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Structural Characteristics and Formation Dynamics: A Review of the Main Sedimentary Basins in the Continent of China

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2016年第4期90卷 1156-1194页

作者： he bizhu ZheNG Menglin Institute of Geology Chinese Academy of Geological Sciences Petroleum Exploration and Development Institute Xinjiang Oilfield Company

The formation and evolution of basins in the China continent are closely related to the collages of many blocks and orogenic belts. Based on a large amount of the geological, geophysical, petroleum exploration data and a large number of published research results, the basement constitutions and evolutions of tectonic-sedimentary of sedimentary basins, the main border fault belts and the orogenesis of their peripheries of the basins are analyzed. Especially, the main typical basins in the eight divisions in the continent of China are analyzed in detail, including the Tarim, Ordos, Sichuan, Songliao, Bohai Bay, Junggar, Qiadam and Qiangtang basins. The main five stages of superimposed evolutions processes of basins revealed, which accompanied with the tectonic processes of the Paleo-Asian Ocean, Tethyan and Western Pacific domains. They contained the formations of main Cratons （1850-800 Ma）, developments of marine basins （800-386 Ma）, developments of Marine- continental transition basins and super mantle plumes （386-252 Ma）, amalgamation of China Continent and developments of continental basins （252-205 Ma） and development of the foreland basins in the western and extensional faulted basin in the eastern of China （205~0 Ma）. Therefore, large scale marine sedimentary basins existed in the relatively stable continental blocks of the Proterozoic, developed during the Neoproterozoic to Paleozoic, with the property of the intracontinental cratons and peripheral foreland basins, the multistage superimposing and late reformations of basins. The continental basins developed on the weak or preexisting divisional basements, or the remnant and reformed marine basins in the Meso-Cenozoic, are mainly the continental margins, back-arc basins, retroarc foreland basins, intracontinental rifts and pull-apart basins. The styles and intensity deformation containing the faults, folds and the structural architecture of regional unconformities of the basins, responded to the openings, subd

关键词： sedimentary basin structural architecture superimposed evolution interaction dynamics of basin and orogeny continent of China

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Advances and Overview of the Study on Paleo-earthquake Events: A Review of Seismites

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2015年第5期89卷 1702-1706,I0009,I0010,1707-1746页

作者： he bizhu QIAO Xiufu State Key Laboratory of Continental Tectonics and Dynamics Institute of GeologyChinese Academy of Geological Sciences

The distribution and formation mechanisms of typical identified seismites are analyzed based on various factors from plate tectonic positions, types of sedimentary basins and properties of seismogenic faults to focal ***, structural styles, reserved positions, activity times, formation mechanisms and dynamics of soft-sediment deformation structures triggered by seismic activity are systematically *** to the genetic types of seismites, we propose 5 categories, including liquefied deformation, thixotropic deformation, hydroplastic deformation, superimposed gravity driving deformation and brittle ***, based on the main genetic types, composition of sediments and deformation styles, we draw up 35 secondary *** determine paleo-seismic sequences in different times, activities of seismogenic faults, high-resolution tectonic events in one main tectonic movement and paleo-tectonic settings, and to understand the inducing mechanisms of paleo-earthquakes and ecologic environment evolution, researching on seismites are of great *** multiple approaches to identify the paleoearthquake records, simulating experiments on various soft-sediment deformation structures triggered by different magnitudes of shocking, dating precisely on paleo-seismic events, impacting on paleogeography and biological environment and on energy and resources domain are the frontiers of paleoseismic research.

关键词： soft-sediment deformation structure formation mechanism seismites classification paleo-seismicity history and frontier

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花岗岩、氡气与人类肺癌

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地质学报 2023年第12期97卷 4198-4208页

作者：马绪宣刘飞黄河高利娥熊发挥何碧竹李海兵自然资源部大陆动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 南方海洋科学与工程广东省实验室广东广州511458 江苏东海大陆深孔地壳活动国家观测和研究站江苏东海222300

氡作为唯一具有放射性的惰性气体,其危害性被医学研究所证实。世界卫生组织研究报告表明,氡气及其放射性子体的吸入是除吸烟因素之外人类肺癌的第一大致病因子,全球不同国家中大概3%到15%的肺癌是由氡气辐射造成的,氡气与吸烟的协同效... 详细信息

