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2014年  34卷  第6期

区域地质与构造
中国海及邻域宏观地质特征与构造演化
通过对我国海域最新的地质地球物理调查资料进行解释分析,并结合近十年来的编图成果,概要论述了研究区的地球物理场以及宏观地质特征,总结了中国海及邻域的宏观构造演化过程。研究表明:中国海及邻域所在的欧亚板块可进一步分为东亚大陆构造域和东亚大陆边缘构造域,地质构造复杂;印支运动结束了古全球构造阶段转而进入新全球构造阶段,从而奠定了中国海及邻域形成演化的基础;古全球构造阶段是由北向南发展,北老南新;新全球构造阶段是由南向北、自西向东发展,南早北晚,西老东新;从古全球构造阶段到新全球构造阶段,不同地区不同块体的发展存在同序时差。
张训华, 侯方辉, 孙军, 温珍河, 郭兴伟, 王忠蕾, 朱晓青
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06001
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 1-8
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古生代以来中国主要块体活动古地理重建及演化
为编制新一轮《中国海陆大地构造宏观格架演化图》,展示和探讨中国主要块体的演化特征,利用大量的古地磁、生物古地理、古气候、沉积岩石和构造演化史等地质地球物理资料,对古生代以来中国主要块体的活动古地理进行了概要的重建。编图结果表明,综合利用古磁学、岩石学、沉积学、生物古地理、古气候、地质构造史和板块理论等依据进行活动古地理重建的工作方法,可以很好地展示中国主要块体的宏观演化过程。以古地磁定量约束为核心,以现有古地理、古气候、古生物和沉积岩石学等资料为定性约束和半定量分析,通过对这些依据进行合理的筛选与取舍,恢复选定时间断面上的剥蚀区和沉积区,在此基础上进行综合性活动构造古地理重建恢复工作,可提高所编制图件的可信度。
侯方辉, 张训华, 温珍河, 高志清, 冯岩, 孙建伟, 孙军, 郭兴伟, 李三忠
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06009
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 9-26
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古华夏块体群的类型及特征
以"中国海陆及邻域大地构造格架图"的编制为契机,块体构造学说被提出。该学说将中国海陆及邻域的地壳演化史分为5个阶段:陆核形成阶段、古全球构造阶段(包括成台过渡和稳化阶段)、中间阶段和新全球构造阶段,在用板块构造理论解释新全球构造阶段构造演化的基础上,将块体和结合带赋予新的定义和内涵,作为板块之下的二级构造单元,用以表示古全球构造阶段的大地构造单元。二叠纪末期,聚合的Pangea大陆在中国及邻域存在3个块体群:劳亚块体群、古华夏块体群以及冈瓦纳块体群。古华夏块体群由众多规模不大,但地壳发育历史复杂的块体组成,蕴含丰富的大地构造信息。通过收集、整理区域构造背景和岩性地层等资料,并对各种体现大地构造演化阶段的测年数据进行详细分析,将古华夏块体群划分为华北、扬子、华南3种类型,对其演化阶段进行了详细的厘定。华北型块体于古元古代末期(约1.8 Ga)完成成台过渡;扬子型块体于新元古代初(约800 Ma)完成成台过渡;华南型块体于早古生代末期(约400 Ma)完成成台过渡,之后各类块体分别进入稳化阶段,直至早二叠世末一起进入中间阶段,体现了地壳演化中的同序时差现象。印支运动后,又作为欧亚板块的一部分,随板块一起参与到新全球构造阶段的演化旋回中。
祁江豪, 郭兴伟, 温珍河, 张训华, 方念乔
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06027
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 27-39
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西太平洋洋陆板块碰撞
根据地震震中的空间分布判断,西太平洋板块除了沿日本海沟斜向向黑龙江板块大陆下俯冲外,别的地区大洋板块均近垂直向下回流,未向大陆斜向俯冲。究其原因,可能是这些地区的地幔内所存在的大范围柔性低速岩石圈阻挡了大洋板块的斜向俯冲。中国东部岩石圈的剧变不是太平洋板块俯冲到大陆岩石圈所引起的效应,它的构造动力需要重新认识。
