中国末前寒武纪古地理格局

根据古地磁学与地质学方面的资料再造了末前寒武纪800-600Ma期间中国大陆区内4个板块的原始位置及相互关系。     

再论塔里木板块的归属问题

长期以来，对塔里木板块属于华北板块？扬子板块？还是一个独立的板块？一直存在争议。本文根据塔里木板前寒武纪基底的性质，古生代沉积建造序列，生物古地理区系的面貌和古地磁资料认为：（１）塔里木是属于前寒武纪陆壳基底的独立板块，与周边板块之间的存在不同规模的洋盆；（２）早古生代时，塔里木位于南半球，更接近于扬子板块，而远离华北板块（３）在古生代一中生代时，塔里木板块与周边坡板块先后碰撞，直到三叠纪末，塔里     

柴北缘—南祁连地区构造热事件

对柴北缘路乐河剖面新生代沉积物和山前现代河沙中碎屑的锆石U-Pb同位素热年代学研究表明:研究区物源区发育～260、～450、500～600、800～900Ma 4个主要年龄峰值和～1.8、2.5～2.6Ga 2个较小的年龄峰值。结合研究区已有的同位素年龄数据提出:柴北缘—南祁连地区在二叠纪中—晚期遭受了一次较强烈的低温区域构造热事件的改造;柴北缘高压榴辉岩及其相关的地质体隆升到地表的时间晚于上新世;柴北缘—南祁连地区先后主要经历了800～900 Ma的Rodinia超大陆裂解事件,500～600 Ma的泛非区域变质事件和～450Ma的俯冲碰撞变质事件;柴北缘—南祁连地区的主要构造热事件发生在元古代,主要集中在500～600Ma和800～900Ma,表明柴北缘—南祁连地区的前寒武纪基底性质与扬子板块相似,与华北板块完全不同。     

论华南（北部）前震旦纪基本构造格局与演化

华南(北部)古元古代已有物质记录，且可能曾连于一体。古元古代末期吕梁造山运动揭开华南构造运动的序幕，形成以浙江龙泉、江西星子等为代表的古岛，并被随后的中元古代沉积物不整合所覆。地质学及古地磁学证据表明，中元古代中后期或之前其被裂解为扬子板块与华夏板块，各板块具有不同的运动特征。大致在1100一800Ma期间，华夏板块与扬子板块完成拼贴与碰撞，这一称之为与格林威尔相当的晋宁运动标志着华南前震旦纪演化的结束。     

塔里木克拉通基底古隆起构造-热事件及其结构与演化

通过盆地内部锆石U-Pb测年分析表明,塔里木克拉通基底存在2950～ 3100Ma、2100 ～ 2400Ma、1900～2000Ma、1300～1600Ma、900 ～ 950Ma、700～800Ma、540 ～ 560Ma、400～ 500Ma和270～290Ma等9期构造-热事件.中央航磁异常带井下花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄测定发现1908.2±8.6Ma前寒武纪基底,表明盆地内部可能存在古元古代构造-热事件形成的古老花岗岩基底.结合新的地质与地球物理资料综合分析,塔里木盆地前寒武纪具有不同年代、不同类型的基底结构,北部为中-新元古代中浅变质岩基底、中部为古元古代花岗岩基底、南部为新元古代早-中期岩浆岩与变质岩基底、东南部为遭受早志留纪区域变质改造的变质岩基底.井震结合发现塔里木盆地寒武系/前寒武系发育广泛分布的大型不整合,形成塔北与塔南两大前寒武纪基底古隆起,可能与550Ma“泛非运动”相关.塔里木盆地基底古隆起主要经历5期演化,古元古代中期形成克拉通化基底,新元古代早期形成统一的变质结晶基底,寒武纪沉积前两大基底古隆起形成,加里东晚期五大基底古隆起基本定型,海西期以来发生局部调整改造.     