氡作为唯一具有放射性的惰性气体,其危害性被医学研究所证实。世界卫生组织研究报告表明,氡气及其放射性子体的吸入是除吸烟因素之外人类肺癌的第一大致病因子,全球不同国家中大概3%到15%的肺癌是由氡气辐射造成的,氡气与吸烟的协同效应还会使得吸烟者患肺癌的几率大增。此外,过量氡气吸入还能破坏人的神经系统,造成白细胞减少,导致血凝增加和高血糖症状。氡是U-238衰变而来,而花岗岩是U主要赋存岩石之一。花岗岩是大陆地壳主要成分,约占地壳体积的22%。花岗岩的成因在地质学界研究较多,但花岗岩与人类肺癌的关联却没有引起地质工作者足够多的关注;医学界对氡的危害了解较多,但对氡的来源和花岗岩的关系却知之甚少。本文致力于阐明花岗岩与氡气形成的内在逻辑关系,并为公众科普氡气及其危害。

关键词：氡气花岗岩地质过程肺癌人类健康

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Structural architecture of Neoproterozoic rifting depression groups in the Tarim Basin and their formation dynamics

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Science China Earth Sciences 2019年第3期62卷 529-549页

作者： bizhu he Cunli JIAO Taizhu HUANG Xingui ZHOU Zhihui CAI Zicheng CAO Zhongzheng JIANG Junwen CUI Zhuoyin YU Weiwei CheN Ruohan LIU Xiaorui YUN Guangming HAO Institute of Geology Chinese Academy of Geological Sciences Exploration and Production Research Institute of SINOPEC Institute of Northwestern Petroleum Subsidiary of SINOPEC Oil and Gas Investigation Centre of China Geological Survey

The Tarim Basin is the largest, oil-bearing, superimposed basin in the northwest of China. The evolution and tectonic properties of the initial Tarim Basin have been hotly disputed and remain enigmatic. The Neoproterozoic basin is covered by a vast desert and a huge-thickness of sedimentary strata, has experienced multiple tectonic movements, had a low signal to noise ratios(SNRs) of deep seismic reflection data, all of which have posed critical obstacles to research. We analysed four field outcrops, 18 wells distributed throughout the basin, 27 reprocessed seismic reflection profiles with higher SNRs across the basin and many ancillary local 2D and 3D profiles and aeromagnetic data. We found about 20 normal fault-controlled rifting depressions of the Cryogenian and Ediacaran scattered throughout the basin, which developed on the Precambrian metamorphic and crystalline basement. The structural framework is clearly different from that of the overlying Phanerozoic. The rifting depressions consist of mainly half grabens, symmetrical troughs and horst-grabens. From the northeast to southwest of the basin,they are divided into three rifting depression groups with the WNW, ENE, and NW-trends that are mainly controlled by normal faults. The maximum thicknesses of the strata are up to 4100 m. From the Cryogenian to Ediacaran, most of the main inherited faults to active and eventually ceased at the end of the Ediacaran or Early Cambrian, while subsidence centres appeared and migrated eastward along the faults. They revealed that the different parts of the Tarim continental block were in NNE-SSWoriented and NNW-SSE-oriented extensional paleo-stress fields(relative to the present) during the Neoproterozoic, and were accompanied by clockwise shearing. According to the analysis of the activities of syn-sedimentary faults, filling sediments,magmatic events, and coordination with aeromagnetic anomalies, the tectonic properties of the fault depressions are different and are primari

关键词： Rifting depression groups Normal faults Extensional and clockwise shearing Cryogenian and Ediacaran Continental rift and intra-continental fault-controlled basin Tarim Basin

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新疆塔什库尔干温泉地区花岗岩体侵入与新生代构造变形:对东北帕米尔中新世构造演化的启示

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岩石学报 2020年第10期36卷 3137-3151页

作者：蔡志慧何碧竹刘若涵自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

帕米尔高原是受到印度-亚洲大陆碰撞、持续汇聚影响最显著的地区之一,以强烈地壳增厚和缩短、大量断裂和片麻岩穹窿的形成以及广泛的陆内岩浆活动为特征。以往有关帕米尔陆内岩浆岩的讨论多集中于对其地球化学成分及其所指示的构造背景... 详细信息