袁学诚
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06041
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 41-48
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深部地质结构对浅层地质与成矿作用的制约——以中国东部大陆及海区为例
根据十余年来参加中国岩石圈三维结构研究和国际合作编图资料,将深部地质结构与浅层地质、成矿特征进行统一的综合分析研究,对中国东部及邻近海域地质构造取得一些新认识,提出一些新观点:(1)在中国大陆及邻近海域400 km深度内,划分出5层地质结构,其中第3、4层之间的变化制约了浅层地质与成矿作用;(2)中国大陆及海区受周边动力挤压,其中西部挤压力大于东部,导致西部软流圈物质经4条路径向东流动,使东部汇聚巨大巨厚的软流圈,形成独特的软流圈巨量热能(力)-动力主体动力区,构成了亚洲大陆第4个主体动力区;(3)太平洋板块俯冲力制约了北纬42°40'以北的完达山及俄罗斯远东地区,菲律宾海板块俯冲力制约了台湾和中国东南沿海地区,二者的动力之和构成了阻挡软流圈物质向东部洋区流动的"远程力效应";(4)软流圈巨量热能(力)-动力作用的主体动力区打造了中国东部及海区7项地质、地貌特征和三大类矿产资源效应。其中岩浆活动与化石燃料矿产(石油、天然气、煤)之间不是"水火不相容",而是岩浆活动为提升油-气成熟度和煤化作用及变质作用提供了重要的温度条件;(5)软流圈巨量热能(力)-动力作用打造了中国东部及海区一些独有的地质作用:①形成了新生代南海小洋盆,并向巴拉望岛俯冲。②产生了新生代陆缘裂谷带,形成了琼州海峡、台湾海峡,并向台湾岛轻度俯冲。③大面积的巨厚软流圈是一座"巨型岩浆山",成为东部及海区"地幔柱"的统一"根基"。地幔柱实际上是巨大"岩浆山"中的"岩浆山峰",今后会发现更多"地幔柱"(即"岩浆山峰")。④中国东部地震除吉林省珲春地区的深源地震(540 km)外,朝鲜半岛及其以西的中国东部和海区均为浅源与中深源地震(震源深度小于100 km),其主体动力都来自本区巨量热能(力)-动力源,太平洋板块-菲律宾海板块的联合俯冲力只起了"远程力效应"的深部侧向挤压辅助作用。⑤巨量热能(力)-动力作用形成了一系列盆-山耦合带,组成了中国东部及海区中-新生代"盆-山耦合群","盆"里有油气资源,"山"里有内生矿产。
耿树方, 刘平, 寇彩化
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06049
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 49-61
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渤海的形成及其深部动力学机制
燕山运动以来,华北东部地区发生了翻天覆地之构造转变,构造体制从印支期末的地体拼贴、大陆增生,转变为地幔热柱多级演化——渤海海盆伸展裂陷的发展阶段。地形地貌上亦从东部的隆升高原转变为华北东部盆-岭构造,形成了以渤海地幔热柱为中心的大规模裂陷与外围一系列幔枝构造快速隆升的有机组合。渤海的形成是地幔热柱演化的浅部反映,表现为遍及全区强烈的构造运动、大规模的岩浆活动、区域性超变质作用,反映了燕山-喜马拉雅期强烈的幔壳活动。
牛树银, 孙爱群, 王孟科, 左丽明, 张训华, 张福祥, 侯江龙, 徐萌, 张建珍, 陈超
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06063
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 63-71
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台湾及其附近海域区域地质特征与新构造运动
台湾位于欧亚板块与菲律宾海板块的交界带,中中新世开始的吕宋岛弧与欧亚大陆边缘碰撞造山运动形成了现今台湾及其附近海域的基本构造格局和特有的区域地质特征。通过对台湾岛地质考察和研究区各种调查资料的分析,总结台湾及其附近海域区域地质特征,具有出露地层新、构造活动年轻且强烈、受马尼拉和琉球两个俯冲带共同影响等特点;研究区的新构造运动主要受到弧陆碰撞的影响,表现出各种断裂作用极其发育、逆冲-褶皱带多见、火山和地震活动频发、地热温度比较高等特征,研究区中西部麓山带和台东纵谷-海岸山脉以及台湾南部和东北部海域是新构造运动的活跃区。
