陆-陆碰撞造山带动力学成因机制的物理模拟实验

报道了利用自行研制的ＧＪ １ 型物理模拟实验装置实施的陆 陆碰撞造山带形成和演化动力学过程的最新实验结果。实验结果表明,陆 陆碰撞是岩石圈或地壳缩短和增厚的主要机制之一。在地幔对流派生的拖曳力和板块相互运动产生的压缩力以及其它附加力的联合作用下,模型长度和厚度分别缩短４５ ％ 和增厚８５ ％ 是可能的。推覆造山作用有可能将下地壳的岩石物质和构造推覆到上地壳或地表,形成在地表可观察到的韧性剪切带构造。推覆体中的逆冲断层系往往沿最为发育的一组剪切面形成和演化,被叠置或双重地层的形成使地壳厚度明显增加。实验结果展示出推覆造山带、俯冲带和混杂岩带三个主要构造单元的形成和演化的动力学过程,以及它们之间的构造动力学和几何学关系。认为：陆 陆碰撞造山带是在地幔对流派生的拖曳力和板块相互运动产生的压缩力以及其它附加力联合作用下形成和演化的,大洋闭合和二个大陆之间的对接与碰撞导致了造山作用的发生,混杂岩带的形成和演化与洋壳俯冲作用密切相关。     

陆-陆碰撞造山带双前陆盆地模式——来自大别山、喜马拉雅和乌拉尔造山带的证据

大陆碰撞造山带不同的构造演化阶段往往形成不同成因类型的周缘前陆盆地 (系统 )。根据对几个典型大陆造山带的研究 ,我们把大陆碰撞造山带的构造演化过程分为陆 -陆拼接和大规模陆内逆冲推覆 (陆内俯冲 )两个阶段 ;早期陆 -陆拼接阶段直接在俯冲板块被动大陆边缘基础上形成的前陆盆地称为“原前陆盆地” ,后期大规模陆内逆冲 -推覆 (或陆内俯冲 )阶段在俯冲板块内部形成的前陆盆地称为“远前陆盆地”(它比原前陆盆地距主缝合带远 )。原前陆盆地和远前陆盆地是同一大陆碰撞造山带不同构造演化阶段的产物 ,是两种不同成因类型的周缘前陆盆地 ,它们构成了同一大陆造山带的双前陆盆地 ,而不是传统概念的单一成因类型前陆盆地。     

五台山晚太古代碰撞造山带构造演化

应用构造－岩性－事件法将五台山碰撞造山带划分为３个构造片体;弧前混杂岩带,古岛弧系和弧后混杂岩带。提出该造山带构造演化５个阶段：洋盆扩张阶段（〉２６００Ｍａ）;南部洋盆向微陆块下俯冲－－微陆块转化为岛弧阶段（２６００￣２５００Ｍａ）;弧前碰撞－弧后消减阶段（２５５０￣２５００Ｍａ）;陆一陆碰撞阶段,伸展作用阶段（２５０￣２４００Ｍａ）。     

南秦岭勉略构造带研究现状分析

南秦岭勉略构造带在研究中国大陆构造演化历史中具有重要的大地构造意义。年代学及岩石地球化学研究显示勉略蛇绿构造混杂岩的形成时代、形成原因都是非常复杂的;大量三叠纪花岗岩的分布特征及形成时代显示其成因与勉略洋盆闭合及之后发生的陆壳基底的俯冲有关,同时关于这些花岗岩形成的动力学背景,也存在多种不同的观点;区内高压基性麻粒岩的研究反映了秦岭造山带在印支期沿勉略构造带发生俯冲-碰撞-折返的造山过程。如果对勉略构造带更多高压变质岩石进行细致研究,可为恢复秦岭造山带造山过程提供更多岩石学证据。     

从洋-陆俯冲到陆-陆碰撞:回眸与展望

大陆造山带的经典含义是指由于大陆地壳岩石在板块俯冲-碰撞的巨大挤压应力下,遭受强烈变形、变质和熔融作用,地壳发生大规模缩短、加厚和隆升而形成的地带.分布在大陆边缘和内部的造山带,经历从洋壳扩张、洋-陆俯冲到陆-陆碰撞的造山过程,形成"俯冲增生型"、"陆陆碰撞型"和远离板块边界的"陆内型"造山带.造山带类型的分析是识别地...     

