地质学文摘 - 东亚陆缘的裂离作用 12840字


  研究结果表明:南黄海南部盆地现今地温梯度介于24.7~32℃/km之间,平均为28.6℃/km。大地热流介于65~74 mW/m2之间,平均为69mW/m2。热史恢复结果表明,南黄海南部盆地从古生代到中生代古热流持续增高,在中生代末经历最高古热流,在新生代则开始冷却。(杨树春等.南黄海南部盆地地温场特征及热-构造演化.科学通报.2003.48.14)    

  40Ar-39Ar定年结果表明:胶莱盆地大西庄碱性玄武岩的形成年龄为73.5±0.3Ma。玄武岩的eNd(t)值为+7.5~+7.6,表明原始岩浆来源于亏损的软流圈地幔,形成深度在65~95km之间。该玄武岩中含有尖晶石二辉橄榄岩捕虏体,橄榄石的Fo值为88~89,平衡温压估算为T=1010~1140℃,P=2.0GPa,稳定深度在65km左右。山东晚中生代(110~125Ma)幔源岩石的地球化学特征反映了华北地块南缘富集性质的岩石圈地幔的普遍存在,而大西庄玄武岩的地球化学性质和幔源捕虏体的平衡温压显示,该地区73 Ma时期的岩石圈厚度和中国东部新生代的一致, 捕虏体矿物的化学成分显示岩石圈地幔具有新生的性质,说明中国中东部岩石圈的减薄发生在约120~73Ma之间。(闫峻等.鲁东晚白垩世玄武岩中的幔源捕虏体: 对中国东部岩石圈减薄时间制约的新证据.科学通报.2003.48.14)    

  扬子地台与中朝地块在印支期中晚期发生南北向挤压与碰撞,使得中国大陆东部进入陆内发展阶段,同时引起中朝地块东西两部分不均匀缩短,造成NNE走向的郯庐断裂带大规模走滑,于23.30.37Ma时切入上地幔?。由于郯庐断裂带的深切,把古老岩石圈地幔中业已存在的地幔薄弱带更好地连接起来,构成幔内薄弱带的树枝状网络图案,为新生软流体上升提供良好的通道作用。
  中生代晚期和新生代时期库拉-太平洋板块的俯冲作用,以及郯庐断裂断带的影响和深切作用,打破子原有的“平衡”,出现强烈的热、化学、流体及应力的不平衡,即发生拆离作用。地幔对流加剧,上涌的新生软流体顶蚀置换岩石圈,从而造成了沿早期业已存在的幔内薄弱带网络,出现类似“蘑菇云状”的地幔不规则减薄。这种减薄以新生软流体取代岩石圈为主,并可能伴随一定程度的岩石圈拆沉作用发生。(郑建平等.1999.地质学报.73.1.53

  《中国东部显生宙地幔演化的主要样式:“蘑菇云”模型》中生代的地幔深部作用是目前研究的薄弱点,中国东部构造演化进入了太平洋动力学体系阶段。然而这一阶段的地幔深部作用还存在不少模糊不清之处,目前得到以下几方面的初步认识:(1)火山岩的起源多数与壳下底侵作用关系密切,壳幔边界带(下地壳—上地幔上部)形成了重要的岩浆源区,目前尚未找到成因与中生代大洋板块俯冲直接有关的火山岩的有力证据。(2)壳幔相互作用明显强于古生代及新生代时期,但该作用发生于大陆内部,并非大洋地壳与大陆地幔再循环的相互作用,因此大陆下的壳幔界面成为最为活跃的层圈界面,暗示这一时期壳、幔处于解耦状态。(3)中生代中国东部构造应力场成拉张挤压交替出现的态势,J3—K1时期地壳/岩石圈处于弱拉张状态,与东北亚众多的同期小型的断陷盆地相对应,总体形成了盆岭式的构造格局。(4)岩石圈温度高于、地壳厚度大于古生代及新生代的,具体的数值还难以肯定,特别是温度和地壳厚度在空间上的变化还不清楚。(5)推测这一时期岩石圈地幔内部低速、低阻的热物质为数量较多的玄武岩质熔体,它们底侵于壳幔边界,加热了地壳,诱发了熔融作用,同时在某些地区也造成地壳的垂向增生。上涌的样式为“蘑菇云”“平流层”状,只不过其“伞部”分布于壳幔之间。(路凤香,郑建平,李伍平,陈美华,成中梅.地学前缘.2000 Vol.7 No.1)

