松南及南部邻区壳幔结构与中、新生代盆地形成

在松南及南部邻区岩石圈中存在电性高导层,分布在壳内和幔内。高导层反应出岩石圈中拆离面、滑脱面以及流变塑性带的特性,也揭示出本区大陆壳幔结构。壳幔结构在本区不同地点的差异反映出深部软流圈、岩石圈和地壳的运动、演变过程。这一深部过程是本区中、新生代盆地形成的直接动力。     

活动边缘形成机制

与稳定大陆区和稳定大洋区相比,活动边缘下的上地幔物质是很热的。与此异常热有关的能量约比俯冲作用的任何能效应高两个数量级。这种热物质是从很深的、可能是从核一幔边界贯入的。活动边缘下的低速、低密度地幔物质是从热的上地幔分异出的。它在岩石圈下形成了一个几十公里厚的层。大洋岩石圈比异常地幔致密,因而它沉没于异常地幔层。当洋壳与异常地幔接触后,在洋壳内就形成重的榴辉岩。这就使俯冲作用出现于高粘度的正常地幔和位于活动边缘下的低粘度的热轻物质之间的倾斜边界上。边缘海的深坳陷是由于一些地区内低波速地幔同陆壳接触后,通过玄武岩—榴辉岩转化形成的。在这些坳陷内,当壳下低波速地幔温度很高时,就可产生局部海底扩张中心。     

先存俯冲陆缘背景下南海北部陆缘断陷特征及成因

基于地震和钻井新资料,并综合近期相关研究成果,系统分析南海北部陆缘珠江口盆地地壳岩石圈构造和盆地结构的多样性及其复杂的发育演化过程。研究认为,珠江口盆地存在壳幔拆离、壳间拆离和上地壳内拆离3种不同构造层次的拆离断裂,不同类型的伸展拆离控制不同的盆地结构构造;位于近端带的珠一坳陷发现多个受上地壳内拆离断层控制的断陷,这些拆离断裂通常受到岩浆侵位的改造或先存断裂控制;位于超伸展区的白云凹陷—荔湾凹陷的内部结构特征差异明显,白云主洼的岩浆作用较弱,受控于壳幔拆离系,发育为宽深断陷;白云凹陷东部和西南断阶带在中始新世之后岩浆活动广泛,地壳韧性伸展变形,发育受上地壳内拆离断裂控制的宽浅断陷。对比经典的大西洋边缘岩石圈伸展破裂方式和盆地构造演化,认为中生代俯冲陆缘背景的先存构造和新生代岩浆活动是南海北部陆缘断陷结构多样化的重要控制因素。图10参28     

四川盆地超深地震大剖面勘探及深部地质结构研究

为了研究四川盆地中部地震诱发因素,了解沉积盖层到莫霍界面的地震反射信息,近年来部署了 2018GJ和2009HN两条超深地震大剖面勘探测线,获得了沉积盖层、岩石圈及莫霍界面的深部地震信息,全景式地再现了四川盆地中部岩石圈结构具明显的3大界面(基地、康拉德界面、莫霍面),4大层系(沉积盖层、上地壳和下地壳、上地幔),对四...     

川、鄂、苏中新生代盆地深部地球物理特征浅析

本文利用深部地球物理资料研究了扬子板块内部四川、江汉、苏北三个中新生代盆地的深部地质构造,指出这三个盆地深部壳幔岩石圈结构和构造特征与“东西锋线”作用有关,且决定了现今的盆地构造展布状况。     

柴达木盆地基底岩石圈结构对盆地构造性质的约束

在综合分析近年来柴达木盆地及邻区深部地球物理资料(如重力、航磁和地震反射剖面等),以及盆地构造格局和样式等相关地质成果的基础上,认为:柴达木盆地一级构造为新生代宽缓复向斜,且复向斜与盆地基底和岩石圈结构呈镜像特征;复向斜的形成与上地壳挠曲、下地壳流动以及刚性地幔顶部挠曲上隆为耦合关系,揭示出盆地新生代构造演化过程的直接动力源于深部岩石圈地幔物质的上涌;柴达木盆地整体为“上地壳挠曲,下地壳流动”型复向斜盆地。     