耿威, 张训华, 黄龙, 魏合龙, 黄奇瑜
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06073
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 73-82
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南海1:100万海南岛幅海洋区域地质调查与编图成果综述
2006-2011年,中国地质调查局实施了1:100万海南岛幅海洋区域地质调查与编图项目,采用深水多波束、高分辨率单道地震、多道地震、重力、磁力、热流、地质取样、浅地层钻探等地质-地球物理综合调查手段,对海南岛幅内的海底地形地貌、表层沉积物、晚第四纪地层及沉积环境、海底热流、断裂构造及岩浆活动、深部地壳结构、灾害地质以及矿产资源等分布特征开展了调查与研究。本图幅取得的主要成果为:(1)在南海北部发现了新的海底峡谷群,对地理实体进行了命名,划分了海底地貌单元;(2)分析了海底表层及柱状沉积物类型、矿物和地球化学等分布特征;(3)建立了图幅晚更新世以来沉积地层框架,并对沉积环境及古气候演变进行了综合分析;(4)开展了重力、磁力、地震资料的联合反演,分析了深部地壳结构特征;(5)图幅内存在滑坡、泥底辟、埋藏古河道等灾害地质现象,对灾害地质的成因和分布特征进行了深入分析;(6)开展了图幅内的石油与天然气、天然气水合物、重砂矿物、建筑用砂等矿产资源远景区的划分及预测;(7)编制了地形图、地貌图、地质图、构造图、矿产图和环境地质因素图等基础性成果图件以及系列辅助性地质地球物理图件。海南岛幅调查与编图项目的顺利完成为我国全面开展1:100万海洋区域地质调查提供了很好的借鉴作用。
陈泓君, 彭学超, 朱本铎, 钟和贤, 黄永健, 孙桂华, 王立飞, 郭丽华
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06083
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 83-96
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超大陆与全球板块重建派别
板块重建是全球构造研究的核心和前沿,而且该研究自Wegener开始就以多学科集成综合为特征,随着21世纪进入大数据时代,其多学科交叉协同创新特色更为鲜明。但当前板块重建各派依然发挥各自特长,在板块重建领域,显示出其某方面的积累和特色,总体可分成14大派别:(1)最早利用计算机从事板块重建的Scotese群体;(2)仅依据古地磁极移为依据进行重建的Piper群体;(3)以Golonka为首的群体侧重岩相古地理、古环境相结合的板块重建;(4)重点对东南亚和西太平洋地区中生代-新生代进行板块重建的Robert Hall群体;(5)发展了板块和地质重建程序的Lawrence Lawver群体;(6)以古生物地理和古气候为特色的陈旭群体;(7)以海底磁条带和古水深重建为特色的Müller群体;(8)以古地貌、动力地形和沉积岩相重建为特色的Blakey群体;(9)以古地磁条带和蛇绿岩对比为特色的Stampfli群体;(10)以古地磁极移和地质综合对比为特色的LI Zhengxiang群体;(11)以与深部地球物理(层析成像)相结合为特色的Torsvik群体;(12)以碎屑锆石年龄谱对比为特色的Cawood群体;(13)以变质动力学和碰撞造山带事件对比为特色的Zhao Guochun群体;(14)打破刚性板块理念,开启可变形板块和动力地形重建的Michael Gurnis群体。各家在重建板块的时代上也有所侧重,从20世纪初Wegener提出2.5亿年左右的Pangea重建开始,到20世纪90年代初10亿年左右的Rodinia超大陆重建,再到20世纪90年代末Zhao Guochun和Rogers古元古代18亿年的Columbia超大陆重建。
李三忠, 余珊, 赵淑娟, 张国伟, 刘鑫, 曹花花, 许立青, 戴黎明, 李涛
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06097
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 97-117
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地球物理调查与应用
基于南黄海区域地质调查的地震关键技术和成果