  《古太平洋岩石圈消减与中国东南部晚中生代火成岩成因》―岩石圈消减与玄武岩底侵相结合模式的补充证据摘 要:本文根据中国东南部140个晚中生代火成岩Rb-Sr等时线年龄匹配的Isr值,勾西了Isr等值线图。该图与TDM等值线图有好的对应,都在浙闽沿海地区、南岭东段和武夷山北段出现低值区或低值带,反映中国东南地壳在晚中生代时期,有广泛的地幔物质的加入,它们以底侵的形式底垫在中-下地壳。沿海地区IsrTDM的低值区、带受地壳厚度的控制,内陆的低值区、带可能与局部应力场导致的拉张减薄有关。浙闽沿海晚中生代火成岩岩石地球化学显示大离子亲石元素RbSrBaThCe富集,高场强元素NbTaZrHf和重稀土YYb亏损,具有明显的消减带岩浆作用的特征。西太平洋地震层析成像显示,西太平洋板块俯冲是连续的。在大约20001200km深度,地幔中正在下沉的古俯冲洋壳明显偏西,可能反映那时为低角度俯冲。中国东南部广泛发育的NENNE褶皱和断裂构造,与古太平洋板块向欧亚大陆之下的俯冲作用有关。大规模晚中生代岩浆活动之前的陆相沉积(T3-J2)是造山磨拉石建造。上述地质证据均支持消减作用和底侵作用相结合的模式。(李武显周新民 大地构造与成矿学 2001 Vol.25 No.1 P.55-63)

  《两种不同类型的活动大陆边缘及其动力学机制》我国东部沿海地区处在西太平洋弧后大陆边缘。中生代以来,这里出现了一种独特的地质构造环境。从俄罗斯远东直至我国东南沿海一带,出现了一条呈NNE方向的,横切古构造线的巨大的构造岩浆活动带。这个构造岩浆活动带最显著的特征是,从中生代早中期向中生代晚期至新生代,构造环境有个从压性到张性的转折。
  中生代早中期为压性构造环境,构造上表现为逆冲断裂构造发育;火山岩,在岩石学上表现为与压性构造环境相联系的钙碱系列特征。中生代晚期至新生代转化为张性构造环境。岩石学上表现为岩浆岩有富碱趋势;构造上广泛出现了典型的与拉张有关的“箕状构造,即构造盆地一侧(或两侧)以正断层滑落为特征。
  人们注意到,我国东部中新生代构造岩浆活动带,与西太平洋()沟—()(弧后)() 构造环境有着时空联系。这里的沟--盆构造环境是由太平洋板块向大陆方向俯冲引起的。使人迷惑不解的是,太平洋板块向大陆方向俯冲,区域应力场总的趋势应该是压性构造环境。然而中生代的中晚期,这里非但没有出现压性构造环境,相反却出现了代表张性环境的弧后扩张”(D.Karig,1976)(胡桂明.2000.地质找矿论丛.Vol.15.No.1.P.24-29

  《中国大地构造几个重大问题的探讨摘 要:中国大地构造需要研究的重大问题甚多,文中选择了其中的4个加以讨论。首先是大地构造发展演化的动力学理论。现在流行的按密度差、温度差建立的地幔对流、拆沉作用、地幔柱理论,阐明不了中国大陆岩石圈、大陆造山带的组成、结构与演化。我们的研究成果表明,任何一个自然形成的系统,其运动与演化的能源(或力源)都来源于它的自身;它内部的变形和结构几何学特征,也是它自身运动的结果。为此特提出在地球自转速度变化制约下的多层扭动涡旋甩出说――核幔壳“风暴”所引发的热核反应是地球发展与演化惟一的、统一的动力来源。第二,地槽、板块是涡旋甩出构造体系中的一种运动方式、一种造山模式。此外,我们根据秦岭和其它造山带所总结出来的抽拉逆冲岩片构造(或抽拉构造)也是大陆岩石圈板块或壳块内部的一种新的运动方式,它是继地槽学说、板块构造理论以后一种新的造山模式。文中较详细地介绍了抽拉构造理论的基本特征。第三,中国大陆岩石圈在中―新生代时期、在陆相沉积盆地形成以后、在抽拉构造体制作用下所形成的(陆内)造山带以及它们之间的残留陆相(或海相)沉积盆地,是中国大地构造的基本特征。陆内造山作用是中国大陆划时代的造山作用,所形成的造山带是中国大陆最重要的造山带。根据中国实际,陆内造山带可以划分出两类,即板内海相盆地以后形成的造山带和陆相沉积盆地以后形成的造山带。第四,成矿作用与成矿背景的密切结合是大地构造研究的重要任务,从涡旋甩出说、多重岩片控矿论以及抽拉构造对成矿的控制作用,能较好地解决成矿物质的来源和富集部位,对预测和找矿将起到积极的作用。环境的治理、生态的改善、地质灾害的预测预报、全球变化和可持续发展都离不开对地质客观规律的正确认识,否则是达不到预期效果的。(杨志华苏生瑞 李勇 张传林 周美夫 赵太平地学前2001 Vol.8 No.2 P.395-406)

