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科研快讯 如何有效判别沉积盆地的大地构造背景?

发布日期: 2020-11-11 阅读次数:
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胡修棉


造山带原型盆地恢复是地质学研究的重要内容,是板块构造研究的难点与前沿,对于理解造山带演化及其大陆动力学具有重要意义。从沉积作用出发研究板块构造作用的历史可以追溯到板块构造理论的诞生时期(Mc-Kenzie et al., 1967; Le Pichon, 1968; Morgan, 1968)。一些学者尝试性地通过研究沉积盆地、沉积物(岩)来探讨板块构造作用,取得了巨大成功,诞生了沉积大地构造学科(Deway et al., 1970; Dickinson, 1971, 1974)。

沉积大地构造(或称大地构造沉积学)以板块构造和沉积学的基本原理为其理论基础,探讨各类沉积盆地的大地构造背景、盆地的形成条件和机理以及盆地的发展演化史(柯保嘉, 1992)。通过这些研究,建立不同大地构造背景与沉积作用的对应关系,来认识和理解地壳及岩石圈的演化特点和规律,指导人类经济活动。通过沉积作用来研究板块构造作用具有不可替代性,其重要原因在于沉积岩(物)保留了同期板块构造作用的过程,并且这种记录往往是连续且完整的。

我国所在的亚洲大陆是多块体、多期次拼合而成的,造山带异常发育。如何准确判别我国不同地区、不同时期的造山带沉积盆地的大地构造性质,对于认识大陆演化具有重要的意义。改革开放以来,我国学者也相继对沉积大地构造学科的发展做出了重要贡献(e.g. 王鸿祯,1985;余光明和王成善,1990;刘宝珺等,1994;李思田,1992;李继亮等,1999;刘和甫,2001;王成善等,2003)。

沉积盆地原型恢复是一项复杂的工作,经过笔者团队近年来在青藏高原和华南沉积盆地的实践,以及对阿尔卑斯、伊朗、土耳其、美国西海岸沉积盆地的调研和考察,我们介绍和评述了造山带原型盆地恢复的原理、方法和有效性,并提出了造山带原型盆地恢复的数据基础和工作思路,基于喜马拉雅造山带沉积盆地的实践,提出造山带原型盆地恢复的五个要素:盆地顶底界面、古地理环境、物源分析、构造分析和盆地外围研究。

原型盆地恢复需要依赖于高质量的地层学、古生态学、沉积环境与相、物源分析、构造地质、古地理学等基础地质数据的获得。只有基础地质数据的数量和质量同时得到保证,才能准确地恢复沉积盆地的性质。


致谢:感谢Eduardo GarzantiHugh SinclairLuba Jansa、王成善、吴福元、冯志强、李祥辉等关于青藏高原沉积盆地的持续指导、讨论与合作。感谢课题组成员马安林、张世杰、傅焓埔、李超、刘群等先后参与研究。由于笔者水平有限,不当之处敬请各位专家学者批评指正。





注:本文第一作者现为南京大学地球科学与工程学院教授。以上内容仅代表作者及其团队见解,文中多媒体内容节选自2020年中国地球科学联合学术年会第6专题“沉积大地构造”现场报告,相关问题交流可通过邮箱huxm@nju.edu.cn与本人联系。本报告内容即将由《地质学报》发表。

 

部分参考文献

柯保嘉. 1992. 构造沉积学. 地球科学进展, 7(2)82~83.

李继亮,孙枢,郝杰. 1999. 论碰撞造山带的分类. 地质科学,34(2): 129~138.

李思田. 1992. 论沉积盆地分析系统. 地球科学——中国地质大学学报,17(增):31~39.

刘和甫. 2001. 盆地-山岭耦合体系与地球动力学机制. 地球科学——中国地质大学学报,266):581~596.

刘宝珺,许效松. 1994. 中国南方岩相古地理图集: 震旦纪三叠纪. 北京:科学出版社.

王成善,李祥辉. 2003. 沉积盆地分析原理与方法. 北京:高等教育出版社.

王鸿祯. 1985. 中国古地理图集说明书. 中国地质科学院地质研究所. 中国古地理图集说明书. 地图出版社.

余光明,王成善. 1990. 西藏特提斯沉积地质. 北京:地质出版社.

闫臻,王宗起,闫全人,方爱民,陈隽璐. 2018. 造山带汇聚板块边缘沉积盆地的鉴别与恢复. 岩石学报,34(7)1943~1958.

Dewey J FBird J M. 1970. Mountain belts and the new global tectonics. Journal of Geophysical Research75(14)2625~2647.

Dickinson W R. 1971. Detrital modes of New Zealand graywackes. Sedimentary Geology5(1)37~56.

Dickinson W R. 1974. Plate tectonics and sedimentation. Special Publication of SPEM, 22: 1~27.

McKenzie D PParker R L. 1967. The North Pacific: an example of tectonics on a sphere. Nature216(5122)1276~1280.

Le Pichon X. 1968. Seafloor spreading and continental drift. Journal of Geophysical Research73(12)3661~3697.

Morgan W J. 1968. Rises, trenches, great faults, and crustal blocks. Journal of Geophysical Research73(6)1959~1982.

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