當前位置:首頁 » 地理信息 » 地理構造環境

地理構造環境

發布時間: 2021-02-21 16:23:13

❶ 沉積期間的地質構造環境

沉積期間的地質構造環境是含煤盆地形成的基礎,決定了含煤盆地類型,對含煤盆地的原始沉積環境、沉降速率和沉積速率,含煤岩系岩石組成、厚度、含煤系數,以及有機物質豐度、有機質類型等都有控製作用,直接影響了形成富煤成烴凹陷的物質基礎。

(1)含煤盆地類型對沉積環境的控製作用

含煤盆地類型雖主要基於含煤盆地沉積時原始的大地構造環境及動力學機制,但也反映了含煤岩系沉積過程中的地質構造環境,對含煤岩系分布、厚度、岩石組合以及原始沉積環境(淺覆水與深覆水)、有機質類型及豐度、是富煤貧泥還是貧煤富泥,或二者兼有特徵都有控製作用。

例如,克拉通型含煤岩系,主要沉積於濱淺海以及與海有一定聯系的環境,不論是海退型還是海進型,都具有厚度不大,分布廣而穩定,以及富煤貧泥為主的特點,有機質豐度相對較高。陸內坳陷型含煤岩系雖也具有厚度不大,分布廣特點,但為陸相湖沼和以淺覆水環境為主,沉積環境的穩定性較差,岩性變化較大,陸源碎屑含量較高和有機質豐度總體偏低。陸內裂(斷)陷型與陸緣斷坳型含煤岩系都主要沉積於裂(斷)陷演化階段,含煤岩系都具有厚度較大特徵,但陸內裂(斷)陷型含煤岩系發育時代相對較短,面積小和以陸相淺覆水環境為主,富煤與貧煤沉積都可能發育,但泥質岩的有機質豐度相對偏低,陸源碎屑比較豐富,火山活動較強;陸緣斷坳型含煤岩系發育時代相對較新,分布面積大,其沉積體系多與濱淺海、海灣有密切聯系,水體相對較深,煤層具有廣、多、散、薄的特點,暗色泥質岩比較發育,有機質豐度相對較高,火山活動總體相對較弱。

(2)含煤岩系沉積構造環境與海相和湖相烴源岩不相同

有利於含煤岩系與海相和湖相烴源岩發育的沉積環境雖互有相變,但沉積的構造環境不同。海相和湖相烴源岩,主要發育於最大海泛期或最大湖泛期的穩定構造環境,主要發育於半深湖—深湖相區以及海水相對較深、海泛最大時期的凝縮層段,水體范圍最大,物源少而寧靜,源岩質純雜質少,有機質豐度高而變化較小。

含煤岩系主要發育於盆地發展早期或盆地發展後期構造環境的相對穩定期,即湖進初期與海進初期,或湖盆萎縮期與海退期的構造相對穩定階段。此時水體相對較淺,通常以淺水湖沼或陸表海的濱淺海沼澤及潮坪沼澤環境為主,這是含煤岩系大面積發育最有利的地質構造環境。

例如,作為庫車坳陷大氣田群烴源岩的早、中侏羅世含煤岩系,發育於庫車類前陸盆地發展早期的坳陷階段,此時相對穩定的地質構造環境使氣候溫和濕潤,湖盆水體相對較淺,含煤岩系沉積穩定分布於全坳陷;由於適宜含煤岩系發育的地質構造環境持續的時間較長(從晚三疊世直至中侏羅世),區內含煤岩系沉積厚度較大,煤層及暗色泥質岩和炭質泥岩發育,煤成烴資源豐富。

與海相、湖相烴源岩地質構造環境相比較,有利於含煤岩系發育相對穩定的地質構造環境具有以下特點:

1)以緩慢下沉為主,但又要保持沉積與沉降速率基本保持平衡的構造環境,使含煤岩系具有一定厚度。

2)潮濕的氣候條件,但地勢要比較平坦,並且以低窪濕地為主,有利於湖沼、濱海沼澤相環境形成。

3)水體深度不大和沉積水動力條件相對比較活躍,有利於陸源有機質的輸入和植物生長、堆積、埋藏。

這樣的地質構造環境持續的時間越長,含煤岩系就越發育,越有利於為富煤成氣凹陷的形成提供充裕的物質基礎。由於是相對穩定的構造環境,地殼並不很穩定,導致物源相對豐富,成分較復雜,一些盆地還時有岩漿活動,含煤岩系中常夾有多層砂岩,有機質的豐度也相對較低。

松遼盆地深部為含煤成氣系統,中、上部為含油系統,兩套烴源岩沉積時期,雖然都強調需要有相對穩定的構造環境,但所處的構造環境和盆地動力學特點並不相同。含煤岩系沉積的地質構造環境是活動中的相對穩定期,脈動頻繁,常有陸碎屑注入,普遍具有砂泥岩間互,沉積微相變化大,甚至還有多期、短暫的火山活動及岩漿侵入,含煤岩系有機質類型以Ⅲ型為主;含油系統的油源岩——青山口組沉積處於盆地地質構造環境最穩定時期,湖盆面積最大,湖水最深,半深湖—深湖區分布面積最廣,陸源碎屑注入量最小,暗色泥質岩具有質純、厚度大、分布廣和有機質豐度高、有機質類型以Ⅰ、Ⅱ型為主。

在許多沉積盆地中,含煤岩系與其他含油氣源岩常發育於同一套地層並互為相變。但是,主要發育的沉積相區和構造帶並不完全相同。

上三疊統延長組是鄂爾多斯盆地主要的湖相烴源岩發育層系,但在盆地邊緣也發育有不穩定的薄煤層及煤線,在瓦窯堡組下段濱湖沼澤區及湖區邊緣為煤線與炭質泥岩和油頁岩間互區。

下、中侏羅統延安組既是鄂爾多斯盆地重要的湖相烴源岩層,也是另一個含煤岩系發育層段,含煤層系主要發育於古河道兩岸的河漫灘沼澤、牛軛湖沼澤和濱湖三角洲平原上的沼澤以及湖濱沼澤化的淺水區,向湖盆中心深水區含煤性明顯變差,相變為為湖相烴源岩發育區(圖9-11)。

圖9-11 鄂爾多斯盆地下—中侏羅統延安組沉積古地理示意圖

(據楊起等,1980)

1—湖泊相區;2—濱湖沼澤相區;3—河流沼澤相區;4—河道相區;5—推測河流流向;6—推測盆地邊界;7—露頭及周邊界線;8—推測剝蝕和沉積邊界

(3)有利於發育「內儲式」生儲組合

含煤岩系沉積的地質構造環境常有頻繁脈動和周邊陸源碎屑的大量注入,普遍具有泥質岩、煤層與砂岩間互成多層「三明治」式結構,有利於形成「內儲式」煤成氣的生儲蓋組合(含煤岩系內儲聚),是四川盆地和鄂爾多斯盆地重要的生儲蓋組合型式,形成多個大型、特大型岩性或構造-岩性煤成氣田。受構造、沉積環境制約,含煤岩系中所夾的砂岩以細—粉砂岩為主,原始孔滲條件相對較差,因其後經歷了比較復雜的成岩作用,普遍緻密化,以低孔滲儲層為主,但大面積的近源「內儲式」生儲聚特點,使含煤岩系成為內儲式煤成氣田(藏)特有的有利構造地質條件(圖9-12)。

圖9-12 四川盆地川中區上三疊統須家河組生儲蓋「三明治式」組合示意圖

(據趙文智等,2010)

地理環境的基本特徵

地理環境是由地球表層各種有機物、無機物和能量構成,具有本身結構特徵並受自然規律支配和控制的環境系統。

(一)地理環境的整體性和差異性

地理環境是由氣候、水文、地貌、生物和土壤等多個自然要素構成的。這些要素不是孤立存在的,而是彼此相互聯系、相互制約並相互作用的,構成一個有機的整體,表明地理環境具有整體性。整體性就是指組成地理環境的各要素之間存在著不可分割的內在聯系,如果其中一個要素發生變化,就會影響整個地理環境的變化。例如,我國西北內陸地區是歐亞大陸中心的一部分,由於離海洋遠,海洋潮濕氣流很難到達,又處於中緯度高空西風帶下沉氣流的控制之下,因此氣候乾旱、降水少、地表水嚴重缺乏、化學風化作用微弱,但是日溫差大、物理風化作用強烈、風蝕作用盛行,因而岩石易崩解碎裂,形成大片的戈壁灘、岩漠和沙漠。由於降水少,蒸發強烈,促使地下鹽分通過毛細管作用而在地表積聚,導致動植物數量少、種類貧乏。由此可見,地理環境是一個具有整體性的系統,其中一個要素的改變就會造成一系列的連鎖反應,結果使環境整體發生變化。

地理環境的整體性並不等於均一性。整個地球的地理環境由無數個小的地理環境所組成,這樣就出現了地理環境的多樣性即差異性。出現差異性的原因是由於地理環境的各組成要素在時空分布上的不均一性造成的,並由於組成要素的不均一而使其相互作用所形成的整體在空間分布上也發生有規律的分異。例如,氣候要素分布的不均一,在赤道地區全年高溫多雨、植物生長茂盛、動植物資源都很豐富,形成熱帶雨林環境;而兩極地區終年低溫嚴寒,生物種類很少,形成凍原環境。

(二)地域分異的規律性

地域分異是指地球表層地理環境各組成成分(即要素)或自然綜合體沿地理坐標方向或者其他一定方向,分異成相互有一定差別的不同等級單元的現象。自然綜合體是地理環境的各種要素相互聯系、相互制約並有規律地結合成具有內部相對一致性的整體。

地域分異規律的根據是以太陽能為主的外動力分布的地帶性和與地球內動力作用的規律性。地域分異的空間區域具有四個不同的層次:一是全球規模的地理帶;二是大陸和大洋規模的地理帶;三是區域性的地理帶;四是地方性的地域分異。

1.全球性地域分異

全球性地域分異有兩種,即熱力分帶性和海陸對比性。由於太陽輻射強度隨緯度的改變而有規律地變化,因此,地球表層由赤道向兩極分異為熱帶、亞熱帶、溫帶和寒帶。這種熱力分帶性在大陸和海洋都有明顯表現。海陸對比性是海陸的分異造成的。地球表面分成四個大洋和六個大陸,構成陸地和海洋的兩種不同地理環境,海洋和陸地在地質、地形、氣候、水文、生物等方面都有很大的差異,形成明顯不同的兩大自然綜合體。