  《地幔热柱演化及其地热效应》华北地热异常的深部构造背景.摘要 本文在概略分析了华北盆地地热异常特征、地热异常展布规律及成热控制因素的基础上,提出华北巨大地幔亚热柱的上隆是华北地壳裂解、断陷形成与发展、以及华北地热场形成与演化的主要动力(热能)来源,并进而指出了华北断陷中二级隆坳导致的地热梯度分带是构造控热的表现形式。(孙爱群,牛树银.地球学报.2000,Vol.21,No.2, P.182-189)

  《大洋板块俯冲的加积楔加积楔是指板块俯冲过程中被刮削下来的沉积体残片,又称增生楔。大洋板块在俯冲碰撞过程中,俯冲板块上部的沉积体一部分随俯冲板块带入地下深部,遭受高压超高压变质作用,再经过后期折返而出露地表形成以榴辉岩相岩石为代表的超高压变质岩;另一部分岩石(主要为俯冲板块表层沉积物及少量混入的蛇绿质岩石),则未被俯冲板块带入地下而被刮削下来,这些被刮削下来发生强烈形变的构造残片堆积保存下来则形成加积楔,又称加积棱柱体。一般研究认为,加积楔的俯冲深度h10km,温度t400℃,因此至多发生绿片岩相的变质作用。组成加积楔体的岩石孔隙度大、渗透率高,强烈的水岩作用是加积楔体有别于俯冲带其他地质体的主要标志。流体来源主要为浅部流体,包括海水和浅部岩石经过埋藏、压实作用产生的孔隙水。同时,加积楔体位于流体通道-拆离带附近,俯冲到地幔深度的岩石经高压变质析出大量的含碳流体沿拆离带呈沟道式向上流动并与增生楔岩石发生化学反应,因此加积楔的流体组成应显示受3种流体共同作用的特征(周建波.2000.地学前缘.Vol.7,No.2,P.554)

  《下地幔及核幔边界结构及地球动力学》摘要:新一代高分辨率下地幔及核幔边界的地震层析成像,改变了我们对全球构造模式及地球动力过程的认识。古海洋岩石圈板片一直俯冲到下地幔底部,其残留体在核幔边界积累,并支持了地幔整体对流模式。位于核幔边界上的D″层有着十分复杂而精细的结构。紧靠核幔边界的地幔一侧发现了超低速层(ULVZ,它们可能是D″层内的局部熔融物,是引起地表热点的上升地幔柱的源头(朱介寿.2000.地球科学进.Vol.15,No.2,P139-142

  《大陆岩石圈流变学研究及其在伸展盆地动力学中的应用》伸展盆地是由大范围的岩石圈拉伸导致的地表沉降形成的,沉降机制包括部分地壳被高密度地幔岩石取代(地壳减薄)、岩石圈的热沉降、沉积负荷引起的岩石圈挠曲、岩石圈俯冲或拆沉作用引起的软流圈动力学效应、地壳物质相变以及地下岩浆作用和成岩作用引起的密度增大等。在伸展盆地演化过程中,地壳减薄、岩石圈的力学和热沉降以及沉积充填等作用同时发生,是整个大陆岩石圈不同流变性之间相互作用的结果。(史卜庆,周瑶琪,朱岳年.1999.地球科学进展.Vol.14 No.5)

  《中国东南大陆边缘中新生代地幔柱活动的岩石学记录》已有大量资料表明,东南大陆边缘中新生代经历了一系列复杂构造演化事件,包括陆内俯冲碰撞岩石圈增厚期(230155Ma),拆沉、底侵和伸展期(145125Ma),扩张裂解期(12570Ma),以及大陆裂谷期(6050Ma2010Ma)从晚中生代新生代,岩浆来源由上地壳源中下地壳源大陆岩石圈地幔源软流圈地幔源,构成了一个漫长而巨大的构造岩浆旋回。145±5Ma20±5Ma两次重要的地质转换是联系板块构造和幔柱构造的纽带。(毛建仁,陶奎元,邢光福,杨祝良,赵宇.1999.地球学.Vol.20, No.3)

