新疆佳木地区的第四纪断层

在新疆佳木地区发现了第四纪台兰河断层,它是现代盆地－山脉耦合的边界断层,利用断层对不同时代的第四纪沉积赞成的不同断距的测量数据,求得了断层在第四纪赞成的盆地－山脉900m高差,以及地壳缩短量3.7km和1.59mm/a的缩短率。所造成的山脉隆升量和山脉隆升率分别是1.34km和0.56mm/a.加上盆地边缘古木别孜背斜的贡献,佳木地区第四纪地壳缩短量和缩短率估计分别达到4．8km和2mm/a.这些数据与中国新疆库车地区所确定的缩短速度及在吉尔吉斯Issyk湖地区、中国新疆库尔勒－乌鲁木齐地区GPS重复测量的地壳缩短速度相一致,反映了新第三纪天山南麓再生前陆盆地的冲断作用比较快速的运动。     

塔里木盆地北缘的深部结构

拜城-大柴旦人工地震宽角反射/折射剖面穿过了塔里木盆地北缘的库车坳陷和塔北隆起两个构造单元. 利用该剖面上的拜城、库车、轮台和库尔勒4个爆炸点的地震资料, 通过二维横向非均匀介质条件下的射线追踪与理论地震图计算, 获得了塔里木盆地北缘地壳与上地幔顶部的二维速度结构与构造. 结果表明, 库车坳陷与塔北隆起的地壳分层具有统一性, 但界面深度、地壳厚度以及速度分布沿剖面变化明显, 其中地壳厚度的变化主要体现在中地壳与下地壳. 在库车坳陷的拜城以及塔北隆起的轮台爆炸点附近莫霍面抬升, 使地壳分别减薄为42和47 km. 地壳最厚处是库车坳陷与塔北隆起的转换部位, 地壳厚度达52 km. 此处的上、下地壳内分别发育壳内速度异常体, 其中上地壳表现为高速异常, 下地壳发育低速异常体, 它们几乎分布在同一垂线上, 相应位置的盖层较厚. 根据地壳的速度结构与构造, 可将剖面划分为库车坳陷、塔北隆起和两者之间的过渡带3个部分, 每一部分都有自己独特的速度变化特点、基底结构形式和深浅部构造关系. 塔里木盆地北缘地壳与上地幔顶部速度结构与构造在东西向的差异可能意味着塔里木盆地向天山造山带俯冲消减的速度和强度的不同, 引起天山造山带的构造分段.     

天山北麓霍尔果斯背斜晚中新世以来翼旋转方式的生长

霍尔果斯背斜位于天山北麓新生代褶皱冲断带第二排背斜带的西段, 为走向近东西的断层相关褶皱. 在南北向穿过背斜的金钩河剖面中, 背斜南翼地层由走向东西、南倾55°的安集海河组(E_2-3a)、沙湾组((E₃-N₁)s)、塔西河组(N₁t)和独山子组(N₂d)下部等前生长地层, 以及相同走向、倾角从独山子组(N₂d)下部55°减小至倾角47°的西域组((N₂-Q₁)x)底部直至西域组顶部水平的生长地层构成. 背斜北翼被突破断层切割并受到拖曳, 呈直立或者微弱倒转. 在深部, 背斜基本对称, 核部为白垩系和侏罗纪煤系地层; 背斜南翼的前生长地层显示为产状稳定的南倾反射面, 生长地层显示为倾角向上逐渐减小的反射面, 整体呈扇形, 表明霍尔果斯背斜是南翼通过翼旋转方式生长的滑脱褶皱. 依据背斜的生长模型和磁性地层学约束的生长地层年龄, 霍尔果斯背斜南翼生长过程中吸收的平均地壳缩短速率为~0.46 mm/a, 平均构造隆升速率为~0.86 mm/a, 超过天山北麓晚新生代的平均沉积速率, 这与野外观察到的背斜顶部受到强烈剥蚀是一致的. 考虑到霍尔果斯背斜基本对称的几何形态及对突破断层影响的忽略, 背斜两翼在整个生长过程中共同吸收的地壳缩短应不小于~0.92 mm/a.     

