甘肃北山造山带类型及基本特征

北山造山带经历多期次、多阶段的板块裂解－俯冲－碰撞－拼合的复杂地质演化历程，具多旋回复合造山的特色。通过对造山带构造单元的建立、古板块重建、原型盆地恢复、造山带结构、构造特征及造山机制和模式的研究，确定北山造山带类型为陆－增生弧碰撞造山带。     

从华北陆块南缘大洋扩张到北秦岭造山带板块俯冲的转换时限

本文以北秦岭造山带华北陆块南缘被动陆缘火山裂谷(大洋?)盆地、早古生代岛弧-弧后盆地和晚古生代岛弧-蛇绿杂岩等构造相带为研究重点,综合利用同位素年代学、古生物年代学、岩石学、岩石地球化学和同位素地球化学等实测数据,系统研究和探讨了北秦岭造山带被动陆缘大洋扩张向俯冲增生造山转换的时限.研究显示:华北陆块南缘由晚新元古代大洋扩张作用转化为板块俯冲作用的转换时限为早奥陶世,约472Ma左右.北秦岭造山带在古生代期间至少存在两期板块俯冲增生造山作用,时代上向南变新,空间上向南向洋内迁移.两次俯冲增生造山作用分别构筑了北秦岭造山带早古生代岛弧-弧后盆地和晚古生代岛弧-俯冲杂岩两条构造相带.     

Tectono-magmatic evolution from accretion to collision in the southern margin of the Central Asian Orogenic BeltSCIEI北大核心CSCD

造山带演化及增生到碰撞的转变是板块构造与大陆动力学研究中的前沿科学问题。中亚造山带被认为是古亚洲洋长期俯冲-增生演化形成的显生宙最大的增生造山带,以发育巨量的面状展布的俯冲-增生相关的弧岩浆岩为特征。并且,由于中亚增生型造山带在潘吉亚最后聚合过程中发生弧弧(陆)碰撞,因此缺乏大规模且跨构造单元的碰撞相关的构造和变质等物质标志。显然,能否识别出大洋闭合期间碰撞作用的岩浆标志成为确定增生造山带增生过程终止的关键之一。本文系统研究确定:中亚造山带东南缘二叠纪到三叠纪钙碱性-碱钙性岩浆在空间分布上显示出由北西向南东迁移演化的特征;在岩浆性质上具有从二叠纪新生地壳来源的弧岩浆向早-中三叠世碰撞挤压背景下古老陆壳组分逐渐增多的高Sr/Y岩浆以及晚三叠世后造山伸展相关的A型花岗岩演化的特征。这些特征提供了俯冲-增生向碰撞造山演变的关键岩浆岩证据。结合区域资料,厘定出增生造山带最后碰撞相关的标志性岩浆为沿缝合带呈零星线性展布的增厚下地壳源区的高Sr/Y花岗岩类,构建了中亚造山带南缘从双向俯冲-增生到增生楔-增生楔碰撞及后造山伸展的三阶段构造-岩浆演化模型。系统对比研究,揭示出增生-碰撞相关的岩浆记录沿横向展布在中亚造山带南缘甘肃北山到吉林中部一带,表明碰撞挤压相关的岩浆作用在中亚造山带南缘具有一定的普适性。中亚造山带南缘从增生到碰撞的岩浆演化记录的厘定,证实显生宙最大的巨型增生造山带演化末期经历了碰撞造山作用,对进一步深入探索增生造山演化末期碰撞相关的标志性岩浆具有重要意义。     

西昆仑造山带复式增生楔的构造特征与演化

通过对西昆仑古生代主剪切带和早中生代增生楔杂岩剖面中的组成与构造等特征，西昆仑早古生代和晚古生代一早中生代两次向南的增生造山作用及其增生楔的组成与构造演化进行系统研究，探讨增生楔杂岩在大陆造山带及其对大陆侧向增生的意义。     