  《论燕山运动的深部地球动力学本质》摘要: 对中国东部新生代玄武岩及其包体的矿物学、岩石学和地球化学研究的总结发现,中国东部在燕山期主要表现为岩石圈的减薄,并在其东部出现软流圈地幔与地壳直接接触的独特地质现象。早先应该存在的古老岩石圈地幔大多由于拆沉作用而不复存在,现今岩石圈地幔主体是在燕山晚期及其以后形成的。因此,中国东部燕山运动的本质就是岩石圈的减薄乃至岩石圈地幔的消失。研究认为,这种岩石圈减薄的触发因素可能与当时东侧大洋板块的俯冲有关。软流圈地幔与地壳直接接触的动力学效应是产生强烈的岩浆板底垫托作用及相伴随的深部地壳的高温变质作用和部分熔融作用,形成巨量岩浆的侵位与喷发,并造成新生地壳的显著增生和原有地壳的重新调整。同时,这种地球动力学过程将携带大量地幔物质(包括成矿物质)进入地壳,并形成地壳尺度的大规模流体循环,从而产生大面积、突发性的巨量成矿作用。
  从170Ma 左右开始,包括东北在内的整个中国东部开始统一的由太平洋板块俯冲控制的地质历史发展过程,即燕山运动。在燕山运动发展的早期,主要表现为岩石圈的加厚,并广泛发育标志活动大陆边缘的钙碱性岩浆岩建造。由于此加厚岩石圈的重力不稳定性,导致其发生拆沉减薄,并伴随地壳的快速隆升。160Ma 开始,岩石圈发生大规模拆沉减薄,从而引发燕山早期的强烈岩浆活动、成矿事件及早期断陷盆地的形成。145-120Ma期间,岩石圈减薄到最大程度,软流圈与地壳直接接触,燕山运动达到高潮。其后进入岩石圈生长期,表现为热衰退和沉积盆地拗陷阶段的发育历史。85Ma左右,由于东侧大洋板块运动方向的改变,使我国东部进入新生代地质历史发育阶段。
  岩石圈减薄及拆沉期间,地表的重要表现就是大量断陷盆地、变质核杂岩的发育。从岩浆岩的岩石组合来看,出现一系列双峰式岩石建造或表征拉张环境的A型花岗岩或碱流岩。在深部,主要表现为强烈的壳幔相互作用。它一方面表现为强烈的岩浆板底垫托作用 ,同时还伴有地壳的拆沉 。板底垫托作用使地壳不断生长,但软流圈地幔来源岩浆的侵入或软流圈的直接烘烤又使原有地壳发生大规模的高温变质作用和部分熔融作用,熔融作用的残留通过拆沉作用返回地幔,从而使地壳向成分成熟度增高的方向演化。(吴福元.孙德有,张广良,任向文.2000.高校地质学报,Vol.6,No.3,P.279-288

  伸展拆离构造一般由:
  上拆离盘(上部脆性变形层):是由叠瓦式正断层系组成的脆性变形带;
  拆离断层(中间韧性拆离层):是一种近水平的犁式大型滑脱正断层;
  下拆离盘(变质核):是一群由异常变形的变质岩和侵入岩组成的穹形或拱形的变质核杂岩体。
  拆离断层及其伴生的变质核杂岩反映了地壳的伸展、拆离、基底隆起的相关性以及断块的旋转。
  伸展拆离构造的成因和背景:
  观点一:总体伸展作用诱发岩浆顶托形成伸展拆离构造;
  观点二:地幔上隆、加热与岩浆侵入引起地壳的伸展而形成变质核杂岩。
  目前一般认为:区域水平拉伸应力场为伸展构造的岩浆作用提供了条件,但不一定是先决条件,岩浆侵位在伸展拆离构造的形成过程中起着决定性的作用。
  从广东省的地质资料来看:
  晋宁-加里东期主要是由于对地壳的加热弱化导致拆离断层的形成及由其浮力和密度产生不均匀隆升而形成大面积隆起;
  燕山期主要是由于地壳的总体水平拉伸引起浅层岩系的伸展拆离;
  海西-印支期则两者兼而有之。(彭少梅.1999.广东地质.14.3.34.39

  《中国东部中新生代裂陷盆地与伸展山岭耦合机制》摘要中国东部中、新生代伸展构造系包括由松辽盆地、华北盆地和江汉盆地等构成的裂陷盆地,以及由大兴安岭、太行山及雪峰山等构成的伸展山岭。从大陆裂解和伸展构造动力学来看,主要存在底侵作用、对流作用和拆层作用3种机制。因此裂陷盆地与伸展山岭耦合关系主要是深部壳幔作用在浅层的响应(刘和甫,梁慧社,李晓清,殷进垠,朱德丰,刘立群.2000.地学前 Vol.7,No.4,P.477-486)