2.大陸和大洋規模的地域分異

大陸的地域分異包括緯度地帶性分異和干濕度地帶性分異。緯度地帶性規律是指地理環境各組成成分及自然綜合體大體按緯線方向延伸並按緯度方向有規律地變化。它是太陽能按緯度呈帶狀分布所引起的溫度、降水、蒸發、氣候、風化、成土過程和植被等呈帶狀分布的結果。干濕度地帶性是指海陸分布及其對比關系所形成的大陸性氣候和海洋性氣候、大陸內部和海岸植被類型以及地貌景觀(即自然綜合體)干濕度等方面的差異。在緯度地帶性和干濕度地帶性的共同作用下,在全球大陸上形成了一系列的水平自然地帶。由於植被類型最能表現自然地帶性的特徵,因而陸地上的各個自然地帶常以植被類型命名。可以劃分出11個大陸水平自然地帶,即熱帶雨林地帶、熱帶稀樹草原地帶、熱帶及亞熱帶荒漠地帶、亞熱帶荒漠草原地帶、亞熱帶森林地帶、溫帶荒漠地帶、溫帶草原地帶、溫帶闊葉林地帶、亞寒帶針葉林地帶、苔原地帶和冰原地帶。

大洋的地域分異是貫穿整個大洋的,按形成因素可分為兩類。一類是大洋表層緯向自然帶,這主要是太陽能按緯度分布不均引起大洋的溫度、鹽度和含氧量不同,以致海洋生物也有相應的區別,從而引起大洋表層自然綜合體沿緯線延伸、按緯度有規律地變化。另一類是大洋底層自然區域,它是水圈和岩石圈相互接觸所形成的水下自然綜合體。水下自然綜合體隨海底地形、深度及距岸遠近而發生有規律的變化。

3.區域性地域分異

區域性地域分異主要包括大地構造-地貌分異和垂直帶性分異。大地構造-地貌分異是指與一定大地構造單位相對應的區域地貌分異,表現為大規模的山脈、高原、平原或者中小規模的山脈、高原、平原的一定組合。垂直帶性分異是指達到一定高度的山體,隨著高度的增加,氣溫逐漸降低,水分狀況也發生變化,從而使自然環境及其成分如植被、土壤等發生變化。垂直帶隨高度的變化和更替很快,如珠穆朗瑪峰南坡在海拔1600 m以下為熱帶山地雨林帶,往上變為亞熱帶、暖溫帶、寒溫帶、寒帶、寒凍帶,至5500 m以上成為高山冰雪帶。

4.地方性地域分異

地方性地域分異是在自然地帶內部,由於地方地形、基岩和地面組成物質以及地方氣候的影響,地理環境各組成成分及自然綜合體的局部分異現象。

(三)自然區劃

為了掌握自然條件的分布規律,分析地域間的一致性和差異性,通常需要根據地域分異規律對自然區域進行劃分。把具有顯著變化的界線確定出來,從而將地域劃分為內部自然條件相似性最大、差異性最小,而與外部相似性最小、差異性最大的區域,並按區域等級的從屬關系,得出一定的區劃等級系統,這項工作稱為自然區劃。簡單地說,自然區劃就是根據地理環境或其中某一成分的相似性和差異性,將地域劃分為若干區域單位,並探討和研究其特徵及發生、發展、分布的規律,以便合理地開發利用自然資源,合理地進行生產布局和採取適當的措施改造自然。

自然區劃有一定的等級系統。大陸內部綜合自然區劃較通用的等級系統由高級單位到低級單位主要有熱量帶和大自然區、地區及亞地區、地帶及亞地帶等。熱量帶主要與太陽輻射的緯度分布有關;大自然區為最大一級的大地構造-地貌分異單位;地區、亞地區是熱量帶內的濕潤分異單位,主要根據乾燥度差異劃分;地帶、亞地帶是地區內的地帶性分異,主要根據土壤和植被類型的地帶性分異來劃分。例如,我國可劃分為三個大自然區:東部季風森林區、西北乾旱荒漠草原區和青藏高寒草甸草原區。其中,東部又可劃分為東北濕潤半濕潤溫帶地區、華北濕潤半濕潤暖溫帶地區、華中-華南濕潤亞熱帶地區和華南濕潤熱帶地區等。

❸ 主要地質構造特徵

1.褶皺構造

褶皺構造主要形成於中生代的擠壓造山階段。這時的構造環境與美國西部弧後壓縮區的情況十分類似,即由岩石圈板塊應力傳遞而形成的構造現象。由於基底塊體壓縮使上覆蓋層產生「斷褶隆起」。在隆起的頂部斷裂發育,塊體破碎,剝蝕嚴重。但由於基底硬化程度和蓋層沉積厚度差異,特別是不同地點受力大小、方向的不同,變形特點因地而異。這次構造作用在太行山區發育了北北東向雁列褶皺帶,華北裂谷帶內主要形成了北東向的右行雁列短軸背斜和大型向斜。總體而言,太行山區褶皺的發育強度由北向南有減弱的趨勢,至太行南緣地區褶皺兩翼地層傾角一般不超過15°,褶皺斷面形態極為寬緩。

雲台山地質公園位於區域上任村-上八里復式背斜的西翼,任村-上八里復背斜南端抬升幅度較大,軸向10°N~15°E,微向北傾伏,兩翼為不整合在太古宇之上的蓋層沉積岩系,岩石傾向東或西,傾角5°~15°。區內地層總體傾角平緩,多表現為舒緩波狀起伏。

2.斷裂構造

區域上的深大斷裂構造宏觀上分為兩組:一組位於華北裂谷西側,另一組位於裂谷轉換帶北緣(圖2-1)。華北裂谷西側斷裂帶包括任村-西平羅大斷裂,青羊口大斷裂及邢台-安陽-新鄉深大斷裂等。其走向為北北東,構成華北裂谷帶與太行山隆起帶的分界線。該斷裂帶於中生代生成,初期表現為逆斷層性質。到古近紀的伸展作用使其重新開裂活動,從而形成上盤向下滑動的正斷層,一般落差1500~2000m,最大落差達5000~6000m,沿斷裂帶有新生代玄武岩噴發。

裂谷轉換帶北緣的斷裂帶,以焦作-商丘深斷裂帶為代表。焦作一帶走向近於東西,新鄉以東偏轉為北西-南東向,斷面南傾,為一南盤下降的高角度正斷層。該斷裂帶垂直落差西部小,東部大,一般為1000~2000m,最大可達6000m。東段分布有喜馬拉雅期玄武岩、安山岩及酸性火山岩,燕山期花崗閃長岩與輝長岩,為一條長期活動的切殼斷裂。

3.不整合界面

不整合界面是區域構造變形的重要表現之一,它表示一個地區的上、下兩套地層之間發生了沉積間斷和生物演化上的不連續,是地殼運動的一種反映。其中的角度不整合界面,上、下兩套岩層間不僅有明顯的沉積間斷,而且兩套岩層以一定的角度相交,反映出這一地區在下伏岩層形成後,曾發生構造運動和剝蝕作用,且構造運動引起的構造變形已經使得下伏岩層的產狀產生掀斜和褶皺。雲台山地區發育的不整合界面主要有中元古界薊縣系雲夢山組與太古宇之間的角度不整合界面(圖2-2),寒武系與雲夢山組之間的平行不整合界面,中奧陶統與寒武系之間的平行不整合界面,石炭系與中奧陶統之間的平行不整合界面。

4.典型構造變形形跡

(1)斷層

按斷層走向雲台山公園區共有4組斷層,各組斷層的走向也有一些差異。如第一組為南北向斷層,也有南北向、北北東向和北北西向;第二組為東西向斷層,也有東西向、北東東向與北西西向;第三組為北東向斷層;第四組為北西向斷層。

圖2-1 雲台山及周邊地區斷裂構造略圖

圖2-2 中元古界薊縣系雲夢山組(Pt2y)與太古宇(Ar)之間的角度不整合界面(雲台山園區紅石峽)

南北向斷層組:南北向斷層在青天河一帶及老潭溝等地較發育,但往往不形成連續的「大」斷層,多表現為小而密集的「斷層帶」。

雲台天瀑斷層:分布於老潭溝一帶,形成平行展布的一組斷層,各斷層走向均為南北向,斷面垂直平整,兩側地層被錯斷,西盤上升、東盤下降,落差一般小於10 m。雲台天瀑崖即由保存完整的斷層崖構成(圖2-3)。

圖2-3 雲台天瀑斷層

青天河斷層:青天河一帶雖無貫通性較好、規模較大的斷層,但青天河峽谷的發育顯然受南北向斷層控制,由於一系列斷距不大的斷層的共同作用,使溝谷兩壁地層被明顯錯斷,並被水流沿斷層侵蝕形成深切河谷。

北北東向斷層:在峰林峽一帶表現較為特徵,也有一系列小斷層共同組成北北東向延伸的「斷裂帶」,控制著峰林峽的總體延伸方向。溝谷兩壁地層錯斷明顯。

東西向斷層組:主要分布於北部的中山區和西部山前地帶。斷層特徵基本相同,走向近東西向,斷面向南陡傾,南盤下降、北盤上升,為正斷層。主要有盤古寺斷層、鳳凰嶺斷層、黑龍王廟斷層等。

盤古寺斷層:展布於園區南部,為焦作-商丘斷裂帶在本區的表現,為隱伏斷層。斷層走向近東西向,傾向南,傾角60°~70°,斷距可達1500m。該斷層南盤下降、北盤上升,構成山地與平原的分界。

鳳凰嶺斷層:展布於園區南部,為盤古寺斷層的次級斷層,走向近東西,傾向南,傾角60°~80°,由一系列正斷層組成,東段為隱伏斷層,最大斷距260m。

黑龍王廟斷層:展布於園區北東部,總體呈近東西向展布,斷層走向為向南凸的弧形,斷面微向南傾,傾角近直立,為南盤下降、北盤上升的正斷層。北盤出露薊縣系雲夢山組,南盤為中上奧陶統馬家溝組(圖2-4),落差200~700m。

在斷層南盤還發育一系列向南陡傾的次級斷層,組成階梯狀斷層組。

除上述較大斷層外,在其他地段,尤其是園區南部還有較多規模較小的近東西向斷層發育。由於它們明顯受焦作-商丘斷裂帶的影響,多表現為南盤下降的正斷層,結果造成北高南低的坡狀地形。

北東向斷層組和北西向斷層組:在園區內主要分布於東南部的中低山與丘陵區,形成北西高、南東低的階梯狀下降的地貌特點。該組斷層數量眾多,發育密集,總體走向為北東向,但多數斷層呈舒緩波狀彎曲,且弧頂向北西凸出;斷層傾向既有南東、也有北西,剖面上構成「Y」字形組合,南東傾者為主斷層,北西傾者為次級派生斷層。傾角一股為60°~70°,均為上盤下降的正斷層。在這一區域地層傾角一般為20°左右。

