印度尼西亚构造地质(中文版)

印尼西部，尤其是苏门答腊岛和婆罗洲，内有大部分印尼最古老的岩石。 苏门答腊：基底
苏门答腊代表着马来半岛的地质学延续，大范围分布着古生代和中生代的 露出岩。地表最古老岩石是石炭纪的沉积岩，但在马六甲海峡的石油钻孔中， 报告发现可能为泥盆纪的岩石，苏门答腊中心地区钻孔中的花岗岩石为志留纪
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的。岩脉中的捕虏岩，沉积物中的花岗岩碎屑，和苏门答腊不同地区的高品质 变质岩，显示为前石炭纪的结晶基底，与马来半岛之下深层的原生代的基底类 似。
巽他大陆：白垩纪的花岗岩石 白垩纪的花岗岩石广泛分布于 Schwaner ft脉，沙捞越西部，巽他陆架和泰
国—马来西亚半岛。一般认为是活跃地缘类安第斯ft岩浆作用的产物，但分布 于很大的区域，而不太可能是俯冲地带。这些花岗岩很可能是白垩纪时在婆罗 洲，爪哇东部和苏拉威西岛侵入的大陆片段，经碰撞后的岩浆作用形成。
苏门答腊，爪哇，加里曼丹，苏拉威西岛：白垩纪活跃地缘 这个白垩纪时的活跃地缘，从苏门答腊延伸到爪哇岛西部，然后继续向东
北穿过婆罗洲东南部进入苏拉威西岛西部，证据是在爪哇岛中部，加里曼丹东 南部的 Meratus ft脉和苏拉威西岛西部分布着的白垩纪时高压低温俯冲作用形 成的变质岩。苏拉威西岛西部和爪哇岛东部（图 4）下面，一部分是太古代地 壳，地化和锆石定年显示，此地壳来自于澳大利亚西缘。此陆块与巽他大陆碰 撞后，在白垩纪晚期，俯冲作用停止了。
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图 2 显示印尼地区地势和海洋水深的数值地形图。与图 1 比较构造和地理特征
巽他大陆 印尼内部（图 2），尤其是爪哇海，巽他陆架，和周围突出的，但低地形的，
苏门答腊岛和加里曼丹（印尼婆罗洲）区域，大都没有地震和火ft活动（图 1 和图 3）。此构造安定地区组成了此地区的大陆中心，即巽他大陆。
巽他大陆向北延伸至泰国-马来半岛和印尼，在更新世形成了露出的大陆。 大多数巽他陆架比较浅，水深显著小于 200 米（图 2），缺少地形起伏使人误认 为这是块稳定区域。巽他大陆通常被描述为一个地理屏障或是稳定地层，但是 地质观察，热流和地震断层摄影术显示并不是这样。新生代时期，沉积盆地的 深处地层和局部但广泛分布的造ft提升作用，发生过显著变形。不像广为人知 的地理屏障或稳定地层（如波罗的海和加拿大），巽他大陆下没有形成于前寒武 纪的冰冷的厚厚一层岩石层支撑。其内部有高表面热流值，一般高于 80mW 每平 方米。在印尼边缘，高热流值反映的是与俯冲作用相关的岩浆作用，但巽他大 陆高热的内部可能是造成的。高上地壳热流是由放射性花岗岩及其侵蚀作用的 产物，以及沉积物的绝缘作用还有高地幔热流形成的。P 和 S 波形地震断层摄 影法显示，巽他大陆此地区的岩石圈和下伏软流圈移动速度较低，与此对照， 印度和澳大利亚大陆西北部和东南部的岩石圈更冷更厚。如此低的地幔速度通 常解释为高温的原因，这与地区高热流一致，但也部分反映了不同的组成物质 或更高的挥发物含量。
苏门答腊：华夏系和冈瓦那陆块 在苏门答腊西部，古生代沉积年代范围为石炭纪到三叠纪，二叠纪的火ft
岩与华夏系有联系。这些被认为组成了印度支那—东马来半岛陆块的一部分 （图 4），是冈瓦那大陆在泥盆纪时分离出来的，在石炭纪时，位于温暖的低纬 度热带地区，形成了独特的植物群落。
与之相比，在苏门答腊东部，包括卵石泥岩的石炭纪沉积，认为是形成于 冰川时期的混积岩。这些表明与温度较低的冈瓦那大陆有关。石炭纪的岩石和 相关的二叠纪和三叠纪的沉积物属于滇缅泰马陆块（图 5）。滇缅泰马陆块在石 炭纪处于高南纬度，在二叠纪与冈瓦那大陆分离，并与印度支那—东马来半岛 陆块碰撞，在三叠纪时已与华北华南陆块合并。
苏门答腊：三叠纪碰撞 滇缅泰马陆块和印度支那—东马来半岛陆块的碰撞，是印尼地质演进的第
一步。泰国—马来西亚锡带内广泛分布的花岗岩石一直延伸到印尼西部，是俯 冲作用和碰撞后有关的岩浆作用的产物。
苏门答腊：中生代 中生代沉积记录有限，但仍显示巽他大陆大部，包括印尼大部分地区是突
