造山带火山岩研究

造山带火山岩石学研究的主要目的在于重溯造山带的构造－岩浆演化历史。纵观我国以至全球的大陆造山带形成、演化历史，一个造山带往往经历了古大陆裂解、洋陆转换、陆块拼合－碰撞、陆内伸展－盆山耦合和新构造隆升（陆内造山）等众多不同的构造演化阶段，这些不同的构造演化阶段和不同的构造环境均有特定火山岩浆作用与这相伴。因此，可以根据造山带形成、演化不同阶段火山岩浆作用的特点来重溯造山带的构造－岩浆演化历史，进而从更大尺度上加以对比，探索全球动力学乃至比较行星动力学等重大科学问题。本文对造山带火山岩石学研究中的一些重要问题进行了讨论和评述，这些问题包括：板块内部火山岩浆活动、离散板块边界上的火山岩浆活动、会聚板块边缘的火山岩浆活动。     

我国境内格林威尔期造山带的存在及其对中元古代末期超大陆再造的制约

中元古代超大陆Rodinia 再造研究最重要的问题之一就是围绕全球格林威尔期(1.0Ga)造山带的构造演化对比,详细的构造分析表明,我国境内至少存在两条格林威尔期造山带(北秦岭造山带及江南造山带),它们以活动陆缘增生型造山带为主,涉及板块俯冲、岛弧-弧后盆地的发育,以及微陆块的碰撞作用。这些造山带发育的时代主要集中于1.0-0.9Ga,它们在时代上与北美、欧洲格林威尔期造山带具有很好的可比性,成为制约我国主要陆块(华北、扬子)在超大陆中拼合方式最主要的证据之一。     

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。     

大陆碰撞造山样式与过程：来自特提斯碰撞造山带的实例

本文选取特提斯域内比利牛斯、阿尔卑斯、扎格罗斯、喜马拉雅-青藏高原四个地球上最年轻的陆-陆碰撞造山带,对其造山带结构、类型、物质组成、构造岩浆过程等方面进行详细介绍,进而讨论各个造山带的差异性及其缘由,分析碰撞造山普遍性规律。资料分析表明,四个碰撞造山带具有不同的结构和组成。根据板块汇聚方向与造山带边界间的夹角可将造山带分为正向和斜向两种;根据造山带结构可将碰撞带分为对称式和不对称式两种。由此本文将碰撞造山带划分为四种基本式样:正向对称式、正向不对称式、斜向对称式、斜向不对称式,分别以比利牛斯、青藏高原、阿尔卑斯和扎格罗斯碰撞带为代表。综合分析四个造山带碰撞以来的岩浆构造活动,本文发现完整的碰撞过程可以划分为三个阶段,第一阶段主要发生挤压缩短、地壳加厚,高压变质和钙碱性火山岩浆活动;第二阶段以大规模走滑系统发育和高钾钙碱性或钾质火山岩浆作用为特征;第三个阶段挤压应力向碰撞带两侧扩展,同时伴有大型伸展构造系统的发育。在这三阶段演化历程中,比利牛斯只进行到第一阶段,成为幼年夭折的碰撞带;扎格罗斯进行到第二阶段,出现调节挤压应变的走滑系统和钾质超钾质岩浆活动;青藏高原和阿尔卑斯进行到第三个阶段,以发育大型伸展构造和钾质、超钾质岩浆活动为特征,但后者在造山带物质组成和汇聚速率方面显示出比前者更成熟的造山演化程度。因此认为岩石圈组成是碰撞造山带结构的主要控制因素,如果上覆板块具有相对不稳定的岩石圈,会使得碰撞带后陆发育宽广的构造岩浆带,造成造山带呈不对称式结构。     

天水地区花岗岩类及其构造演化

通过对地处祁连造山带与秦岭造山带结合部位的天水地区花岗岩类的岩石学、岩石化学、地球化学等资料的分析研究,区内花岗岩类可划分为3个构造岩浆带.对大量的花岗岩类构造环境信息综合分析表明,祁连造山带和秦岭造山带在晚古生代之前,二者分属两大造山带,具有皆然不同的岩浆事件和大地构造背景及其演化模式.直到晚古生代之后,祁连造山带才与秦岭造山带一道共同进入陆内演化阶段.花岗岩类为探索本区构造演化特征提供了佐证,具有重要研究意义.     