圖2-4 黑龍王廟斷層

(2)張裂帶

為多方向密集小斷裂的綜合表現。地質上的斷層效應是被密集的小斷裂分割的岩塊(體)沿斷裂面發生伸展性崩塌、垮塌和滑塌,共同組成宏觀張裂帶(圖2-5),同時因為不同方向的斷裂在不同地段發育強度的差異,張裂帶也在不同區段表現為不同的延伸方向。這種宏觀張裂帶主導著園區內峽谷的形成與展布。

圖2-5 地層沿斷裂滑塌(潭瀑峽)

(3)破劈理帶和密集節理帶

破劈理帶和密集節理帶的區域分布特徵是不均勻的,其發育受三方面因素制約:其一,在太行山隆起、華北裂谷帶和裂谷轉換帶相對升降過程中應力傳導的不均一;其二,斷裂作用影響;其三,由於基底頂面的凹、凸不平。這些因素的共同作用使在適當地段形成了不均勻分布的破劈理帶和密集節理帶。該帶大體有三種分布形式,第一種為獨立發育(圖2-6);第二種臨近斷層或與斷層有一定距離發育,其產狀基本與斷層一致(圖2-7);第三種在斷層端部沿走向方向延伸,為斷層夭折端的表現。

圖2-6 獨立發育的劈理帶(紅石峽)

圖2-7 斷層旁側的劈理帶(紅石峽)

它們對雲台地貌形成的控製作用表現在兩個方面,或直接崩塌、垮塌和滑塌形成長牆等;或為水流的追蹤切割創造構造脆弱帶,形成深切河谷,如子房湖河谷等。

(4)區域性節理

園區內的區域性節理主要有近南北向、近東西向和北東向三組,其中以近南北向和近東西向兩組最發育,近垂直相交。在紅石峽,其中一組走向355°左右,另一組走向100°左右(圖2-8),節理間距5~10cm。在小寨溝,一組走向355°左右,另一組走向100°左右(圖2-9),節理間距10~15cm。兩組節理面都很平直,延展性好,大體形成棋盤格式節理組合,在園區廣泛發育。對雲台地貌的控制主要有三個階段:第一階段形成桌狀山;第二階段在溝谷兩壁造成邊緣呈不平直的犬齒狀;第三階段因下部蝕空造成岩塊由下而上墜落形成瓮谷。

圖2-8 紅石峽節理統計極點圖(a)和節理走向玫瑰花圖(b)(統計節理數量56條)

圖2-9 小寨溝節理統計極點圖(a)和節理走向玫瑰花圖(b)(統計節理數量48條)

❹ 沉積後的地質構造環境很重要

上述煤成氣與油型氣運聚、成藏條件的差異,使含煤岩系沉積後地質構造環境與沉積期的地質構造環境同等重要。在某些含煤盆地,因為沉積後持續的時間很長,所經歷的地質構造事件更為復雜,沉積後的地質構造環境較沉積期的地質構造環境對於煤成氣前景評價的意義更為重要,甚至是起到決定性的作用。

沉積後地質構造環境對於含煤-含氣(油)盆地以及能否形成大型、特大型煤成氣田的作用主要有三個方面:①決定含煤岩系有機質演化特點;②決定煤成烴的運儲聚條件以及形成煤成氣(油)藏規模及特點;③決定形成的煤成氣(油)藏的封蓋保存條件。

勘探實例表明,只有少數含煤盆地和部分含煤岩系能形成具工業價值的煤成氣(油)田,形成大型、特大型煤成氣(油)田的盆地更少,很重要的一個因素就是這些含煤盆地在含煤岩系沉積後的構造地質環境不佳,缺乏很好的輸導系統及良好的儲聚圈閉、區域蓋層和直接蓋層,或成藏後的構造地質環境復雜,保存條件不好,不能形成較大的煤成烴聚集,或使原已形成的煤成氣(油)藏被破壞、散失殆盡。

沉積後漫長地質時期的地質構造環境及所經歷的各種構造作用都不是孤立存在的,對煤成氣的生、儲、運、聚、保都具有兩重性。例如各種構造地質條件匹配良好,不僅不會制約煤成氣的運聚,而且會有利於形成較大的煤成氣聚集,對所形成的煤成氣藏以保存為主,散失為輔;如果匹配不好,例如地殼抬升,剝蝕強度加大,產生褶皺變形、通天斷層和岩漿活動,水文地質條件也發生重大變化,等等,則不僅不能形成煤成氣聚集,甚至有可能使已形成的煤成氣田的氣散失殆盡。

例如,地層形變、斷層與裂隙、區域隆升是含煤岩系沉積後歷次構造運動常見的必然產物。當地層形變強度適中,形成多種圈閉將有利於煤成氣的聚集。斷層的產生機製表明了它是能量釋放的產物,但斷層也具有兩重性,若斷層主要是溝通含煤岩系源岩與儲層,將以輸導運聚作用為主;若斷層通天,破壞了蓋層的封蓋能力則以破壞作用為主。裂縫的作用與斷層有相近之處,可以是煤成氣的運聚通道,也可以是散失通道。地層間斷及不整合面在地層中普遍存在,它對煤成氣藏的形成是起促進作用還是起破壞作用,取決於地殼的抬升強度和剝蝕間斷發生的時間、強度以及封閉性,如果剝蝕作用發生在有效源岩主生烴前,影響較小;發生在主生烴期,則生烴作用可能間斷,所形成的烴類也有可能散失而不能成藏;如果剝蝕作用發生在氣藏形成過程中或形成之後,則剝蝕作用對於氣藏的形成與保存的影響需要具體分析,具封閉條件的不整合面可能成為煤成氣運聚的有利通道,不具封閉條件的不整合面以及剝蝕的強度過大可能成為煤成氣藏散失的關鍵。

崖13-1構造每百萬年的散失量相當於一個大中型氣田儲量,只是因為崖13-1氣田目前仍處於「儲量遞增期」,補充率高,實際聚集的氣量為現今氣田儲量的3.3倍,補充率遠大於散失率,動態保存條件仍然很好。

中國北方的石炭紀—二疊紀含煤岩系,因為後期構造演化的分異,西部、東部、南部煤成氣前景截然不同。上二疊統龍潭組含煤岩系在中國南方分布很廣,在下揚子區蘇皖浙贛以及上揚子區貴州西部龍潭煤系中富含樹皮煤,原始沉積條件不僅具有形成煤成氣,也具有形成煤成油的物質基礎。許多專家都以此作為生成煤成油物質基礎的典型開展了大量研究。但是,印支期以來復雜而強烈的構造演化史以及強烈的構造變形,部分地區演變成為復雜的構造推覆體(如蘇南、皖南),部分地區強烈抬升(如貴州、雲南、湘鄂西),龍潭組多暴露地表,遭受剝蝕,所生成的煤成氣(油)多被散失,保存條件很差。這些地區廣布的瀝青脈、古油藏和油氣苗,就是龍潭組源岩曾生成、聚集形成煤成油氣藏被破壞的例證。只在局部有一定保存條件的地區(如黃橋地區華泰3井)發現了低產輕質原油,蘇南地區殘存的煤成油(如句容殘留的煤成油藏);在部分新生代強烈沉降凹陷區,具有「二次生烴」潛力及保存條件,為形成中小型煤成氣田提供氣源,如朱家墩小型煤成氣田。

庫車、准南、塔西南富煤成氣凹陷,是中國重要的煤成氣勘探地區之一,都因喜馬拉雅中晚期天山、昆侖山的強烈隆升而具有早期緩慢沉降和晚期快速沉降特點,使含煤岩系有機質在挽近時期(新近紀至第四紀)才進入快速演化生烴和成藏階段,是中國煤成氣超晚期(喜馬拉雅中晚期)快速成藏的主要地區之一,但由於各種構造地質條件匹配程度的差異,煤成氣前景不同。

新近紀以來是庫車類前陸盆地最主要的發育時期,該時期的一系列地質構造活動,將互為矛盾的因素有機組合,成為形成大型煤成氣聚集的有利因素。例如急劇沉降、快速堆積紅色建造本身不利於油氣生成,但確使侏羅紀含煤岩系深埋地腹,有機質在很短時間內進入快速演化,生成大量煤成烴。現在,源岩尚處於生氣高峰階段,有活躍的氣源(「活氣源」)補給;強烈的構造擠壓應力所產生的斷層系統是天然氣保存的不利因素,但在巨厚膏鹽岩的封蓋作用下,斷層系統轉變成為快速充注的高效輸導體系;強烈的構造擠壓應力產生的一系列推覆斷層形成的圈閉,在膏鹽層的封蓋下,成為高效地儲聚煤成氣的場所。使庫車富煤成氣凹陷具有豐富的烴源、良好的儲層、卓越的封蓋層、比較完整的半背斜圈閉、暢順的油氣充注通道(主要是斷裂)等成藏要素的有序耦合,以及和異常流體壓力封存箱內載氣水循環對流作用等有利條件,為形成以克拉2特大型氣田為主組成的天然氣聚集區創造了極為有利的地質條件。主成藏期為新近紀末直至現在,成為我國重要的超晚期成藏的煤成氣聚集區。為此,趙文智等(2005)將庫車陸內前陸型含煤盆地確定為「低地溫場晚期快速深埋型煤系高效氣源烴」的實例。

塔西南富煤成氣凹陷也是新近紀至第四紀強烈沉降,使深部侏羅紀含煤岩系有機質在新近紀以後才進入主生烴期,但沉積時期及沉積後的構造地質條件匹配程度不如庫車坳陷。原始沉積環境不如庫車坳陷,侏羅紀含煤岩系主要分布在昆侖山前緣,分部較局限,粗碎屑含量較高,有機質豐度相對較差;新生代以來的構造地質環境分異較大,沉降幅度變化很大。因此,煤成氣前景明顯差於庫車坳陷。

准噶爾盆地南緣富煤成氣凹陷,據煤岩顯微組分資料,侏羅紀含煤岩系原始沉積環境優於庫車坳陷,其有機質不僅有利於形成煤成氣,還可以形成煤成油,但後期構造地質環境復雜,在多排構造上,侏羅系已出露,保存條件較差,雖然煤成油氣顯示豐富,但至今僅在緊鄰盆地內側的齊古等構造發現了小型煤成氣田(圖9-15)。

圖9-15 准噶爾盆地南緣西部構造模式及演化圖

(據宋岩等,2000)

因為地質條件的復雜性和多因素性,我們不能定量地計算每個煤成氣田各種散失因素的具體比例,但是,有一點是肯定的,含煤岩系沉積後所經歷的地史時間越長,構造地質環境越復雜,對含煤盆地轉化成為含氣(油)盆地的影響因素越多,越不利於含煤盆地向含氣(油)盆地轉化,形成大型和特大型煤成氣田的要求越高,所需要聚集的煤成氣量越大。生氣高峰期和成藏期越晚,形成大型和特大型煤成氣田的散失量越小,越有利於煤成氣的較大聚集和保存,越有利於含煤盆地轉為成為含氣(油)盆地。