下扬子地区HQ-13线的综合地球物理调查及其地质意义

这是下扬子地区第一条深达岩石圈底部的地球物理-地质综合大剖面,它揭示了该区纵向“八面”“七层”、横向“四块”的壳幔层块结构特征,并获得了十二项主要地质成果,其中包括发现了华北、扬子两地台的分界线双沟推覆带(不是郯庐断裂),证实了纵向各构造层有坳隆交替互相转化的演变规律,查明了海相中、古生界构造层的厚度、埋深及其内幕构造特征等。     

南海北部陆缘差异拆离作用结构样式与控制因素——以珠江口盆地白云-荔湾深水区为例

珠江口盆地白云-荔湾深水区处于南海北部陆缘地壳伸展薄化的细颈化带和远端带,其盆形结构十分复杂且差异性显著。基于陆缘伸展拆离薄化模式和构造解析方法,综合运用重磁、地震、钻井等资料,对白云-荔湾深水区裂陷期伸展拆离作用进行了研究,明确了不同拆离作用控制洼陷结构特征的差异性,分析了差异拆离作用的控制因素,提出了差异拆离作用发育演化模式。研究表明,白云-荔湾深水区裂陷期地壳发育向陆和向洋的2套拆离断裂系统,形成4种类型拆离结构样式及其控制下的洼陷结构,即白云东洼为壳上拆离同改造型前展式箕状断陷,白云主洼为壳幔拆离扩展型多级断阶式宽深断陷,白云西洼为弱拆离过渡型双断复式断陷,荔湾凹陷为壳内拆离强改造型前展式宽断陷;控制差异拆离样式的主要因素为岩石圈圈层流变性差异、先存中生代分布格局及岩石圈横向结构差异、周缘板块的伸展应力迁移与集中以及深部岩浆底侵作用的差异隆升;南海北部陆缘岩石圈差异伸展和盆地发育过程分为初始裂陷期、拆离期及断拗期等3个演化阶段,其中拆离期与断拗期是盆形结构发生分异的主要阶段。本文研究成果对于认识被动陆缘岩石圈破裂过程具有新的启示意义。     

准噶尔盆地油气勘探新思路

对传统的有机生油凹陷理论提出质疑,并对盆地内已出现的三大油气富集带进行地质解释,指出这是盆地内富含油气的特殊的深部地壳结构(上地幔上拱、中下或中上地壳内存在低速高导层、以近南北向为主的壳幔断裂发育)与其上沉积盖层相互依存、相互作用的结果。对今后盆地勘探提出了与传统有机生油凹陷理论完全不同的新思路、新举措。     

东秦岭—大别造山带两侧盆地深部过程及古生界油气前景——以川东北盆地和合肥盆地为例

运用东秦岭—大别造山带深部地球物理测深成果资料,简述了岩石圈的深部地质结构与构造特征,讨论了岩石圈大地构造对与造山带有关的不同类型盆地深部过程的控制作用,以及岩石圈介质的构造成层和构造-热结构对盆地形成的控制作用,认为涉及这一地区的盆地深部过程及古生界油气前景的关键是:岩石圈具侧向分块、垂向解耦特征;盆地相对造山带而言,软流圈浅埋和"薄幔薄壳";盆地深部过程以岩石圈塑性形变和大陆深俯冲-构造解耦为主;深部热流上涌对古生界油气生运聚起一定的控制作用。      