大陆边缘增生造山作用

文章评述了增生造山作用的研究历史和进展,认为增生造山作用贯穿地球历史,是大陆增生的重要方式。用大陆边缘多岛弧盆系构造理解造山带的形成演化,提出巨型造山系的形成与长期发育的大洋岩石圈俯冲制约的两侧或一侧的多岛弧盆系密切相关。在多岛弧盆系演化过程中的弧 弧和弧 陆碰撞,弧前和弧后洋盆的消减冲杂岩的增生,洋底高原、洋岛/海山、外来地块(体)拼贴等一系列碰撞和增生造山作用形成大陆边缘增生造山系。大洋岩石圈最终消亡形成对接消减带,大洋岩石圈两侧的多岛弧盆系转化的造山系对接形成造山系的联合体。拼接完成后往往要继续发生大陆之间的陆 陆碰撞造山作用、陆内汇聚(伸展)作用,后者叠加在增生造山系上,使造山过程更加复杂。对接消减带是认识造山系形成演化的关键。大洋两侧多岛弧盆系经历的各种造山过程可以从广义上理解为一个增生造山过程。多岛弧盆系研究对于划分造山带细结构非常重要,是理解造山系物质组成、结构和构造的基础,并制约了造山后陆内构造演化。大陆碰撞前大洋两侧多岛弧盆系及陆缘系统更完整地记录了威尔逊旋回,记录的信息更加丰富。根据多岛弧盆系的思路对特提斯大洋演化提出新的模式,认为西藏冈底斯带自石炭纪以来受到特提斯大洋俯冲制约,三叠纪发生向洋增生造山作用,特提斯大洋于早白垩世末最终消亡。     

Provenance and tectonic setting of the Gudongjing Group in Beishan OrogenSCIEI北大核心CSCD

增生造山带中陆源碎屑岩物源区特征的研究可为解剖造山带结构甚至大陆地壳的形成和演化提供关键证据。北山造山带中部的古硐井群被认为是前寒武纪稳定沉积盖层,是北山造山带存在微陆块的重要依据。本文围绕古硐井群的物源区特征,进行了碎屑颗粒和重矿物统计、全岩主微量元素地球化学分析、碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素测试。古硐井群碎屑岩的碎屑颗粒多呈棱角状,主要为石英、长石,同时含大量硅质岩碎屑和一定数量的火山岩碎屑;重矿物组成以褐铁矿、锆石、白钛石、尖晶石为主,角闪石、电气石、辉石次之,暗示物源区可能存在蛇绿岩、增生杂岩。全岩主量元素以高硅、高铝、富碱、低锰为特征,结合REE、Cr、Co、Sc和Th等惰性元素含量特征共同指示了长英质的物源区。最年轻的碎屑锆石年龄为443.9±13Ma,表明古硐井群最大沉积时限为晚奥陶世。碎屑锆石的年龄高度集中于470Ma附近,且该区间锆石ε_Hf(t)值多为正值,指示物源区存在大量新生地壳物质。本文推测古硐井群可能形成于增生楔楔顶盆地;研究结果支持北山造山带是古生代持续增生造山的产物这一认识。     

黑龙江完达山造山带填图方法实践及意义

完达山增生造山带(也被称之为那丹哈达地体)位于东北亚大陆边缘,与俄罗斯远东地区的锡霍特-阿林增生造山带相连,它们共同构成环太平洋造山带的重要组成部分,是中国北方唯一的中生代海相沉积建造出露区。这些增生造山带的形成与古太平洋的俯冲增生作用密切相关,其中包括外来地体、微小陆块、岛弧、洋壳、海山、大洋高原、蛇绿岩等复杂的地质块体。传统的岩石地层填图方法在研究区不合适,无法反映杂岩属性。因此,在传统野外地质调查方法的基础上,采用针对造山带非史密斯地层填图方法,这将对本地区的地质工作有重要的意义。     

南羌塘印支期增生造山带组成、结构及演化

造山带可分为增生型、碰撞型和板内型3种类型。增生型造山带由于能最大程度保存大洋俯冲过程中的地质信息,对反演古洋盆的俯冲碰撞历史具有重要意义。因此,识别增生型造山带所包含的海沟、增生杂岩、弧前盆地、岩浆弧和弧后盆地等古俯冲带基本单元,是阐明其大地构造意义的关键。其中,增生杂岩作为大洋俯冲增生的主体产物,其内部物质组成、平面和垂向结构,以及所记录的构造变形变质历史等信息,可直接揭示汇聚过程中的动力学演化和增生造山历史。南羌塘增生杂岩是近年来在西藏中部新识别出的地质单元,是解答古特提斯洋形成演化、羌塘中央隆起的成因等科学问题的重要载体,具有重要的资源和能源意义。然而,该套杂岩在大地构造属性、动力学过程、精细的俯冲带结构以及深部地质过程等方面仍存在大量未解决的问题。本文因此开展古俯冲带识别、增生杂岩物质和结构精细研究以及高压变质岩折返机制探讨等研究,以期阐明南羌塘增生杂岩的组成、结构及地质演化,为研究资源、能源成矿背景及勘查布局提供理论基础。本文研究发现,羌塘地体中部保留着相对完整的沟-弧-盆体系,包含陆缘弧、弧前盆地、海沟斜坡盆地、含高压变质岩增生杂岩等构造单元,证实了羌塘中部古俯冲带的存在...     

