洋陆-盆山耦合机理与油气系统

来源 :“全球构造、盆地与油气响应”学术研讨会暨纪念朱夏先生诞辰九十五周年 | 被引量 : 0次 | 上传用户:blue_lnan
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  板块构造学说以其明显的局限性和严重的错误性阻碍了当代地球科学的发展,板块构造假说定义中的5 个要点及其由洋陆混合而成的板块几何学、运动学、流变学、动力学和演化史都与客观自然现象不符,存在重大问题。新地学革命的方向应当是开放复杂地球系统热动力作用下流体活动引起水平运动与垂直运动相互转换(循环运动)的地球系统动力学。李德威1990-1992 年系统考查了喜马拉雅造山带和雅鲁藏布江蛇绿岩带,厘定了中新世喜马拉雅变质核杂岩,从时空结构、构造组合、壳幔物质、地质演化、动力系统等方面彻底否定了板块碰撞造山模式。接着对中国西部原特提斯、古特提斯、中特提斯、新特提斯和现代特提斯(印度洋)的同步伸缩转换和有序向南迁移演化及其同步的陆内造山造盆演变规律和中国中部近南北向侏罗纪陆内盆山系统形成和白垩纪挤压改造系统、中国东部北北东向白垩纪陆内盆山系统形成和新生代差异改造(华北伸展、华南挤压)系统、欧亚大陆东缘新生代弧盆系(陆缘盆山系统)的有序向东迁移演化与太平洋-欧亚大陆中生代洋控陆和新生代洋陆相互作用的时空关系和成因联系进行了系统的研究,对地球系统产生了如下全新的认识。地球大地构造单元与地貌单元吻合,可分为一级的大洋与大陆和二级的造山带与盆地。同级构造单元结构互补、构造转换、建造互换、机理统一、演化同步。两级构造单元之间具有结构、构造、建造和机理的自相似性,并具有关联成因:地球内核在高温熔融的外核中极不稳定而偏离地心,由此引起外核巨量流体的顺层流动,外核的非均匀极高温热流体在核幔边界汇流形成巨量地幔上升热流。不同形态的低密度深地幔热流物质在浮力作用下呈墙状、柱状上涌。墙状深地幔热流物质上涌(地幔墙)构成热线,形成洋中脊;柱状深地幔热流物质上涌(地幔柱)构成热点,形成洋岛。地幔墙热流物质上涌造成上部地幔部分熔融形成软流圈,软流圈溢出低密度的玄武岩形成洋中脊,密度相对较高的地幔半固态热流物质随着不断倾斜的软流圈底面从洋中脊顺层流向大陆,带动仍具有陆壳成分的洋盆水平扩张。流入大陆的地幔软流圈低密度物质造成大陆垂向生长,陆洋差异升降,大陆剥蚀物主要通过河流搬运到海洋。大陆软流圈加厚部位发生线性或点状地幔底辟作用,一方面改变了莫霍面的产状,另一方面引起大陆下地壳部分熔融和固态流变,下地壳热流物质侧向流失的区域形成大陆裂谷和沉积盆地,下地壳热流物质侧向流入的区域形成造山带或高原,盆山之间地壳物质发生循环运动。当深地幔上升热流及其地幔墙的热动力作用减弱,洋中脊的扩张作用随之减弱,从大洋流入大陆的软流圈层流作用同步减弱,而不断垂向生长的大陆在重力势能的作用下侧向扩张作用反而增强,加上大陆另一侧新生洋盆扩张作用加强,上述洋控陆过程结束,进入洋陆相互作用阶段。洋陆边界强烈的双向汇聚作用导致高密度大洋向大陆俯冲,洋壳俯冲脱水熔融产生的热流物质和仍在持续层流的软流圈物质底辟上升,导致大陆边缘海盆地下地壳侧向流6动,形成大陆边缘由弧前盆地-岛弧-弧后盆地组成的陆缘盆山体系。当深地幔上升流热动力消失,消减洋盆的洋中脊失去扩张能力,地幔软流圈层流作用也随之终止,相邻的洋盆扩张作用增强,推动相关大陆压缩不断消减的洋盆,进入陆控洋阶段。最终大洋消失,大陆碰撞拼接和横向生长,这一造陆过程并不造山,反而在陆块碰撞之后紧接着出现地壳尺度的构造松驰现象,沿着碰撞带形成线性展布的热隆伸展构造-建造系统,大型地堑或裂谷中伴生洋陆转换型磨拉石建造,这是重要的成矿成藏期,也是巨型热灾害链的发生期。大陆盆山系统类似于洋陆系统,一般会经历地幔热隆伸展构造背景下的盆控山、重力势能及山体侧向扩张背景下的盆山相互作用和盆底幔源热动力消失及其区域挤压构造背景下的山控盆过程。大陆盆山系统可叠加在先期形成的洋陆转换系统的任何部位,一般由基底构造-建造系统、洋陆构造-建造系统和陆内盆山构造-建造系统组成,相应地代表了三个构造演化阶段。三阶段演化的洋陆系统及其相关的大陆盆山系统的构造与建造组合制约了油气的生成、运移和成藏规律,构成有机与无机相结合的海陆油气系统。很多问题值得深入研究,特别是如下5 个方面:(1)洋陆和盆山物质循环运动过程中热流体形成的热灾害链导致洋陆生物关联性群集式分批灭绝和由热动力熔化和气化产生的含碳流体在油气形成过程中各自起到什么作用?对油气勘查有哪些指导意义?(2)系统研究洋控陆、洋陆相互作用、陆控洋及其关联的盆控山、盆山相互作用、山控盆有序时空结构中不同类型的含油气盆地系统;(3)洋陆、盆山相互作用过程中分别由地幔软流圈和大陆下地壳层流拖曳到主动大陆边缘和陆内山脉之下的盆缘巨厚沉积层十分有利于油气成藏,将创新思想、勘探方法和定位技术有机结合,形成重大突破;(4)中新世以来恒河盆地下地壳向北流动带动形成包括青藏高原在内的三角形厚壳活动构造域,其东侧的右行剪切带包括了著名的南北地震带,并与印度洋90°海岭相连,大量的证据表明东亚右行走滑剪切带自中新世以来水平位移量达1100km,两侧始特提斯、原特提斯、古特提斯、中特提斯、新特提斯及其关联的盆山系统的结构-构造-建造对比及其油气、页岩气分布规律值得系统地研究;(5)洋陆及其盆山耦合过程中不均匀热流体运动伴生地球资源、能源、灾害、环境动态演变系统,油气的勘查和开发可与地热能和矿产的勘查、地震及其关联灾害监测预测、环境监测等有机结合,有可能制订出联勘合采、一举多得、一查多用的最优方案。
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