中国大地构造特征的新研究

<正> 1945年以来,著者和他的同事们发表了一系列书刊和论文,阐述中国大地构造演化,探讨中国大地构造的某些突出特点。近年来,随着新资料的迅速积累和受到板块构造学说的启发,著者认为有必要重新考虑一些旧的结论,并对同一课题提出新的观点。由于篇幅限制,在此只能简而叙之。     

中国大陆早古生代构造演化

中国大陆早古生代(中寒武世—早泥盆世)构造期以发生一系列各具特征、分布局限、准同时的构造事件为特征。它们与苏格兰—阿帕拉契亚的加里东事件完全不同,在中国大陆出现了西域板块完成拼合,华夏板块构成统一结晶基底,南扬子板块广泛发育板内褶皱,此时还形成了阿尔泰—额尔古纳碰撞带等重要构造事件,而以中朝和北扬子板块为代表的其他板块则主要表现为稳定沉积,地块运移,并呈离散状态。阿尔泰—额尔古纳带、西域板块、华夏板块以及南扬子板块存在板块汇聚、碰撞或地壳缩短的特征,而中朝、北扬子、羌塘、冈底斯、喜马拉雅等地块则以稳定、离散为主要特征。绝大多数板块基本上保持孤立和离散的状态,这是早古生代中国大陆各个地块构造演化特征截然不同的主要原因。     

塔里木盆地北部志留系碎屑锆石测年及其地质意义

志留系是塔里木盆地第一套砂岩储层广泛分布的沉积盖层,其沉积来源与成因对志留纪构造演化及周边造山带的研究具有重要意义。塔里木盆地北部地区2个志留系代表性样品的碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究表明,志留系具有比较集中的三期物源年龄:中元古代早期1500～1600Ma、新元古代早期750～900Ma、奥陶纪450～500Ma。碎屑锆石定龄表明东部地区志留系物源主要来自阿尔金地区奥陶纪火成岩,而西部塔北地区志留系物源主要来自北部古隆起前寒武纪基底。前寒武纪锆石年龄揭示塔里木板块在新元古代时期与Rodinia超大陆具有相似的聚合与裂解演化史,塔里木北部地区在中元古代存在与Columbia超大陆裂解时间一致的构造-热事件。     

Precambrian microcontinents of the Ural-Mongolian Belt: New paleomagnetic and geochronological data

The knowledge on the early stages of evolution of the Ural-Mongolian Belt (UMB) (Late Neoproterozoic-Cambrian) is a key for understanding of its evolution in the Paleozoic. Unfortunately, this stage remains poorly studied. The tectonic reconstructions of the UMB for this time primarily depend on the views on the kinematics and tectonic evolution of numerous sialic massifs with Precambrian basement in the structure of the Tien Shan, Kazakhstan, Altai, and Mongolia. At present, the concept of the origin of these massifs is largely based on the lithostratigraphic similarity of the Neoproterozoic and Lower Paleozoic sections of the Tarim, South China, and Siberian platforms with coeval sections of Precambrian massifs within the UMB. New paleomagnetic and geochronological data can serve as additional sources of information on the origin and paleotectonic position of the microcontinents. In this paper, we present new isotopic datings and a new paleomagnetic determination for the Neoproterozoic volcanic rocks of the Zabhan Formation from the Baydrag microcontinent in central Mongolia. It is established that 805−770 Ma ago (U-Pb LA-MC-ICP-MS age of zircon) the Baydrag microcontinent was situated at a latitude of 47 ± 14° in the Northern or Southern hemisphere. These data provide new insights into the possible origin of the Precambrian micro-continents in the UMB. Analysis of paleomagnetic data and comparison of the age of the basement beneath various plates allow us to state rather confidently that ∼800 Ma ago the micro-continents of the UMB belonged to one of the North Rodinian plates: Indian, Tarim, or South China; their Australian origin is less probable.     

新疆北部前寒武系划分和对比

库鲁克塔格是新疆北部前寒武系分布较广,地层层序相对完整的地区.作者以库鲁克塔格为地层模型区,以同位素第龄为格架,初步确定了本区群级地层单元的界线及归属.在岩石地层、生物地层、化学地层等各种方法相互印证的基础上,建立并完善了前寒武纪的地层层序.     