以南黄海区域地质构造特征调查为目标,开展采集、处理技术方法攻关和海上试验等工作,形成了大容量多层震源、长缆深沉放多道地震采集技术和基于长排列、低信噪比的资料成像处理技术,提高了地震资料的成像品质,获得了深部地层的有效反射;得出了前新生代残留盆地分布面积大,中、古生代海相沉积地层发育,千里岩隆起区是扬子块体与华北块体碰触接触带等新认识,对南黄海区域地质与油气资源前景研究意义重大。
吴志强, 肖国林, 林年添, 曾天玖, 张异彪, 童思友
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06119
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 119-126
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中国东部海区地球物理调查及重磁场特征
中国海洋地质调查始于20世纪50年代,大致分为创业阶段、起步阶段、发展阶段、全面发展阶段和蓬勃发展阶段,经过多年的地质与地球物理调查,获取了大量的地质地球物理资料。该区磁场强度一般为±200 nT,局部达到±500 nT以上,呈NE、NNE向作带状分布,局部异常走向不一,类型多变。空间和布格重力异常总体走向为NE向,陆区以负异常为主,海区主要表现为正异常,空间重力异常值总体上为-45~+100 mGal,局部异常值可达+200 mGal以上;布格重力异常极小值为-140 mGal,极大值可达+440 mGal,局部地区分布高值异常圈闭。根据重、磁异常的幅值高低、形态展布和区域变化等特征,将重、磁异常各自划分为华北-渤海异常区、山东半岛-北黄海异常区等9个异常区,重磁场特征充分展示了中国东部海区东西分带、南北分块的构造格局。
孟祥君, 张训华, 杨金玉
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06127
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 127-134
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重磁震联合反演及综合解释在海域构造解释中的应用
由于受到海水的覆盖,地球物理技术成为海洋地质调查的主要和首要手段。其中,地震资料能够较为清晰地反映浅部地质构造,但是,由于海洋地震勘探往往会受到外界因素的干扰,使深部地震反射资料品质较差,有效波能量较弱,无法根据地震资料获得深部构造形态,另外,地震资料无法获得火成岩分布的边界。重磁资料可以有效地反映断裂、火成岩等密度、磁性异常体,对构造区域的划分也有较好的指导作用,但是,由于位场数据固有的特点,使其存在严重的多解性,因此开展重磁震综合解释,可以充分发挥各种资料的优势,弥补其不足,从而提高解释的可靠性。本文利用1:100万重磁震资料对中国东北部海域研究区,包括渤海的大部分海域,北黄海以及南黄海的部分海域进行了综合解释,获得了研究区的断裂展布和火成岩分布特征以及研究区的整体构造区划。
骆迪, 张训华, 蔡峰, 刘展, 张志珣, 侯方辉, 杜润林, 魏龙
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06135
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 135-143
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利用重磁震资料解释推断东海海底火成岩
利用1:100万上海幅海洋区域地质调查项目最新获得的重力、磁力和多道地震数据,根据研究区内重、磁场特征,以及已知的火成岩发育状况,在数据处理的基础上,通过剖面和平面相结合,对东海海底的火成岩进行了推断解释,从而得到火成岩在空间上的展布位置。分析认为东海海底火成岩具有沿北北东向成带发育的特点,沿深大断裂侵入于中生代地层;北北西向火成岩带发育时间较晚,规模小,与北西向断裂形成较晚相对应,火成岩分布呈现东西分带的特点,陆架盆地中低部隆起为喜马拉雅早-中期岩浆岩。
田振兴, 张训华, 张志珣, 杨金玉, 刘展
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06145
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 145-152
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日本南海海槽俯冲带的地球物理特征及其动力学意义