帕米尔高原是受到印度-亚洲大陆碰撞、持续汇聚影响最显著的地区之一,以强烈地壳增厚和缩短、大量断裂和片麻岩穹窿的形成以及广泛的陆内岩浆活动为特征。以往有关帕米尔陆内岩浆岩的讨论多集中于对其地球化学成分及其所指示的构造背景的研究方面,而对岩浆形成与大型新生代构造之间的联系研究较少。本文通过对东北帕米尔塔什库尔干温泉地区新生代花岗岩及其围岩中锆石U-Pb和Ar-Ar年代学研究,结合该地区新生代构造变形分析,揭示岩浆侵入与区域构造变形之间的关系。U-Pb及Ar-Ar测年结果显示温泉地区花岗岩脉形成时代为中新世(11.8±0.2Ma),其及其围岩在10.8±0.1Ma冷却到300℃左右;中新世花岗岩脉中继承锆石及围岩片岩中碎屑锆石U-Pb的年龄分布特征迥异,它们分别具有类似松潘-甘孜地体以及中帕米尔地体的物质来源。花岗岩内部几乎无变形,围岩片岩变形主要体现为近E-W向的伸展构造,反映其形成于拉张为主的构造应力环境。结合区域构造背景,推测温泉中新世花岗岩脉为公格尔山、慕士塔格峰构造单元岩石部分熔融产物,是在东北帕米尔地壳从挤压增厚向局部伸展转换的过程中形成的,此时,公格尔伸展断裂系可能已经开始发育;此后,直到6~4Ma,公格尔伸展断裂系开始快速运动,与之相伴公格尔-慕士塔格片麻岩穹窿快速折返。

关键词：东北帕米尔中新世岩浆岩构造变形

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中天山、伊犁及塔里木地块开始参与Rodinia超大陆聚合过程早于新元古代？

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地质学报 2019年第10期93卷 2426-2445页

作者：蔡志慧马绪宣何碧竹中国地质科学院地质研究所自然资源部深地动力学重点实验室

长久以来,中国主要陆块被普遍认为比世界其他陆块开始参与罗迪尼亚超大陆聚合的时间较晚,为新元古代早期。为了探讨此问题,我们选择中国中天山、伊犁及塔里木地块作为主要研究对象,系统分析了新元古代早期(1.0~0.8Ga)的构造变形及岩浆... 详细信息

长久以来,中国主要陆块被普遍认为比世界其他陆块开始参与罗迪尼亚超大陆聚合的时间较晚,为新元古代早期。为了探讨此问题,我们选择中国中天山、伊犁及塔里木地块作为主要研究对象,系统分析了新元古代早期(1.0~0.8Ga)的构造变形及岩浆特征。新元古代早期构造变形主要表现为拉伸线理近平行于造山带方向,反映了后造山陆内走滑剪切过程。1.0~0.8Ga的岩浆岩皆为较小规模花岗岩,未见基性包体,矿物组合中基本无角闪石,具有高钾钙碱性和过铝质特征,并含有大量捕获老锆石,说明古老基底或重熔地壳的显著参与。岩石源区主要为重熔基性下地壳,在构造背景判别图上基本落在后造山环境。锆石Ti及全岩Zr温度计算结果显示这些岩体的结晶温度普遍偏高,约800℃。结合已有区域地质资料,我们认为:①在新元古代原塔里木陆块(包括早期中天山、伊犁及塔里木地块)已经位于罗迪尼亚超大陆内部,1.0~0.8Ga变形及岩浆记录皆反映了原塔里木陆块与其它陆块碰撞后的构造事件;②由于超大陆聚合后的热毯效应使得新元古代早期花岗岩结晶温度偏高;③中天山、伊犁及现今塔里木地块最初参与罗迪尼亚超大陆汇聚的时间应早于新元古代(>1.0Ga)。

关键词：新元古代罗迪尼亚超大陆中天山伊犁塔里木

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构造作用对花岗岩宏观裂缝系统的控制:以共和盆地东北部党家寺岩体为例

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岩石学报 2022年第11期38卷 3578-3596页

作者：李振宇贠晓瑞何碧竹张新远蔡志慧郑孟林刘若涵陈海锋自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学(北京) 北京100083 南方海洋科学与工程广东实验室广州511458 中国石化石油勘探开发研究院北京100083 青海省地质调查院西宁810012 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院克拉玛依834000 中国石油勘探开发研究院北京100083 安徽省地质矿产勘查局313地质队六安237010

花岗岩中先存裂缝系统的识别、评价与建模,关系到干热岩热能提取的有效性、规模性、安全性,是地热能勘查、开采的难点与关键点。本文对共和盆地东北部干热岩勘察开采示范区紧邻的当家寺岩体开展了详细地质野外调查及综合分析,观测了花... 详细信息