库车拗陷大中型气田形成的地质条件

库车拗陷三叠至侏罗系烃源岩分布面积10000 km²以上, 厚度可达1000 m, 暗色泥岩、碳质泥岩、煤岩有机碳含量分别可达6%, 40%和93%, 有机质以腐殖型为主, 形成了一个超强充注的富气系统; 上第三系、下第三系膏盐岩、膏泥岩优质区域盖层分别与上第三系砂岩和白垩系至下第三系砂岩构成库车拗陷最重要的储盖组合, 其次是侏罗系泥岩与砂岩构成的储盖组合; 褶皱-逆冲断带圈闭定型晚, 主要形成于晚第三纪至第四纪, 其中可识别出10种构造样式, 它们具有南北分带、东西分段、上下分层的分布特征, 与被动顶板双重构造有关的盐下断弯背斜为最有利圈闭; 该油气系统以晚期成藏为特征, 喜马拉雅早期以形成凝析油气藏和油藏为主, 主要分布在生烃中心的外环, 喜马拉雅中、晚期是气藏主要形成期, 分布在靠近生烃中心的内环; 气藏超压与巨厚膏盐岩盖层形成封闭体系、强烈构造挤压作用及抬升作用有关. 在库车拗陷褶皱-冲断带第二、三排构造带, 第三系膏盐岩、膏泥岩优质区域盖层之下的完整背斜圈闭是进一步寻找大中型气田的主要目标.     

天山现今地壳快速缩短与南北地块的相对运动

基于天山及塔里木地区１９９２～１９９９年间多次全球定位系统（ＧＰＳ）大地测量,直接观测到跨天山西段（７６°Ｅ）约 ２０ｍｍ／ａ的地壳快速缩短及天山东段（８７°Ｅ）约４ｍｍ／ａ的汇聚变形,且跨天山带的南北向汇聚变形从西到东递减．天山南缘ＧＰＳ点所代表的现今运动方向基木与天山褶皱带走向正交,塔里木盆地整体上对天山褶皱带形成正向挤压．塔里木盆地内部变形较小或基本不变形,整体上作为刚性块体,以９５．７°Ｅ,４０．３°Ｎ（甘肃省安西）为欧拉极,相对于稳定的西伯利亚地块作顺时针旋转,角速率为０．６４°／Ｍａ．哈萨克地台及准噶尔盆地间有明显相对运动,在亚洲构造运动格架上,准噶尔盆地可能是一个独立的活动地块。     

克拉2气田石油地质特征

克拉2气田位于库车拗陷克拉苏构造带中段, 是双重构造中呈串珠状分布的一系列褶皱中的一个局部构造. 含气层系以下白垩统巴什基奇克组砂岩为主, 其次为下第三系库姆格列木群白云岩段和砂砾岩段及下白垩统巴西盖组砂岩. 天然气中甲烷含量大于97%, 属于干气, 气源为侏罗系煤系地层. 克拉2号构造圈闭形成于西域期, 成藏期晚. 下第三系厚层膏盐区域盖层形成的良好封盖条件及其成藏期晚是克拉2大气田得以很好保存的根本原因. 克拉2气田的异常高压是由于西域期来自北部的强烈构造挤压作用而形成的.     

广义边界力作用下剪切带屈曲及其构造意义

地壳雁行褶皱构造是剪切带屈曲失稳的产物.前人已研究了长边固定的剪切带纯剪切的屈曲问题,以及四边简支矩形板纯剪切的屈曲问题.本文研究广义边界力(挤压、剪切)作用下剪切带的屈曲变形、屈曲临界力及地质构造中的意义.     

塔里木盆地西北缘河流阶地变形测量与地壳缩短速率》讨论

沈军等人[1]在《科学通报》第46卷第4期发表了《塔里木盆地西北缘河流阶地变形测量与地壳缩短速率》一文（以下简称《速率》）.他们发现了塔里木盆地西北缘阿图什背斜之上博古孜河更新世末期至全新世阶地的变形,并进行了水准测量和GPS差分测量.他们的研究获得了该地区第四纪晚期地壳缩短运动的直接证据,对于研究塔里木盆地-天山盆山耦合具有重要的大陆动力学意义.但是《速率》对于     

滑覆剪切作用形成的剑鞘褶皱

剑鞘褶皱(sheath fold)由Carreras研究比利牛斯海西期褶皱带中提出之后,一直作为深层次韧性剪切带鉴别标志(之一)而被世界所公认.最近国际上也只是在深层次变质岩中见到有关这类的构造现象.我国东南在浅层脆性构造域的二叠系煤系地层中,见到由重力作用的滑覆剪切形成的非常典型的剑鞘褶皱.     

龙门山南段山前印支晚期隐伏生长褶皱的构造几何模拟与分析

经高分辨率处理后的地震剖面展示了龙门山南段山前大邑地震勘探区的深部存在一隐伏的生长断层转折褶皱. 对地震剖面的构造变形以及褶皱两翼生长前、生长期间和生长后地层的变形几何关系进行了详细的构造解析; 利用断层转折褶皱几何变形的计算机模拟技术对大邑深部隐伏生长断层转折褶皱进行了不同沉积速率时几何变形过程的模拟, 提取构造特征与实际地震反射剖面进行对比. 研究结果表明, 龙门山南段山前也存在印支晚期的低角度逆冲推覆过程, 构造活动发生在须家河四段(T₃x⁴)中上部沉积期间, 与龙门山北段山前印支晚期的逆冲推覆过程相对应, 但推覆位移量较北段小.     