新疆大陆基底分区模式和主要地质事件的划分

在同位素年代学和地球化学研究的基础上，概括了1982～2000年间的同位素年代学和地球化学研究成果，特别是1987～2000年"305"项目的研究成果。展现了近年来对新疆大陆前寒武纪基底同位素年代学研究的新成果塔里木北缘灰色片麻岩锆石U-Pb年龄为2600Ma，西昆仑基底石榴黑云母片麻岩中的锆石U-Pb一致年龄则为 （2048±20）Ma，阿尔金灰色片麻岩锆石U-Pb上交点年龄为（1820±277）Ma，测定了东天山星星峡群片麻岩的锆石U-Pb上交点年龄为（1404±18）Ma，与1986年的结果一致（1400±42）Ma，获得西天山温泉群、那拉提群和木扎尔特群混合岩化片麻岩中锆石U-Pb年龄分别为（821±11）～（798±8）Ma，（882±83）Ma和（707±7）Ma；基于Sm-Nd模式年龄统计结果，将新疆大陆基底分为5个区域，即塔里木大陆太古宙－古元古代（3.2～2.2）Ga基底区，昆仑-阿尔金造山带古元古代基底区（2.0～1.8）Ga，天山古中元古代基底区（2.1～1.7）Ga，准噶尔为年轻地壳基底区（1.4～0.7）Ga和阿尔泰古元古代、中新元古代复合基底区（≤2.6～2.4Ga,1.5～0.9Ga）；基于多年研究的积累，并综合了国内外一些可以应用的同位素年代学研究结果，提出以塔里木太古宙大陆地核向南、北逐步增生的新疆大陆地壳基底演化模式；确定了新疆大陆地壳构造演化中15次主要地质事件的时限为（3000～3200）Ma；2800Ma；2600～2500Ma；2200Ma；2000～1700Ma；1400Ma；1000Ma;；800Ma；700～>500Ma；520～480Ma；450Ma；360～300Ma；300～250Ma；210～135Ma；65～5Ma。这些同位素年代学和Nd同位素示踪研究结果无疑将成为进一步探讨新疆大陆地壳构造演化的一些重要依据。     

柴达木盆地构造古地理分析

研究的目的是分析柴达木盆地显生宙构造古地理特征和盆地叠合过程。在寒武纪—泥盆纪 ,柴达木板块处于低纬度区 ,从寒武纪时的南纬 4 1°往北漂移到泥盆纪时的北纬 10 6° ,与塔里木、华北、扬子等块体有较大的纬度差 ,表明柴达木板块在该时期是一个并不隶属于其它任何板块的独立的块体 :与华北板块之间以北祁连洋相隔 ,与塔里木板块之间以阿尔金洋相隔 ,与中昆仑地块之间以东昆仑洋相隔 ,柴达木板块内部也被赛什腾—锡铁山洋所分隔。这些洋盆经历了寒武纪—早、中奥陶世张裂阶段和晚奥陶世—早、中泥盆世聚敛阶段 ,最终于中泥盆世末期闭合。该时期在柴达木盆地内部 ,叠合在震旦纪大陆裂谷盆地之上的是寒武—奥陶纪台地—陆棚相碳酸盐岩和碎屑岩建造 ,生物发育 ;志留纪—早、中泥盆世柴达木盆地以隆起为特征。石炭纪—三叠纪柴达木板块继续北移 ,石炭纪时位于北纬 11 9° ,二叠纪时位于北纬 12 7° ,三叠纪时位于北纬 2 2 2° ,该时期柴达木板块已与华北板块、塔里木板块拼合 ,但与羌塘板块之间以南昆仑洋相隔 ,柴达木处于南昆仑洋的弧后部位 ,叠加在早期盆地之上的是石炭纪—早二叠世滨岸—台地—陆棚相碳酸盐岩、碎屑岩夹煤线。晚二叠世—三叠纪柴达木盆地再度隆升。侏罗纪以来 ,柴达木板块缓慢北     

中国新元古代大陆拼合与Rodinia超大陆

在对前人研究成果分析的基础上,结合对中祁连块块前寒武纪基底的研究,认为新元古代（1000－9000Ma）中国各主要克拉通地块（包括华夏地块、扬子地块、华北地块、阿拉善－祁连－柴达木地块、塔里木地块）曾经通过晋宁期碰撞拼合带发生过一次全面的多块体复杂拼贴。这次拼贴过程是全球性新元古代格林威尔碰撞造山作用和Rodinia超大陆形成过程的一个组成部分。新元古代拼合的古中国地块在当时位于Rodinia超大陆中北部澳大利亚、劳伦提亚和西伯利亚克拉通地块之同。中国的各主要克拉通地块只不过是巨型格林威尔碰撞带之中夹裹的一些小型地块,且都处于新元古代晚期Rodinia超大陆破裂的中心部位,这些正是中国大陆上克拉通地块活动性大的早期地质背景。     