造山带汇聚板块边缘沉积盆地的鉴别与恢复

大洋俯冲和大陆碰撞是板块汇聚过程中的有机连续过程,也是造山带形成的两种基本造山作用方式。不同的造山作用过程形成不同类型的沉积盆地和填充序列,沉积盆地性质的改变和沉积物源区变化是造山作用方式和时限的最直接体现。沉积盆地是造山带重要大地构造相单元之一,完整记录了板块边缘动力学过程和构造演化以及造山作用方式和时限。沉积盆地构造原型鉴别与恢复是造山带结构-属性解剖的重要内容之一。视沉积盆地与相邻大地构造相的演化为统一整体,以填充物和沉积物源区作为链接沉积盆地和造山带的纽带,系统地精细解剖填充物组成和沉积相以及沉积物源区时空变化系列,准确鉴别并恢复造山带沉积盆地构造原型,是获取大陆碰撞方式和时限的沉积-地层判别标志的有效方法之一。     

闽东南中生代碰撞造山带的确认证据

闽东南地区的大地构造性质屡有争议。本文依据造山带类型划分和碰撞造山带大地构造相模式理论鉴别出了闽东南活化基底、泉州蛇绿混杂岩带、长乐-南澳韧性剪切带、台湾西部前陆磨拉石盆地、闽东南沿海前陆褶冲带活化盖层和壳内低速带等大地构造相和碰撞造山带识别标志，确认闽东南地区为闽台微大陆与闽浙中生代火山弧碰撞形成的陆-弧型碰撞造山带，碰撞事件发生时间为100～120Ma。     

西南“三江”造山带大地构造相

西南“三江”造山带由多条缝合带及其间多个大小不等的中间陆块构成,其大地构造属性与划分方案历来受地学界关注与争论。本文以大地构造相理论为切入点,将西南“三江”造山带划分出11个一级及其若干二级大地构造相,包括俯冲、消减杂岩、仰冲等一级大地构造相以及与其相伴的后造山及走滑大地构造相。俯冲大地构造相类包括块体变质相、前陆褶冲相、前陆盆地相;消减杂岩大地构造相包括洋壳残片相、陆壳残片相、增生变质杂岩相、活化基底相、侵入岩相、上叠磨拉石相;仰冲板块大地构造相包括弧前盆地相、岛弧相、弧后及弧间盆地相。特提斯洋向北消减,使泛华夏大陆群各块体先拼接,其后弧后扩张、闭合、造山,从而形成了“三江”造山带“多缝合带”、“多陆体”特征。     

扬子周缘前陆盆地演化及类型

扬子周缘前陆盆地的形成是扬子陆块周缘多次裂解，增生过程的产物，其形成演化可分为两个阶段：早期（Ｏ３－Ｄ）为碰撞型前陆盆地演化阶段；晚期（Ｔ３－Ｋｚ）为陆内俯冲型前陆盆地演化阶段，构成了复合叠加的前陆盆地，碰撞型前陆盆地的形成代表一个从洋壳消碱直至闭合的演化旋回，一般具有：代表早期俯冲造山作用所残留的蛇绿岩，混杂堆积带；代表碰撞早期形成的复理石前陆盆地；代表碰撞后期的磨拉石前陆盆地，因而剖面上具有双     

造山带混杂岩及相关术语

中国造山带面积约占全国陆域面积的3/5。造山带区由于经历过复杂的多岛洋演化,陆缘增生与陆-陆碰撞等多期次强烈的构造活动,形成了类型多样的混杂岩。混杂岩的识别与分类是造山带地质编图的重点与难点。本文介绍国际国内对混杂岩概念的理解,对与混杂岩紧密相关的名词术语,如蛇绿岩和蛇绿混杂岩、俯冲增生杂岩、杂岩、岩片和超岩片、非史密斯地层、构造地层、洋板块地层、对接缝合带、叠接缝合带等的含义进行了阐述。针对中国造山带地质特征,中国造山带混杂岩可划分出沉积混杂、构造混杂、沉积-构造复合混杂三大类。沉积混杂主要发生在威尔逊旋回的早期阶段(洋拉张阶段),构造混杂和沉积-构造复合混杂主要发生在威尔逊旋回的晚期阶段(洋俯冲消减-碰撞阶段),俯冲增生杂岩是俯冲带由俯冲消减-碰撞作用形成的构造混杂岩。     

