裂。在Kohistan岛弧与欧亚板块碰撞之后,青藏高原沿阿尔金断裂曾发生滑动速率近一致的侧向挤出,断裂两侧此时并未发生明显的隆起。随后东昆仑造山带和祁连山造山带的先后大规模隆升,高原的北东向挤出迅速减弱。阿尔金断裂北东向挤出能力与东昆仑造山带和祁连山造山带的隆起存在明显的耦合作用。     

阿尔金断裂系参照地质体的对比和位移量的认识

阿尔金断裂系是由多条断裂组成的、规模巨大的走滑断裂体系,对于其走滑位移近几十年来许多学者用不同的方法进行了测量和估算,但认识很不一致:从250～1050km不等。本文就其中参照地质体进行分析,归纳与总结各种性质参照地质体的可适用性,最后认为阿尔金断裂系位移量应该包括主干阿尔金断裂的走滑位移量400km和该断裂系北西侧断裂的走滑位移量两部分,故总位移量应至少为400km。     

南阿尔金断裂的韧性剪切作用时代及其构造意义

位于阿尔金山腹地古元古界阿尔金群深变质岩系与中-新元古界浅变质岩系间的南阿尔金断裂,是1条以近于E-W走向,微向S高角度倾斜的大型逆冲断裂,它经历了韧性变形和脆性变形2个构造演化阶段。韧性剪切带的形成始于晚寒武世,强烈活动期为中奥陶世-志留纪(468.4~412.2Ma),早-中泥盆世、早石炭世、晚二叠世和早侏罗世时期,剪切带进入以高、中温为主的韧性变形期,随着时间推移,变形温度不断降低,剪切作用的强度明显减弱,早侏罗世后,南阿尔金断裂完全进入以脆性变形为主的构造演化阶段。南阿尔金断裂以北广泛分布的年龄区间为491.3±4.6~413.8±8.0Ma的钙碱性系列花岗岩和断裂南侧出露的时代为519±37~500±10Ma的榴辉岩和角闪糜棱岩,表明在发生极性向北的逆冲型韧性剪切作用前,沿南阿尔金断裂曾发生过自南而北的岩石圈尺度的俯冲作用。因此,南阿尔金断裂是阿尔金山腹地的1条重要的早古生代板块汇聚、碰撞带。     

古阿尔金断裂的岩石构造依据及意义

本文把元古宙阿尔金断裂称为古阿尔金断裂,以区别于第三纪以来左旋剪切的阿尔金断裂.古阿尔金断裂具有右旋剪切的运动学特点,规模大,至少影响到地壳中部层次,并伴有同剪切就位的伟晶岩体.由于塔里木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞在时间上晚于柴达木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞,所以古阿尔金断裂是在新元古代超大陆汇聚过程中,塔里木地块相对于柴达木地块大规模东移在地块边界走滑剪切的产物.     

湖南邵阳—郴州北西向断裂左旋走滑暨水口山—香花岭南北向构造成因

湖南大义山断裂属邵阳—郴州NW向断裂的南东段,该断裂南、北两侧发育水口山—香花岭南北向构造带。根据构造变形特征并结合区域构造背景和构造演化分析,确定大义山断裂中新生代至少经历了3次构造活动,从早至晚依次为印支期左旋走滑、燕山期右旋走滑和喜山期(?)左旋走滑。对SN向构造与区域NNE向构造的时代与相互作用关系进行了深入分析,并提出SN向构造成因新认识:由于大义山NW向断裂和香花岭—阳明山NW向断裂在印支运动中产生基底左旋走滑,走滑所派生的近EW向挤压应力场以及走滑所产生的牵引作用,使区域NNE向构造线产生逆时针旋转而形成SN向构造。进一步分析认为,印支期可能为湘东主要NW向断裂在中生代活动最强烈的时期,多条NW向断裂的左旋走滑,可能是雪峰山弧形构造和祁阳“山”字型构造的形成机制之一。     