❺ 沉積盆地的構造環境分析

依據沉積岩地球化學特徵判別沉積構造環境,國內、外研究得較少,尚屬簿弱環節。目前僅有二種判別方法:①Roser和Korsch(1986)提出的SiO2含量對K2O/Na2O比值圖解,此方法能區分出被動大陸邊緣(PM)沉積環境、活動大陸邊緣(ACM)沉積環境和大洋島弧(ARC)沉積環境的泥砂質沉積岩;②M.R.Bhatia(1983、1985、1986)提出的判別碎屑岩沉積構造環境的主量元素、微量元素和稀土元素的標志(表2-1a、b、c)。

Taylor和Mclennan等認為,∑REE、Y、Th和Co等元素,難溶於水溶液中,在海水中居留時間很短,它們在沉積成岩和成岩後的變質等地質作用過程中相對穩定,因此它們在細粒碎屑沉積物中的含量能直接定量地反映其在源區岩石中的豐度。因此細粒碎屑岩的稀土和微量元素構造環境判別方法更適用於秦嶺構造帶。

表2-la不同構造環境碎屑岩成分特徵(%)

表2-1b不同構造環境碎屑岩微量元素特徵(10-6

表2-1c不同構造環境碎屑岩稀土元素特徵(10-6

Eu/Eu*=(Eu/0.0866)/{[(Sm/0.230)+(Gd/0.311)]/2}

(一)北秦嶺地層的沉積環境

北秦嶺地層包括早元古代秦嶺群、中—新元古代寬坪群和新元古代—早古生代二郎坪群、丹鳳群。北秦嶺地層形成的構造環境爭議較大。特別是秦嶺群形成的構造環境,即它是歸屬華北地台還是揚子地台,或是獨立的陸塊,是研究秦嶺造山的關鍵。

1.變碎屑岩的SiO2-K2O/Na2O圖解判別

在圖2-10中,秦嶺群雜砂岩樣品投點絕大部分在ACM區域內部分落入PM區域;寬坪群雜砂岩樣品投點情況與秦嶺群相似也在ACM和PM區域內,但與秦嶺群相比總體明顯更靠近PM區;二郎坪雜砂岩樣品投點亦主要落在ACM區域或其附近,特徵與秦嶺群、寬坪群極相似;丹鳳群雜砂岩樣品投點無例外地均落入ACM區域。用SiO2-K2O/Na2O圖解進行構造環境判別,一個重要的因素—成熟度因素的影響應當考慮。顯然,隨著雜砂岩成熟度的降低,其中的SiO2含量將減少、斜長石含量增加而Na2O含量將增加,樣品的投點位置將作如圖2-10中箭頭所示方向移動,從而導致構造環境判別上的誤差。結合其它資料(下文)綜合分析,秦嶺群似主要為被動大陸邊緣環境,落入ACM區主要是由於雜砂岩的成熟度偏低造成的樣品點位置偏移,雜砂岩中變質殘余的碎屑礦物以An=25-40的斜長石為主證明了這一點;寬坪群樣品投點特徵,除了反映其也具有較低的成熟度,秦嶺群為其提供物源和寬坪群既非典型的被動陸緣或活動邊緣環境而是活動大陸邊緣背景上的被動裂開環境等也是重要的因素;二郎群部分樣品落入PM區域,可能主要是秦嶺群和寬坪群為其提供物源的反映。

圖2-10北秦嶺地層變雜砂岩的SiO2-K2O/Na2O圖解

PM—被動大陸邊緣;ACM—活動大陸邊緣;ARC—大洋島弧

●秦嶺;○寬坪;×二郎坪;Δ丹鳳群

表2-2北秦嶺—華北克拉通南緣各時代碎屑岩化學組成

2.REE和微量元素特徵參數判別

從總體上看,北秦嶺各時代碎屑沉積物REE與前面表述的後太古宙沉積物REE組成模式一,即碎屑岩具有∑REE較高(>100×10-6)、都有明顯的負Eu異常(Eu/Eu*=0.57-0.73)和REE組成曲線基本上互相平行等特徵(表2-2,圖2-11)。除此之外,北秦嶺碎屑物REE和微量元素還具有如下演化規律:從古元古代到早古生代,碎屑沉積物的La、Th、Sc等元素含量依次遞減,∑REE依次遞減,Eu/Eu*依次遞增。這種演化特徵與Bhatia(1985)提出的從被動大陸邊緣到活動大陸邊緣(安第斯型大陸邊緣)再到大陸島弧,雜砂岩中REE、微量元素組成的演化趨勢基本一致(表2-1)。這一演化特徵大致反映了北秦嶺各時代雜砂岩沉積物源的構造環境的更迭:早元古代秦嶺群為陸緣裂陷環境,沉積環境相對穩定,雜砂岩有較高的∑REE和明顯的負Eu異常(Eu/Eu*=0.57);中新元古代本區發展為活動大陸邊緣環境,在基底隆起背景上裂開環境中形成寬坪群,雜砂岩中∑REE較秦嶺群有所下降並與活動大陸邊緣近一致(∑REE=188,Eu/Eu*值增大);新元古代—早古生代形成丹鳳群和二郎坪群活動大陸邊緣沉積,由於沉積物中有來自兩群早期的火山物質,因而∑REE進一步降低而Eu/Eu*值明顯升高(負Eu異常減弱),在地理位置上二郎坪群比丹鳳群更靠近穩定的華北克拉通,K2O/Na2O比值等反映雜砂岩成熟度資料也說明二郎坪群具有被動陸緣物質的加入,因此二郎坪群列接近弧後盆地沉積環境。

圖2-11北秦嶺地層碎屑岩REE組成模式

1-古元古代秦嶺群;2-中新元古代寬群;3-晚元古代—早古生代二郎坪群;4-早古生代

3.構造環境的對應分析判別

沉積物或其它地質體(如花崗岩或火山岩等),它們與其成生的構造環境之間的對應關系是極其復雜的,不是少數幾個地球化學指標就能表達的。實際運用J.A.Pearce和E.D.Mullen等的二元或三元圖解進行地質體的構造環境判別往往出現不唯一性或矛盾性,便是這種錯綜復雜關系的體現。多變數、多對象綜合的對應分析,一方面可以更客觀地反映了地質體與其成生環境之間的有機聯系,另一方面也避免了具體分析中的矛盾和不唯一性。對應分析是在R型和Q型因子分析基礎上發展起來的一種多元統計方法。它將具有錯綜復雜關系的大量的因子或變數通過降維方法歸結為數量較少的幾個綜合因子(又稱主因子),並以此去提取研究對象和變數及其相互關系信息,揭示研究對象在成因或空間關繫上的聯系。經與典型構造環境岩石樣品數據對應分析以確定沉積物構造環境的嘗試,其結果表明對應分析方法是一種比較好的構造環境分析方法。用SiO2等主要氧化物及其比值(表2-3a、b、c)所作的對應分析,可以將大陸島弧環境、大洋島弧環境、被動大陸邊緣環境等典型構造環境比較清楚地區分開來。以主要氧化物及其比值作為變數的主因子F1兩端分別是島弧環境和被動大陸邊緣環境,丹鳳群雜砂岩被典型大陸島弧環境雜砂岩樣品簇團圍限。二郎坪群雜砂岩和寬坪群雜砂岩遠離典型洋島環境的雜砂岩和典型被動大陸邊緣雜砂岩簇團,而與典型活動大陸邊緣環境雜砂岩樣品簇團比較接近,表明二郎坪群和寬坪群沉積應類似於活動大陸邊緣又非島弧的沉積環境——即弧後盆地環境(圖2-12)。

表2-3a典型環境及二郎坪群等碎屑岩主要氧化物數據

註:①1、5、9大洋島弧;4、8、12-被動大陸邊緣;2、6、10-大陸島弧;2、7、11-活動大陸邊緣;13-二郎坪(平均);14-丹鳳(平均;)15、16-寬坪(平均、隨機)。

②資料來源:1~4-Bhatia,Crooll eeal;5~12-Mukul,R.B.Bhatia。

表2-3b

表2-3c

圖2-12典型環境及二郎坪群等碎屑岩主要氧化物對應分析

1、5、9-大洋島弧;4、8、12-被動大陸邊緣;2、6、1O—大陸島弧;3、7、11-活動大陸邊緣;13-二郎坪(平均);14-丹鳳(平均);15、16-寬坪(平均、隨機)。

資料來源:1~4-Bhatia,Crooll;5~12-Mukul、R.B.Bhatia

4.碎屑物源分析

沉積盆地中陸源碎屑岩,特別是砂、泥質沉積岩,是源區岩石風化、剝蝕、搬運在沉積盆地經自然混合形成的沉積產物。許多研究者認為,陸源細碎屑沉積岩(主要是雜砂岩)的成分受物源區岩石成分和大地構造環境制約,砂泥質岩石的化學組成可以作為追溯源區及其大地構造環境的途徑(Taylor和Mclennan,1985;Bhatia,1983;Bhatia和Crook,1986;Roser和Korson,1986)。近年來,不少研究人員提出了利用同位素比值或含量為參數研究岩漿岩源區性質的二元或三元混合模式方程。高山等將這種方法應用於北秦嶺地層沉積岩的研究,在應用La/Co-Sc/Th混合曲線討論沉積物物質來源的基礎上分析了沉積盆地的大地構造性質。

本文進一步研究了北秦嶺地層沉積岩的物質來源狀況,取得了與高山等1989年的研究基本一致的結論。此外,本研究還發現變碎屑岩中Cr、Ti等元素也能近似定量地反映源區特徵,Cr/Co-Ti/Cr圖解也能反映秦嶺群和寬坪群等地層碎屑物多元混合特徵(圖2-13,圖2-14),根據區域各地層、碎屑岩平均成分Cr/Co和Ti/Cr比值(表2-4)及其在Cr/Co-Ti/Cr圖解(圖2-15)中的相對位置可以確定可能的物源區及大地構造環境的限制。