西藏冈底斯地块中新生代中酸性侵入岩特征与构造环境

冈底斯地块上的中新生代中酸性岩浆活动，是北部班公湖一怒江和南部雅鲁藏布两个特提斯演化及其后的陆内汇聚碰撞造山和后造山伸展等大地构造事件的完整记录。地块上的中酸性岩浆活动可划分为三个带，其中北部岩带岩浆岩形成于燕山期，其类型从早期的Ⅰ型到中期的过渡型再演化为晚期的S型，分别形成于板块俯冲-缝合-碰撞等构造条件下，是北部班公湖一怒江特提斯演化的集中反映。中部和南部岩浆岩带则集中体现了南部雅鲁藏布特提斯时空演化的完整经历，其中，南部岩带岩体以燕山晚期为主，喜山早期次之，成因及形成环境与特提斯洋壳向北俯7中作用密切相关(燕山晚期)，同时俯冲结束后的同碰撞条件下的岩浆活动在该岩带内也有明显的反映(喜山早期)；中部岩带岩体以喜山早期为主，燕山晚期次之，岩体大部分为同碰撞环境下岩浆活动的产物，它表征了随着洋壳板块向北俯冲程度的加深和强度的加剧，岩浆活动中心在不断向北迁移，并最终缝合碰撞的过程。因此，该岩带内岩浆岩主要形成于俯冲的晚阶段及缝合后的同碰撞条件下。喜山晚期的小斑岩体实际上广泛出露于整个冈底斯地块上，它反映的是该区在经历了碰撞造山后发生的陆内伸展的构造过程。     

新疆卡拉麦里碰撞带南缘志留—泥盆纪沉积学研究新进展

志留纪、泥盆纪是研究新疆卡拉麦里碰撞带发展、演化的关键时期。本文通过研究该区志留—泥盆纪的沉积学特征,认为志留纪白山包组为"风暴海"远岸沉积,而非单纯的"海滩"、"浅海"沉积。泥盆纪卡拉麦里组下段发现的重力流浊流沉积序列以及重力流水道相沉积,表明沉积环境为斜坡相—半深海相,而非"滨海相"。晚泥盆世克安库都克组发现的陆相磨拉石,显示陆一陆碰撞造山阶段的沉积,这些沉积记录了盆地形成、演化和造山过程,丰富了新疆卡拉麦里构造演化的研究内容,确定洋壳俯冲、陆陆碰撞的时间应为晚泥盆世。     

新疆造山带大地构造相划分及含矿特征

新疆地壳演化经历了长期复杂的历史过程,造山带在不同构造阶段、不同地球动力学环境下形成不同沉积建造及岩浆建造,与之对应形成各种成矿类型.造山带经历了离散、汇聚、碰撞、陆内造山等阶段,每一阶段都有其特有的成矿地质背景.根据新疆具体情况,进行构造演化阶段的划分,建立构造演化序列.在综合研究基础上,划分不同大地构造环境下不同大地构造相类及构造相,并对其含矿特征进行了概述.     

造山作用概念和分类

本文从造山作用的特征标志出发讨论了Sengor造山带定义的缺陷， 总结了造山作用的六条特征标志，并给出了造山作用新的定义。该定义包括了造山作用的起因、特征标志和大地构造背景。评述了造山带陆内、陆缘、陆间三分法方案的不足之处和剪压造山带的单独设类问题，提出了造山带板内、俯冲、碰撞三分方案。针对碰撞造山带，笔者在总结探讨现有分类方案的优点的基础上， 提出碰撞造山带陆陆碰撞、碰撞增生、弧陆碰撞和无大陆型碰撞造山带四分法方案，其中无大陆型碰撞造山带是描述陆壳物质形成初期计体拼合聚合过程的新类型。     