  《渤海周边中、新生代火山作用及其深部过程意义》摘要根据渤海周边的三大主要盆地中、新生代火山岩的岩石学、岩石化学、微量元素地球化学和同位素地球化学的综合分析研究表明:1.本区中、新生代有三大火山作用时期即早中生代(228226.9Ma、晚中生代(136.066.3Ma)和新生代(61.029.7Ma);2.早中生代英安岩为偏钾质酸性钠质玄武岩,它们均发生结晶分离作用;3.晚中生代火山岩微量元素分配形式和SrNd同位素表明其来源于富集的岩石圈地幔,新生代玄武岩与OIB相似的微量元素分配模式以及亏损的SrNd同位素组成,暗示其来源于软流圈;4.岩石圈-软流圈界面在中-新生代发生上升、回落,岩石圈经历拉伸和减薄过程。(谷俐,戴塔根,范蔚茗.2000.大地构造与成矿学.Vol.24 No.1 P.9-17)

  《渤海湾盆地构造成因观点剖析》渤海湾盆地地区地壳具有层状特性,可分为上地壳、中地壳和下地壳,中地壳主要表现为低速高导层,位于1520km的范围内,地壳内不同层位的物质明显不同,上地壳主要为花岗岩和片麻岩,中地壳主要为中性角闪岩相,下地壳则为基性麻粒岩相
  主要成因观点:A 伸展+走滑观点(1)主动裂陷机制:中生代以来,中国东部大陆东侧的库拉板块及太平洋板块对亚洲大陆的俯冲作用,控制了不同时期的构造分布与盆地演化。印支阶段,在华北地区主要形成一些北东、北北东向的压性褶皱;燕山运动早期,太平洋板块向北扩张及向北移动,推动库拉板块强烈向亚洲大陆边缘消减,本区受北西向挤压应力,形成北东、北北东向压性左旋平移构造;晚白垩世至早第三纪,库拉板块与太平洋板块间的洋脊消减,洋脊附近的热板块以低角度伸入亚洲大陆内部,形成这一时期北东、北北东向的张性构造。晚第三纪,太平洋板块由北北西向运动转为北西西向运动,亚洲东部边缘外洋壳中的北北西转换断层转变为新的俯冲消减带,中国东部构造性质转为压性右旋剪切。(2)被动裂陷机制,陈发景等也认为,中国东部中、新生代断陷盆地并非大西洋型主动裂谷,而是与板块俯冲、碰撞作用有关的被动裂谷。B 伸展+拉分观点。目前多数学者支持主体NW-SE伸展作用形成裂陷盆地的解释,但(吴兴宁,周建勋.2000.地球物理学进展.第十五卷.1期)

   在清远至连县之间,地壳厚度为3234km. 博罗、惠东一带地壳厚度为30km,惠东至港口之间为29.5km,说明该地区莫霍面起伏不大. 地壳厚度由北向南和由西向东有逐步变薄的趋势。(尹周勋等.1999.地球物理学报.Vol.42.No.3)

  《北部湾大陆边缘地壳结构特征》计算结果表明,本区上地壳厚约12 km,中地壳厚约9 km,下地壳厚约11 km,Moho面深约32 km。地壳厚度(或Moho面深度)由海向陆变厚(或变深),北部湾陆缘地壳性质上仍为陆壳,由陆向洋明显减薄,北部湾盆地是由地壳进一步伸展减薄所形成的。(阎全人等.2000.广西地质.Vol.13,No.3,P.13-17)

  《地质学学科资助格局及主要进展》通过对南海和东海陆—海接合带地壳结构的联合探测,查明了从陆架—斜坡—深海盆地的岩石圈分层结构;南海陆架区的地壳厚度30km,为大陆型地壳;陆坡区地壳厚度28~22km,其中下地壳(8km)向洋盆方向迅速减薄并尖灭,为过渡型地壳;中央海盆地壳厚度8km,为大洋型地壳。
  依据中国东部火山岩的研究,论证了中国东部岩石圈热减薄作用,提出第三纪以来,岩石圈减薄了80km;这一认识早于国外学者5~8年。近年又通过古生代/中生代巨厚岩石圈(根)的比较,进一步提出这一热减薄现象通过岩石圈去根作用实现,减薄事件始于侏罗纪。(柴育成等.1999.地球科学进展. Vol.14 No.1)