出地层。在中生代，苏门答腊地块重组，很可能是由于活跃地带的走滑断层。 同位素测年显示，发生过数次花岗岩的岩浆作用，推测于侏罗纪和白垩纪，发 生在类安第斯ft脉的地区。海洋沉积岩沉积在洋内弧，洋内弧与苏到苏门答腊南端。
图 1 印度尼西亚地理和周围地带，显示现代构造边界和火ft活动。印尼以绿色标出，临近国家为灰白色。 等水深线为 200 米，1000 米，3000 米，5000 米和 6000 米。印尼三大著名火ft爆发地点以红字标出。红 色箭头指的是板块会聚载体，有印度板块和菲律宾海板块相对于欧陆板块，和澳大利亚板块相对于太平洋 板块。在帝汶岛没有什么推力。斯兰岛槽和弗洛勒斯岛-韦塔岛峰是活跃推力地带。
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图 3 1964 年到 2000 年的印尼的地震活动。等水深线为 200 米到 6000 米
图 4 印尼地区的演变。滇缅泰马和东马来亚-印度支那陆块在三叠纪时碰撞。额外地壳覆盖到了巽他大 陆中心，主要是由于后来大陆块的碰撞。现代活跃变形地带以黄色标出。此复杂板块边界地区内以灰色标 出的地区，下面是新生代的海洋地壳。
印度尼西亚地质
罗伯特·霍尔 伦敦皇家霍洛威大学
印度尼西亚位于欧亚大陆的东南边缘，地质情况复杂。其邻接构造活跃地 区，特点是由于俯冲作用造成的地震和火ft作用频繁。西印尼主要是由大陆地 壳支撑，而在东印尼地区，更多的是弧形地壳和蛇绿岩层，和一些年轻海洋盆 地。3 亿年前，冈瓦纳大陆超大陆块与欧亚俯冲边缘相撞，裂开的地层片段重 组形成了印尼群岛。现代印尼地质明显是新生代时在此边缘俯冲与碰撞的结果。
婆罗洲：中生代碰撞 西南部的婆罗洲（图 4）可能是三叠纪巽他大陆的东部，或者它可能是于白
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垩纪早期加入的大陆块，处于纳土纳群岛向南延伸的缝隙上。古生代的主要代 表是石炭纪到二叠纪的变质岩，尽管在加里曼丹东部发现了河里的鹅卵石是泥 盆纪的石灰岩。白垩纪的类花岗岩石深成岩体，与火ft岩有关，侵入了婆罗洲 西南部的 Schwaner ft脉的变质岩层。在北边，加里曼丹的西北部，或称古晋地 区，含有富含化石的石炭纪石灰岩，二叠纪到三叠纪的花岗岩，三叠纪的海相 页岩，含菊石的侏罗纪沉积岩和白垩纪混成岩。在沙捞越，三叠纪的植物群落 显示华夏系联系和与印度支那相关。古晋地区可能标志着俯冲地带从东亚一直 往南，在此蛇绿岩，岛弧，和微大陆地壳片段在中生代时互相碰撞和变形。
现代地质构造背景
印尼是由超过 18000 个岛屿组成的巨大群岛，从北纬 6 度到南纬 11 度穿过 赤道，从东经 95 度到 141 度，延伸超过 5000 公里（图 1 和 2）。其位于三大主 要板块的交界处：欧亚大陆，印度-澳大利亚，和太平洋-菲律宾海（图 1）。在 印尼西部，位于欧亚和印度板块边界上的是巽他海沟（Sunda Trench）。位于苏 门答腊岛与此海沟平行的是右行走滑的苏门答腊断层，在海沟和与海沟平行处 的进一步向北运动，将斜板收敛分割成普通收敛，形成了此断层。苏门答腊岛 的大部分主动变形位于巽他海沟和苏门答腊断层之间。与此相反，爪哇岛东部， 主动变形发生于宽可达 2000 公里的一复杂缝合带中，包括一些小板块和多重俯 冲地带；板块边界（图 1）为一些海沟和另一个主要走滑带，左行索龙(Sorong)断 层，从新几内亚延伸到苏拉威西岛。全球定位系统测量显示印尼板块间有很高 的相对移动速度，一般超过了每年几厘米。
新第三纪：爪哇岛—苏门答腊岛 在中新世的早中期，在巽他弧的爪哇岛—苏拉威西岛区域，火ft活动大大
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层，侵蚀作用广泛分布；最古老的新生代岩层一般不整合地位于白垩纪或更老 的岩层之上。俯冲作用的迹象很少，尽管在苏门答腊和苏拉威西岛有很少一点 的火ft活动。在新生代开始时期，大部分印尼周围都是不活动地缘。
始新世俯冲作用开始 在白垩纪时期，印度向北移动，并在新生代早起与亚洲碰撞，但又转到苏