从安第斯到冈底斯：从洋- 陆俯冲到陆- 陆碰撞

全球造山系类型主要分为增生型和碰撞型两大类。现今,全球两大巨型造山系的研究表明：环太平洋增生造山系正在经历洋- 陆俯冲过程,新特提斯- 喜马拉雅碰撞造山系经历过洋- 陆俯冲之后又步入陆- 陆碰撞阶段。其中,安第斯造山带是东太平洋Lazaca 大洋板块多阶段向东俯冲在南美大陆之下后形成的以“大洋板块深(陡)- 浅(平)俯冲交替、洋岛- 地体增生拼贴、碰撞和俯冲型高原隆升”为特征的现代“安第斯岛弧带”和“安第斯- 科迪勒拉俯冲型增生造山系”。位于亚洲大陆内部的冈底斯造山系经历了新特提斯洋盆向北俯冲、消减和洋盆闭合以及印度- 亚洲碰撞的两重阶段,具体包括早中生代开始的新特提斯“多洋岛”形成和向拉萨地体的多阶段俯冲汇聚,致使洋岛 地体增生碰撞形成冈底斯岩浆弧,继而铸造了晚白垩世的“安第斯型”俯冲增生造山系;在俯冲和碰撞转换阶段发生了岩浆大爆发并形成冈底斯初始高原;而后才进入印度- 亚洲陆陆碰撞阶段,形成大规模的E- W向逆冲断裂、走滑断裂和S- N向裂谷系。因此,安第斯是冈底斯的前半生,冈底斯的今天是安第斯的未来。研究冈底斯的构造演化,特别是早期的构造岩浆活动,必须与安第斯俯冲增生的历史进行对比。     

西藏冈底斯地块中新生代中酸性侵入岩浆活动与构造演化

冈底斯地块上的中新生代中酸性岩浆活动,是北部班公湖-怒江和南部雅鲁藏布两个特提斯演化及其后的陆内汇聚碰撞造山和后造山伸展等大地构造事件的完整记录.地块上的中酸性岩浆活动可划分为3个带,其中北部岩带岩浆岩形成于燕山期,其类型从早期的Ⅰ型到中期的过渡型演化为晚期的S型,分别形成于板块俯冲-缝合-碰撞等构造条件下,是北部班公湖-怒江特提斯演化的集中反映.中部和南部岩浆岩带则集中体现了雅鲁藏布特提斯时空演化的完整经历.其中,南部岩带岩体以燕山晚期为主,喜马拉雅早期次之,成因及形成环境与特提斯洋壳向北俯冲作用密切相关(燕山晚期),同时俯冲结束后的同碰撞条件下的岩浆活动在该岩带内也有明显的反映(喜马拉雅早期);中部岩带岩体以喜马拉雅早期为主,燕山晚期次之.岩体大部分为同碰撞环境下岩浆活动的产物,它表征了随着洋壳板块向北俯冲程度的加深和强度的加剧,岩浆活动中心在不断向北迁移,并最终缝合碰撞的过程.因此该岩带内岩浆岩主要形成于俯冲的晚阶段及缝合后的同碰撞条件下.喜马拉雅晚期的小斑岩体实际上广泛出露于整个冈底斯地块上,它反映的是该区在经历了碰撞造山后发生的陆内伸展的构造过程.     

地壳对接消减带和叠接消减带与陆-陆碰撞造山和俯冲增生造山:来自侵入岩构造组合的记录

从地壳对接消减带与地壳叠接消减带的概念出发,讨论了板块构造岩浆旋回,俯冲增生造山和陆-陆碰撞造山分别对应于板块会聚构造的第一次和第二次造山作用;讨论了俯冲增生造山的结构样式,主要由俯冲增生杂岩和岩浆弧构成;陆-陆碰撞造山指相意义的S型花岗岩类的鉴别标志,以及指示板块构造岩浆旋回结束的后造山过碱性A型花岗岩类的识别标志。最后主要基于中国侵入岩大地构造图(1∶250万)及其说明书的成果,简要地讨论了中国三个克拉通性质的陆块区以及与西伯利亚克拉通、印度克拉通之间的大洋区的洋陆转换形成的俯冲增生造山和随后的陆-陆碰撞造山,认为:(1)塔里木克拉通西北缘与西伯利亚克拉通西南缘陆-陆碰撞可能发生在石炭纪,早二叠世可能完成;(2)中国三个克拉通的陆-陆碰撞可能分别发生在早—中三叠世,晚三叠世完成拼合,形成中国主体大陆;(3)早白垩世晚期—晚白垩世完成中国主体大陆与西伯利亚大陆的最终拼合;(4)新生代中国大陆与印度大陆拼合,碰撞造山仍在进行。     

