科研产出
转换型微板块类型、成因及其大地构造启示
《大地构造与成矿学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：大洋或大陆板块由起始到消亡多经历由小变大再由大变小的复杂旋回。微板块作为大洋和大陆板块发育演化的必经阶段,记录了板块格局的变迁历史,可作为研究洋内、陆缘和陆内构造机制的关键对象之一。转换型微板块作为微板块的一种类型,是指主要受大陆或大洋转换断层(或破碎带)所围限和控制形成的微陆块或微洋块。转换型微陆块多发育于洋-陆俯冲系统的大陆一侧,是在大洋板块斜向俯冲背景下通过转换型构造边界从大陆边缘剥离出去的独立块体,空间上常与残生微洋块相伴生。转换型微洋块则发育于大洋转换断层(或破碎带)的转折部位,是洋中脊扩张方向偏转在大洋转换断层内部诱发的新生微洋块。这些微洋块常镜像出现于洋中脊两侧,整体呈平行四边形形态。转换型微板块研究表明转换断层(或破碎带)并非简单的板块转换边界,而是具有一定结构特征的板块生消地带,对其开展研究不仅有利于完善板块生消、旋回、裂解和增生拼贴机理,明确板块发育演化历史,为板块准确重建提供约束,也有助于确定洋中脊-转换断层体系对板块运动方向改变的响应机理和推测未知大洋内的转换断层组合、结构特征及其演化历史,为开拓深海大洋精细化构造研究方向(或"领域")提供理论依据。
关键词： 转换型微板块 大陆转换断层 斜向俯冲 大洋转换断层 洋中脊 扩张方向偏转
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天山造山带地区瑞利面波相速度与方位各向异性
《地球物理学报 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：天山造山带作为世界上陆内最大的造山带之一,现今地震活动频繁,造山运动强烈,是开展陆内造山和内陆地震活动研究的天然试验场.本文利用整个天山造山带地区国内及国际台网的108个地震台站连续三年的背景噪声资料,提取了8～50s周期的瑞利面波相速度频散曲线,并构建了整个天山造山带地区的二维瑞利面波相速度与方位各向异性分布图像.结果表明:浅部结构与地表的地质构造单元具有较大的相关性.低波速异常主要分布于沉积层厚度较大的盆地地区,而高波速异常主要分布于构造活动比较活跃的山脉地区.东天山地区中下地壳存在比较弱的低波速异常,而塔里木盆地和准噶尔盆地汇聚边缘的上地幔区域则表现为明显的高波速异常,各向异性快波方向呈现近NS向的特征,暗示着塔里木盆地和准噶尔盆地的岩石圈已经俯冲至东天山的下方.中天山地区的中下地壳至上地幔区域均呈现为明显的低波速异常,且各向异性快波方向变化比较复杂,表明中天山地区的整个岩石圈结构已经弱化,热物质上涌可能对介质的方位各向异性有一定的影响.西天山及帕米尔高原的上地幔区域存在低波速异常,各向异性表现为NW-SE方向,可能与欧亚板块的大陆岩石圈南向俯冲有关.塔里木盆地内部存在相对弱的低波速异常,推测塔里木盆地可能已经受到上涌的地幔热物质的侵蚀和破坏.