俯冲陆壳部分熔融形成埃达克质岩浆

在岛弧背景,埃达克质岩浆形成于俯冲洋壳板片的部分熔融已得到共识,但在大陆碰撞背景,埃达克质岩浆是否形成于俯冲陆壳的部分熔融尚未有研究报导。对祁连山东南部关山花岗岩（229 Ma）的地球化学和岩石成因研究提供了俯冲陆壳部分熔融形成埃达克质岩浆的一个实例。关山花岗岩以高K（K2O=4.12%~5.16%,K2O/Na2O=0.97~1.64）、高Sr/Y比值（13.6~84.1）、低Y （6.8×10-6 ~15.7×10-6 ）和低HREE（eg. Yb=0.62×10-6~1.31×10-6）为特征,并具有强分异的稀土元素组成模式[（La/Yb）N=17.5~41.6]和演化的Sr-Nd同位素组成[初始87Sr/86Sr=0.70587~0.70714, εNd（t）=-10.9~-5.16, tDM=1.10~1.49 Ga]。这些地球化学特征表明关山花岗岩属于大陆型（C型）埃达克质岩石,而明显不同于俯冲洋壳板片或底侵玄武质下地壳部分熔融形成的埃达克岩。关山花岗岩Pb-Sr-Nd同位素组成与商丹断裂北侧的祁连山前寒武纪基底岩石、早古生代火山岩和花岗岩类存在显著差异,但类似于商丹断裂南侧秦岭早中生代花岗岩类的Pb-Sr-Nd同位素组成,由此认为具有埃达克质的关山花岗岩的岩浆来自于南部俯冲陆壳物质的部分熔融,并提出了大陆碰撞背景中埃达克质岩浆产生的一个新的地质模型。     

塔里木盆地塔中志留系柯坪塔格组物源示踪:碎屑锆石U-Pb年代学证据

目前对塔中志留系物源的认识仍存在不确定性.利用LA-ICP-MS分析技术对塔里木盆地塔中地区志留系柯坪塔格组2件样品开展碎屑锆石U-Pb年代学研究.结果表明塔中志留系碎屑锆石主要为岩浆结晶成因,锆石年龄主要分布在早古生代460~490 Ma、新元古代760~1 000 Ma、古元古代1 600~2 200 Ma及新太古代晚期-古元古代早期2 400~2 600 Ma四个时期,其中新元古代760~1 000 Ma碎屑锆石年龄占绝对优势（56.8%）,峰值~850 Ma.结合志留纪时期塔里木板块南北缘的板块动力学背景,通过盆内构造演化及地貌特征的分析以及和潜在源区锆石年龄的详细对比,确定塔中志留系碎屑锆石主要来源于塔里木盆地西南缘的铁克里克隆起构造带.      

古阿尔金断裂的岩石构造依据及意义

本文把元古宙阿尔金断裂称为古阿尔金断裂,以区别于第三纪以来左旋剪切的阿尔金断裂。古阿尔金断裂具有右旋剪切的运动学特点,规模大,至少影响到地壳中部层次,并伴有同剪切就位的伟晶岩体。由于塔里木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞在时间上晚于柴达木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞,所以古阿尔金断裂是在新元古代超大陆汇聚过程中,塔里木地块相对于柴达木地块大规模东移在地块边界走滑剪切的产物。     

中天山基底与塔里木克拉通的构造亲缘性

中天山基底与塔里木克拉通的构造亲缘性问题涉及中亚大地构造单元的划分,倍受学术界关注.在诸多学者的研究基础上,特别是塔里木北缘物质成分和年代学成果基础上,通过区域地质调查,对托克逊县干沟与和静县阿拉沟两地的前南华纪地层序列及其岩石组合进行了专门研究,并筛选出4件浅变质砂岩样品做碎屑锆石U-Pb测年研究,获得165组年龄数据.结果表明,发育在中天山地区的前南华纪地层序列、岩石组合、地层接触关系、沉积环境与塔里木北缘的基本一致,可比性好,揭示了二者之间密切的构造亲缘性.其Th/U比值密集分布在0.4～4.0,表明岩浆锆石占绝大多数.锆石U-Pb测年产生了4个年龄峰值,分别为950Ma、1 550Ma、1 920Ma和2 480Ma,表明中天山较好地保存了元古代的4次重大构造-岩浆活动信息.这些年龄峰值在塔里木陆块均有对应岩浆体的发育,也与塔里木周缘的前寒武纪年龄谱吻合,进一步佐证了中天山基底与塔里木克拉通曾经是一个统一块体的认识.结合区域构造分析,认为中天山陆块是在南华纪以来,逐渐从塔里木克拉通拉张裂离出来的;伴随早古生代天山洋的俯冲,一个奥陶纪-志留纪火山弧发育在这个裂离的中天山陆块之上.     