中国大陆岩石圈与中新生代盆地构造–热体制

运用横贯中国大陆主要造山带与盆地的6条区域地质[CD*2]地球物理解释地学大断面，结合岩石学研究成果，在综合分析中新生代以来岩石圈壳幔结构组成、岩石圈尺度大地构造意义的基础上，探讨不同类型盆地在岩石圈尺度构造[CD*2]热体制方面的差异特征，认为：塔里木、准葛尔、四川盆地成因的构造[CD*2]热体制为大陆深俯冲；柴达木、酒泉盆地成因构造[CD*2]热体制为：早期岩石圈减薄诱发走滑拉分和晚期构造挤压反转；临汾、银川新生代盆地对应岩石圈热胀[CD*2]拉伸；松辽盆地以岩石圈压扭性热胀与地幔热收缩为特色；渤海湾盆地则以岩石圈地幔减薄与增厚波动为特征。这样一种区域性岩石圈尺度的伸展、压缩或压缩兼剪切的构造面貌，与中生代以来新构造运动体制下的岩石圈深部物质运动有关,为当今中国大陆地区近地壳浅部不同类型盆地生成的构造[CD*2]热体制差异研究，提供岩石圈尺度的深部依据。     

四川龙门山冲断带中北段岩石圈结构研究

根据龙门山及其两侧的航磁和重力场特征,可将龙门山区的区域磁场分河四个区域;区域重力场分为三个区带。在此基础上,利用大地电磁测深和深部地震测深资料,结合地质分析,在平面上把龙门山区的地壳构造分为四个区,上地幔构造分为三个区;剖面上把岩石圈结构分为特征不同的五层。上述成果为龙门山冲断带成因机制的研究奠定了基础。     

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中国东部是我国大陆地壳最薄的地区、是壳内高导层埋藏浅的地区、是大地热流高异常区、是软流圈上涌区、是地球深部物质外泄区。因此，中国东部是生物成因烷烃气发育区、是非生物成因烷烃气发育区、是煤层气发育区、是幔源ＣＯ２ 气发育区、是幔源Ｈｅ 气发育区，也是幔源Ｎ２ ，Ｈ２Ｓ气发育区。二十一世纪将是地球深部物质外泄与多种天然气成藏的世纪，也是多种天然气资源勘探开发的良好时机。     

中国东部构造-热体制与断陷盆地多期性迁移特征

中国东部新生代断陷盆地为台地岩石圈相对减薄区,上地幔区域性抬升与今坳陷呈倒影关系。深部热能量通过壳幔层性质的改变以及岩浆岩的侵入传递到上地壳,形成了断陷期较高的地热场。后期热物质冷却收缩或迁移与区域性坳陷差异补偿相匹配形成了坳陷期较低的地热场。断陷期的高地热场及坳陷期的进一步深埋使源岩全面进入生烃阶段。主断裂系统活动中心及强度的改变直接影响了凹陷的沉降、沉积中心的变化,因而也带来了成烃作用的变化。因此,构造-热体制是导致中国东部盆地(坳陷)的沉积、沉降速率及资源丰度变化较大的主导因素之一。     

松辽盆地北部深层二氧化碳的成藏疏导通道

从二氧化碳气藏疏导通道的角度,对松辽盆地北部徐家围子断陷发现的幔源二氧化碳气藏及无机成因的烷烃气藏进行了探讨。根据松辽盆地深部地质结构、异常高的热流值等特征,认为对松辽盆地深层的壳内低速高导体可以有两种解释:①上地幔发生部分熔融,析离出来的流体相在静压力作用之下上升并穿过莫霍面后,在下地壳上部或中地壳内聚集而成的岩浆房;②在缺水条件下,高热流值作用形成的壳内熔融体。通过对盆地深部地壳发育的拆离带和网状构造特征、二氧化碳的运移疏导特点以及盆地北部昌德东二化碳气藏地球化学特征等的进一步解析表明,松辽盆地深部中上地壳的低速高导体是把地幔流体中的二氧化碳通过壳内火山、岩浆活动运输到中、浅部成藏的中转站。     

