试论西藏二叠纪(竹蜓)类及非(竹蜓)有孔虫的生物地理区系与古地理及古构造的关系

本文通过对西藏二叠系(竹蜓)类及非(竹蜓)有孔虫的研究认为,早二叠世早期(竹蜓)类以冷温型的Monodiexodina动物群为主,属冈瓦纳—特提斯生物区,冈瓦纳大陆与欧亚太陆及扬子地块的分界分别为昆仑山南坡断裂和金沙江断裂。早二叠世晚期(竹蜓)类Neoschwagerina-Polydiexodina动物群仍限于冈瓦纳北缘区,其生物区系以及扬子地块的分界与早二叠世早期相同,而冈瓦纳大陆北缘西部首先与欧亚大陆塔里木等地块接近,该动物群才越过了昆仑山北坡。晚二叠世晚期(竹蜓)类以Palaeofusulina动物群为主,与扬子地块相似属华夏—特提斯生物区,冈瓦纳与欧亚大陆的界线转为班公湖—怒江断裂,而冈底斯带与喜马拉雅带至今未见Palaeofusulina,该二带仍属冈瓦纳—特提斯生物区。     

拉萨地区蓝片岩岩石学特征及其构造意义

深入认识冈瓦纳大陆东北部主要地块前新生代演化的历史有助于进一步理解新生代时期青藏高原形成与隆升的过程,以及现今南半球地幔化学不均一性等科学问题.人们多认为拉萨地块是挟持于班公-怒江缝合带与印度河-雅江缝合带之间稳定的单一地块,在早侏罗世时从冈瓦纳东北边缘裂离出来,在白垩纪时与欧亚大陆拼贴[1,2].     

白乃庙-吉中造山带东段早古生代地层的识别及其地质意义

白乃庙-吉中造山带中的诸多前寒武纪地体是否属于同一个微陆块一直存在着争议,由此制约了对该造山带前寒武纪构造演化及其中微陆块基底构造亲缘性的认识。对造山带东段吉林南部头道沟组的野外观察及锆石U-Pb年代学研究表明,该地层形成时代为631～460Ma,是长春-延吉蛇绿混杂岩带的重要组成部分;白乃庙-吉中造山带东、西两段前寒武纪碎屑锆石年龄谱系和ε_Hf(t)值均具有很好的相似性,同时造山带不同地区岩浆岩的锆石Hf同位素模式年龄和全岩Nd同位素年龄均具有很好的对应性,表明卷入该造山带的前寒武纪地体曾同属于一个微陆块;白乃庙-吉中造山带内的下古生界中存在大量泛非期碎屑锆石(～600Ma),结合造山带与冈瓦纳大陆的前寒武纪碎屑锆石年龄谱系和ε_Hf(t)值的高度吻合性,我们认为该造山带中的微陆块可能来自于冈瓦纳大陆,但其在冈瓦纳大陆中的位置与中亚造山带东段的其他地块(额尔古纳、兴安及布列亚-佳木斯-兴凯地块)相距较远。     

青藏高原东缘构造演化的SHRIMP锆石U-Pb年代学框架

青藏高原东缘一直被普遍认为是一个吸收印度—欧亚大陆碰撞变形的调节带。本文所获得的最新SHRIMP锆石U-Pb测年结果显示:青藏高原东缘具有更加复杂的地质历史。测年结果表明,高原东缘最古老的前寒武纪结晶基底形成于古元古代(2401~1912Ma)。这一古老基底首先受到中元古代构造热事件(1361~1040Ma)的影响,随后受到新元古代与弧岩浆活动有关构造热事件(791~817Ma)的强烈改造。松潘—甘孜复理石杂岩的基底是亲洋壳型的,形成于晚新元古代的大陆裂解作用(681~655Ma)。高原东缘的前寒武纪微地块可能是由这次裂解作用从扬子或青藏地块拉裂出去形成的。这些微陆块先增生拼贴于东冈瓦纳大陆、然后又从中裂离,并最终卷入高原东缘的特提斯构造演化过程中。伴随东冈瓦纳大陆裂解,高原东缘古特提斯洋于石炭纪至二叠纪早期拉开(328~292Ma),经早中生代弧-陆碰撞作用闭合(224~213Ma)。中侏罗世这一地区发育显著的构造岩浆活动(175Ma),但其动力学背景仍不十分清楚。晚白垩世岩浆活动(97Ma)可能是印度板块初始俯冲阶段的产物。新生代岩浆作用(18Ma)与陆-陆碰导致的大规模走滑断层作用所引起的同熔作用有关。     