  《华南及邻区中新生代大地构造单元》晚白垩世,约85 Ma前,库拉板块消减殆尽,库拉—太平洋脊进入俯冲带,太平洋板块接续向欧亚大陆之下俯冲。库拉—太平洋脊的潜没使东南大陆边缘强烈拉张裂解,形成南海盆地雏型。早第三纪,滨临大陆边缘的俯冲带向太平洋方向跃迁,东南大陆边缘中酸性岩浆活动终止,局部由于拉张出现少量玄武岩浆喷溢。晚第三纪,俯冲带靠近冲绳—菲律宾海沟一带,冲绳—菲律宾岛弧后扩张,在渐新—中新世形成东海—南海盆地。弧后地幔对流,盆底扩张,携带盆底物质至盆缘;另一方面,通过正断裂形成一系列地堑—地垒—半地堑—半地垒,华南大陆边缘迅速拉张、减薄、裂解,局部出现过渡型地壳,如冲绳海槽,进一步呈现洋壳,见于南海中央海盆,成为陆壳减薄大地构造单元。(郭福祥.2000.广西地质. Vol.13,No.1,P.1-6)

  《中国东海及邻近海域一条剖面的地壳速度结构研究》 除冲绳海槽的中轴外,上新世至第四纪本海区沉积环境稳定,而冲绳海槽中轴可能一直处于构造活跃的状态;始新世为本区沉积的全盛期;渐新世该区域处于抬升的时期,钓鱼岛隆起区、琉球岛弧隆起区在此时期的沉积被剥蚀殆尽,东海陆架和冲绳海槽此时期的沉积也受到相当程度的剥蚀.(栾锡武喻普之 高德章 赵津海 地球物理学报 2001 Vol.16 No.2 P.28-34)

  《红河断裂两侧早第三纪古地磁研究及其地质意义》摘要:通过在红河两侧(大姚、景谷、江城、勐腊剖面)的早第三纪古地磁样品的研究,进一步证实了红河两侧由白垩纪古地磁研究所揭示的印支地块相对于华南地块存在的左旋相对运动。这一结果说明了印度支那地块在印度板块的挤压下,于早第三纪至中新世沿红河大断裂发生向南侧向滑移达1000km左右,它不仅使青藏高原的巨大构造缩短得到调整,而且在北部湾地区形成伸展构造,并引起南中国海的张开。印度支那地块北部各地区的差异性旋转和红河断裂共轭的剪切断裂系的发育,以及红河大断裂早第三纪至中新世左旋剪切作用密切相关。(杨振宇,孙知明,马醒华,尹济云,Y. Otofuji.2001.地质学报.Vol.75 No.1 P.35-44)

  《南海深部地球动力学特征及其演化机制》表明南海深部具备产生地幔热对流的物理条件.研究认为地幔物质由北西向南东方向的运移以及印澳-欧亚板块的碰撞,导致南海北部大陆边缘向洋扩张、离散和断裂解体.在向洋离散过程中,陆-洋岩石层底部地幔局部对流使中央海盆扩张和北部陆缘发生差异性块断运动.(张健熊亮萍 汪集 地球物理学报 2001 Vol.44 No.5 P.602-610)

  《南海深部地球动力学特征及其演化机制》利用地热学、流变学和重力学方法,计算了南海岩石层温度结构、流变特征及地幔对流格局.南海莫霍面温度在600―1000℃之间.岩石层底界面温度在1150―1300℃之间,有效粘滞系数为1020―1021Pa·s,与冰期回弹资料确定的地幔粘度吻合,表明南海深部具备产生地幔热对流的物理条件.研究认为地幔物质由北西向南东方向的运移以及印澳-欧亚板块的碰撞,导致南海北部大陆边缘向洋扩张、离散和断裂解体.在向洋离散过程中,陆-洋岩石层底部地幔局部对流使中央海盆扩张和北部陆缘发生差异性块断运动.(张健 熊亮萍 汪集 地球物理学报 2001 Vol.44 No.5 P.602-610)

  《南海区域岩石圈的壳-幔耦合关系和纵向演化》 南海区域莫霍面(M面)埋深具有以下特征:
  (1)具典型大洋型地壳结构的东部海盆区呈菱形,M面深度为9—13km,并向四周经陆坡、陆架至陆区逐渐加深;
  (2)陆缘区M面一般为15—28km,局部区段如东沙一台湾浅滩一带最深达30—32km,总体呈与水深变化反相关的梯度带,尤其是水深大于2000m的下陆坡梯度变化最大,但不同边缘变化各有特色,如北缘陆架一上陆坡区M面的局部起伏变化与新生代隆、凹格局的基底起伏反相关,其幅度可达2—4km,而南缘和西缘的一些新生代盆地(如曾母盆地和万安西盆地等)却末见相对应的莫霍面上凸现象;不同边缘的M面局部起伏变化显然与边缘性质密切相关,北缘属典型的拉张边缘,控制盆地形成的拆离拉张机制已波及M面,南缘和西缘分别为聚敛边缘和走滑边缘,盆地的形成机制不同于北缘,东缘是典型的俯冲边缘,故发育陡峻的梯度带;
  
