山脉与造山带及有关问题讨论

正确处理山脉和造山带之间的关系,是深刻理解和准确把握板块构造理论的内涵本质和理论体系的基础和前提。最伟大的创新必然是建立在最深刻的继承基础之上。本文详细回顾了从山脉到造山带的研究历史,梳理了两者的关系,并在此基础上简单总结了一些目前造山带研究中的共性问题。山脉的研究历史,从形态描述和隆升成因探索的形貌学研究阶段,到内部构造、形成机制的研究和普适性成因的探索,伴随了现代地质学从诞生到槽台学说并最终形成板块构造理论的整个过程。板块构造理论对造山带做出了更为明确的限定,明确了山脉研究中构造地质学的任务和对象。山脉是地貌学/地理学名词,强调的是现时形态和形貌特征,关键是具有一定的高程和陡坡,它可以形成于引张、挤压、剪切等不同的水平应力作用下,也可以形成于垂向应力作用范畴的地幔柱、地外体冲击作用等。然而,造山带是汇聚板块边缘大地构造作用形成的带状地质体,是地质学名词,强调的是动态过程,包括俯冲造山带和碰撞造山带,关键是具有汇聚板块边缘的岩石-构造组合。山脉和造山带是既有交集,又彼此不可包容的两个概念。文中最后列举的一些造山带研究中容易混淆和误解的问题,以及有些不太清晰的概念,亦有征求同行评议、建议之意。     

走向构造地质学健康发展之路——我国构造地质学有关问题及未来发展方向探讨

半个多世纪以来,我国构造地质学教学和科学研究均取得了长足发展,但也出现了一些问题。为了促进学科发展,让构造地质学走上健康发展之路,构造地质与地球动力学专业委员会组织召开了“构造地质学有关问题及未来发展方向”研讨会。本文为该研讨会成果的简要总结,内容包括： ① 构造地质学概念、理论和方法理解和应用中存在的部分问题;② 构造地质学教学存在的一些问题及建议;③ 构造地质学未来发展方向;④ 走构造地质学健康发展之路。供有关部门和人员参考。     

构造煤13C NMR 谱及其结构成分的应力效应

运用NMR(CP/MAS+TOSS)方法, 获得了不同类型构造煤的¹³C NMR高分辨谱. 在此基础上, 进行谱的拟合和峰的解叠, 求出各种碳官能团的相对含量, 并结合R_{o, max}, XRD和元素分析成果, 进一步研究了不同类型构造煤结构及成分变化的应力效应. 结果表明: R_{o, max}不仅是反映煤级的重要指标, 而且也是反映构造煤结构应力效应的有效指标. 煤大分子基本结构单元堆砌度L_c以及L_a /L_c参数的变化可以区分温度和应力对变质和变形环境的影响, 总体上反映了构造变形强弱的变化, 可以当作构造煤结构的应力效应指标. 在不同变质变形环境下由于构造应力作用形成的不同类型构造煤, 其结构及成分变化总的特征是, 除韧性变形较弱的揉皱煤外, 从脆性变形至韧性变形, 随着构造变形的增强, 芳碳与脂碳峰半高宽之比H_fa/H_fal增高, 芳碳率f_a不断增加, 脂碳率f_al却逐渐减少, 各结构成分的变化具有阶跃性和波折性的特点, 这正是构造应力对不同类型构造煤大分子结构的不同所引起的. 韧性变形较弱的揉皱煤的内部结构的变化主要反映在物理结构上. 中、高煤级变质变形环境形成的构造煤与低煤级变质变形环境形成的构造煤相比, H_fa/H_fal, f_a和f_al以及各结构成分的变化幅度更大些. 因而H_fa/H_fal, f_a和f_al等结构成分参数的变化也从某种程度上反映了煤级增高和构造煤结构成分的应力效应.     

沁水盆地煤层气构造动力条件耦合控藏效应

构造动力条件涵盖诸多要素,综合分析这些要素与煤层气成藏效应之间关系,是全面认识构造动力条件控藏效应的基础。为此,本文采用盆地分析、构造应力场模拟、镜质组光性组构、构造曲率等方法,分析了盆地构造演化、构造应力场、盆内构造分异、煤储层构造变动等与煤层气成藏效应之间关系,探讨了有利于煤层气富集高渗条件发育的构造动力特点。研究表明：燕山期是控制煤层气成藏的关键时期,该期NW-SE向近水平挤压构造应力场作用下形成的次级褶曲和高角度正断层,奠定了盆地煤层气赋存规律的总体格局,使NNE-NE向次级褶曲成为主要的控气构造类型;构造动力通过煤储层改造程度对煤储层渗透性发育特点的控制,不仅体现于镜质组光性指示面形态及其空间展布特征,也使得中等程度的构造主曲率可能提供最有利于煤层气渗流的构造条件,导致现代构造应力场高主应力差有利于煤层渗透率的发育。耦合分析认为,沁水盆地煤层气成藏效应取决于上述构造动力学因素之间的合理配置,南部仰起端的阳城北、中南部西段的安泽—沁水、中部西侧的沁源周围、东部中段的武乡西北等4个地段,可能存在有利于煤层气成藏的构造动力学条件。     

沁水盆地构造演化与煤层气成藏条件

沁水盆地构造特征及其演化历史研究认为,控制沁水盆地煤层气成藏最重要的因素是燕山期以后的构造分异,即自中、新生代以来,华北板块受太平洋板块和印度与欧亚板块碰撞远程效应的影响而发生陆内造山[1～5].这时华北大盆地内部分异,形成一系列既相互对立又相互协调的盆地-山脉或盆-岭构造单元,导致不同的构造单元煤层气保存条件的变化.     