藏东北构造古地理特征及冈瓦纳北界的时空转换

研究区位于南北向三江构造带与东西向羌塘构造带的衔接处,是特提斯构造域的重要组成部分。研究区包含金沙江、澜沧江、双湖-昌宁、班公湖-怒江4条古特提斯洋壳带及昌都-芒康、羌北、索县-左贡、多玛-安多4个微陆块的相关部位。4条缝合带时分时合,其间的微陆块则"藕断丝连"。前奥陶纪金沙江带属于泛冈瓦纳"泛非软基底"的北界,早古生代它还是"泛非"混合生物群与扬子区系的界线。泥盆纪—石炭纪,古特提斯形成南北2支,即金沙江带和双湖-昌宁带,与其间亲扬子的中间岛块群(昌都-芒康、羌北、索县-左贡)形成"多岛海"格局,此间,双湖-昌宁转换为冈瓦纳的北界,多玛-安多微陆块为亲冈瓦纳相。早、中二叠世,中间岛块(群)裂解为亲扬子的昌都-芒康和亲冈瓦纳的羌北、索县-左贡三岛块,形成多岛洋,冈瓦纳北界转换到澜沧江带。晚二叠世,古特提斯消亡,形成Pangaea联合古陆,研究区为陆间多岛海。晚三叠世印支运动阶段,金沙江、澜沧江和双湖-昌宁带相继转换为陆内造山带;与此同时,班公湖-怒江带与雅鲁藏布江带形成中特提斯北、南2支,其间为中间陆块群(基墨里),班公湖-怒江带是晚侏罗世—早白垩世消亡的,"基墨里"岛块群是晚白垩世增生在亚洲大陆之上的。喜马拉雅地块是喜马拉雅运动阶段才最后俯冲到亚洲大陆之下,转换为亚洲大陆。     

羌塘中部榴辉岩的变质矿物与变质作用演化

羌塘中部的榴辉岩分布于龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带中,是青藏高原内部首次发现的榴辉岩[1].它与蓝片岩、蛇绿岩等构成东西向的构造混杂岩带.研究表明,南北羌塘古生代的地层序列、建造类型和生物组合明显不同,龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带应为冈瓦纳大陆和欧亚大陆的分界[2～4],但也存在不同的观点[5,6].     

冈瓦纳大陆古生代冰盖分布研究

基于冈瓦纳大陆主要板块冰川沉积地层的对比,并结合古地磁方法对冈瓦纳大陆古生代主要冰期的冰盖分布范围进行再造,认为冈瓦纳大陆在古生代主要经历了3次较大的冰期,分别是:(1)晚奥陶世—早志留世冰期、(2)晚泥盆世—早石炭世冰期、(3)晚石炭世晚期—二叠纪冰期。晚奥陶世—早志留世冰期冰盖主要分布在西冈瓦纳大陆;晚泥盆世—早石炭世冰期冰盖主要分布在南美板块;晚石炭世晚期—二叠纪冰期冰盖在冈瓦纳大陆主要组成板块上均有分布,且冰盖存在时间最长,分布范围最广。3次主要冰期冰盖的中心点位置均靠近南极点,但并不完全重合,可认为气温是影响冈瓦纳大陆上冰盖分布的主要因素,但不是唯一的因素,冰盖的分布范围还受到盆地动力学、地形、冰川属性以及其他具体因素的影响。同时结合在保山地块的野外工作以及前人的研究成果,认为冈瓦纳大陆的3次冰期中,仅晚石炭世晚期—二叠纪冰期对中国的陆块产生了影响,且主要影响了中国的西南陆块群(包括保山地块、腾冲地块、拉萨地块、羌塘地块等)。     