西秦岭造山带的演化、构造格局和性质

简要论述了西秦岭造山带显生宙以来的构造演化和格局,讨论了西秦岭造山带的性质。西秦岭造山带自800Ma左右以来,经历了超大陆裂解、洋陆演化、碰撞造山、板内伸展和陆内叠覆造山后才形成现今的西秦岭造山带。在不同的构造演化阶段,西秦岭有着完全不同的构造体制和格局。在洋陆演化阶段属板块构造体制,以多陆块洋为特征的洋陆格局;在板内伸展阶段属板内裂谷和裂陷盆地体制,以板内伸展盆地体系为特征的海陆格局;在陆内叠覆造山阶段属陆内盆山体制和陆内盆山格局。西秦岭造山带是一个“碰撞—陆内型”复合造山带。     

北祁连山构造—火山岩浆演化动力学

笔者以区域构造－火山岩浆演化动力学为主线，从研究区域火山岩岩石学的角度探索北祁连山古板块构造体制与火山岩浆作用的关系，主要强调区域上不同特点火山岩的成因，其形成应直接与构造环境有关。作用的研究查明，从元古代末至泥盆纪，北祁连山经历了一个由大陆裂开－大洋化－洋盆扩张并俯冲消减－沟、弧、盆体系形成和完善－洋盆收缩闭合－碰撞造山的全过程，每一阶段均发育有相应岩石地球化学特征的海相火山活动。经确定有如下５     

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。     

初论陆内造山带的造山模式──以四川龙门山为例

四川龙门山造山带是陆内造山带的一个典型实例。陆内造山带经历了漫长的发展演化历史。前寒武纪时期的环境是属于古板块俯冲、碰撞的历史。具活动性大陆边缘性质，岩浆变质作用强烈，构造混杂明显。古生代以来转入地台环境，形成台相沉积。中生代早期转入陆内造山阶段。由早期的褶皱造山进而转化为推覆造山。两类不同性质的造山运动伴随了两类不同性质的前陆沉积盆地的形成和两类不同性质的沉积体系的形成。最终的区域构造特征不同程度地保留了陆内造山各阶段的地质记录，而以最后一次的推覆造山作用的影响最深刻。陆内造山的动力机制是与区域性的板块构造活动的大环境密切相关的。     

秦岭硅质岩微组构特征研究及其对造山带演化的指示意义

<正>板块之间的拼合带(造山带)具有复杂的地质构造环境,也具有很重要的研究意义,经前人研究表明,全球有许多的大型或超大型矿床都产生于造山带中或者板块汇聚边缘。我国的秦岭造山带是一条重要的板块构造结合带,其位于杨子地台北缘与华北地台南缘交界处,长期作为杨子地台和华北地台的分界线。秦岭造山带经历了长期的演化历史,并在不同构造演化阶段以不同构造体制发展演化,最终形成了复合型大陆造山带。秦岭造山带从南到北可划分为南秦岭、中秦岭和北秦岭。前人将秦岭     

Volcanism in Sanjiang Tethyan Orogenic Belt:New Facts and Concepts

Sanjiang area in Southwestern China is tectonically sit-uated at the east end of Himalaya-Tethys tectonic do-main and at the conjunction of Tethyan MountainChain and Circum-Pacific Mountain Chain.It is one ofthe key areas to understand the global tectonics and alsoone of gigantic metallogenic provinces in China and evenin the world.Volcanism had occurred during the periodof time from Proterozoic to Cenozoic.The most impor-tant and active periods of volcanism,however,areCarboniferous,Permian and Triassic.The pattern ofspatial distribution of Sanjiang volcanic rocks andophiolites can essentially be described as that severalintra——continental micro-massif volcanic districts arerespectively sandwiched between each two of four couplingophiolite—are volcanic belts,which are successively fromwest to east:Dingqing-Nujiang belt,Laneangjiangbelt,Jinshajiang belt and Ganzi-Litang belt.Fourtectono-magmatic types of volcanic rocks have been recognized in Sanjiang area as follows:mid-ocean-ridge/para-mid-ocean-rid     