圖2-13秦嶺群變碎屑岩Ti/Cr-Cr/Co圖解

秦嶺群雜砂岩的Cr/Co和Ti/Cr比值分別為6.02和47.97(表2-4)。區域上可能為其提供物源的地層,只可能是形成時代在秦嶺群之前的老地層,即可能是華北地台的太華群、登封群和揚子地台的崆嶺群等地層。從秦嶺群雜砂岩與太華等岩群平均含量在Cr/Co-Ti/Cr圖上的相互關系(圖2-15)可以明顯看出:太華、登封二群地層是秦嶺岩群不可缺少的一端元成分來源;若將崆嶺群作為另一端元成分與太華、登封群的混合顯然無法解釋秦嶺群雜砂岩所含有的高Cr/Co比值。秦嶺群雜砂岩中高Cr/Co比值,唯有用具有高Cr/Co比值和低Ti/Cr比值的登封群變閃長岩的風化產物或其南部消失了的構造帶提供物源參與了混合才能作出合理的解釋。變閃長岩是否足以作為獨立的物源、南部消失了的構造帶是否曾經存在,還有待進一步研究。張國偉等曾根據原岩建造特徵提出,秦嶺群古元古代岩系應是一陸殼上的裂陷槽型不穩定沉積,並認為它反映晚太古宙時期形成的南、北初始統一克拉通開始分裂。秦嶺群主要由太華群和登封群作為其物源,而崆嶺群不能成為其物質來源的事實,說明這種陸殼基礎應當是華北台或其邊緣型的。寬坪群雜岩體的Cr/Co和Ti/Cr比值分別為3.48和58.00(表2-4)。僅從Cr、Co等微量元素含量和比值以及在Cr/Co-Ti/Cr圖(圖2-15)上的關系考慮,可能提供物質來源的地層有太華、登封和熊耳等華北台北緣地層和秦嶺群,甚至包括揚子台的崆嶺群。但前面的分析表明揚子台崆嶺群沒給秦嶺群沉積岩提供物源,可見二者之間存有一定的距離,而寬坪群雜砂岩為成熟度不高的岩石其物源區不可能太遠,因此為寬坪群雜砂岩提供物源的只能是華北台北緣地層和秦嶺群。寬坪群沉積物,由華北克拉通南緣地層和秦嶺群為其提供物源表明寬坪群沉積時南側受秦嶺群圍限,而且僅受秦嶺群圍限,此時的秦嶺群作為島鏈存在,寬坪群沉積盆地為華北克拉通南部邊緣海盆性質。二郎坪群碎屑岩亦為多源混合物源(圖2-16)。二郎坪群的Cr/Co和Ti/Cr比值分別為4.6和59.1(圖2-15)。除秦嶺和寬坪群等地層外,具備Cr/Co>4.6、Ti/Cr<59.1而可能作為二郎坪另一端元成分的僅有丹風群和崆嶺群。從二郎坪群與丹鳳群和崆嶺群的地理關繫上分析,似丹鳳群更有可能作為二郎坪群的主要物源,從而丹鳳群的時代有可能提早,至少應與二郎坪群同時代形成。張宗清(1992)的同位素資料也表明丹鳳群與二郎坪群形成於同一時代。丹風群為其同時代的二郎坪群提供部分物源說明二者之間的構造環境上的關系應該是隆起與盆地的關系,或者說是同時代的弧與弧後盆地的關系。

圖2-14寬坪群變碎屑岩Ti/Cr-Cr/Co圖解

圖2-15華北—揚子兩陸塊地層Ti/Cr-Cr/Co圖解

表2-4

綜合上述碎屑岩特徵分析,顯然,北秦嶺地層沉積盆地的構造環境應當分別為:秦嶺群形成於被動大陸邊緣,即邊緣裂谷型環境;寬坪群形成於活動大陸邊緣背景上的隆起裂開環境,屬華北克拉通南部邊緣海盆性質;丹鳳群和二郎坪群分別形成於活動大陸邊緣的島弧和弧後盆地環境。

圖2-16二郎坪群碎屑岩Sc/Th-La/Co圖解

(引自高山,1988)

點為樣品投影點

(二)華北克拉通南緣中、新元古代—早古生代沉積環境

1.碎屑岩構造環境的SiO2-K2O/Na2O判別

華北克拉通南緣中晚元古代地層有官道口群和欒川群等,其岩性為碎屑岩-碳酸鹽岩建造。其中碎屑岩主要為石英砂岩,砂岩的SiO2含量為72.57%—97.66%,平均80.93%,反映成熟度很高。在K2O/Na2O-SiO2圖解上,砂岩樣品點大都落在遠離ACM區的PM(被動邊緣)區內(圖2-17),說明中—新元古代沉積物主要來自穩定的大陸地區,並沉積在遠離活動大陸邊緣的位置。華北克拉通南緣早古生代缺少志留系,僅有寒武系和奧陶系,沉積地層為泥砂質和碳酸鹽岩建造。在SiO2-K2O/Na2O圖解(圖2-16)中,砂泥質岩樣品亦落在PM區,距ACM甚遠,表明碎屑沉積物也來自穩定的大陸。因此,碎屑岩的SiO2和K2O/Na2O比值特徵反映華北克拉通南緣中、新元古—早古生代時期為穩定克拉通陸表海沉積環境。

圖2-17華北克拉通南緣元古宙—早古生代砂岩SiO2-K2O/Na2O圖解

(引自張本仁,1985)

2.碎屑岩構造環境的REE判別

本區中、新元古代—早古生代碎屑岩組成特徵穩定,均具較高的∑REE(106×10-6-283×10-6),顯示出大體上相同的稀土元素組成模式,REE組成模式曲線互相平行,曲線斜率相近,均具有明顯的負Eu異常(Eu/Eu*=0.60-0.75)(圖2-18,表2-2)。與M.R.Bhatia(1986)提出的典型構造環境碎屑岩稀土元素標志相比較,本區中元古代碎屑岩的∑REE、(La/Yb)N和Eu/Eu*等稀土元素特徵值與被動大陸邊緣十分接近(表2-1C,表2-2),表明華北克拉通南部地區中元古代時期為類似被動大陸邊緣穩定區構造環境。

圖2-18華北克拉通南緣中、新元古—早生代沉積岩REE組成模式

1-中元古代碎屑岩;2-新元古代碎屑岩;3-寒武紀碎屑岩

❻ 什麼是大地構造背景是不是就是指周圍的地理環境

地質學的一個分支。研究地殼的大型乃至全球構造的發生、發展、區域構造組合,以版及它權們的幾何學、運動學和動力學特徵的學科。中國地質學家李四光(1965)把構造的研究內容概括為兩個方面:建造和改造。建造代表形成,是地殼運動的物質基礎,也是地殼發展演化的物質反映;改造代表形變,是地殼運動的結果或具體表現。大地構造學的研究方法主要是歷史分析法與動力分析法相結合。由於不同作者研究的側重點不同,而形成了不同的大地構造學派。