花岗岩中先存裂缝系统的识别、评价与建模,关系到干热岩热能提取的有效性、规模性、安全性,是地热能勘查、开采的难点与关键点。本文对共和盆地东北部干热岩勘察开采示范区紧邻的当家寺岩体开展了详细地质野外调查及综合分析,观测了花岗岩体内裂缝的产状、类型和样式,详细解剖了岩体裂缝系统组成及空间分布,探讨了构造作用对裂缝系统形成的时限、动力学成因的控制。研究发现其宏观裂缝系统以构造破裂缝为主,同时还发育少量的成岩缝。构造缝主要由小尺度断裂、火成岩脉、石英脉、方解石脉及多期节理缝共同构成;在岩体不同分区部位的断裂、脉体及节理等裂缝体系发育差异明显,脉体、节理受临近断层控制,其三者走向具有较好的相似性,且存在明显的多期次性。根据产状、交切关系及应力机制可以划分为5种构造破裂类型:单一应力场形成的节理系、叠加先期形成单向滑移的共轭节理组、持续走滑剪切形成的雁列石英脉与共轭节理组合、拉张形成的岩脉及脉内雁列节理组、多期次叠加形成的网状裂缝。宏观裂缝系统的形成与三叠纪末期碰撞后伸展、侏罗-白垩纪区域性隆升、渐新世-中新世中期走滑断裂活动、中新世晚期以来走滑-逆冲转换等有关。现存大量共轭剪节理形成应力场与现今最大主应力方向(NE)有差异,反映了古走滑剪切构造作用的影响。宏观裂缝系统的差异分布,不仅对花岗岩型干热岩热储层规模、质量、分布有约束,也控制着后期的建储与改造。

关键词：裂缝体系破裂过程构造作用干热岩地热能党家寺岩体共和盆地

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青海共和盆地三叠纪中酸性侵入岩中电气石化学组成、硼同位素特征及对岩浆-热液演化的启示

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岩石学报 2022年第11期38卷 3359-3374页

作者：陈希节贠晓瑞雷敏张盛生蔡志慧刘若涵李振宇何碧竹中国地质调查局发展研究中心北京100037 自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学南京210046 中国石化石油勘探开发研究院北京100083 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 青海省水文地质工程地质环境地质调查院西宁810008 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国地质大学(北京) 北京100083

青海共和盆地干热岩经历的热历史过程、热源是了解干热岩地热藏形成亟待解决的难题,不同时期、不同类型的脉体可为其经历的热过程、热源提供证据。经调查发现,盆地东北当家寺岩体及井下干热岩中电气石脉体与该区后期断裂产状相近,是否... 详细信息

青海共和盆地干热岩经历的热历史过程、热源是了解干热岩地热藏形成亟待解决的难题,不同时期、不同类型的脉体可为其经历的热过程、热源提供证据。经调查发现,盆地东北当家寺岩体及井下干热岩中电气石脉体与该区后期断裂产状相近,是否代表后期热事件需要确定。本研究选择对GR1井、DR3井中酸性侵入岩岩芯和当家寺露头岩体中发现的电气石脉体开展了岩相学、锆石年代学、电子探针、LA-MC-ICPMS原位微量元素及B同位素分析,以约束电气石脉体的成因和源区。结果表明,GR1、DR3井岩芯及当家寺岩体含有电气石脉体的岩性分别是碱长花岗岩、高镁闪长岩及二长花岗岩;其中露头区花岗岩体中电气石脉的宽度约20cm,产状直立,其围岩的形成时代为239~241Ma。背散射及显微图像特征揭示,GR1井和DR3井下中酸性侵入岩及当家寺岩体中电气石为碱族的黑电气石和镁电气石,具有远近不同的多个流体来源。δ^(11)B分布在-11.50‰~-11.93‰,与大陆地壳平均的同位素组成δ^(11)B值(-10‰±3‰)相近。结合区域地质资料,认为在晚三叠世时期,该区域整体处于碰撞期或后碰撞期,陆壳加厚发生部分熔融形成S型花岗岩(~220Ma),其中含硼的热液流体侵位于早期具有俯冲背景的I型花岗岩(~240Ma)中形成电气石脉。