(3)华南东南沿海M面深约28—30km,往西北方向逐渐增厚,最大逾36km,西部印支区的M面呈由南向北增深之势,越南南部沿海约27km,往北沿长山山脉普遍大于30km,最大逾34km,东侧和东南岛弧区M面均小于26km。苏禄海、苏拉威西海的M面埋深特征与南海相似。(吴能友.1999.海洋地质及第四纪地质. Vol.19 No.1)

  《中国东南大陆及陆缘地带的瑞利波频散与剪切波三维速度结构》结果表明:1.华南大陆Moho界面埋深为30―40km,并由西向东逐渐减薄,在陆缘与浅海地域为25―28km,具有明显的分区特征.2.上地幔低速层埋深为60―150km,变化幅度较大,这与深部断裂分布及深层过程有关,但NS向剖面上各界面的起伏变化均比EW向剖面平缓.3.东南陆缘是东亚大陆的海陆过渡带,在深部表现为Moho界面埋深和地壳平均速度降低的地带,地幔深部界面的起伏形态充分表明,深浅介质结构和物质耦合的不均匀性.(滕吉文 张中杰 胡家富 王光杰 地球物理学报 2001 Vol.44 No.5 P.663-677)

  《莺歌海盆地周边区域构造演化》摘要: 莺歌海盆地周边新生代区域构造演化综合分析表明,该盆地形成和演化构造应力场分四个阶段:第一阶段,古新世末至早渐新世印支地块快速向南东方向挤出,同时伴随着地块的顺时针旋转运动。第二阶段,晚渐新世至早中新世印支地块向南东挤出运动逐渐减弱,华南地块整体仍然相对稳定。莺歌海盆地处于左旋剪切状态。第三阶段,中、晚中新世随着印度地块逐渐楔入欧亚板块内部,印支半岛的挤出运动进一步减弱。至中中新世末,华南地块整体开始挤出。第四阶段,上新世—第四纪印支地块相对稳定,华南地块挤出运动继续进行,两地块间的相对运动呈右旋剪切运动。莺歌海盆地新生代的构造应力场演化受太平洋板块、印度与欧亚板块之间相互作用控制。其中,印度与欧亚板块碰撞作用所导致的印支地块与华南地块的相对运动,是决定莺歌海盆地新生代构造运动应力场变化的主要因素。
  太平洋板块自晚白垩世开始向欧亚板块俯冲。两板块之间的会聚速率在晚白垩世至始新世期间发生大副度的降低,由晚白垩世的平均会聚速率130mm/a 减小至始新世的38mm/a>。Northrup等指出,太平洋板块—欧亚板块会聚速率显著降低可能与水平压应力在太平洋板块与欧亚板块间的传递减小有关,由此引起欧亚大陆东缘自晚白垩世开始伸展,并在始新世时发生广泛伸展活动。渐新世开始,太平洋板块—欧亚板块的会聚速率上升。并以中等的平均速率(约 77-90mm/a)持续至中新世,而在中新世的早期至中期出现下降略降至69mm/a以后,自中新世晚期至现代再次增大至106mm/a。太平洋板块—欧亚板块会聚速率自晚白垩世开始减小与欧亚板块东缘晚白垩世开始的伸展可以在时间上取得很好的对应。而这种现象是很难用自晚古新世开始的印-藏碰撞的远距离影响来解释的。(郭令智, 钟志洪,王良书,施央申,李华,刘绍文.2001 .高校地质学报.Vol.7 No.1 P.1-12)