门答腊西部。大约 4500 万年前始新世时，澳大利亚开始迅速向北移动。此时， 印尼之下地层北方向的俯冲作用重新开始，在活跃地缘产生了广泛分布的火ft 岩。巽他陆弧从苏门答腊延伸，穿过爪哇岛和苏拉威西岛北海湾，一直到太平 洋西部。从始新世到中新世早期，太平洋西部，澳大利亚北部远端的哈马黑拉 岛弧位于北倾俯冲作用区上，是活跃地带。
长时间俯冲作用的影响 上地幔移动速度和热流观察显示，此地区下是由薄而不稳固的岩石层支撑。
作为对比，在印尼之下的下地幔，移动速度异常快，显示俯冲岩层的积累。 这些特点是印尼边缘长时间俯冲作用的结果。活动地缘是岩浆作用，加热
和弱化的结果，但是疲软岩层从火ft区延伸数百公里。此岩层的特点，连同导 致大陆演变的发生于俯冲作用边缘的反复碰撞一起，对印尼形成有重大影响。 印度尼西亚的前新生代历史
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中新世：大陆碰撞 在中新世早期，由于碰撞蛇绿岩被置于苏拉威西岛的澳大利亚和巽他大陆
板块之间，还有更远的太平洋东部的澳大利亚大陆板块和哈马黑拉岛弧之间。 苏拉威西岛的蛇绿岩层是巽他大陆和澳大利亚板块之间前弧段和大洋地壳的残 留物，而摩鹿加群岛北部的蛇绿岩是菲律宾板块弧的片段。中新世早期更迟些 时候，北婆罗洲和南中国广大的被动大陆边缘相碰撞，在苏拉威西岛东部和婆 罗洲形成了ft脉。最早的澳大利亚大陆地壳在印尼东部侵入（图 5），但随着澳 大利亚向北移动，在印尼东部发生延伸变化，微型大陆断块沿着平移断层移动 带来的小型碰撞使得地质更加复杂。在巽他弧，爪哇岛的火ft活动减弱了几百 万年时间，在随后中新世后期，苏门答腊到班达弧的火ft活动又增强了。
火ft和地震活动
通过地震带和火ft带（图 1）大体上可很好地界定俯冲地带，地震带深可达 600km（图 3）。自从公元 1500 年，印尼至少有 95 座火ft爆发过，大部分位于 下降的岩石圈板块之上 100 公里到 120 公里之间。火ft爆发指数（VEI）超过 4
的巨大爆发次数记录有 32 次；其中 19 次是过去 200 年间爆发的，包括 1815 年 的 Tambora 火ft爆发（VEI=7）和 1883 年的 Krakatau 火ft爆发（VEI=6）。位于 松巴哇岛(Sumbawa)的 Tambora 火ft，因其对全球气候的影响而广为人知，其 1815 年的爆发造成了北半球的“无夏之年”，致使庄稼歉收，导致饥荒和人口 流动。74000 年前苏门答腊岛的 Toba 火ft爆发甚至更大（估计 VEI 为 8），是地 球过去 2 百万年内最大的一次火ft爆发。
印度尼西亚的新生代历史 印尼大部覆盖着新生代的岩石。这些岩石位于巽他大陆及其周围的沉积盆
地中。这里有俯冲地缘处火ft活动的产物，有蛇绿岩，弧岩，和碰撞时侵入的 澳大利亚地壳层。
对白垩纪晚期和古新世所知甚少，这是因为缺乏此年代的岩石。从苏门答 腊到苏拉威西岛，巽他大陆南部可能是白垩纪晚期和新生代早起最为突出的地
同样在始新世时，在巽他大陆的北端，原中国南海的南向俯冲作用开始。 从婆罗洲西南部向北带来的沉积物储存在此活跃地缘的深海地层中。新生代早 期加里曼丹的火ft活动时期和特点尚不明确，但可能与此俯冲作用有关。
始新世断裂作用 在巽他大陆内部，广泛的断裂作用始于与俯冲作用相近的时期，并导致了
很多沉积盆地的形成。这些盆地，有些深度超过了 10 公里，充满了新生代沉积 物，并富含碳氢化合物。其中一些最大的盆地位于苏门答腊，爪哇岛的近海地 区，和加里曼丹东部。在巽他大陆东南部，始新世断裂作用导致婆罗洲和苏拉 威西岛西部的分离，从而形成了孟加锡海峡（图 2），到渐新世时，加里曼丹东 部大部和海峡成为了广大的深水地区。在苏拉威西岛西部，浅海沉积继续，在 南部海湾有大量的台地相石灰岩。海峡的南部相对狭窄（大约 1 公里），底下是 大陆地壳。海峡北部与西里伯斯海相连，但尚不清楚其下层是海洋地壳还是延 伸的大陆地壳，因为在 2.5 公里深的海床之下有深达 14 公里的沉积层。现今孟 加锡海峡是太平洋至印度洋水流和热流的主要通道，在生物地理学上有重要影 响。标志着亚洲和大洋洲动物群的重要边界的华莱士线，就是随着孟加锡海峡 向南，并穿过巴厘岛和龙目岛之间的。