华北板块北缘东段中元古代造山带地质特征及构造演化

研究区内的中元古代魏家沟岩群原岩为一套碳酸盐岩、陆缘碎屑岩及火山岩建造,形成于大陆裂谷-活动大陆边缘阶段,并于1036 Ma左右遭受变质变形.通过岩浆岩形成构造环境的判别,研究区中元古代岩浆活动贯穿于板块碰撞前、同碰撞及碰撞后.伴随着造山带的演化,本区中元古代经历了3期韧性变形,分别形成于大陆裂谷、活动大陆边缘及碰撞造山阶段.通过上述研究,确定了本区中元古代造山带的存在,并经历了大陆裂谷-被动大陆边缘-活动大陆边缘-碰撞造山的地质演化过程,证实了格林维尔造山运动在华北板块北缘的存在和对中元古代末期Rodinia超大陆拼合的响应.     

Special Issue Devoted to Petroleum Geology in Marginal Sea Deepwater Settings—Take the South China Sea as an Example Preface

High‐resolution tomographic images of the belt crossing the Japan Trench‐Changbai Mountains‐Dong Ujimqin Qi are represented in this paper, revealing the shape of a subducted slab in the western Pacific region and characteristics of the lithospheric structures under the Changbai Mountains and the Da Hinggan Mountains. Studies of the spatial distribution, subduction time and the time‐lag between the subduction and magmatism, combined with petrology and isotope geochemistry of the Late Mesozoic volcano‐plutonic rocks from the Da Hinggan Mountains‐Yanshan Mountains have further proved the independence of magmatic activities from the subduction of the Pacific plate. The Mesozoic tectono‐thermal evolutionary history and structural characteristics of the lithosphere in the Da Hinggan Mountains and North China suggest that the formation and evolution of magma have probably a close relationship with the delamination and thinning of the continental lithosphere and the underplating resulting from the consequent upwelling of the asthenosphere. On the other hand, the large‐scale strike‐slip fault system, resulting from sinistral shearing of the Pacific plate relative to the Asian continent in the Mesozoic, is responsible for the formation and emplacement of magma on the continental margin. It was the intense crust‐mantle interaction, together with structural deformation at the shallower levels that led to the large tectono‐magmatic belt in the East Asian continental margin.     

青藏高原内部三条磨拉石带的确定及其构造意义

造山带地球化学研究的目标主要是为重建古板块构造格局服务,其次是探讨古造山带不同演化阶段岩石的形成、演化、变质及其所反映的大陆动力学和深部地幔过程。造山带演化分为5个阶段,各个阶段的火成岩具有不同的特征,地球化学研究的任务就是要识别出各个阶段岩石产物的特征、来源、成因和形成环境。文中着重讨论了造山带火成岩的若干地球化学问题。笔者指出：蛇绿岩主要分为岛弧拉斑玄武岩（IAT）和MORB两种,最近的研究发现,蛇绿岩中有来自富集地幔的信息。岛弧火山岩突出的地球化学特征是富集大离子亲石元素、ω（Th）＞ω（Ta）和Nb,Ta亏损,这是由于消减带物质加入的结果,本质上是一个（深源）陆壳混染的问题。花岗岩可能是幔源与壳源之间混合的连续谱系,花岗岩成因类型的控制因素主要是不同类型的源岩而不是构造环境。双峰式火山岩的成因比原先想象的要复杂,可以产于各种构造环境。文中还讨论了造山带地球化学研究方法的问题。     