煤层流变研究现状及发展趋势

近些年来,岩石流变已成为大陆岩石圈研究的前沿和热点之一,受到国内外越来越多的科学家的重视。由于浅、表岩石圈层中煤岩是含气、含水的多相介质有机岩,具有低杨氏模量和高泊松比的岩石力学性质,因此其流变行为与无机岩类存在很大的差异。当前,国内研究者主要通过在天然条件下的煤层流变不同尺度的观测,并进行高温高压变形实验与天然条件下煤岩流变的对比研究,用以阐明煤层流变的特征;通过观测、实验与模拟分析,获取流变参数,探讨煤层流变过程,建立流变模式,进而揭示煤层流变的机理与制约因素。在分析国内外煤层流变研究现状的基础之上,探讨了煤层流变研究存在的问题及今后的发展趋势。并认为对煤层流变的研究既可进一步丰富和发展对地球层圈构造和地球物质流动的认识,也可为煤层的合理开采、煤层气勘探开发与煤矿瓦斯突出防治提供科学依据．     

湘东茶陵地区老山坳剪切带特征及其与湘东钨矿的关系

湘东茶陵地区老山坳剪切带及其与湘东钨矿的关系是长期以来备受关注且颇具争议的问题。其争议主要表现为:(1)老山坳剪切带(断层)的性质(逆断层、正断层,还是走滑断层)及其发育机理;(2)老山坳剪切带对湘东钨矿的成矿是促进作用还是破坏作用。本文对老山坳剪切带以及湘东钨矿进行了系统地观察和测量,采用宏观、微观构造研究和矿脉统计相结合的方法进行了综合分析。结果表明,老山坳剪切带的活动主要分为两期:早期主要表现为向SE方向的伸展拆离作用,且可能与晚侏罗世八团岩体侵位密切相关,形成了透入性的强烈脆、韧性变形,特别是在糜棱岩中,由于高压流体的作用造成了一系列同期节理(R和R’节理)发育,为石英脉型钨锡矿床的形成提供了条件;后期,大致在晚白垩世及之后老山坳剪切带表现为向NW方向的逆冲作用,致使上盘(主动盘)的钨锡矿脉被推至浅部。因此,我们认为晚侏罗世八团岩体的侵位作用与老山坳剪切带的伸展拆离作用共同控制了湘东钨矿的形成。韧性剪切带中,由于高压流体作用引起局部应变速率增加,同时降低岩石强度而发生脆性破裂(如T节理,R和R’节理),而且按照破裂准则发生和扩展,该过程为成矿元素析出成矿提供了条件,这可能是剪切带成矿的重要方式之一。     

大别-苏鲁造山带在朝鲜半岛的延伸方式——基于~(40)Ar/~(39)Ar构造年代学的约束

本文结合野外构造变形特征观测,在朝鲜半岛的不同构造单元采集14件糜棱岩和片麻岩样品进行~(40)Ar/~(39)Ar年代学分析,在此基础上通过对比朝鲜半岛与大别造山带不同构造单元的变形特征,探讨大别苏鲁构造带在朝鲜半岛的东延特征,取得如下认识:朝鲜半岛中部的主要构造带在中生代经历了碰撞阶段(~210Ma)、逆冲推覆(200~150Ma)、造山后伸展阶段(140~90Ma)三个主要的构造过程;从变形期次和变形特征看,临津江构造带与大别造山带的北淮阳构造带、苏鲁构造带北部威海地区具有可比性,沃川构造带与南大别构造带有相似之处;在朝鲜半岛,自临津江带至沃川带构成了较完整的中生代碰撞造山带,即大别-苏鲁造山带的东延部分,原认为的"京畿地块"应属造山带的一部分。     

淮北煤田宿临矿区现今地温场分布特征及其影响因素

淮北煤田是我国华东地区最主要的能源供给基地之一,研究其现今地温场特征既是强烈的现实要求,也具有十分重要的理论意义.本文在淮北煤田宿临矿区区域地质研究的基础上,根据位于宿临矿区内不同构造单元中的8个主要煤矿井田及其邻近区域111个钻孔的测温数据,绘制了矿区现今地温\|深度关系图、现今地温梯度\|深度关系图以及不同构造单元的现今地温梯度分布图,分析了宿临矿区现今地温场的分布特征.研究表明,宿临矿区现今地温梯度分布范围介于1.50～3.80 ℃/hm,整个矿区平均现今地温梯度约为2.65 ℃/hm,与华北其他主要能源盆地相比有所差异.宿临矿区现今地温梯度在相同构造单元内分布具有褶皱隆起区高、断裂密集区域高的特点;不同构造单元中井田的平均现今地温梯度相比较则表现出由东部构造单元至西部构造单元逐步增高的趋势.分析表明,区内现今地温场主要受构造格局和岩性变化影响.     

基于线框架模型的三维复杂地质体建模方法

提出了一种基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法,在准确表达复杂地质体各要素空间几何形态与相互关系的基础上,实现地层交错情况下断层面、地层面模型及复杂地质体模型的准确快速构建.建模实践表明:基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法是准确高效的,能适应常见复杂地质条件下三维复杂地质体模型的构建.