关键词：共和盆地干热岩中三叠世花岗岩电气石硼同位素壳源

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塔里木盆地新元古代构造古地理及深层有利烃源岩发育区预测

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地学前缘 2023年第4期30卷 19-42页

作者：何碧竹焦存礼刘若涵曹自成蔡志慧兰明杰贠晓瑞朱定姜忠正杨玉杰李振宇中国地质科学院地质研究所自然资源部深地动力学重点实验室北京100037 南方海洋科学与工程广东实验室(广州) 广东广州511458 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石化西北油田分公司勘探开发研究院新疆乌鲁木齐830011 中国地质大学(北京) 北京100083

塔里木盆地新元古代构造-沉积发育对于了解克拉通初始发育及超深层油气勘探至关重要,因其埋深大,资料稀少,在盆地深埋区的研究极为困难,资料也存在一定的多解性。通过采用盆-山结合、地质-地球物理多种方法联合研究发现,新元古代塔里木... 详细信息

塔里木盆地新元古代构造-沉积发育对于了解克拉通初始发育及超深层油气勘探至关重要,因其埋深大,资料稀少,在盆地深埋区的研究极为困难,资料也存在一定的多解性。通过采用盆-山结合、地质-地球物理多种方法联合研究发现,新元古代塔里木盆地至少经历了3期构造旋回,形成3个沉积超层序和7~9个层序。盆地与盆缘新元古代沉积相带分布受断陷控制而变化差异较大,发育有陆棚相、冰川相、盆地相、碳酸盐岩台地相、潮坪相、扇三角洲相、滨浅海相和冲积扇-河流相等不同的沉积相,还发育有火成岩相。对南华纪—早寒武世之间主要的不整合结构构造及空间分布研究表明,盆缘及盆地内深埋区构造-沉积格架反映了伸展环境下的不整合结构构造特征,主要类型包括单斜低角度不整合、渐进角度不整合、断控角度不整合和平行不整合,它们进一步揭示了不同部位的构造作用过程。根据层序地层特征、新元古代断裂活动、不整合三元结构构造、震旦系及南华系地震地层学特征及波阻抗属性特征综合分析,重建了塔里木盆地深埋区震旦系、寒武系沉积前的构造古地理,各沉积相带的分布与南华纪晚期、震旦纪晚期断陷分布、沉降中心的分布和构造变形差异等有关。与Rodinia超大陆外向生长与裂解、Gondwana拼合响应,塔里木新元古代构造古地理演化经历了3个旋回:第一旋回为盆地内深裂陷启动期(900~760 Ma),第二旋回为深裂陷发育期(ca.750~630 Ma),第三旋回为裂陷快速扩张期及衰退期(630~520 Ma),3个旋回分别与塔里木陆块周缘新元古代早期俯冲相关的弧后伸展、中期裂谷盆地和晚期被动大陆边缘等大地构造环境转换相关。广盆存在的寒武系与震旦系或前震旦系不整合,揭示了震旦纪、寒武纪之交是塔里木地块由多个裂谷-断陷盆地向统一克拉通盆地的重要转换期。本研究形成了结构-多属性构造古地理重建恢复深埋区古构造、古地理的重要方法;根据相控条件预测了盆地内下寒武统及南华系有利烃源岩的发育区,对深层油气资源潜力评价有重要的意义。

关键词：层序地层不整合结构构造古构造-古地理多期转换新元古代塔里木盆地

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东天山-北山造山带中大型韧性剪切带属性及形成演化时限与过程

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岩石学报 2012年第6期28卷 1875-1895页

作者：蔡志慧许志琴何碧竹王瑞瑞大陆构造与动力学国家重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

塔里木盆地北缘的东天山-北山造山带中发育多条近E-W走向的大型韧性剪切带,它们构成了造山带中不同地体单元的主要边界,是碰撞造山及造山后的产物。本文在野外调查基础上,通过微观/宏观构造、几何学/运动学/动力学/年代学相结合的研究... 详细信息

塔里木盆地北缘的东天山-北山造山带中发育多条近E-W走向的大型韧性剪切带,它们构成了造山带中不同地体单元的主要边界,是碰撞造山及造山后的产物。本文在野外调查基础上,通过微观/宏观构造、几何学/运动学/动力学/年代学相结合的研究、厘定了东天山北山造山带中的7条大型韧性剪切带,阐述了剪切带的延伸、规模、剪切变形特征、变形条件以及形成与演化时限。并讨论了这7条不同类型韧性剪切带的形成过程以及东天山和北山古生代造山过程中所起的重要作用。

关键词：韧性剪切带造山作用东天山-北山造山带

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