中国东北地区古生代构造单元:地块还是造山带?

华北克拉通以北的中国东北地区古生代构造单元是地块还是造山带,是地质界近年争论的重要地质构造问题.通过对已有资料的综合研究,简要总结和讨论了各个"地块区"的地质特征,认为这些所谓的地块中,额尔古纳是新元古代晚期至古生代初期存在的地块,从寒武纪开始转变为造山带;其余所谓的古地块都是由古生代蛇绿岩、具有活动陆缘亲缘性的岩浆岩、增生杂岩和少量前南华纪岩石组成的古生代陆缘增生造山带或岛弧造山带.在此基础上,对该区地质历史上古老变质岩与地块关系、佳蒙地块是否存在、构造单元构造属性随时间变化等问题进行了初步讨论.      

敦煌北部岩浆-变质杂岩构造环境初步探讨:对中亚造山带南缘扩展方式的启示

中亚造山带南缘如何向南扩展，对深入理解增生型造山作用和大陆地壳生长机制以及中亚构造域与特提斯构造域的衔接具有重要科学意义。作为中亚造山带南缘的关键构造单元，敦煌构造带大地构造属性长期备受关注且颇有争议。传统观点认为敦煌构造带是古亚洲洋南侧的前寒武纪稳定大陆地块，以刚性块体的形式参与了中亚造山带南缘的最终拼贴过程。然而，近年来研究认为敦煌构造带卷入了古亚洲洋南部的俯冲增生造山过程，属于中亚造山带南缘的增生系统。显然，这一争议限制了对中亚造山带南缘向南扩展方式及增生造山过程的理解。敦煌北部三危山地区出露一套古生代岩浆-变质杂岩，是解开这一争论的关键。本文综合前人研究基础及新的资料，归纳了这套岩浆-变质杂岩的野外岩石-构造组合、地球化学和年代学等方面特征：该岩浆-变质杂岩整体显示"二元结构"特征，即较老的增生杂岩为基底，弧岩浆岩侵入或不整合覆盖其上；其中岩浆岩属于中钾-高钾钙碱性系列中酸性岩浆岩，富集大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE），亏损高场强元素（HFSE），与典型的弧岩浆岩类似，并且微量元素组成特征反映中酸性岩浆的源区与俯冲沉积物部分熔融有关；岩浆作用大致归为510Ma、460~410Ma和370~360Ma三期。岩浆岩中结晶锆石不一致的ε_Hf（t）值（既有正值，又有负值）以及继承锆石的存在表明，岩浆源区既有古老地壳物质的加入，也有新生地壳物质的形成。以上这些特征与发育在增生杂岩之上的增生弧十分类似，因此本文提出敦煌北部岩浆-变质杂岩的属性为古生代增生弧，并且该增生弧与其南部的红柳峡俯冲增生杂岩共同勾勒出敦煌构造带自北向南增生弧-增生杂岩的基本构造格架，即敦煌构造带的大地构造属性实为造山带而非稳定地块。结合区域地质背景及敦煌地区与北山地区古生代至早中生代构造-热事件的对应关系，认为敦煌造山带属于中亚造山带中段南缘的增生系统，中亚造山带中段以增生弧-增生杂岩的形式向南扩展至敦煌地区。     

