四川盆地南部地震区发震构造及其新构造背景

近10年以来,在四川盆地南部的川黔滇交界地区发生了一系列中、强地震,其发震机理引起了广泛的关注和讨论。本文基于历史地震震中分布和区域活动断裂构造编图,发现四川盆地南部地震主要集中在4个地震亚区,分别为马边—永善、鲁甸、长宁和自贡—荣昌等地震亚区,华蓥山断裂带西南段是其中一条重要的地震构造边界带。通过综合分析主、余震分布特征、震源深度和震源机制解等资料,认为该地震区存在2类发震断层,其中马边—永善、鲁甸、长宁地震亚区以基底断层走滑型或走滑逆冲型地震为主,而自贡—荣昌亚区则以浅层滑脱断层逆冲型地震为主。区域挤压应力方向从WNW-ESE向至ENE-WSW向。双震型地震频发,一次走滑地震往往会触发一组共轭基底断层的同时活动。这些地震构造特征表明它们不同于盆地西缘的龙门山—岷山逆冲走滑型地震构造带,也不同于鲜水河—安宁河—小江走滑型地震构造带,属于一个新生的克拉通地震构造区,因西南扬子地块遭受青藏高原的向东推挤和压迫,构造应力通过"大凉山地块"传递并作用到四川盆地南部,导致扬子地块的断块型结构及其基底断层的逆冲走滑活动,进而主导了该地区的一系列中、强地震的破裂事件。     

四川芦山2013年Ms7.0地震发震构造初步研究

2013年4月20日8时2分,四川龙门山断裂带的雅安芦山发生Ms7.0级地震,震中位于芦山县太平镇和双石镇之间,震源深度13～14km,震中最大烈度达IX级。震中区野外调查发现,尽管房屋建筑损坏较严重,但这次地震没有产生明显的地表破裂构造,仅见少量的地裂缝和喷砂冒水现象。高分辨率遥感图像解译、主余震分布、震源机制解等综合分析认为,该地震是龙门山断裂带西南段一次独立的破裂事件,属于逆冲型地震,沿双石-大川断裂中南段发生破裂,主破裂面西倾,倾角33°～43°,推断芦山地震与龙门山构造带底部滑脱带(13～19km)断坡构造活动有关。历史上,沿双石-大川断裂发生至少2次Ms6～6.5级地震,由此认为芦山地震是龙门山断裂带西南段特征型地震,与汶川地震不同。原地地应力测量和监测数据表明这是汶川地震后龙门山断裂带西南段应力释放的结果。     

秦岭构造带徽成盆地白垩纪-新生代构造应力场演化历史

沿凤-太断裂带发育的徽成盆地斜切秦岭构造带,成为东、西秦岭构造地貌的分界带。该盆地由上部成县群和下部东河群2套地层序列组成,之间为角度不整合接触。基于沉积地层序列、野外断层滑动矢量运动学分析和古构造应力场反演,结合上部成县群磁性地层学的研究结果和基性岩脉的年代测试结果,确定了该盆地2期伸展断陷成盆阶段和3期构造挤压改造的交替演化历史。认为下部盆地形成于早白垩世时期(107Ma之前),成盆应力场为NWW- SEE引张,与东西向勉略断裂带左旋走滑拉分作用有关,其中加积了一套河湖相砂砾岩沉积。该走滑盆地在沉积晚期遭受NW- SE向挤压应力作用,控盆边界断层发生反转,地层发生宽缓的褶皱变形,基性岩脉侵位其中(107Ma)。上部新生的断陷盆地很可能形成于早白垩世晚期-晚白垩世(自107Ma以来),受NW- SE引张作用,沿凤-太断裂带发生复活,其中堆积了一套河流相红色砂泥岩和砂砾岩沉积地层。该断陷盆地遭受2次挤压应力场的改造:早期NNW- SSE向挤压、晚期NNE- SSW向挤压,这两期挤压作用使控盆边界断裂(凤太断裂、勉略断裂)发生构造反转,地层陡倾,但盆地内部变形较弱。与区域构造演化历史对比,认为这两期挤压应力作用分别发生在白垩纪晚期与古近纪。     