松辽盆地无机成因气及气源模式

松辽盆地发现了万金塔、乾安、孤店和昌德东4个二氧化碳气藏,并在徐家围子地区发现了无机烃气的踪迹,同时在盆地北部发现多处氦气异常,主要为幔源成因,证实了幔源气体在该区存在的普遍性.对气藏成藏条件和深部壳幔结构的研究表明,松辽盆地存在多种类型无机"气源",由于赋存的地质条件和演化过程不同,不同气源脱气的方式、脱出气体的类型、脱气量也大不相同,共有4种主要的模式:地幔物质沿超岩石圈断裂直接脱气模式;热流底辟体脱气模式;火山—岩浆成因模式;碳酸盐岩热变质成因模式.松辽盆地热流底辟体、壳内岩浆房和火山岩在空间上叠置,且已发现的无机二氧化碳气富集区与这三者密切相关,表明热流底辟体脱气模式和火山—岩浆成因模式是无机成因气主要的"气源"模式.     

大洋岩石圈研究的主要成果及问题

在有关研究大洋岩石圈的众多问题中,目前最重要的是获取关于岩石圈的深部结构和厚度及其下伏软流层参数的实验地球物理资料,并加以综合。按当前的概念,岩石圈形成于洋中脊的裂谷区,其厚度随着远离裂谷区、地幔物质的冷却与结晶和年龄的增长而逐渐增大。计算的大洋岩石圈厚度的一般变化规律很好地反映在等(1977)综合地质-地貌和地球物理资料所编制的图件上。根据计算,大洋岩石圈在洋中脊轴部的厚度小于10—15     

陆缘地壳强烈拆离薄化作用下的油气地质特征——以南海北部陆缘深水区白云凹陷为例

综合利用重力、磁力、三维地震、海底地震和深水油气探井、南海大洋钻探井等资料,开展了陆缘地壳伸展薄化与白云深水区凹陷结构、构造及油气地质之间关系的研究。研究表明,深水区裂陷期经历了早期上地壳脆性伸展高角度断裂控制的箕状半地堑断陷、中期地壳脆韧性差异伸展低角度拆离断裂控制的宽深断陷、晚期以韧性地壳流变为主的碟形断坳盆地演化过程;受穿过地壳的大型拆离断裂控制而发育的宽深断陷是深水区盆地结构的重要特征。陆缘地壳强烈拆离薄化形成的白云凹陷宽深断陷为大型三角洲—湖相沉积体系和规模烃源岩的发育提供了可容空间;陆缘岩石圈薄化程度的差异导致了裂后拗陷期热沉降差异,进而控制了拗陷期陆架坡折带的发育和深水储集层沉积环境;岩石圈强烈薄化、幔源上升导致的高热流背景,使得深水区的储集层成岩作用、烃源岩成烃过程和油气成藏条件具有特殊性。     

渤海湾盆地东营运动的特征及成因分析

渤海湾盆地东营运动是一个范围广泛、强度较大的区域性构造运动,处在由盆地的裂陷阶段向坳陷阶段过渡时期。形成了众多小规模次级断层、全区整体抬升并遭受剥蚀,局部发育反转构造。该运动以及渤海湾盆地在伸展裂陷阶段的多次构造运动说明渤海湾盆地呈现出幕式沉降过程,东营运动则具有更重要的动力学意义。岩石圈快速拉伸、上地幔上涌和温度升高以及壳下岩石圈的弹性回返可以很好地解释东营运动的形成过程以及渤海湾盆地演化阶段的转折。考虑地壳均衡效应,可以对传统的地层剥蚀量计算方法进一步修正。渤海湾盆地东营运动的形成和发展有利于盆地内油气的生成和运移。      

苏北盆地幔源氦气藏的特征与形成条件

指出:苏北盆地部分油气藏(井)中He的含量很高(0.08％～1.34％),达到或超过了工业品位;其~3He/~4He值为1.75×10~(-6)～4.9×10~(-6),是含幔源氦的同位素组成特征。通过对区域构造、盆内构造、壳幔结构、岩浆活动、成藏特征等方面的综合分析研究,认为这批幔源氦气藏形成于裂谷伸展构造环境,而幔源挥发份的上升运移与深断裂和幔源岩浆活动有密切关系;包括苏北盆地在内的大陆架裂谷区是寻找幔源氦资源的有利地区。