❼ 世界地理的環境結構

簡介
地理環境是一個統一的整體,其各組成要素和各個組成部分之間處於相互聯系、相互制約之中。譬如,由於氣候轉暖,第四紀冰川退卻,從而引起了各大洋海面的升高和海岸的變化;在陸上引起地麵塑造過程、風化方式和成土作用的變化以及植物和動物的向北(在北半球)或向南(在南半球)移動等。南美洲西岸荒漠區的變化則提供了地理環境各部分之間緊密聯系的生動實例。在正常情況下,該區無論在氣候、地貌、水文性質、土壤、植被的生活型等方面,均體現乾旱的特性,這主要導因於南太平洋副熱帶高壓東緣的下沉氣流和沿海寒流的影響。但遇西太平洋信風氣流發生反向轉變的年份,一股水面下的暖流沿赤道向東太平洋流動,使南美洲赤道附近西岸海面升高,表層暖水溫度上升和厚度增大,於是經厄瓜多至秘魯一帶沿岸從赤道方面流來巨股表層暖水,使沿岸氣溫和降水量顯著增加,導致水文、植物、動物等也相應發生變化,區域的綜合特性從乾旱向濕潤轉化。這種反常現象,大致每隔二、三年或四、五年左右發生一次。
地球是一個球形,太陽光熱在地表的分布隨緯度而異;其次,地球表層的組成並非均質,地表結構也不同,如海陸的錯綜分布、地面的高低起伏等。因此,地理環境的各組成部分又存在著相互差異性。由於前一個原因,表現為地帶性的差異,從赤道向兩極,各地理要素一般表現東西延伸、南北更替的分異格局,從而組合成一系列自然地帶;由於後一個原因,表現為非地帶性差異,地帶性規律因此發生偏差,甚至受到掩蓋。這兩種分異規律相互對立,又相互滲透。全球自然地理環境錯綜復雜的圖景,就是它們對立統一的體現。整個地理環境的地帶性和非地帶性差異,在各大洲有著不同程度和不同內容的體現,這是由於各大洲的緯度位置、海陸位置、大陸輪廓和面積大小、地形結構、乃至歷史發展過程等方面的差異所引起的綜合反映,從而賦於了各大洲在自然地理上的獨特性。闡明一個洲的獨特性,對認識和探討全球地理環境的結構具有重要意義。任何一個洲區別於其他各洲的獨特性,既體現著該洲的整體性,又反映了整個地理環境的差異性。
以下僅從宏觀對比的角度,概述地理環境各大組成部分(大洲和大洋)的獨特性,旨在揭示全球地理環境結構的分異性。 簡介
亞洲是世界第一大洲,居亞歐大陸東部,面臨世界最大的海洋太平洋,跨越從赤道到北極的所有緯度帶。因此,亞洲首先以幾乎齊全的氣候帶、復雜多樣的氣候類型、強烈的大陸性和典型的季風性區別於各大洲。除溫帶西岸海洋性氣候和極地冰原氣候外,具備寒帶、溫帶、亞熱帶和熱帶的各種氣候類型。廣大內陸和高緯地區,與其他大洲同緯度地區相比較,普遍表現為氣溫年較差大、全年降水量高度集中夏季的特點。亞洲以兼具世界最冷、最熱、最干、最濕的地區之一而著稱,氣候要素變異的這種極端性,是氣候大陸性強的另一重要反映。東亞、東南亞和南亞的季風氣候區,氣溫、降水、風向等的季節變化特點鮮明,分布范圍廣,包括溫帶季風氣候和熱帶季風氣候,以及處於過渡地位的亞熱帶季風氣候,在世界上具有獨特意義。北亞的極地長寒氣候(苔原氣候)和亞寒帶大陸性氣候(針葉林氣候)橫貫大陸東西,面積廣大;中亞和西亞大部分屬溫帶、亞熱帶、熱帶乾旱氣候,乾旱區面積之廣堪與非洲相比。地形復雜,起伏極端,平均海拔950米,山地和高原約佔全洲面積的3/4。
總的來說,亞洲地跨熱帶.溫帶,東.北.南三面瀕臨大洋,中西部深居亞洲大陸腹地。受緯度.海陸位置和地形的綜合影響,亞洲氣候具有復雜多樣.大陸性氣候分布廣和季風氣候顯著的特點。
地形基本格局
①崇山峻嶺多匯集於中南部,與山間高原和盆地緊密結合,構成橫亘東西的巨大高聳地帶,即青藏高原、帕米爾山結、伊朗高原、亞美尼亞山結、安納托利亞高原,以及北側的祁連、昆侖、興都庫什、厄爾布爾士、高加索等山脈,南側的喜馬拉雅、喀喇昆侖、蘇來曼、扎格羅斯、托羅斯等山脈;從帕米爾山結向東北,為夾峙於塔里木盆地和准噶爾盆地的天山、阿爾泰山,再經蒙古高原南北兩側山地,與西伯利亞東部諸山脈相連。
②地勢由中部向四周低降為中低山地、丘陵和平原,往西北展現著低平、坦盪的圖蘭平原和西西伯利亞平原,平原以東為起伏平緩的哈薩克丘陵和深受河流切割的中西伯利亞高原;在南部三大半島上,久經侵蝕的古老高原與近代大河沖積平原相間分布,自西向東為阿拉伯台地、美索不達米亞平原、德干高原、印度河-恆河平原、撣邦高原、湄公河平原等;往東,地勢呈階梯狀下降,最後降為中國東部低山丘陵和東北、華北、長江中下游等沖積平原。
③亞洲東緣為一系列向太平洋凸出的弧形列島,大部分由年輕褶皺山脈盤踞,外側鄰接深邃的海溝。在地形和氣候的綜合影響下,河網布局呈現不勻稱輻射狀特點。受地形影響,亞洲的大河多發源於中部山地.高原,呈放射狀流向周邊的海洋,源遠而流長。巨川大河多源於高聳的中部,流向四周,除內流河外,分別注入北冰洋、太平洋、印度洋,河網稠密,多屬夏汛河流,各大河源遠流長,鄂畢河、葉尼塞河、勒拿河、黑龍江、長江、黃河和湄公河的長度均在4000公里以上,其中長江達6300公里,為世界三大長河之一。它們上游穿行於崇山峻嶺之間,形成許多幽深峽谷,水流湍急;下游則沖積成廣大的平原和河口三角洲。內流區廣大,約佔全洲總面積的30%,絕對面積居各洲之首,主要分布在地處內陸、氣候乾旱、地形比較封閉的中亞和西亞。全洲缺乏大的淡水湖群,但湖泊類型多樣,分布廣泛,並有不少名聞世界,如裏海是世界第一大湖(海跡湖),貝加爾湖是世界最深的湖泊,死海是世界含鹽量最高的湖泊和陸地的最低點。作為亞洲地理環境重要標志的植被和土壤,不僅在類型組成上同樣體現了復雜多樣性,它們分布、更替的圖式也反映了全洲地理環境的分異格局。北亞的苔原-冰沼土和針葉林-灰化土是北半球同類型地帶的一部分,東西延伸,南北更替,體現了明顯的地帶性分異規律。自此向南,受地形與距海遠近等非地帶性因素的干擾,分異為沿海(東亞-東南亞)和內陸(中亞)兩個不同的更替序列,前者順應熱量的變化主要為溫帶落葉闊葉林-棕色森林土、亞熱帶常綠闊葉林-紅壤和黃壤、熱帶季風林-磚紅壤化紅壤和熱帶雨林-磚紅壤;後者順應干濕的變化,主要有溫帶森林草原-灰色森林土、溫帶草原-黑鈣土和栗鈣土、荒漠草原-棕色草原土、乾旱荒漠-灰鈣土和荒漠土。在高大山脈和高原區,還具有多樣化的垂直地帶性結構。總之,作為全球最大陸地自然綜合體的亞洲,突出表現了各地理要素類型的多樣性和極端性,通過地帶性差異與非地帶性差異的兼收並蓄、錯綜復雜的交叉關系,構成其特有的地理環境結構圖式。 北美洲大陸明顯分為三大地形縱列帶:
①由一系列山脈和山間高原、盆地組成的科迪勒拉山系縱峙於大陸西部,山系寬廣,高度很大,地形復雜;
②久經侵蝕、中等高度、東北—西南走向的阿巴拉契亞高地列於大陸東部;
③介於上述兩帶之間,展現著起伏平緩的勞倫琴低高原和平衍坦盪的中部平原。縱列的地形結構,對於本大陸氣候、水系以及土壤、植被等的分布具有很大影響。
溫帶大陸性氣候占優勢,廣大地區冬季寒冷,夏季暖熱,氣溫的年較差較大;年降水量適中,多以夏雨為主。但是,北美洲無論在氣溫變化的極端性或是夏雨集中和冬季乾旱的程度等方面,均遜於亞洲。北美洲擁有從寒帶到熱帶和從大陸東岸到西岸的各種氣候類型,在類型的多樣性方面與亞洲不相上下,又具有自己特點。北美洲東部不具備亞洲東部典型的季風氣候而代之以溫帶大陸性濕潤氣候、亞熱帶濕潤氣候和熱帶海洋性氣候;北美洲擁有亞洲所缺失的極地冰原氣候和西海岸溫帶海洋性氣候,但熱帶氣候類型局限,基本上缺失典型的赤道多雨氣候,熱帶乾旱、半乾旱氣候的分布也不如亞洲廣泛。從總體來看,北美洲以亞寒帶大陸性氣候、溫帶大陸性乾旱與半乾旱氣候和溫帶大陸性濕潤氣候分布范圍最廣,合佔全洲總面積一半以上。在地形結構制約和氣候影響下,河網分布以及水系發育規模和程度方面所顯示的地域分異,也具有鮮明的特色。外流區占絕對優勢,與內流區對比懸殊,若不計冰封的格陵蘭島,分別佔全洲面積的96.7%和3.3%。 外流區的大河多數發源於大陸的主要分水嶺落基山,它與東部阿巴拉契亞高地和中北部冰磧區,共同構成略呈H型的分水嶺格局,河流流向「南轅北轍」,「東西揚鑣」,各大流域系統對比明顯。其中中南部墨西哥灣流域系統是北美洲河網稠密的水文區,擁有以全洲第一長河密西西比河為主體的龐大水系,平原廣闊,降水豐富,徑流匯聚,發育歷史較久,大部分地區未受第四紀冰川侵襲,大冰期後又接納密蘇里河和俄亥俄河匯入,更加強了整個水系的發展。西部的育空河、 哥倫比亞河、科羅拉多河、格蘭德河(布拉沃河)等較大水系,大部分流經山間乾旱、半乾旱地區,多峽谷和激流,水系發育表現一定的年輕性。北冰洋流域系統擁有全洲第二長河馬更些河。北美洲淡水湖面積居各洲之首,以多大湖群和屬冰川成因著稱,北部呈弧狀排列的大熊湖、大奴湖、溫尼伯湖、蘇必利爾湖、密歇根湖、休倫湖、伊利湖、安大略湖等,構成世界上規模最大的湖帶和淡水湖群。北美洲植被-土壤類型的組成是氣候類型多樣性的反映,地球上各種植被-土壤類型在本洲幾乎無不具備。從全局來看,又以針葉林-灰化土分布面積最廣,按其所佔全洲面積的比率,則超過世界各洲;其次,冰原和苔原-冰沼土分布之廣也突出於世界各洲,前者僅次於南極洲,後者與亞洲相近;而熱帶類型植被-土壤,無論絕對面積或是佔全洲面積的比率均較小,荒漠型植被-土壤也屬次要。植被-土壤類型的分布與氣候類型的結構格局基本一致,體現了地帶性與非地帶性因素的交互作用。北部高緯度地區,地面起伏不大,水熱條件從北向南逐步變異,冰原、苔原-冰沼土、針葉林-灰化土依次更替,它們是北半球相應自然帶的組成部分。向南進入中緯度地區,大致以西經98°為界,東部和西部不僅各有其氣候和植被-土壤類型,而且它們的排列圖式也處於對立的局面。東部地面比較開展,大部為坦盪平原、低緩高原或高地,氣溫和降水向南遞增,依次出現了溫帶針闊混交林-灰棕壤、溫帶落葉闊葉林-棕壤和亞熱帶常綠林-紅壤或黃壤的更替序列。西部居內陸位置,山地南北縱列,大平原適處落基山雨影地帶,降水量自東向西遞減,落基山以西廣大山間高原和盆地屬半乾旱或乾旱氣候,所以植被-土壤類型的分布排列圖式表現為東西更替、南北延伸的格局,依次是森林草原-淋溶黑土、高草原-黑鈣土、短草原-栗鈣土、半荒漠或荒漠-灰鈣土或漠鈣土。太平洋沿岸地帶,從北向南氣候類型由溫帶海洋性型經地中海型向熱帶乾旱型過渡,植被-土壤類型相應從北向南更替和南北延伸,這是地帶性結構與非地帶性結構的綜合體現。南部中美地峽和西印度群島,地處信風帶,山脈走向與海岸平行,氣候-植被-土壤類型的分異主要導因於向風與背風之別,分屬熱帶海洋性氣候-熱帶常綠林-磚紅壤、紅壤和熱帶干濕季氣候-熱帶稀樹草原-紅褐色土。綜上所述,北美洲地理環境各組或要素均以溫帶類型為主,並突出地體現著溫帶大陸性的特點;北部、東部地帶性分異與西部、南部的非地帶性分異,形成對立統一體,構成了北美洲獨特的地理環境結構圖式。 隨著社會發展、人口增長特別是技術進步,人類對地理環境利用、改造的范圍和深度在不斷擴大。同時,地理環境也更深刻地影響著人類活動。人類的物質資料生產總是在一定的地域上進行的。生產力分布的性質、內容和規模,既受社會經濟規律支配,為生產方式所決定,又受自然條件的制約。由於世界各國、各地區面積、人口、自然條件和自然資源千差萬別,社會制度、發展水平等也各不相同,因而生產力分布這一社會經濟現象呈現錯綜復雜的圖景。
17世紀後,歐美各國相繼出現了資本主義生產方式,其他一些國家的經濟形態中也萌發了資本主義因素。幾次大的科技革命帶來生產力的大發展,世界人口也迅速增長。1600年世界人口為5.45億,1700年為6.10億,1800年為 9.0億,1900年為16.25億,每100年增長率分別為11.9%、47.5%和80.6%;到1984年,世界人口已達47.63億,84年中又增長了193%。人口分布深受自然條件影響,更取決於社會經濟條件的作用。世界人口在各大洲之間的分布一直很不平衡,絕大部分集中在亞歐大陸南半部和非洲。雖然由於人口的增長和遷移,特別是近二、三個世紀中通過對美洲和大洋洲的大規模移民,人類在地球上的居住范圍比過去廣得多了,但世界人口分布的尖銳不平衡性並未有所緩和。總的特點是北半球人口多於南半球,沿海多於內陸,平原低地多於山地高原。北半球中緯度地帶,陸地所佔比重大,氣候條件較好,資源豐富,開發歷史悠久,生產力發展水平較高,是世界上人口最稠密的地帶,北緯20°~40°和40°~60°分別約佔世界總人口的50%和30%。另一方面,世界上尚有35~40%的陸地基本無人居住,平均每平方公里居住不到 2人的地區要佔到總面積的一大半。在各大洲中,亞、歐兩洲分別佔世界總人口58.3%和16.1%,人口密度也最高;非洲佔11.3%,拉丁美洲佔8.3%,北美洲佔5.5%,大洋洲佔0.5%。 其中有四大塊人口稠密區最引人注目,即東亞、南亞、歐洲和北美洲東部,合計僅佔世界陸地總面積的1/7,卻集中了世界總人口的2/3。世界人口分布另一個重要趨勢是農村人口大量湧入城鎮,促使城市化迅速發展。1900年世界城鎮人口比重是13.6%,1984年已上升到41%,而所有城鎮居民點的總面積僅50萬平方公里,佔世界陸地總面積還不到0.4%。
世界上的人口分屬於三大種族,即蒙古利亞人種、尼格羅人種和歐羅巴人種。蒙古利亞人種又稱黃種人或亞美人種,主要分布在東亞、東南亞、西伯利亞和中亞;美洲的印第安人和北極地區的因紐特人(愛斯基摩人)也屬黃種人。尼格羅人種也稱黑種人,主要分布在非洲中南部,美洲的黑人是奴隸貿易時期從非洲販運去的黑奴的後裔;居住在澳大利亞、太平洋島嶼和亞洲東南部邊緣地帶的黑人,也稱棕色人種或馬來-波利尼西亞人種。歐羅巴人種也稱白種人或高加索人種,主要分布在歐洲、北非、西亞和南亞,白種人移民的後裔也成為美洲、澳大利亞、紐西蘭等地區人口的主要組成部分。此外,各大種族之間的交流融合,形成許多混血種人。亞洲中西部和非洲東北部是三大種族的接合部,從古代起就產生一系列過渡性人種類型;在近代,接受大批移民的美洲和大洋洲,人種混雜也很明顯,其中拉丁美洲的混血種人約占總人口一半以上。不同地區的人種由於歷史發展、經濟生活、語言文字和風俗習慣的差異,又形成許多不同的民族。世界上約有2000多個民族,其中人口超過2500萬的大民族有29個,合計約佔世界總人口的2/3;人口不足10萬的少數民族有1400多個,在世界總人口中的比重不到0.1%。 有些國家是單一民族(如蒙古、朝鮮等)或兩大民族並列(如塞普勒斯、捷克斯洛伐克等),大多數國家是多民族(如中國、蘇聯等),也有同一民族分布在許多國家(如阿拉伯民族)。
全世界有200多個政區單位,其中獨立的國家170個左右。按社會制度和經濟發展水平分,當今世界一般分為三種國家類型,即發達資本主義國家、發展中民族主義國家、社會主義國家。它們分別隸屬於資本主義經濟體系和社會主義經濟體系。
發達資本主義國家包括西歐大部分國家,北美洲的美國和加拿大,亞洲的日本和大洋洲的澳大利亞、紐西蘭等國。它們佔世界陸地總面積的24%,佔世界總人口的16.6%,主要分布在北半球的溫帶地區,在世界經濟的地區格局中通稱為「北方」。經濟實力雄厚,合計的國民生產總值約佔世界總額的2/3強(1984),其中約4/5以上又集中在美國、日本、聯邦德國、法國、英國、義大利、加拿大等7個主要國家;多數國家人均國民生產總值在10000美元以上,其他國家也在5000美元以上。物質生產部門結構的顯著特點是工業產值遠遠高於農業產值;在工業內部結構中,製造業居絕對優勢,而製造業中又以重工業為主,礦業和輕紡工業的比重相對較低;農業生產高度機械化、集約化、商品化,勞動生產率較高,畜牧業產值一般高於種植業。在人口的職業構成上,第三產業比重已高達50~60%以上,第一產業多不足10%,第二產業比重約在25~45%,呈現穩定或下降趨勢。這些國家中,僅加拿大、澳大利亞等少數國家經濟的發展建立在本國豐富的自然資源基礎上,多數國家資源貧乏,或者雖有較豐富資源,但因長期開發和消費量過大,供不應求,日益依賴國外。
發展中民族主義國家主要分布在亞洲、非洲、拉丁美洲以及南太平洋和地中海地區,它們佔世界陸地面積的49.9%,佔世界總人口的51.1%。這些國家大部分在上述發達資本主義國家以南,在世界經濟的地區格局中通稱為「南方」。經濟發展水平一般較低,合計的國民生產總值約佔世界總額的1/5左右(1984)。 除部分高收入的石油輸出國以及新興的工業化國家以外,人均國民生產總值多低於1000美元,許多國家低於400美元或甚至不足200美元。資源豐富,農礦業在國民經濟中佔主要地位,不少國家尚未根本改變殖民時期遺留下來的單一經濟局面;製造業薄弱,且以輕紡工業為主;農業技術落後,勞動生產率較低,畜牧業粗放,一般以種植業占優勢,供出口的熱帶經濟作物所佔比重很大,糧食普遍不能自給。在人口的職業構成中,第一產業的比重一般在35~40%以上,高者甚至超過80%,第二和第三產業的比重很低。在對外經濟聯系方面,它們一般是發達資本主義國家農礦原料和燃料的供應地,工業品的傾銷市場。
世界生產力分布尤其是工業生產的分布,在集中與分散的矛盾對立統一的運動進程中向前發展。生產地域的集中,是科學技術和生產力發展到一定水平的必然結果;生產地域由高度集中轉向擴散,也是以生產力的較高發展水平為基礎、以原有的生產集中地域為依託的。就世界范圍來看,工業主要分布在產業革命較早的西歐(如西德魯爾區、法國巴黎地區、英國東南部)、 北美(美國東北部)、日本(南中部太平洋沿岸)、蘇聯歐洲部分。第二次世界大戰以後,這些地區進一步發展,達到高度集中階段,廠礦企業生產趨於大型化、聯合化,興起一系列大的經濟中心和相應的現代化大城市。與此同時,世界工業分布開始了迅速向外擴展的進程,南歐、東歐以及加拿大、澳大利亞的工業有了較快發展,一些發展中國家,如拉丁美洲的巴西、墨西哥、阿根廷等國,以及中國、印度和東南亞各國,不僅采礦業得到突出發展,製造業也取得長足的進展。就各個國家內部而言,則出現了生產力不斷向後進或欠發達地區擴展的趨勢。如美國經濟向南部和西部「陽光地帶」的轉移,日本對北海道和日本海沿岸地帶的開發,法國把西部沿海地帶和中央高原列為國土整治的重點,西德以慕尼黑和斯圖加特為代表的南部經濟重心正在形成,英國北海油田開發對北部蘇格蘭地區經濟發展的推動,蘇聯通過大力開發東部地區而出現的生產力東移,印度南部重工業區的興起,巴西北部亞馬孫河流域的開發,等等。再者,綜觀太平洋周圍的國家和地區,從美國太平洋沿岸各州經濟的迅速發展、日本躍居資本主義世界第二經濟大國和蘇聯生產力的東移,到中國的改革浪潮和對外開放所顯示的巨大威力,東南亞一些國家和地區經濟的高速增長,連同資源豐富、潛力較大的加拿大、澳大利亞等發達國家和墨西哥等拉丁美洲發展中國家,這一切預示著環太平洋地區經濟的迅速崛起和世界生產力分布格局的新發展。