辽东湾坳陷东部地区新生代断裂体系与构造演化

断裂体系发育特征是辽东湾坳陷东部地区新生代构造演化的重要表现形式,运用丰富的三维地震资料,详细刻画了 研究区断裂体系平面和剖面特征。断裂体系特征分析表明: 研究区古新世-渐新世的断裂体系主要由NNE向的拉张正断层组 成;渐新世时期的断裂体系则表现出走滑断裂的性质,主干断裂附近出现走滑效应产生的增压区和释压区,同时发育似花 状构造和多级“y”字型构造,次级断裂多表现为雁列状的NEE向断裂;新近纪时期断裂体系仍以雁列状断裂为主,发育 共轭状剪切破裂以及“背形负花”状构造。断裂体系的研究明确了研究区新生代走滑构造系统与伸展构造系统的叠加改造 过程,结合研究区构造动力学背景,将辽东湾坳陷东部地区的构造演化阶段划分为古新世-始新世的弱走滑强拉张期、渐 新世的弱拉张强走滑期以及新近纪的弱挤压弱走滑期。     

沂沭断裂带晚白垩世-早古新世左行走滑的低温年代学约束

沂沭断裂带晚白垩世地层中保留大量的左行压剪的几何学与运动证据,左行活动时限为晚白垩世—古近纪。取自4条主断层的不同部位断层泥及断层碎裂岩的磷灰石裂变径迹年龄,远小于周围未发生变形的地层年龄,构造活动使得断层带物质的磷灰石裂变径迹完全退火。通过相关软件对不同磷灰石裂变径迹数据模拟,显示在70~60Ma前及约10Ma开始出现快速抬升(冷却)。综合分析认为,沂沭断裂在70~60Ma经历过较大规模左行挤压活动。约10Ma的快速抬升事件,具有区域性,可能与青藏高原约10Ma的快速伸展有关。     

郯庐断裂带伊通段新生代构造演化特征及其控盆机制

郯庐断裂带伊通段的构造活动对伊通盆地的形成与油气分布具有重要控制作用。通过对最新的地震、钻井、物探、露头等资料分析,认为郯庐断裂带伊通段新生代以来的构造演化可划分为三个阶段,即:古新世-始新世中期的左旋走滑挤压阶段、始新世中期-渐新世末期的右旋走滑伸展阶段和中新世-第四纪的右旋走滑和隆升阶段。其中第二阶段为主成盆期,控盆断裂活动特征具有南早北晚、由南向北迁移的规律,盆地沉积中心因此也从南西向北东迁移并靠近西北缘主断裂;第三阶段为盆地反转期,控盆断裂发生右行压扭和隆升,盆地东南缘发生拱张使得万昌构造带等早期形成的构造高部位油气藏遭受破坏,而盆地西北缘受侧向挤压则形成宽2～4km的西北缘断褶带,具有良好油气成藏条件和勘探潜力,是盆地新的找油领域。     

中卫断裂带断层类型划分及其构造意义

中卫断裂带在晚更新世以来的左旋走滑运动中,先存的挤压逆掩、逆冲断裂带发生了分化。某些断层或断层段继续活动;另一些先存断层在晚更新世以来不再活动;此外,还发育了一些新断层。因此,我们把中卫断裂带划分出三种断层类型,即新生断层、继承性断层和遗弃断层。新生断层就是指：在某次构造运动中新发育的断层。具体到中卫断裂带来说,就是指晚更新世以来新发育的断层。这类断层是中卫断裂带左旋走滑运动的产物。在早期的挤压逆断运动中这些断层并不存在。通过对新生断层的调查研究可以获得以下资料。①反演晚更新世以来的构造应力场;②确定晚期构造运动的起始时代;③估算断层的断错幅度和速率。继承性断层就是指：在早期的挤压逆掩（冲）活动中就已经存在的断层或断层段,在晚期的左旋走滑运动中继续活动。继承性断层的最大优点是包含了较多的信息量。①继承性断层记录了多期构造运动的信息;②继承性断层是中卫断裂带多期活动的见证;③继承性断层是研究构造演化过程的重要依据。遗弃断层就是指：某些断层或断层段在早期构造运动中是主体断裂带的一部分,其活动习性与主体断裂带基本一致。当早期的构造运动终止之后,这些断层或断层段在后继的构造运动中不再活动,也就是说这些断层被遗弃。遗弃断层的作用就在于它保留了早期构造运动的大部或全部信息,这些信息基本上没有受到后期构造运动的干扰破坏。因而通过对遗弃断层的研究可以获得早期构造运动的主要信息。①确定早期构造运动终止的年代;②反演早期构造应力场方向;③研究断层的滑动方式,即粘滑和蠕滑。     