造山带双层结构的厘定及意义

当前,增生型造山带和碰撞型造山带的研究均取得了丰富的成果和创新性认识。二者过渡期间常常发生陆壳俯冲。然而,该俯冲具有什么样的构造变形特点,并如何影响造山带演化过程,长期未受到足够的关注。基于此,文中选择曾发生了陆壳俯冲的两个新生代时期的造山带（中国台湾造山带和雅鲁藏布江造山带）和一个中生代时期的造山带（羌塘造山带）开展研究,以期阐明陆壳俯冲的独特构造变形特征以及和造山过程的交互作用。研究发现,陆壳俯冲常常在造山带形成双层结构,上部为一套由史密斯地层组成的逆冲叠瓦扇构造体系,下部为一套具“岩块–基质”结构特征的俯冲杂岩。双层结构的上下部分物质组成相似,均以斜坡相–海底扇相沉积为主,也有陆棚相沉积。因此,由于构造变形时间相近,双层结构应是由同一套被动陆缘物质俯冲形成的深浅不同的构造体系。研究认为,在陆壳俯冲过程中,早期的斜坡–海底扇俯冲是形成双层结构的主要因素。后续的陆棚俯冲则对碰撞作用的发生起到了主导作用,从而使应变逐渐向克拉通内部扩展,形成前陆褶皱–冲断带。随着碰撞作用的持续,双层结构常常遭到构造破坏,深部的俯冲杂岩因此得以剥露至浅表。因此,文章的研究强调了陆壳俯冲和深俯冲物质的折返在造山带演化中的重要意义。      

造山带区1/25万区域地质调查方法

提出我国造山带1／25万填图要以活动论和探索大陆动力学为学术指导思想，采用多学科相结合的地质填图调查方法，以构造为纲，研究总结出造山带大地构造演化各阶段中主要构造单元名岩类区（沉积岩区，岩浆岩区，变质岩区，混杂岩区）岩石建造组合及序列。旨在重点表现造山带的结构，形成，演化及其大地构造基本特点，尤其侧重其造山过程和现今造山带的三维结构。通过填图实践和造山带填图方法研究，提出针对造山带不同岩类区特点采用不同的地质填图调查方法，并分别总结了造山带非史密斯地层，造山带沉积盆地，造山带蛇绿岩，造山带中酸性侵入岩，造山带变质岩，造山带三维结构与大地构造演化模式等造山带区典型岩类区和造山带结构地质填图的若干理论与方法，其目的是为我国正在大规模开展的“新一轮国土资源大调查”青藏高原空白区1／25万区域地质调查，提供一套可供借鉴的系统的造山带区地质填图新理论，新方法，提高新一轮国土资源大调查造山带区基础地质调查研究程度。     

西藏班公湖蛇绿混杂岩带演化特征

蛇绿岩带是大陆造山带中残存的古大洋岩石圈和上地幔的残片,它记录了洋壳地幔的对流、变形、熔融以及交代过程;蛇绿混杂岩带是不同时代、不同大小、不同构造环境的沉积物及洋壳和上地幔的残片,经俯冲消减、碰撞后混杂堆积构成的无序组合带,它涵盖了洋盆形成、俯冲消亡、弧-弧或弧-陆碰撞到陆内汇聚的造山作用时空演化全过程.从班公湖蛇绿岩带内部结构、岩石学特征、地球化学特征等方面进行了详细的野外调查和研究,最后从地质构造、地球化学及区域对比3个方面,分析了班公湖蛇绿岩的形成环境.