滇西含锡花岗岩与板块活动的关系

一、滇缅陆块及其构造澜沧江以西的滇西及相邻的缅甸东部地区,在印支运动以前是属于古亚洲大陆西侧被古特提斯海隔开的另一古陆的一部份,可能即为古冈瓦纳大陆的东部陆缘地带。这个陆缘地带,随着古特提斯海的消亡而嵌锒于古亚洲大陆并在其西侧与冈瓦纳古陆裂分,形成一独具特征的残余陆壳板块带,我们称它为滇缅陆块。     

青藏高原及邻区大地构造单元初步划分

青藏高原及邻区大地构造单元的划分是当前该地区板块构造精细结构研究的关键,也是板内构造研究的基础理论问题。本文在前人工作的基础上,结合青藏高原及邻区新一轮1∶25万区域地质调查成果,基于多岛弧盆系的形成是大洋向大陆岩石圈构造体制演化转换的标志这一认识,将弧-弧、弧-陆及陆-陆碰撞结合带和夹持于其间的陆块、岩浆弧划分为一级单元,构成青藏高原及邻区构造单元的基本骨架;以南昆仑俯冲碰撞结合带和班公湖-丁青-碧土-昌宁-孟连结合带为界,划分出:泛华夏大陆早古生带秦祁昆构造区、泛华夏大陆晚古生代—三叠纪羌塘-三江构造区及冈瓦纳北缘晚古生代—中生代冈瓦纳-喜马拉雅构造区。这样的厘定不仅对青藏高原及邻区的地质科学研究具有重要的理论意义,而且对青藏高原空白区区域地质调查和成矿地质条件分析等也有重要的实际意义。     

特提斯成矿域主要金属矿床类型与成矿过程

作为全球三大巨型成矿域之一的特提斯成矿域目前尚缺少系统的研究和总结。特提斯构造带是欧亚大陆南部一条全球性纬向展布的构造带,夹持于东欧、哈萨克、塔里木、华北、扬子、印度支那地块和印度、阿拉伯、非洲板块之间,由若干个小陆块,如Anatolides、外高加索、Alborz、伊朗中部、鲁特、阿富汗、帕米尔、南羌塘、北羌塘、拉萨、保山、中缅马苏、西缅甸等,及陆块中间的造山带组成,是在晚古生代到新生代期间,古、新特提斯洋扩张与闭合过程中,历经两次大规模的板块俯冲、碰撞形成的。这一过程可主要概括为冈瓦纳大陆的裂解以及欧亚大陆的增生,其中欧亚主动大陆边缘和冈瓦纳被动大陆边缘起了主要的控制作用。特提斯成矿域复杂的地质演化过程注定了其成矿具多金属、多类型的特征,漫长的空间展布决定了其金属堆积的连续成带性,其中的一些重要成矿带全球著名。文章在特提斯成矿域中识别出了6种主要的成矿作用,分别形成斑岩型Cu-Mo-Au、与岩浆热液有关的Sn-W、岩浆型铬铁矿、VMS型Cu-Pb-Zn、浅成低温热液型Au-Hg-Sb及与沉积岩有关的Pb-Zn等矿床。这些矿床都是在洋盆扩张、洋陆俯冲、大陆碰撞等地球动力学背景中形成的。与环太平洋、古亚洲等增...     