华北地区上新世至第四纪断裂作用型式与左旋扩展

华北地区包含两个新生代引张构造域,即太行山以西的鄂尔多斯周缘地堑系和以东的华北－渤海平原盆地。鄂尔多斯周缘地堑系上新世～第四纪的断裂作用表征为正向倾滑活动为主,同时具有右旋或左旋走滑分量的运动型式,指示了ＮＷ－ＳＥ向地壳引作用,华北－渤海盆地内上新世～第四纪的断裂作用发生在ＮＮＥ至ＮＥ走向的断鲜明带上,具有右旋和正向倾滑的斜向运动特征,ＥＷ走向的秦岭断裂系华北引张构造域的东界,表现为右旋走滑,与Ｅ     

二连盆地白音查干凹陷层序地层及其油气勘探意义

基于测井和地震资料分析, 识别了二连盆地白音查干凹陷的层序界面, 建立了凹陷层序地层格架, 研究凹陷内部沉积相类型及其平面展布特征, 并建立了单断箕状断陷盆地沉积相模式。根据油气生、储、盖组合特征, 预测腾格尔组(层序Ⅲ)和都红木组一段(层序Ⅳ)为油气有利成藏层位, 南部缓坡河道砂体储集层和北部陡坡冲积扇储集层为油气有利储集相带, 达尔其断块和桑合地区为油气有利成藏区块。      

华北侏罗纪大地构造：综评与新认识

论述了华北地区侏罗纪构造变形样式与岩浆活动序列,目的是试图提出一个侏罗纪构造阶段性演化历史的框架。将华北地区侏罗纪的沉积作用、构造变形和岩浆活动划分为3个阶段。早侏罗世早期大地构造显著特征是没有岩浆活动(205~191Ma的岩浆活动空隙),华北地区处于区域性隆升,这个时期应当是华北与华南板块碰撞和陆内俯冲作用(印支运动)的延续。早中侏罗世(190~175Ma)华北岩石圈处于弱伸展状态,表现为沿燕-辽构造带和郯庐断裂带两侧源于地幔的深成岩浆侵入、火山作用以及沿阴山—燕山构造带发育的正断层和裂谷作用,华北地块内部发生大面积整体沉降和含煤盆地的形成。这个时期大地构造仍可视作是印支运动的后效。中晚侏罗世(165±5Ma~136Ma)构造体制发生重大变革,以多向挤压引起的强烈陆内造山和板内变形为特征。这个阶段区分出了两幕主要挤压变形事件:早幕以上侏罗统巨厚磨拉石沉积之下的角度不整合面为标志,主要沿着鄂尔多斯西缘褶皱冲断带和阴山—燕山构造带发育,时代早于160Ma;晚幕以下白垩统底部的角度不整合面为标志,时代早于135Ma。在中晚侏罗世构造变革时期,两个纬向构造带:北缘的阴山—燕山构造带和南缘的秦岭—大别构造带,以及鄂尔多斯盆地西缘均发生强烈的冲断褶皱变形;华北地块本身遭受NE、NNE向逆冲断层、断层相关褶皱和左旋走滑断层等构造体系的改造,并在空间分布上出现变形分解。郯庐断裂带东侧胶辽地区一系列片麻状地壳重熔型花岗岩的侵入(时代160~150Ma)指示了中晚侏罗世重要的地壳增厚作用。华北侏罗纪变形样式、不同方向的构造体系和多向挤压是东亚周邻板块(北部西伯利亚板块、西部拉萨地块和东部古太平洋板块)从3个不同方向向亚洲大陆同时汇聚产生的远程效应的结果。正是中晚侏罗世强烈的板内挤压变形和地壳增厚作用才诱发了早白垩世(最早始于135Ma)时期岩石圈的巨量减薄和转型。     