四川芦山7.0级强震:一次典型的盲逆断层型地震

芦山地震区发育着龙门山推覆构造带南段大邑隐伏断裂、双石-大川断裂、盐井-五龙断裂、耿达-陇东断裂等活动断层.地震现场应急科学考察表明,沿这些活动断层及其邻近地段没有发现明显的地震地表破裂带,地表可见到一些脆性水泥路面挤压破裂现象,说明在双石镇、太平镇、龙门乡、隆兴乡等地存在着NW-SE向局部的地壳缩短,结合余震的空间分布特征、震源机制解等资料,推测芦山地震属典型的盲逆断层型地震.龙门山推覆构造带尚未发生历史地震破裂的地震空段应引起有关部门高度重视.     

库车盆地-天山边界的晚第三纪断层活动性质与应力状态

对库车盆地-天山边界的野外考察表明, 以羊布拉克为界, 西部见中生界不整合在古生界岩层上, 三叠系底部不整合面上下发育了向盆地方向倾斜的正断层; 羊布拉克以东, 见第三系与古生界被断层隔开. 对盆山边界上发育的带擦痕断层的构造要素进行了观测和研究, 获得了25组360条有效数据, 古应力状态反演计算结果表明, 晚第三纪时盆山边界的总体应力状态以伸展为主, 局部叠加了走滑断层的影响. 盆山边界处的变形特征可归因于天山垂向隆升的结果.     

昭盟地区骆驼场印支期杂岩体

骆驼场杂岩体位于昭盟地区巴林左旗碧流台公社附近,大地构造位置属于内蒙——大兴安岭华力西晚期褶皱系中的黄岗梁复背斜次一级构造带北东端,区内岩浆活动强烈而频繁。骆驼场杂岩体由于发育有Cu、Pb、Zn、Ni等矿化,因此前人做了一些工作,他们把侵入时代定为     

塔里木盆地西北缘河流阶地变形测量与地壳缩短速率

通过塔里木盆地西北缘穿越阿图什背斜的河流阶地变形测量和年代学研究, 计算出该背斜带晚更新世末期以来的地壳缩短速率可达5～6 mm/a, 估计塔里木盆地北缘晚更新世末期以来的地壳缩短速率可达10 mm/a以上.     

新疆阿拉塔格地区新元古代花岗片麻岩的锆石U-Pb定年与Hf同位素:对中天山地块前寒武纪地壳演化的制约

中天山地块前寒武纪结晶基底的组成和形成历史,是揭示天山造山带构造演化的关键问题.本文对分布在中天山地块阿拉塔格地区的花岗片麻岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和LA-MC-ICPMS锆石Hf同位素研究.两个研究样品中的岩浆结晶锆石分别获得了945±6和942±6 Ma的原岩形成年龄,揭示了阿拉塔格地区存在新元古代早期的岩浆活动.这些岩浆结晶锆石的Hf模式年龄远大于其结晶年龄,分别为1.82~2.22和1.70~2.03 Ga,反映了它们的岩浆均起源于古老地壳的再造.但是这一古元古代的Hf模式年龄很可能是新元古代地壳中不同时代古老地壳物质混合的结果.在这两个花岗片麻岩中还获得了989~1617Ma的继承碎屑锆石年龄,它们具有变化较大的锆石Hf同位素组成,模式年龄为1.54~2.30Ga,且部分1.4~1.6 Ga锆石具有接近亏损地幔的176Hf/177Hf初始值,反映了中元古代时期在中天山地块存在新生地壳形成和古老地壳再造事件,显示出与塔里木克拉通显著不同的前寒武纪地壳形成和演化历史.中天山地块的前寒武纪地壳基底可能并不是来自塔里木克拉通的一部分.     

新疆阿拉塔格地区新元古代花岗片麻岩的锆石U-Pb定年与Hf同位素: 对中天山地块前寒武纪地壳演化的制约简

中天山地块前寒武纪结晶基底的组成和形成历史,是揭示天山造山带构造演化的关键问题. 本文对分布在中天山地块阿拉塔格地区的花岗片麻岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和LA-MC-ICPMS锆石Hf同位素研究. 两个研究样品中的岩浆结晶锆石分别获得了945±6和942±6 Ma的原岩形成年龄,揭示了阿拉塔格地区存在新元古代早期的岩浆活动. 这些岩浆结晶锆石的Hf模式年龄远大于其结晶年龄,分别为1.82~2.22和1.70~2.03 Ga,反映了它们的岩浆均起源于古老地壳的再造. 但是这一古元古代的Hf模式年龄很可能是新元古代地壳中不同时代古老地壳物质混合的结果. 在这两个花岗片麻岩中还获得了989~1617 Ma的继承碎屑锆石年龄,它们具有变化较大的锆石Hf同位素组成,模式年龄为1.54~2.30 Ga,且部分1.4~1.6 Ga锆石具有接近亏损地幔的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf初始值,反映了中元古代时期在中天山地块存在新生地壳形成和古老地壳再造事件,显示出与塔里木克拉通显著不同的前寒武纪地壳形成和演化历史. 中天山地块的前寒武纪地壳基底可能并不是来自塔里木克拉通的一部分.     