松辽盆地长岭断陷早白垩世火山岩地球化学研究

长岭断陷早白垩世火山岩富硅、富碱,岩石以非碱性系列为主,包括钙碱性和高钾钙碱性系列,碱性系列火山岩为钾玄岩系列。酸性岩与中、基性岩的微量元素特征差别明显,岩石总体微量元素特征与造山带火山岩相似,富集LREE、Rb、K和大离子亲石元素,TiO2含量低,贫Sr。火山岩的形成与造山带岩石圈拆沉作用引起地壳拉张减薄的大地构造背景有关。研究区基性火山岩为地幔岩部分熔融作用的产物,岩浆演化过程中存在单斜辉石和橄榄石等矿物的分离结晶作用,中性岩为原生玄武质岩浆分异演化的产物,营城组酸性火山岩的形成与构造活动存在直接关系,为构造剪切挤压应力致使上地壳重熔的结果。     

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.      

甘肃天水地区早古生代黄门川花岗闪长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及构造意义

甘肃天水地区黄门川花岗闪长岩体位于北祁连造山带东端,侵位于晚奥陶世陈家河群中酸性火山岩系中,岩石学和地球化学特征表明其具有壳幔岩浆混合的特点。对黄门川花岗闪长岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果表明该花岗闪长岩体的年龄为440.5Ma±4.4Ma,形成于早志留世。地球化学特征表明,黄门川花岗闪长岩体属于中钾钙碱性系列,具I型花岗岩的特征。构造环境判别表明其形成于安第斯型大陆边缘弧。综合区域地质背景,认为祁连造山带东端在早古生代期间发育有有限洋盆,洋盆向北俯冲消减产生大量弧岩浆岩。对进一步研究祁连与秦岭造山带构造交接部位早古生代的构造格局、演化等大陆动力学问题具有重要意义。     

中国西北部成矿地质特征及找矿新发现

西北地区地处中亚构造域和特提斯构造域的交汇处,中间夹有塔里木克拉通和华北克拉通的西段。地质历史上,两个克拉通及其裂解的微陆块的形成和运动史,基本约束了中国西北部的构造发展历程。围绕克拉通及微陆块的显生宙造山带基本是其周缘增生的结果,由于大陆运移,其他大陆边缘增生的产物,在早三叠世(210 Ma)大陆汇聚中也添加了进来,这些造山带及其陆块边缘的增生是西北各种内生金属矿床的重要形成背景。同时,新元古代、晚古生代陆内与地幔柱有关的大火成岩省的发育,为铜镍等重要矿床的形成提供了条件。此外,在克拉通及其微陆块形成和后期的叠生盆地中,形成了重要的沉积和沉积变质矿床。西北地区近年来重要找矿发现,不断印证了西北克拉通边缘板块构造增生和板内幔源构造岩浆作用成矿的特点,并对传统的地质背景构造认识提出了挑战。这其中,最具经济价值和地质意义的是3个超大型金属矿床的发现:西天山早石炭世阿吾拉勒火山-次火山岩浆喷溢型磁铁矿矿床、东昆仑早泥盆世夏日哈木岩浆深部熔离-贯入型铜镍矿床和西昆仑侏罗—白垩纪火烧云构造热液型铅锌矿床。阿吾拉勒磁铁矿矿床是中国首例火山-次火山岩浆喷溢型磁铁矿矿床,可与智利的拉科超大型典型磁铁矿矿床对比,且更具有经济价值,该矿床的勘查和研究为深入理解中亚造山带天山及其邻区石炭纪裂谷型火山岩浆作用与成矿提供了研究的范例;夏日哈木铜镍矿是中国近年来最重要的铜镍矿发现,探明镍资源量已达百万吨以上,该矿床的发现为查明中国早古生代末期新的岩浆铜镍成矿事件及其找矿潜力提供了研究新区;火烧云铅锌矿床是新近发现的具有超大型资源潜力的铅锌矿床,也是喀喇昆仑—三江造山带中蕴藏的中新生代巨型铅锌成矿带上最重要的成矿发现,为深化研究青藏高原东北缘巨型铅锌成矿带的成矿物质来源和构造控矿机制提供了新的基地。