Expanding the Wilson Cycle Based on Worldwide Comparison of Continental Structures Revealed by Lithospheric Geophysical Investigations

Worldwide comparison of lithospheric investigation results achieved from projects of COCORP,BIRPS,DEKORP,LITHOPROBE,ICDP,ECORS and SINOPROBE enables us to expand the classical Wilson cycle,which mainly describes evolution of ocean plates,into a complete and detailed cycle that describes generation,development and evolution of both ocean and continent plates. The expanded Wilson cycle presented in this paper introduces the evolution sequences of continental lithospheric processes by adding into the classical Wilson cycle with ocean-continent transition,continental collision and accretion,as well as continental rifting and splitting in details. These mentioned continental lithospheric processes have been presented by the author in a series of recent review papers in detail,and their summary and further deduction is presented in this paper.     

阿尔金断裂走滑位移的确定——来自阿尔金山东段构造成矿带的新证据

阿尔金断裂是中国西北地区最大走滑断裂之一,呈北东东向延绵近1500km,以其强烈的贯穿性、巨大的规模、强烈的活动性和巨大的位移量为特征。但是对于其左行位移量一直存在比较大的争议,一些学者认为300～500km,而另外一些学者认为700～800km,甚至900～1000km。最近十余年的找矿进展显示出阿尔金山东段是一条重要的铁铜金铅锌多金属成矿带,其矿床成因类型、不同矿种组合关系及其反映的成矿作用条件与北祁连山西段非常相似,可以认为阿尔金山东段成矿带是北祁连山西段成矿带的西延部分,即阿尔金山东段成矿带是北祁连山西段成矿带被阿尔金断裂左行走滑断错的部分。因此,依据阿尔金山东段成矿带与祁连山西段成矿带的可比性,将此作为标志物,作者认为阿尔金断裂左行走滑总位移量为400km左右。     