❽ 什麼是自然地理環境的空間結構

水平結構可以抄根據其形狀進行分類: 水平結構可以根據其形狀進行分類:
(1)棋盤式結構。它是由塊狀自然地理單元絕對規則分布構成的最規則的結構類型。這僅存在於近乎均質自然地理
系統中。如平地上開墾的耕地與林帶的組合就是典型的棋盤 式結構。 (2)平行式結構。它是由平行分布的條帶狀自然地理單
元構成的。平行式結構多有相對直的邊界,如熱量帶、垂直
(3)交錯式結構。它是由非平行的條帶狀自然地理單元構成的,多具有不規則的邊界,其組分通常相互交叉。如坡 度不同的地貌區、多流域的山區等。
(4)鑲嵌式結構。它是由塊狀自然地理單元不規則分布 的組成的結構類型。如已退化的草地(草斑和鹼斑鑲嵌分

❾ 成礦地質構造環境的空間變換

現根據區域大地構造演化的分析結果,將本區成礦地質構造環境及空間變換和其中的重要地質作用特點討論如下。

(一)前寒武紀古大陸及被動陸緣(裂陷)環境

前寒武紀早期,華北-塔里木板塊和西伯利亞板塊在新元古代以前可能同屬一個古大陸,它們具有相似的結晶基底、沉積蓋層、古生物群落和古地磁學特徵(劉雪亞等,1995;王荃等,1991)。新元古代中-晚期(大約在600Ma)前,受張裂構造作用的影響,巨大的古陸塊發生裂解,進而形成南和北兩個不同的古陸塊,之間出現了一個廣闊的大洋盆地———古亞洲洋。但兩者之間的分離在某種程度上看,還不徹底,其間還留有多個相對獨立的、從板塊上拉離的小陸塊,有些小陸塊之間以及小陸塊與南北兩板塊之間還具有局部發育的洋殼。此時,兩大古板塊南、北兩側均屬被動型陸緣構造環境,其上還可能發育有邊緣裂陷(谷)。由此可以看出,在這一時期區域上主要處於古大陸及被動陸緣構造環境。位於本研究區之內的幾個古地塊(如錫林浩特、蘇尼特左旗等)雖處於古大洋之內,但大致相當於古大陸環境。相應的成礦作用主要發生在古大陸內部的陸緣(裂陷)地區。但到目前為止,還沒明確的證據表明,區內相關礦床的成礦與該環境直接相關,但作為古大陸邊緣裂陷地區火山-沉積物,如(南)溫都爾廟群可能為此後變質作用發生時形成的相關鐵礦提供了豐富的礦源,區域上則有白雲鄂博巨型稀土礦床形成,由於均在工作區之外,此不多討論。

(二)早古生代溝-弧-盆構造環境

早古生代,古亞洲洋殼和古板塊之間開始了相互作用。據研究,此時介於華北大陸與蘇尼特左旗之間的洋殼是向北俯沖的,隨著洋殼俯沖作用,沿白乃廟—溫都爾廟北部一帶形成島弧,並發育一定規模的火山噴發活動,同時伴有少量加里東期花崗岩類侵入活動;其北則發育弧後盆地,發育有較厚的海相火山-沉積岩建造(北溫都爾廟群);隨著俯沖作用的進行並於早古生代中期,洋殼漸趨閉合,最後於溫都爾廟(南)-西拉木倫地區形成著名的早古生代縫合帶。由此構成了早古生代較為完整的溝-弧-盆相配套的大地構造環境。由於島弧在華北板塊邊緣的增生與拼合,華北板塊的北部邊緣隨之向北遷移。在此期間發生了較強的成礦作用,主要的成礦事件及其產物集中在島弧地區,其次為弧後盆地區。例如在白乃廟島弧帶即形成了著名的白乃廟銅(鉬)礦床、白乃廟金礦床、徐尼烏蘇金礦床、谷那烏蘇銅礦床等(葛良勝,1992;Nie et al.,1999;聶鳳軍等,1993);在溫都爾廟地區則形成了眾多的小型鐵礦床,其中部分可能與縫合帶環境中的蛇綠岩套有密切關系。區域上在西部的化德島弧帶上也不斷有相應的礦床發現。從島弧構造-岩漿活動及相關的成礦作用看,這一次的洋殼俯沖強度還是相對較大的。