Early Paleozoic accretionary orogens along the Western Gondwana margin

Early Paleozoic accretionary orogens dominated the Western Gondwana margin and were characterized by nearly continuous subduction associated with crustal extension and back-arc basin development.The southwestern margin is represented by Famatinian and Pampean basement realms exposed in South America,both related to the protracted Paleozoic evolution of the Terra Australis Orogen,whereas the northwestern margin is mainly recorded in Cadomian domains of Europe and adjacent regions.However,no clear relationships between these regions were so far established.Based on a compilation and reevaluation of geological,paleomagnetic,petrological,geochronological and isotopic evidence,this contribution focuses on crustal-scale tectonic and geodynamic processes occurring in Western Gondwana accretionary orogens,aiming at disentangling their common Early Paleozoic evolution.Data show that accretionary orogens were dominated by high-temperature/lowpressure metamorphism and relatively high geothermal gradients,resulting from the development of extended/hyperextended margins and bulk transtensional deformation.In this sense,retreating-mode accretionary orogens characterized the Early Paleozoic Gondwana margin,though short-lived pulses of compression/transpression also occurred.The existence of retreating subduction zones favoured mantle-derived magmatism and mixing with relatively young(meta)sedimentary sources in a thin continental crust.Crustal reworking of previous forearc sequences due to trenchward arc migration thus took place through assimilation and anatexis in the arc/back-arc regions.Therefore,retreating-mode accretionary orogens were the locus of Early Paleozoic crustal growth in Western Gondwana,intimately associated with major flare-up events,such as those related to the Cadomian and Famatian arcs.Slab roll back,probably resulting from decreasing convergence rates and plate velocities after Gondwana assembly,was a key factor for orogen-scale geodynamic processes.Coupled with synchronous oblique subduction and crustal-scale dextral deformation,slab roll back might trigger toroidal mantle flow,thus accounting for bulk dextral transtension,back-arc extension/transtension and a large-scale anticlockwise rotation of Gondwana mainland.     

西藏南羌塘晚三叠世陆缘俯冲增生造山带的褶皱-冲断与增生杂岩双层结构厘定

增生型造山带形成于活动大陆边缘,以宽阔且延伸稳定的增生杂岩为代表,在大洋板块向大陆板块发生缓慢而复杂的俯冲、碰撞过程中,大洋板块、火山岛弧、海山、大陆碎块等沿逐渐后退的海沟拼贴,仰冲板块前端发生刮削作用、底垫作用和构造剥蚀等作用,使得洋壳物质在海沟内壁增生,具体表现为增生杂岩的形成、垂向和侧向的生长,最终实现陆壳的横向生长。陆陆碰撞期间,加入俯冲通道的被动陆缘也将遭受类似的构造作用,从而形成规模较大的陆缘增生杂岩。因此,造山带增生杂岩的物质组成与结构、形成机制和演化过程对解剖洋陆转换过程中的复杂地球动力学过程具有极为关键的作用。西藏南羌塘增生杂岩是近年来通过走廊性地质填图以及多学科交叉工作得到的研究认识。然而,该增生杂岩的物质组成和结构等关键内容还未得到系统的研究,严重阻碍了对其形成机制和演化过程的理解。因此,本文以时空演化为主线,解剖杂岩物质组成和结构,结合俯冲期和同碰撞期大地构造单元,洞察南羌塘增生杂岩的形成演化过程。本次研究显示:(1)南羌塘增生杂岩具有俯冲杂岩在下、褶皱-冲断带在上的双层结构,二者间为大规模的拆离断层系统;(2)俯冲杂岩内不只含有洋板块地层单元,还含有大量的南羌塘被动陆缘物质;(3)褶皱-冲断带虽主要由被动陆缘物质变形改造而来,也含有属于洋板块地层系统的海山和洋内岛弧等物质。结合同俯冲期弧前盆地和楔顶盆地、同碰撞期晚三叠世岩浆的时空分布,高压变质岩的形成与折返时限,南羌塘增生杂岩内的双层结构应主要是陆陆碰撞过程中被动陆缘俯冲的结果,少量形成于大洋俯冲期间的俯冲反向过程中。本文提出的陆缘俯冲导致南羌塘增生杂岩双层结构的研究认识,对理解南羌塘地壳结构、中生代盆地基底形成演化具有较为重要的意义。     

造山带沉积盆地与大陆动力学

造山带原型盆地恢复是地质学研究的重要内容,是板块构造研究的难点与前沿,对于理解造山带演化及其大陆动力学具有重要意义.本文从原型盆地恢复的方法出发,评述了前人根据碎屑组成、元素地球化学和碎屑单矿物年代学来进行原型盆地恢复的原理、方法和效果.基于喜马拉雅造山带沉积盆地的实践,提出造山带原型盆地恢复的五个要素:盆地顶底界面、...     

