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【黄岛讲坛(第42期)】杨树锋讲述环青藏高原盆山体系的构造特征及关键科学问题
发布时间:2019-04-26 15:50:37点击数:字号:
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会议报告人 审核人 蒋大森
学术报告 简介

杨树锋作题为“环青藏高原盆山体系的构造特征及关键科学问题”的学术报告姜英慧摄影

【本站讯】4月24日,中国科学院院士、构造地质学家杨树锋教授做客第42期黄岛讲坛,为师生作题为“环青藏高原盆山体系的构造特征及关键科学问题”的学术报告。副校长操应长出席并主持讲坛。

慧眼独具,提出环青藏高原盆山体系概念

杨树锋院士认为,由于印度板块向欧亚板块俯冲,形成了青藏高原隆升区、环青藏高原造山带挤压隆升-盆地沉降、构造稳定区和环西太平洋伸展裂谷区四个大的区域构造单元。在研究这一地质现象时,地质学家更多地关注青藏高原内部,而石油人则将眼光投放到含油气盆地中。着眼于构造变形和油气勘探,杨树锋院士研究团队提出了环青藏高原盆山体系概念,其是具有盆山地貌特征的一种特殊类型构造体系。

杨树锋院士以美国西海岸盆-岭省为例,类比解释了环青藏高原盆山体系构造特征。“盆-岭省是北美地区的一个构造域,始形成于早中新世的构造伸展作用,主要指由一系列互相平行的窄的断块山系与宽的谷地或(盆地)构成的特殊构造体系。”他提出,“盆山构造体系也可以是与挤压构造有关的逆冲断层体系。”与之相似,印度板块与欧亚板块碰撞引起了广泛的陆内变形,导致环青藏高原盆山体系形成。

杨树锋院士进一步详细阐述:“环青藏高原盆山体系是位于中国中西部地区一个以新生代强烈挤压变形为主要特征,空间规模可以与青藏高原相比拟的大型构造域,主要由复活后的古造山带、前陆冲断带和小型克拉通盆地三个基本构造单元组成。”环青藏高原盆山体系构造特征主要表现为:地壳物质在碰撞挤压作用下,分别向北向东滑移,伴随大规模的走滑-逆冲断层活动并造成巨型山脉隆起和盆地挠曲沉降;在盆、山结合部位,大型前陆冲断带活动造成地层遭受挤压褶皱并发生逆掩,发育大量再生前陆盆地。

层层深入,明确环青藏高原盆山体系特征

杨树锋院士详细介绍了环青藏高原盆山体系五个方面的特征:资源丰富、规模宏伟、时代年轻、过程复杂、环境影响巨大。

他通过具体数据向大家介绍了环青藏高原盆山体系油气资源丰富、规模宏伟的特征,“据最新资评结果,环青藏高原盆山体系常规天然气资源量占全国的88.2%,非常规天然气资源量达到86.8亿方。”通过一系列平剖面图件和数据表格展示,杨树锋定性、定量阐述了环青藏高原盆山体系形成时代年轻这一特征,例如,塔西南造山带的隆升发生于约20Ma,库车造山带的隆升发生于约25Ma,准南造山带的隆升发生于约10Ma。通过环青藏高原盆山体系西段、中段和东段的对比分析,杨树锋院士分别解释了西、中、东三段的应力传播与构造演化过程,并选取塔西南、川西和酒泉盆地金佛寺-合黎山等实例,阐述了造山带隆升和前陆盆地沉降之间的耦合关系及复杂形成过程。他指出,局部地区的构造复杂性随着膏盐岩的发育而显著增强,由于膏盐层滑脱层控制导致分层构造变形这一特点,浅层主要发育盐相关滑脱褶皱变形,深层则发育薄皮叠瓦逆冲构造。他同时提出,环青藏高原盆山体系对环境有着巨大影响,典型地貌特征就是“八大沙漠”的发育,即塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、柴达木盆地沙漠和库木塔格沙漠。

研精致思,提出六大关键科学问题

针对环青藏高原盆山体系,杨树锋前瞻性地提出了在未来研究中值得关注的六个科学问题:环青藏高原盆山体系深层结构、环青藏高原盆山体系盆山过程及其形成机制、喜山期盆地构造对天然气成藏的控制机理、环青藏高原盆地群晚期成藏与大型天然气田分布规律、环青藏高原盆山体系造山带金属矿产资源成矿机制、环青藏高原盆山体系环境效应。

针对环青藏高原盆山体系深层结构,杨树锋列举了前人研究中针对帕米尔高原东部公格尔山近南北走向伸展系统提出的理论模型,如印度俯冲板块后撤和拆离模型、俯冲边界转换断层模型。在探讨环青藏高原盆山体系盆山过程及其形成机制时,他认为,“即使是同一造山带,其两侧的构造过程也不一致。”他以天山为例,将南天山和北天山的缩短率进行对比分析,举例阐释了这一科学问题的复杂性。环青藏高原盆山体系是喜马拉雅运动形成的全球范围内最大的陆内构造变形区域,盆山体系构造变形复杂,成藏过程和圈闭落实非常困难,已开展的研究项目往往聚焦于多旋回叠合盆地研究,强调盆地演化的多期性和复杂性,而喜马拉雅运动后,环青藏高原盆山体系基本定型,周缘大型油气田最终形成。通过展示塔里木盆地南北向结构剖面,杨树峰解释了克拉通盆地与前陆盆地的叠合关系,初步阐释了喜山期盆地构造对天然气成藏的控制机理。

杨树锋院士最后指出,环青藏高原盆山体系是新生代大陆碰撞导致远距离陆内变形的典型代表,是解剖大陆构造变形过程和丰富大陆动力学理论的重要窗口,是研究构造过程、地貌演化与气候变化相互作用的最理想地区之一。环青藏高原盆山体系的相关科学研究,将服务于我国中西部油气与矿产资源勘探和地质灾害监测,并为“一带一路”战略做出贡献。

杨树锋,中国科学院院士,构造地质学家,浙江大学地球科学学院教授、博士生导师,教育部含油气盆地构造研究中心主任,享受国务院政府特殊津贴。主要从事构造地质学的研究和教育工作。提出了“成对花岗岩带”概念,揭示了不同成因类型花岗岩高温高压下物理性质变化规律,丰富了花岗岩成因理论;发现了塔里木大火成岩省,并提出了大火成岩省与特提斯构造演化的关系,丰富了大火成岩省成因理论;提出了板块碰撞远距离效应控制下的中国西部冲断带构造变形特征与控油气作用规律,为我国西部早古生界推覆体下寻找油气提供了理论支持,并为勘查所证实。获国家自然科学奖三等奖、教育部高等学校自然科学奖一等奖、浙江省科技进步奖、国家级教学成果奖等,并获“全国模范教师”“全国师德标兵”等称号,2011年获浙江大学最高荣誉奖“竺可桢奖”。

【 作者:孙伟 姜英慧、徐洁、裴仰文 来自:科技处 地球科学与技术学院 科技处  责任编辑:姜洪明 审核:蒋大森】

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