塔里木盆地西北缘河流阶地变形测量与地壳缩短速率

通过塔里木盆地西北缘穿越阿图什背斜的河流阶地变形测量和年代学研究,计算出该背斜带晚更新世末期以来的地壳缩短速率可达5－6mm/a,估计塔里木盆地北缘晚更新世末期以来的地壳缩短速率可达100mm/a以上。     

大青山逆冲推覆构造形成时代的40Ar/39Ar年龄证据

大青山逆冲推覆构造发育在石拐中生代沉积盆地南侧, 由一系列由南向北逆冲推覆的构造岩片相互叠置构成的复杂逆冲推覆体系, 具有多期逆冲推覆变形演化历史. 为了确定构造变形时代, 对断层带内同构造黑云母和白云母分别进行了常规40Ar/39Ar和激光微区40Ar/39Ar测年研究, 获得了193.7±3.9 Ma和121.6±1.6 Ma两个等时线年龄, 表明了大青山逆冲推覆构造具有两期逆冲推覆变形作用, 早期发生在印支期, 晚期发生在燕山期. 同位素测年结果与野外地质关系符合一致, 印支期逆冲推覆变形作用是由南向北推覆, 并且形成了一系列东西方向展布的大型逆冲断层和褶皱构造, 晚期燕山期逆冲推覆变形向北北西方向推覆, 叠加改造了印支期逆冲推覆构造.     

采用地震背景噪音成像技术反演天山及周边区域地壳剪切波速度结构

采用地震背景噪声成像技术获得了天山及周边区域的地壳剪切波速度结构, 数据取自中亚地区50个宽频带数字地震台站的连续噪音记录, 通过互相关计算共获取了约748个高信噪比瑞雷面波经验格林函数: 利用可视化方法测量了周期为6~50 s的瑞雷面波相速度频散, 据此反演了相速度分布模型和剪切波速度结构. 结果表明, 短周期(6~20 s)相速度分布与地质构造存在一定的相关性, 高速区域对应于山脉, 低速区域对应于沉积盆地, 天山造山带下部存在双向俯冲高速异常, 其中天山南部的高速异常从塔里木中上地壳向北俯冲, 天山北部的高速异常则从中地壳向南俯冲; 另外天山造山带中下地壳存在低速通道, 该通道为地幔热流的上涌或侵入提供了途径. 研究表明, 塔里木盆地地壳的向北俯冲和哈萨克地台地壳的向南俯冲作用, 以及天山下方的地幔热流上涌共同为天山造山带的活化提供了主要动力.     

北山造山带南部片麻岩和花岗闪长岩的锆石U-Pb定年和Hf同位素:中元古代的岩浆作用与地壳生长

前寒武纪古老基底的分布及其构造归属是理解和认识中亚造山带基本构造格架和地壳生长的关键问题.本文报道了中亚南缘北山造山带南部黑云斜长片麻岩和花岗闪长岩的LA-ICPMS锆石U-Pb定年和LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素分析结果.所研究的片麻岩中岩浆结晶锆石给出了1408±4 Ma的原岩形成年龄,揭示了北山造山带南部存在中元古代的古老基底岩石.这些岩浆结晶锆石具有正且高的Hf(t)值(4.1~9.9),其Hf模式年龄(1.50~1.72 Ga)与其结晶年龄接近,反映了片麻岩原岩岩浆可能来自亏损地幔或新生地壳,即北山造山带南部存在中元古代(~1.4Ga)的地壳新生事件.同时,在侵入片麻岩的花岗闪长岩中获得了257±3 Ma的岩浆结晶年龄,并获得了大量~1.4 Ga的继承岩浆锆石.这些继承锆石具有与片麻岩的岩浆锆石一致的结晶年龄和Hf同位素组成,进一步表明北山造山带南部存在中元古代老地壳.通过与敦煌地块和中天山地块前寒武纪基底已有资料的对比,我们认为北山南部古老微陆块可能与相邻的中天山地块具有相同的前寒武纪地壳形成与演化历史,它们并不是来源于塔里木克拉通.这一成果为认识中亚造山带南部的构造演化提供了新的重要信息.