郯庐断裂带中生代构造演化史： 进展与新认识

总结出郯庐断裂带中生代运动学演化的过程与历史,概括为“两大运动时期、五个发展阶段”。第一运动时期对应于三叠纪—早侏罗世早期的“印支运动”,以扬子陆块与华北地块之间的拼合和碰撞造山为主导,郯庐断裂带经历了：①转换走滑阶段（240-220Ma）,其走滑活动局限在大别和苏鲁超高压变质带之间。这个阶段的陆-陆深俯冲作用使苏鲁超高压变质带向西韧性挤出,导致徐淮弧形构造带的形成和发育。②左旋平移走滑阶段（220-190Ma）,徐淮弧形构造带向南错移了约145km,并被大别山以北地区的东西向逆冲系统所吸收。左旋走滑扩展使郯庐断裂带贯穿整个华北和东北地区。第二运动时期对应于中、晚侏罗世至古新世时期的＂燕山运动＂,郯庐断裂带的演化与东亚活动陆缘的演化紧密联系在一起,经历了③中、晚侏罗世至早白垩世早期挤压走滑活动,伴随着华北东部地区岩石圈、地壳增厚和郯庐左旋走滑断裂系的发育。④早白垩世以地壳伸展和陆内裂谷断陷作用为主,使早期增厚的华北克拉通岩石圈发生垮塌和减薄。⑤晚白垩世—古新世以右旋走滑为主,沿断裂带及其两侧发育一系列拉分盆地。系统地阐述了郯庐断裂带中生代发育过程与地质特征,及其在东亚大陆演化历史中独特的作用。     

秦岭南缘青川断裂新生代变形特征及其走滑运动学转换

青川断裂作为秦岭构造带南部边界断层,新生代以来受到印度-欧亚大陆碰撞产生的远场效应,发生了强烈的走滑复活,调节了青藏高原隆升和向东扩展。本文基于错断地貌测量与断裂带脆性变形的野外调查,建立了该断裂新生代2期走滑运动历史,并讨论了走滑运动学转换的大地构造意义。沿断裂带河流水系偏移地貌分析发现,主要河流的Ⅳ级支流沿断裂发生一致的右旋偏移,指示断裂右旋位错量在200~800 m;河流阶地的右旋位错量在49~62 m。野外调查发现,青川断裂发育5~100 m宽的断裂破裂带,主要由断层泥、磨砾岩、断层透镜体等组成,S-C组构发育,磨砾石旋转定向排列。断裂破碎带运动学指向记录了青川断裂2期脆性走滑变形:早期为左旋走滑活动、晚期为右旋走滑活动。结合断裂带东端汉中盆地地层时代和秦岭山地隆升时代,我们推断晚期右旋走滑运动主要发生在上新世以来,调节了碧口地块的向东挤出;而早期左旋走滑运动则很可能是对古近纪晚期青藏高原隆升和扩展的响应。     

川黔湘构造带构造样式及深部动力学制约

川黔湘构造带可划分为4个不同的构造带,其中雪峰山构造带地理位置特殊,恰位于华南块体南北向重力梯度带上,两侧岩石圈厚度差异显著,其成因机制历来是争论的焦点。雪峰山构造带基底是一个花状结构,与川黔隔槽式褶皱带构成一个整体,为一个厚皮结构。雪峰山基底在沅麻盆地隆升最高,表现为压扭性构造特点。参考深反射剖面,绘制了研究区浅层与深部结构地质剖面。板块受挤压,中、上地壳与下地壳存在不同的耦合方式,对此分析了研究区下地壳的变形过程。雪峰山下地壳向下存在对冲,形成山根,但并没有俯冲至地幔。随地壳加厚,岩石圈发生弯曲,下地壳与上地幔存在瑞利泰勒不稳定性,并下沉至软流圈地幔。晚中生代,伸展背景下的软流圈上涌使雪峰山以东岩石圈发生拆沉,致使两侧岩石圈厚度出现差异。     

湖南大义山、塔山岩体锆石U-Pb年龄及其构造意义

华南中部地区大义山、塔山等早中生代花岗岩的展布和侵入特征与这一时期褶皱构造之间存在着非常密切的关系,对这些岩体进行精确年代学研究,可以为构造变形时代提供年代学约束。大义山岩体南部地区锆石U-Pb LA-ICP-MS年龄为东缘(171.8±1.9)Ma、西缘(169.9±1.8)Ma、中部(164.2±2.6)Ma,塔山岩体东段为(247±5.9)Ma。大义山岩体在164.2—171.8 Ma之间经历两个期次的侵入,形成了一个复式岩体,岩体形成后至125 Ma经历了快速隆升,之后以接近1°C/Ma的冷却速率抬升到地表。大义山和塔山岩体记录了华南早中生代印支和燕山两期重要的岩浆活动。阳明山、塔山岩体等E—W向展布岩体受印支期构造带控制;大义山、骑田岭等岩体年龄限定了燕山期构造地层的变形下限时代,华南地区NNE向褶皱构造形成时代应早于(171.8±1.9)Ma。