  《南海海域的上地幔活动特征及印支地幔柱》南海位于濒太平洋构造域与特提斯-喜马拉雅构造域的衔接处,天然地震面波(Vs)层析成像揭示该区的Vs结构存在明显纵向分层和横向分块性。横向上总体可以划分出两个低速异常区和一个高速异常区:低速异常区之一位于华南南部一印支半岛及其毗邻陆架区,其中心部位在印支中南部;低速异常区之二占据婆罗洲大部和北巽他陆架区;高速异常区以南沙海域为中心向深海平原过渡,往西缘像一楔子嵌入上述两低速区之间。印支中南部的岩石圈底界埋深最浅(极值不足60km),而其下低速层却特别发育(最大厚度超过90km),纵向上Vs呈高-低-高三层相间格局。低阶(2—12阶)流场反映太平洋板块对欧亚板块的俯冲已波及边缘海及其邻近陆区的地幔深部。中阶(13—25阶)流场最瞩目的特点是印支中南部出现一强劲的地幔发散中心,并与Vs低速层最发育的部位相对应,显然为一地幔柱活动区,暂命名为“印支地幔柱”。高阶(26—30阶)流场呈现多个地幔聚敛中心和发散中心,似在250一450km深度范围又相互连接成多个对流环。这三种形式的地对流活动重叠而有序,其强度可差一个数量级。低阶流场属主流,与洲际性的板块运动密切相关,其余两种流场与小型地幔柱和板内构造活动有关。印支地幔柱可能相当于Maruyama(1994)所提出“越南地幔柱”,南海西南部出现高热流(均值达108mW/m2)背景场和印支中南部覆盖大片高铝碱性玄武岩可作为该地幔柱存在的重要佐证。据玄武岩喷发周期推测,该地幔柱对岩石圈的冲击可能始于中新世后期,更新世达到高潮。(曾维军吴能友等,1999,地质学报(英文版),Vol.73,No.4)

  李思田等对南海北部大陆边缘第三纪盆地进行了构造、沉积物、热及深部背景的综合性研究和动力学模拟,认为:南海北部大陆边缘的裂陷具非被动性质,而西部边缘则具转换-伸展性质;裂陷期的多幕伸展性和裂后晚期10Ma以来的构造-热事件对盆地的特征有重要影响。指出5Ma以来吕宋岛弧的向西碰撞:对珠江盆地密集断裂系的产生,与深部地幔活动有关的莺歌海、琼东南盆地的快速沉降、高热流和大规模异常压力体系的形成都有决定性意义。(科学报,1998.4.22选自《科学通报》)

  《南沙西部海域伸缩型右旋走滑双重构造系统及其动力学过程》大约在燕山期,南沙超壳层块作为安第斯型的华南-印支陆缘的一部分,与西沙-东沙地块连为一体,其地壳、岩石圈因古太平洋板块的俯冲挤压和幔源岩浆的深成增生而缩短增厚,纳土纳脊-中国东南沿海的火山岩带形成,同时还可能形成壳根和岩石圈根。进入晚白垩世后,古太平洋板块俯冲带后撤,华南-印支陆缘岩石圈下部发生拆沉和去根作用,热软流圈物质乘隙上拱,伴发热软化作用。上覆岩石圈在上拱的岩石圈顶部因热力和重力失稳而伸展变薄,顺软流圈隆起的两翼斜坡下滑,南沙超壳层块随西南次海盆南缘伸展构造带的伸展作用的不断加强而向逐步向南运移。(刘海龄.1999.海洋地质及第四纪地质.第19卷.第3期.15)

  广东白垩-第三纪盆地属陆相地层,唯雷琼盆地上第三系发育海相沉积,除雷琼和茂名盆地外,其余盆地均在始新世上升为陆地,不再接受沉积。始新世以后的构造运动使盆地普遍上升,盆地开始由沉积为主转变为以侵蚀为主。(张显球.1999.广东地质.第14卷.第3期P56、64)

  《南海北部莺歌海-琼东南盆地晚第三纪层序地层与海平面变化层序》莺歌海-琼东南盆地自晚第三纪海侵以来,可划分出3个二级层序和13个三级层序,利用生物化石(主要为浮游有孔虫)基准面确定层序的界面年龄值,自上而下分别为 1.9Ma、2.2Ma、2.8Ma、3.4Ma、5.1Ma、6.0Ma、10.2Ma、12.6Ma、15.2Ma、19.6Ma、21.0Ma、23.7Ma、25.5Ma、30Ma 。
  距今30-25.5Ma:此时滨海、海岸平原广泛发育,三角洲砂体、滨岸砂体发育,并发育含煤沼泽沉积。海侵最大期在浅水台地或局部隆起上发育灰岩。总体上水体不深,处于滨—内浅海环境。距今约25.5-23.7Ma:该沉积期早期海侵加剧,滨海沉积变窄,浅海泥岩广泛发育。距今约23.7-21Ma:其沉积格局与30-25.5Ma相似,但在末期,喜山运动使盆地整体抬升,海平面相对下降,发生准平原化作用,盆地西北部不同程度地暴露海面遭受剥蚀,造成地层不全。(30-21Ma的与雷琼地区的渐新统海陆交互相涠洲组相当)。21Ma以后发生巨大海侵。(与下洋组-望楼港组相当)(郝诒纯,陈平富,万晓樵,董军社.2000.现代地质.第14卷.第3期)