Formation and evolution of the Eastern Kunlun Range,northern Tibet: Evidence from detrital zircon U-Pb geochronology and Hf isotopes

The Eastern Kunlun Range, as a high-elevation and granitoid-rich tectonic element in northern Tibet, records Paleozoic–Mesozoic amalgamation process of the East Asia continent and Cenozoic uplift of the Tibetan Plateau. However, Precambrian evolution of the Eastern Kunlun remains poorly understood and relations between Eastern Kunlun and adjacent terranes (e.g., Qaidam and Qilian) during the Phanerozoic accretion process are still highly controversial. We use detrital zircon U-Pb geochronological and Hf isotopic data of Proterozoic and Paleozoic metasedimentary rocks from the Eastern Kunlun Range, to reconstruct its origin and subsequent evolutionary history. Detrital zircons of the Proterozoic rocks are dominated by early–middle Neoproterozoic ages (700–1000 Ma), with two age peaks at ca. 800 Ma and ca. 920 Ma and εHf(t) values ranging from −10 to 5. The youngest detrital zircon ages (648–788 Ma) demonstrate that these investigated Proterozoic strata, which were previously mapped as Paleoproterozoic to Mesoproterozoic, were most likely deposited in the middle–late Neoproterozoic. Abundant 0.9–1.0 Ga detrital zircon crystals are consistent with those crystalline rocks of similar ages across the Kunlun-Qaidam and Qilian terranes, which are generally interpreted as the product of Grenvillian orogenesis. These findings support the hypothesis that these terranes were probably within a single continental landmass (named as KQQ block) during the Neoproterozoic. The high similarity of detrital zircon ages, Hf isotopes and Neoproterozoic lithostratigraphy between western Yangtze and KQQ blocks, supports a temporary connection of the KQQ block to western Yangtze in Rodinia supercontinent. Detrital zircons of the analyzed Paleozoic rocks are characterized by 390–490 Ma age populations. These results, in combination with published granitoids data of the northern Tibet, favor a scenario in which the Kunlun-Qaidam and Qilian terranes underwent separated subduction and accretion processes during the late Cambrian–Devonian, but together formed an upper plate to northward subduction of the Paleo-Tethys during the Permian–Triassic.     

江南造山带新元古代中期(830～750Ma)岩浆活动及对构造演化的制约

连接扬子地块和华夏地块的江南造山带是华南前寒武纪最重要的构造单元,其形成和演化长期以来备受关注。在江南造山带的范围内广泛发育了新元古代岩浆岩,它们是探讨江南造山带构造演化的重要对象,但其成因和形成的构造背景却备受争论。本文系统收集和分析了江南造山带830~820 Ma花岗岩、800~780 Ma酸性岩和800~750 Ma基性岩的地球化学数据。研究表明,不同时间段的岩石成因类型存在系统差异,830~820 Ma的花岗岩主要为S型花岗岩,800~780 Ma的酸性岩主要为A型酸性岩,而800~750 Ma的基性岩以拉斑系列和碱性系列为主,并在构造判别图中显示了板内玄武岩(WPB)和洋中脊玄武岩(MORB)的特征。综合同位素年代学、岩石地球化学和沉积学等学科领域的研究成果我们认为:扬子北缘和西缘应先于东南缘在1000~900 Ma期间发生碰撞,而此时的东南缘仍为活动大陆边缘;直到~830 Ma,扬子地块与华夏地块沿江南造山带发生拼贴,但只是陆-弧-(微)陆之间的"软碰撞",而无山脉隆升和高级变质作用,各个块体之间处于"联而不合"的状态,大洋岩石圈拆沉之后的软流圈上涌和由拆沉所引起的拉张作用导致了上覆岩石圈和陆壳发生部分熔融,产生了江南造山带830~820 Ma的S型花岗岩;随着全球Rodinia超大陆的裂解,~820 Ma,华南裂谷盆地开启,并在随后的裂解过程中发育了大量与伸展有关的800~780 Ma A型酸性岩和基性岩脉/墙,而其明显高于同时代MORB源区的地幔潜能温度显示,导致Rodina超大陆裂解的地幔柱可能对该时期岩浆岩的地幔源区有一定影响;随着拉张作用的不断加强,出现了760~750 Ma碱性系列和具MORB特征的基性岩,此时的软流圈地幔既提供热量又有物质供应。