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拆离型微地块:洋陆转换带和洋中脊变形机制
《大地构造与成矿学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：板块构造理论从其诞生起已经统治固体地球科学领域半个世纪,然而也临着巨大的挑战,如板块"登陆"、起源以及动力学等问题。微地块构造理论的提出有可能解决板块构造的这三大难题。拆离型微地块是9种微地块中非常重要的类型之一,在慢速-超慢速洋中脊和洋陆转换带中广有分布。围限这类微地块的边界主要是切割岩石圈的拆离断层,使其脱离母板块而成为独立演化的微地块。因此,岩石圈尺度的拆离断层也应为除洋中脊之外的第二种离散型边界。根据拆离块体的属性及发育的构造位置,拆离型微地块可进一步划分为拆离微陆块和拆离微洋块,分别对应了陆缘和洋内拆离断层作用的结果。研究拆离型微地块形成和演化过程对于丰富和发展板块构造理论具有重要意义。本文结合最新研究进展,重点综述拆离型微地块的概念、特征、成因机制以及构造意义,以拓展微地块构造理论内涵。
关键词： 拆离断层 洋陆转换带 微地块 海洋核杂岩 海底扩张 板块构造
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青藏高原班公湖-怒江缝合带及周缘燕山期微地块聚合与增生造山过程
《大地构造与成矿学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：班公湖-怒江洋多岛弧盆体系的俯冲闭合过程对于研究青藏高原早期形成与演化具有重要意义。本文系统总结了羌南-保山地块与拉萨地块燕山期的岩浆岩、沉积序列以及变质变形特征,详细探讨了其与班公湖-怒江洋俯冲闭合过程的联系。研究结果显示随着特提斯大洋的打开,羌南-保山地块、拉萨地块、聂荣微地块和嘉玉桥微地块均作为裂生微地块从冈瓦纳大陆北缘裂解出来,北拉萨地块是班公湖-怒江洋南向俯冲弧后扩张裂解的产物,并随着大洋的南向俯冲,逐渐演变为增生型微地块。随着洋盆的闭合这些微地块作为残生微地块碰撞拼贴在一起,保留在造山带之中。班公湖-怒江洋在燕山期经历了复杂而漫长的多个微小地块的碰撞增生过程。该过程最早可能始于晚侏罗世,并主体于早白垩世末期-晚白垩世初期汇聚消亡,期间经历了纵向和横向的双重穿时性。印度-雅鲁藏布江洋的北向俯冲作用对于班公湖-怒江洋的汇聚消亡以及青藏高原现今主体构造格架形成至关重要。
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西北太平洋洋陆过渡带新生代盆地构造演化与油气分布特征
《大地构造与成矿学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：西北太平洋洋陆过渡带发育众多新生代盆地,盆地的起源、发生、发展受控于大陆边缘不同时期的构造过程。本文基于板块运动对盆地形成发展和演化的控制作用,分析盆地的形成和演化与洋、陆板块的相互作用,重新厘定了该区地壳的反演厚度和地热场特征,进一步证实洋陆过渡带盆地的地壳厚度从陆缘区到深海洋盆区具有递变减薄的规律,而地热值向洋盆区具有逐渐升高的特征,并发现盆地伸展强度与热流值具有很好的相关性。太平洋板块、印度板块和欧亚板块的演化对洋陆过渡带沉积盆地的沉降及充填具有控制作用,沉降沉积中心由陆向海迁移导致烃源岩及油气具分带性,并受控于盆地的古地温及地温梯度。盆地类型和沉积充填厚度控制了油气的分布规律:陆内(陆缘)走滑-拉分盆地(渤海湾盆地和珠江口盆地等)油、气共生;陆缘走滑-伸展盆地(琼东南盆地等)和伸展-走滑盆地(莺歌海等盆地)以成气为主。日本已发现的油气主要围绕着日本岛弧分布,弧后盆地和弧前盆地均具有油气分布。天然气水合物分布在高压低地温场的稳定带区域,无机CO2气藏的分布与深大断裂和岩浆活动有关。
关键词： 西北太平洋 洋陆过渡带 新生代盆地 构造演化 油气分布特征
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碰生型微地块的分类及其形成机制
《大地构造与成矿学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：碰生型微地块是指受大陆碰撞造山作用触发的相对独立的微小板块或地块。本文通过具体实例从多角度对碰生型微地块进行了分类:按发生碰撞的两侧陆壳性质,可分为陆-陆、弧-陆和弧-弧碰生型微地块;按碰撞方式,可分为追尾式、侧向式、错车式和拥堵式碰生型微地块;根据微地块本身的物质组成,可分为碰生型微洋块和碰生型微陆块。总结了碰生型微地块的形成机制——远程碰撞触发模型:碰撞事件及其远程效应,触发了地幔内部热结构的非稳定性,使板块内部的应力失稳,在大陆内部形成岩石圈尺度的断裂,大块体被分裂为多个刚性块体,并发生差异性裂解、逃逸、挤出、旋转等,形成具有独立运动学特征的微陆块;在大洋内触发了洋中脊拓展式、跃迁式生长,形成独立微洋块。碰生型微地块类型划分为研究碰撞造山的非相邻地质体之间的盆-山效应奠定了基础,为研究"板内"变形机制提供了新依据、新思路。碰生型微洋块的形成记录了大陆碰撞事件的起始时间,是对基于大陆地质研究而确定的碰撞时间的重要补充。