西南三江造山带地层区划

西南三江为一复杂造山带,由特提斯大洋板块的怒江-孟连主大洋及欧亚大陆板块的扬子陆块大陆边缘弧盆系、冈瓦纳大陆板块北缘弧盆系构成。随着特提斯大洋怒江-孟连洋俯冲、消亡,后板块发生碰撞、走滑及岩浆岩侵位等,形成了现今由板块缝合带、增生杂岩带构成的西南三江造山带,造就了复杂的地层系统,包含史密斯地层、有限史密斯地层,非史密斯地层。本文突破"传统地层学"概念,按"构造地层学"的现代地层学概念建立了西南三江地层格架,划分出欧亚大陆板块的北羌塘-三江地层大区、特提斯大洋板块的班公湖-怒江-孟连构造-地层大区、冈瓦纳大陆板块的冈底斯-腾冲地层区。     

藏北依布茶卡地区发现石榴子石蓝片岩

在青藏高原北部,被认为具有前寒武纪变质基底的羌塘陆块（Chang 等, 1986）研究得相对较少,作为研究条件艰苦和程度较低的地区,被认为是冈瓦纳大陆与欧亚大陆板块之间的过渡区,但随着研究的深入,在该地区发现了蓝片岩.蓝片岩分布在改则县的冈玛日-桃形错、果干加年山、角木日和双湖办事处纳若、恰格勒拉等地（Henning,1915; 李才等,1995;鲍佩声等,1999;邓希光等.     

环青藏高原盆山体系内前陆冲断构造变形的空间变化规律

早古生代以前漂移在大洋中的塔里木、扬子、华北等小型克拉通板块在晚古生代开始聚敛拼贴,形成统一的大陆,奠定了中国中西部前陆冲断带发育的地质基础。新生代以来欧亚大陆与印度板块的碰撞及其远程效应,欧亚大陆强烈变形。随着青藏高原的隆升和向北、向东推挤,在远离碰撞缝合带的地方,古造山带复活,冲断带不断向外围扩展,形成统一的、规模巨大的环青藏高原盆山体系。在冲断带不断向青藏高原外围扩展的同时,在每一个单独的盆山体系(古造山活动控制的盆山耦合体系)内部发生强烈陆内变形,冲断带也依次从造山带向克拉通内部扩展,强烈的陆内造山隆升和构造挤压在造山带与克拉通之间形成了十余个前陆冲断带。从南向北分别选取了塔西南、库车、准南和准噶尔西北缘这四个前陆冲断带的构造缩短率和盆山耦合导致的高程差在平面上的变化特征,来研究环青藏高原巨型盆山体系内部的前陆冲断带在新生代的构造变形特征的空间分布规律。认为在欧亚大陆与印度板块的碰撞及其远程效应控制下,环青藏高原巨型盆山体系从内向外构造变形强度、盆山耦合程度具有依次降低的规律;克拉通边缘的单个盆山组合中从山前向克拉通方向构造变形强度依次降低,构造变形样式逐渐变得简单。     

锆石U-Pb年龄及Lu-Hf模式年龄对印支地块基底的限定

印支地块的板块构造归属不仅对特提斯演化研究有重要意义, 对探讨新生代青藏高原及周缘板块的陆内变形同样至关重要.我们近期的研究工作表明, 本区的花岗岩主要是印支期旧特提斯闭合的产物, 少数花岗岩与加里东期的构造活动有关.花岗岩内锆石Lu-Hf二阶段模式年龄主要聚集在1.8~1.6 Ga, 此外在1.4~1.2 Ga有另一峰值区.老挝北部花岗岩峰值区与印支地块内其它地区的锆石U-Pb年龄及Lu-Hf二阶段模式年龄峰值相似, 表明印支地块内部有稳定的基底组成.老挝花岗岩年龄峰值与昌都-思茅地块的年龄峰值近于一致, 同时, 由于奠边府构造带不具有缝合带的属性且两个地块有相似的古生代暖水动物群, 我们认为印支地块与昌都-思茅地块可能为同一陆块, 这个联合陆块与华南陆块在Rodinia超大陆时期可能是一体的, 因为他们的峰值区在4.0~3.5 Ga, 2.0~1.8 Ga, 1.4~1.2 Ga的3个峰值区完全重合.     