日本南海海槽是菲律宾海板块和欧亚板块俯冲消亡的地带,其东西两段俯冲带的空间重力异常、温度分布和海底热流、地壳结构、应力场特征表现出显著差异。东段四国-纪伊岛下的俯冲带表现出典型的热俯冲带的特征,菲律宾海板块俯冲方向为由南向北,总体特征为俯冲带厚度较薄、俯冲角度小和俯冲深度相当浅等;西段九州岛下的菲律宾海板块由南北方向的俯冲过渡至近东西向,总体表现为俯冲角度大、俯冲深度深、板内震源较浅等特征;这些差异可能是由太平洋板块和菲律宾海板块的运动方向和速率发生了数次的旋转和改变,以及四国海盆的扩张等诸多因素导致的。
陈萍, 郑彦鹏, 刘保华
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06153
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 153-160
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沉积与环境
闽浙沿岸东部海域表层沉积物粒度特征及其沉积环境
对闽浙沿岸东部海域83个表层沉积物样品进行了粒度分析,探讨了沉积物类型和粒度参数的分布规律,并分析了物源和水动力条件对沉积物分布格局的影响。结果表明,研究区底质主要有砂、粉砂质砂、泥质砂、砂质粉砂、粉砂和泥6种类型。表层沉积物平均粒径为2.01~7.58 φ,呈现由岸向海粒度变粗、砂含量明显增加、粉砂和黏土含量明显减少的趋势;标准偏差0.48~2.86 φ,分选较差,但由中部向东西两侧分选性变好。研究区近岸细粒沉积物主要来源于长江等沿岸河流携带来的泥沙,外部粗粒沉积物主要是具有滨岸沉积特征的陆架源残留改造沉积,而闽浙沿岸流和台湾暖流对沉积物的分布起着主要的控制作用。依据粒度及其参数特征,综合考虑物源和水动力条件的影响,将闽浙沿岸东部海域划分为3个沉积区:近岸泥质沉积区、中东部混合沉积区和外陆架砂质改造沉积区。
黄龙, 张志珣, 耿威, 王中波, 陆凯, 李阳
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06161
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 161-169
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渤海地貌类型及分布特征
渤海属于中国封闭的陆架浅海,主要由辽东湾、渤海湾、莱州湾、渤中洼地以及渤海海峡组成,总称"三湾一峡一盆地",通过对相关地区区域地质调查所获取资料的整理和研究,同时结合前人的工作成果,对渤海的地貌类型进行了重新的厘定和分类,将渤海分为三级地貌类型8种,四级地貌形态4种。同时根据表层沉积物的分布特征,并且结合渤海沿岸河流的输沙、沿岸流的作用及波浪对海岸带的影响,对于渤海不同地貌类型分布特征进行了圈定。
徐晓达, 曹志敏, 张志珣, 王中波
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06171
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 171-179
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基于MapGIS和Surfer软件的三维地质图制作
传统的地质作图以平面图为主。随着测绘技术的发展及各种制图软件的改进,使得各种信息都能够以空间为基础有机结合起来,三维技术(三维地理信息技术)越来越受到人们的欢迎。三维图具有立体直观,层次丰富的优点,在海洋地质领域也得到广泛的应用。MapGIS绘图软件及Surfer软件是两款地质部门常用的GIS绘图软件,二者各有优缺点。这里将二者的优势有效结合起来,以上海幅实测水下地形数据为例,进行了基于DEM的水下三维地质图的制作方法研究。由于研究区岛屿较多,且周边缺少实测数据,三维图上易出现深坑,导致数据失真并影响图件美观。这里利用MapGIS软件提取岛屿边界线赋零值来补足数据空白,而后合并水深点插值来解决这个问题。最后将MapGIS软件里绘制的地形图和地貌图在Surfer里与三维图进行套叠,实现专题地质三维图的制作。
密蓓蓓, 徐涛, 陆凯, 张志珣
doi: 10.3724/SP.J.1140.2014.06181
海洋地质与第四纪地质. 2014, 34(6): 181-185
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