再论台湾造山带构造格架与演化过程SCIEI北大核心CSCD

台湾造山带是中新世晚期以来相邻菲律宾海板块往北西方向移动,导致北吕宋岛弧系统及弧前增生楔与欧亚大陆边缘斜碰撞形成的。目前该造山带仍在活动,虽然规模很小,但形成了多数大型碰撞造山带中的所有构造单元,是研究年轻造山系统的理想野外实验室,为理解西太平洋弧-陆碰撞过程和边缘海演化提供了一个独特的窗口。本文总结了二十一世纪以来对台湾造山带的诸多研究进展,讨论了其构造单元划分及演化过程。我们将台湾造山带重新划分为6个构造单元,由西至东分依次为:(1)西部前陆盆地;(2)中央山脉褶皱逆冲带;(3)太鲁阁带;(4)玉里-利吉蛇绿混杂岩带;(5)纵谷磨拉石盆地;(6)海岸山脉岛弧系统。其中,西部前陆盆地为6.5Ma以来伴随台湾造山带的隆升剥蚀形成沉积盆地。中央山脉褶皱逆冲带为新生代(57~5.3Ma)欧亚大陆东缘伸展盆地沉积物由于弧-陆碰撞受褶皱、逆冲及变质作用改造形成的。太鲁阁带是造山带中的古老陆块,主要记录中生代古太平洋俯冲在欧亚大陆活动边缘形成的岩浆、沉积和变质岩作用。玉里-利吉蛇绿混杂岩带和海岸山脉岛弧系统分别为中新世中期(~18Ma)以来南中国海板块向菲律宾海板块之下俯冲形成的岛弧和弧前增生楔,其中玉里混杂岩中有典型低温高压变质作用记录,变质年龄为11~9Ma;岛弧火山作用的主要时限为9.2~4.2Ma。纵谷磨拉石盆地记录1.1Ma以来的山间盆地沉积。台湾造山带的构造演化可划分为4个阶段:(a)古太平洋板块俯冲与欧亚大陆边缘增生阶段(200~60Ma);(b)欧亚大陆东缘伸展和南中国海扩张阶段(60~18Ma);(c)南中国海俯冲阶段(18~4Ma);(d)弧-陆碰撞阶段(<6Ma)。台湾弧-陆碰撞造山带是一个特殊案例,其弧-陆碰撞并不伴随着弧-陆之间的洋盆消亡,而是由于北吕宋岛弧及弧前增生楔伴随菲律宾海板块运动向西北方走滑,仰冲到欧亚大陆边缘,形成现今的台湾造山带。     

Inversion of the Main Mineral Compositions and Subdivision of Tectonic Units on Lunar LQ-4 based on Chang’e Data

Spectra are sensitive in detecting main minerals on the lunar surface from visible light to infrared light. Since spectral characteristics of minerals are closely related to their compositions and the maturity level of soil on the Moon, studying the compositions and distribution of elements and minerals on the lunar surface can help to understand the evolution of the Moon through remote sensing technology. The correlation between the spectral characteristics of Chang’e-1 interference imaging spectrometry (IIM) reflectance images and the mineral contents of LSCC (Lunar Soil Characterization Consortium) lunar surface mineral samples was discussed and the spatial distributions of FeO and Al2O3 contained in both pyroxene and plagioclase on LQ-4 were studied using the improved angle parameter method, MNF, and band ratio statistics. A comparison of the mapping results of the optical models by Lucey, Shkuractov and other researchers on Clementine and the gamma ray spectrometry data shows that the content error is within 0.6% for lunar mare areas and close to 1% for the highland areas. The tectonic framework on the lunar surface was also investigated. And based on integrated analysis of previous findings on topography of the lunar surface, Chang’e LAM, CCD and LOLA images and the gravity anomalies data (Clementine GLGM-2), the tectonic unit subdivision was established for LQ-4, the idea of subdividing the lunar tectonic units was proposed, and this will provide a good foundation for studying the lunar tectonic evolution.     

活动走滑断裂上断塞塘沉积特征及其构造含义——以西秦岭北缘断裂带断塞塘为例

活动断裂与地震和地质灾害紧密相关,对与其相关的沉积记录进行研究可以认识其活动习性与规律。通过揭露并分析典型断裂地貌——断塞塘的沉积建造特征,能够帮助识别活动走滑断裂作用的信息。选取青藏高原东北缘的西秦岭北缘断裂带黄香沟段,利用组合探槽对沿其发育的断塞塘及其沉积进行研究,分析其沉积特征,并建立断塞沉积序列。研究发现:断塞塘沉积层序由几个沉积韵律组成,一个沉积韵律组合分为下部的粗粒层与上部的细粒层,粒度下粗上细;粗粒层一般为细砂、粗砂和砾石层,具快速堆积的特征;细粒层均为含炭的粘土、亚粘土和粉砂,具湖塘相沉积的特点。断塞沉积层序是分期的,一个沉积韵律组合是一期断塞作用沉积。分析认为,断塞沉积粗细组合的韵律性结构是断裂周期性活动的产物。这一研究是揭示走滑断裂的构造演化与活动习性,反演断裂走滑活动历史并预测其未来行为的基础。