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残生微洋块:俯冲消减系统下盘的复杂演化
《大地构造与成矿学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：残生微洋块,即正在俯冲消减或俯冲停滞的原大型洋壳板块的海底残余,位于俯冲消减系统的俯冲盘,一般被活动或死亡的洋中脊、海沟及转换断层所围限,但也存在例外,如里维拉(Rivera)微洋块与科科斯(Cocos)板块的边界。现今已确认的残生微洋块有胡安·德·富卡(Juan de Fuca)、里维拉(Rivera)、瓜达卢佩(Guadalupe)等法拉隆(Farallon)板块的残余和位于南美洲和南极洲之间的菲尼克斯(Phoenix)微洋块。此类微洋块的边界以及恢复其演化过程主要是通过地形、重力异常、震源分布、磁异常条带、地震剖面和构造解释等手段辨析。洋中脊与俯冲带的相对位移使围限的洋壳板块面积整体或局部不断减小,当整块洋壳面积减小到10万平方千米以下时形成残生微洋块,其产生的动力机制为地幔对流驱动下的相邻板块之间的相互作用。较大的微洋块可能因新生洋壳的浮力等因素造成俯冲速度及方向的差异,破裂为数个更小的微洋块。残生微洋块的形成和演化与洋中脊、俯冲系统、板片窗形成及三节点的转化密不可分,研究其成因模式可为探索板块起源和动力提供参考。在板块俯冲过程中可能产生大洋汇聚边界并以此作为微洋块新的边界(如里维拉-科科斯边界),可与陆内变形带类比。
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板块驱动力:问题本源与本质
《大地构造与成矿学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：本文回顾了板块构造理论之前和之后关于地球驱动力问题的发展历程,从近3000年人类由表及里认识地球的历史讨论中,可以发现人们认知这个问题的历史转变和外在干扰,并从唯物论-唯心论和固定论-活动论两条主线,梳理理解板块驱动力的问题本源和本质。当人们追究板块构造起源到前板块体制下的早期地球时,板块驱动力问题变成了对全时整体地球动力学问题的讨论,实质是对地球上块体变形和变位根本动因的追寻。随着视野逐渐开阔,人们必然回溯到最早期开尔文提出的热驱动,并通过对比太阳系其他行星,试图回答"为什么太阳系中唯独地球具有板块构造"这个根本问题。因此,地球变形和变位的一切根源和本质在于热的时空不均一性和不同阶段地球的热状态和热结构,然而,热驱动是重力作用衍生的次级机制。地球构造圈形变机制实际上在不断演变,重力驱动力的表现型式也在不断演变,具体地区和不同时空尺度又有所不同,因而就区域构造解析而言,驱动力是多起源的。最后,本文将板块驱动力问题拓展到地球系统动力学问题探讨,并就方法论、认知论做了简要总结。
关键词： 驱动力 板块 板内 地幔对流 地幔柱 俯冲带 前寒武纪
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延生微地块:洋脊增生系统的复杂过程
《大地构造与成矿学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：随着探测技术的不断发展,海洋中越来越多的微地块被识别出来,在洋脊增生系统中心、由叠接性洋中脊拓展过程中形成的微小地块,称之为延生微地块(propagation-derived micro-block)。根据其活动状态以及与洋中脊的相对位置,又可划分为在轴型(on-axis)延生微地块和离轴型(off-axis)延生微地块。通过分析位于东太平洋海隆的复活节微地块、胡安·费尔南德斯微地块和纳兹卡板块内部的鲍尔微地块,本文系统总结了延生微地块的识别标志、构造特征及成因模式。延生微地块见于两条洋中脊交汇处或洋中脊与转换断层、海底断裂带交汇处,由捕获自周围大板块的"碎片"、以"碎片"为核心不断增生的洋底物质以及裂谷拓展过程中转移的岩石圈碎片组成。其边界类型有洋中脊或死亡洋中脊、转换断层、大洋汇聚边界、假断层等。延生微地块的成因与洋中脊叠接扩张、拓展延伸息息相关,洋中脊的扩张速率决定了微地块的生长速率。因而扩张速率增大或持续扩张,会促使微地块朝大板块演变;扩张停止,微地块脱离扩张轴,成为离轴型延生微地块,并逐渐融入周围大板块,成为大板块的一部分。
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海洋磁异常及其动力学
《大地构造与成矿学 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：海洋磁异常探测技术在海底科学前沿研究中一直发挥着巨大作用,对研究海底地壳结构、板块构造运动以及地球内部动力学过程等具有重要意义。近年来,随着人们对深海构造问题的日益重视,海底磁异常探测技术作为揭示海底构造的强有力手段,受到越来越多的关注。本文将综述近十年来国内外关于海洋磁异常研究的前沿成果,深入讨论大洋盆地演化过程、被动大陆边缘的构造演化、洋壳俯冲过程、洋中脊增生过程以及大洋微板块的形成过程和机制等动力学问题,最后提出该领域存在的问题和今后的发展方向。
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