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下扬子海域南黄海盆地陆陆碰撞动力学与盆山耦合关系解析

刘金庆  
【摘要】:研究表明,三叠纪下扬子陆块与华北陆块挤压碰撞形成苏鲁造山带,在造山带前缘岩石圈挠曲沉降形成南黄海前陆盆地。苏鲁造山带的构造演化直接控制了南黄海前陆盆地的沉积演化特点。开展苏鲁造山带尤其是千里岩隆起与南黄海盆地之间这种由于板块挤压碰撞形成的前陆盆地及其盆山耦合关系的研究,对于揭示华北与扬子板块陆陆碰撞动力学作用机制与过程,确定南黄海海区中古生界盆地性质、分布特征,进而指导油气勘探评价和研究,具有重要的理论意义和实践意义。 然而,迄今前人的研究大多集中在苏鲁超高压变质带和陆区前陆盆地,针对下扬子海域南黄海盆地开展的陆陆碰撞动力学和海域前陆盆地的研究较为有限,基于苏鲁超高压变质带研究提出的多种俯冲折返模式是否适用于海域也有待于进一步研究验证。 本文在前人研究的基础上,综合运用岩石学、同位素年代学、构造地质学、地球物理学尤其是前陆盆地石油地质学研究的方法和手段,对千里岩岛和青岛仰口一带榴辉岩进行了研究,对比东海深钻和西南天山榴辉岩,进一步分析了研究区榴辉岩特征,通过收集前人对苏鲁超高压变质岩的大量年代学研究成果,理清了研究区超高压变质岩的变质时代,结合二维地震资料和钻井资料,对下扬子海域南黄海盆地陆陆碰撞动力学过程和盆山耦合关系进行了全面分析,获得了以下认识。 (1)千里岩榴辉岩构造变形不明显,但退变质作用比较强烈,大部分榴辉岩向榴闪岩过渡,与CCSD-MH退变质的榴辉岩特征相似,与西南天山榴辉岩向蓝闪片岩过渡不同。青岛仰口榴辉岩构造变形作用比较强烈,但退变质作用较弱,与CCSD-MH榴辉岩和西南天山榴辉岩特征均明显不同。 (2)苏鲁超高压变质岩的原岩大多形成于新元古代(750-800Ma),少部分形成于古、中元古代(1001-2530Ma);苏鲁超高压变质始于中三叠世(-249Ma),约249-219Ma为超高压变质阶段,约219-201Ma是超高压变质岩的退变质时代。 (3)研究区超高压变质带经历了多重性俯冲和多阶段折返的复杂动力学过程。在研究前人的陆陆碰撞演化模式基础上,提出了适于下扬子海区南黄海盆地的扬子/华北板块陆陆碰撞的演化模式。 (4)南黄海前陆盆地由楔顶、前渊、前隆三个部分组成。楔顶范围位于盆地北部的千里岩逆冲推覆带和盆地内部叠瓦逆冲推覆带,前渊包括盆地的东北凹陷和北部凹陷,前隆包括目前新生代南黄海盆地北部凹陷和东北部凹陷南侧的大部分隆起和斜坡区。 (5)钻井资料和地震资料揭示了南黄海前陆盆地及与苏鲁造山带之间的盆山耦合关系。苏鲁造山带的逆冲推覆构造直接控制了南黄海前陆盆地的沉积充填。


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