3D model of Svecofennian Accretionary Orogen and Karelia Craton based on geology,reflection seismics,magnetotellurics and density modelling: Geodynamic speculations

A 3D model of deep crustal structure of the Archaean Karelia Craton and late Palaeoproterozoic Svecofennian Accretionary Orogen including the boundary zone is presented. The model is based on the combination of data from geological mapping and reflection seismic studies, along profiles 1-EU, 4B, FIRE-1-2a-2 and FIRE-3-3a, and uses results of magnetotelluric soundings in southern Finland and northern Karelia. A seismogeological model of the crust and crust–mantle boundary is compared with a model of subhorizontal velocity-density layering of the crust. The TTG-type crust of the Palaeoarchaean and Mesoarchaean microcontinents within the Karelia Craton and the Belomorian Province are separated by gently dipping greenstone belts, at least some of which are palaeosutures. The structure of the crust was determined mainly by Palaeoproterozoic tectonism in the intra-continental settings modified by a strong collisional compression at the end of the Palaeoproterozoic. New insights into structure, origin and evolution of the Svecofennian Orogen are provided. The accretionary complex is characterized by inclined tectonic layering: the tectonic sheets, ~15 ​km thick, are composed of volcanic-sedimentary rocks, including electro-conductive graphite-bearing sedimentary rocks, and electro-resistive granitoids, which plunge monotonously and consecutively eastward. Upon reaching the level of the lower crust, the tectonic sheets of the accretionary complex lose their distinct outlines. In the seismic reflection pattern they are replaced by a uniform acoustically translucent medium, where separate sheets can only be traced fragmentarily. The crust–mantle boundary bears a diffuse character: the transition from crust to mantle is recorded by the disappearance of the vaguely drawn boundaries of the tectonic sheets and in the gradual transition of acoustically homogeneous and translucent lower crust into transparent mantle. Under the effect of endogenic heat flow, the accretionary complex underwent high-temperature metamorphism and partial melting. Blurring of the rock contacts, which in the initial state created contrasts of acoustic impedance, was caused by partial melting and mixing of melts. The 3D model is used as a starting point for the evolutionary model of the Svecofennian Accretionary Orogen and for determination of its place in the history of the Palaeoproterozoic Lauro-Russian intracontinental orogeny, which encompassed a predominant part of the territory of Lauroscandia, a palaeocontinent combining North American and East European cratons. The model includes three stages in the evolution of the Lauro-Russian Orogen (~2.5, 2.2–2.1 and 1.95–1.87 ​Ga). The main feature of the Palaeoproterozoic evolution of the accretionary Svecofennian Orogen and Lauroscandia as a whole lay in the causal link with evolution of a superplume, which initiated plate-tectonic events. The Svecofennian–Pre-Labradorian palaeo-ocean originated in the superplume axial zone; the accretionary orogens were formed along both continental margins due to closure of the palaeo-ocean.     

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...     

辽宁沉积盖层建造组合与构造古地理时空演化关系讨论

以板块构造学说为指导,以大陆动力学理论研究大陆块体离散、会聚、碰撞、造山的大陆动力学过程为主线,划分了陆块构造演化阶段.辽宁省由胶辽陆块、晋冀辽陆块2个Ⅰ级构造古地理单元组成;Ⅱ级构造古地理单元3个,即辽东陆内、燕辽裂谷、燕辽陆内;Ⅲ级构造古地理单元11个;Ⅳ级构造古地理单元14个.利用沉积岩建造组合与构造古地理单元时空结构演化关系,为研究辽宁省大地构造环境演化提供较系统的基础地质资料.     

西天山的增生造山过程

西天山位于中亚造山带的西南缘,经历了复杂的增生造山过程。它也是标志塔里木地块北部被动陆缘与西伯利亚地块南侧宽阔活动陆缘最后拼合的构造带。根据近年来的研究进展,将西天山划分为北天山弧增生体、伊犁地块北缘活动陆缘、伊犁地块、伊犁地块南缘活动陆缘、中天山复合弧地体、西天山（高压）增生楔和塔里木北部被动大陆边缘。同时综述了西天山蛇绿岩、高压变质岩、花岗岩类的年代学新资料,讨论了其增生造山的过程。西天山增生造山与早古生代帖尔斯克依古洋、早古生代晚期—晚古生代南天山洋和晚古生代北天山洋3个代表洋盆的演化相关,增生造山结束的时间可能是早石炭世末。二叠纪时期,西天山至整个中亚地区进入后碰撞演化阶段。现有资料证实西天山为晚古生代增生造山带,并非三叠纪碰撞造山带。