(三)中-晚古生代溝-弧-盆及碰撞造山環境

經過早古生代的增生拼合,板塊間的相互作用並未停止。至中古生代,界於增生後的華北板塊與南蒙古地塊間的南蒙古洋開始發生俯沖作用。應該說,其最早的俯沖活動可能在早古生代的某一時期就已開始,並於中古生代時逐步加強。洋殼的俯沖仍然向北,形成了蘇尼特左旗—東烏珠穆沁旗地區的島弧岩漿岩帶,向西並延入蒙古境內。其北部發育弧後(間)盆地。至中生代後期(大約在泥盆紀末—石炭紀初)又一次發生地塊間的增生拼合。縫合帶大致位於索倫山—蘇尼特左旗南—賀根山一線。由此也形成了一套完整的溝-弧-盆構造環境。必須注意到,與此同時,在島弧帶的北部以及局部小地塊的南北兩側,還可能發育一些小的分支洋殼,並也隨著上述縫合帶的形成而先後關閉。還應指出的是,這次洋殼關閉在區域上是自西向東逐步完成的,也就是說當西部的縫合過程完成,海水基本退出後(中古生代初),而東部則還處於殘留海盆並接受沉積狀態。甚至到晚古生代晚期,西部地區已進入縫合後(碰撞造山期的局部)伸展,形成陸緣的局部有限拉張盆地時,東部地區的殘留海盆仍未結束沉積作用,直到古生代末期才最終完成東段的地塊拼合和增生。經過此次增生,南蒙古板塊被增生到華北板塊北緣,華北板塊北部邊緣進一步向北大幅度遷移。

與洋殼俯沖相伴的島弧火山作用較為發育,但分布不均。與之相伴的華力西期花崗岩活動分布也較為廣泛,它包括俯沖期形成的俯沖型岩漿侵入,也包括碰撞期的碰撞型岩漿活動(蘇尼特左旗南部地區),還包括碰撞造山後伸展構造環境中的伸展型鹼性岩漿活動等。同島弧構造-岩漿活動相比,弧後(間)盆地、殘留盆地、造山後伸展拉張盆地內的火山-沉積作用也非常引人注目。同一時代的沉積,不同地區具有相變特徵,不同時代同一地區的沉積作用則體現沉積環境的明顯變化,如從海相過渡到陸相等。在上述不同構造環境中,發生了強烈的不同類型的成礦作用。二連浩特—東烏珠穆沁旗一帶即處於與此次洋殼俯沖形成的古生代島弧帶內,形成了如奧由特、莫若格欽、巴潤蘇格德日圖、阿拉蓋烏拉、准蘇吉花敖包和阿太烏拉銅礦床(點)以及一大批銅礦化異常。其西延進入蒙古境內,更是發現了亞洲最大的斑岩型銅鉬金礦床———歐玉陶勒蓋和其他斑岩型礦床,如察干蘇布爾加等。在晚古生代盆地內部,則形成了許多與海底火山(噴流)-沉積作用相關的鉛鋅銀多金屬礦床以及火山-次火山岩型銅鉛鋅礦床等。由於研究區東部東烏旗地區盆地持續時間長,火山-沉積作用發育,發現的礦床也較多,主要如達賽脫、阿爾哈達、查干敖包、烏蘭陶勒蓋、吉林寶力格等,以及受構造破碎帶控制的蝕變岩型鉛鋅礦床和少量沉積型鐵礦等。盡管部分礦床還發生了明顯的後期成礦作用疊加。此外,在縫合帶構造環境中,還形成了與基性—超基性岩(蛇綠岩系)有關的鐵、銅、金礦床或鉻鐵礦礦床。但到目前止,還沒有足夠的證據表明,在縫合後的碰撞造山階段(以擠壓為主的時期)有較大規模的成礦作用發生。

綜上所述,中晚古生代與早古生代的地塊增生拼合作用對比,發育的過程更長一些,形成的環境更為復雜,地質(成礦)作用類型更復雜多樣因此形成的礦床也較多。

(四)早中生代(造山後)陸內伸展構造環境

早中生代時期,本區在區域大地構造演化的歷史中處於一種過渡期和轉折期。一方面,雖然南蒙古洋已經閉合,本區已變成華北板塊北部的一部分,但區域南北向的擠壓作用並未停止,進入中生代,經歷三疊紀碰撞造山後的隆升後,相繼在晚古生代伸展盆地基礎上進一步發生伸展作用。增生後的華北板塊北部邊緣向北大幅度遷移,北部還發育有蒙古-鄂霍茨克洋,新的洋陸板塊之間的相互作用仍在進行。但由於該洋主體發育於東部,距本區相對較遠,因此其對本區的直接作用較小,而只能通過板塊相互作用過程中應力的遠程傳遞對本區施加影響。另一方面,東部太平洋板塊的活動也漸趨增強,對本區的影響也逐漸有所顯現,盡管還不強烈。總體上看,本區主要處於碰撞造山後的陸內擠壓—伸展交替並以伸展為主的構造環境,但受到北部和東部大洋板塊活動的影響,區域構造線發生變化,自西向東由近EW向為主漸變為以NE向佔主導地位,至東烏珠穆沁旗東部,受太平洋板塊俯沖作用影響強度較大,北東構造形跡開始發育,大興安嶺隆起帶的雛形開始形成。在這種綜合應力條件下,岩石圈殼幔相互作用加強,可能發生了早期的岩石圈拆沉。陸內拉伸盆地進一步發育,接受以陸相為主的火山-沉積作用。研究還表明,自晚古生代碰撞造山及造山後延續而來的中酸性岩漿活動繼續發育,形成了一條晚三疊世強過鋁質花崗岩帶(西起烏拉特中旗,經白雲鄂博、達茂旗,向東一直延伸至化德—蘇尼特左旗一帶,其岩性主要為黑雲母二長花崗岩、正長花崗岩,可見含石榴子石-黑雲母/二雲母二長花崗岩和花崗閃長岩)。同時還伴有強烈的韌性剪切構造活動,自蘇尼特左旗向東至東烏珠穆沁旗地區依序發育多條寬大的韌性剪切構造帶。

從目前的找礦勘查成果看,該階段本區的成礦作用主要與韌性剪切構造活動密切相關,在東蘇旗一帶形成了一系列金礦床(點);其次為與中酸性花崗岩有關,形成了銅-鎢-鉍多金屬礦化,但到目前為止,勘查工作尚未獲得明顯突破,第三為與盆地陸相火山-沉積活動有關形成了銅-鉛-鋅-銀多金屬礦化等。

(五)晚中生代—新生代多元構造動力體制復合環境

隨著北部鄂霍茨克海於中-晚侏羅世關閉,本區全面進入陸內構造活動階段和多元構造動力體制復合的構造環境。其多元性主要表現在:

(1)造山後伸展構造-岩漿活動體制繼續發展:這一體制是自古生代以來的板塊構造活動的繼續。也就是說雖然區域上洋陸板塊間的構造活動已經結束,並全面轉化為陸內活動,但區域上不同拼合塊體間的相互作用仍在發生。

(2)主動大陸邊緣岩漿弧構造體制:這與庫拉-太平洋板塊於此時的持續強烈俯沖活動相關。庫拉-太平洋板塊向歐亞大陸的俯沖作用,在大陸一側形成了典型的溝-弧-盆體系,但其早期(燕山早期)則主要表現為歐亞大陸邊緣形成的醒目的陸緣岩漿弧。由於俯沖作用的進行和俯沖深度的加大,島弧火山作用持續發育,邊緣海盆擴張,陸緣弧上的火山作用中心向前遷移,形成火山岩從內陸到邊緣,時代逐漸變新的分帶特徵。大興安嶺地區NE向強烈火山岩漿作用即是該早期陸緣弧的一部分。而目前的陸緣弧位置已遷移到那丹哈達嶺、中國東部沿海一帶,但弧上的火山岩漿活動主要發生在燕山中-晚期。這時大洋板塊的俯沖對於遠在內陸的二連浩特—東烏珠穆沁旗以至大興安嶺一帶的影響同早期鄂霍茨克海的關閉一樣,由早期的直接效應過渡到遠程效應。

(3)陸內殼-幔相互作用和岩石圈大規模減薄構造體制:研究表明,研究區及其鄰區在晚中生代-新生代發生了強烈的陸內殼-幔相互作用和岩石圈大規模減薄。與之相伴,有大面積玄武岩火山岩噴發,後造山花崗岩發育。地殼快速隆升和地殼表層產生了大規模伸展構造,變質核雜岩、底辟熱隆構造等(肖慶輝等,2006)。上述每一種構造動力體制即表徵為一種地質構造環境,由此可以看出,自晚中生代以來,本區即處於一種復雜的多元構造動力體制復合的背景之下,既有繼承性的,又有新生性的,表現為多種地質構造環境在同一地理空間的疊加。這種復雜的構造環境造成了本區復雜的構造-岩漿活動和多姿多彩的成礦作用,形成了類型多樣,元素組合復雜的不同規模金屬或非金屬礦床。另一方面應注意到,本期發育的多元構造環境均是在此前不同的構造背景基礎上發育,在區域上疊加在前不同類型的構造環境之上,因此在成礦角度看,既有新生性(燕山期),而更多地表現為疊加成礦特徵。這是本區,特別是東部眾多礦床成礦元素組合復雜、礦床成因復雜、礦化類型多樣的根本原因。

熱點內容
鹿特丹港國家地理 發布:2021-03-15 14:26:00 瀏覽:571
地理八年級主要的氣候類型 發布:2021-03-15 14:24:09 瀏覽:219
戴旭龍中國地質大學武漢 發布:2021-03-15 14:19:37 瀏覽:408
地理因素對中國文化的影響 發布:2021-03-15 14:18:30 瀏覽:724
高中地理全解世界地理 發布:2021-03-15 14:16:36 瀏覽:425
工地質檢具體幹些什麼 發布:2021-03-15 14:15:00 瀏覽:4
東南大學工程地質考試卷 發布:2021-03-15 14:13:41 瀏覽:840
中國地質大學自動取票機 發布:2021-03-15 14:13:15 瀏覽:779
曾文武漢地質大學 發布:2021-03-15 14:11:33 瀏覽:563
中國冶金地質總局地球物理勘察院官網 發布:2021-03-15 14:10:10 瀏覽:864