班公湖--怒江缝合带作为冈瓦纳大陆北界的地质地球物理证据

迄今对冈瓦纳大陆北界的位置还存在激烈争论。随着青藏高原空白区基础地质调查以及各项地质地球物理研究工作的深入开展 ,已经积累了大量新的地质和地球物理资料 ,为重新认识冈瓦纳大陆北界和评价班公湖—怒江缝合带在青藏高原地质研究中的地位和作用带来了新的机遇。在回顾早期有关冈瓦纳大陆北界不同观点的基础上 ,从近年来在青藏高原地质调查研究中所取得的大量新的地质和地球物理资料出发 ,重点介绍了班公湖—怒江缝合带南北两侧地质与地球物理特征差异 ,认为班公湖—怒江缝合带是冈瓦纳大陆的北界。     

“印度-欧亚大陆碰撞及其远程效应”专栏寄语（附“纲领性工作图件”）

正伴随着五月的鸟语花香,"印度-欧亚大陆碰撞及其远程效应"栏目即将与大家见面。板块构造理论完美地解释了大洋岩石圈的形成和演化,是地球科学的一场革命。但占地球表面积35%的大陆,其岩石圈的构造和变形并没有在板块构造理论中涉及,这是具有重大科学意义的基础科学问题,而青藏高原被认为是发展板块构造理论的最佳场所。印度大陆与欧亚大陆的碰撞与青藏高原的隆升是中、新生代以来地球科学最重要的构造事件之一,它影响着全球,特别是北半球的气候变化;而青藏高原的壳幔结构、动力学过程及其远程效应控制整个地球动力学体制的形成与演化。然而,由于岩石圈结构的非均一性,青藏高原北向扩展及影响在不同地区或构造带表现不同,甚至活动时间也存在差异。比如,在高原北部,北山和阿拉善地块构造活动性较弱,而更北的南蒙古中西部地区构造活动增强,大型陆内走滑构造及其控制的中强地震活动频繁,那么南蒙古地区的新生代活动构造从什么时候开始的?应力如何通过相对稳定的北山和阿拉善地块传递至南蒙古地区的?大陆碰撞与高原隆升的影响能否到达贝加尔湖地区?由印度欧亚大陆碰撞边界的强烈构造挤压到贝加尔地区的构造伸展是如何过渡的?藏南裂谷系与贝加尔裂谷的深部结构与形成机制有什么差异?……。     

晚三叠世—中侏罗世羌塘盆地的形成与演化

晚三叠世-侏罗纪是羌塘盆地大型海相沉积盆地形成时期,是研究羌塘盆地形成过程、判别盆地性质的重要时期.本文通过区域构造、盆地充填建造和岩相古地理分析,提出了该时期的羌塘盆地并非晚三叠世前陆盆地(或弧后盆地)和侏罗纪弧后盆地(前陆盆地),而是晚三叠世早期(肖茶卡期)的陆表海盆地和晚三叠世诺利期-中侏罗世巴柔期(那底岗日期-雀莫错期)的坳陷-裂陷盆.肖茶卡期内陆盆地主要受可可西里-金沙江活动带的控制,沉积期后出现的海退事件可能与冈瓦纳大陆与欧亚大陆的碰撞作用有关;那底岗日期-索瓦期羌塘盆地的强烈拉张断陷可能反映冈瓦纳大陆边缘的总体构造背景.     

青藏高原北部白垩纪隆升的证据

认为青藏形成统一大陆应该在印支期晚期古特提斯洋关闭和海水退出时。由于来自冈瓦纳大陆的羌塘微陆块向NE斜向俯冲 ,产生了印支期的阿尼玛卿、柴北缘和阿尔金大规模走滑断裂的形成 ,并且由于东部受到华南板块的阻挡 ,形成南北向的龙门山褶皱带。此阶段 ,地势较低 ,海拔不高。直至中特提斯洋在白垩纪早期关闭 ,来自冈瓦纳大陆的冈底斯微陆块沿班公湖—怒江一线俯冲到北部高原的下面 ,由于高原北部受到塔里木—阿拉善地块的阻挡 ,东部受到南中国板块的阻挡 ,高原北部开始隆升 ,形成高原雏形。高原南北统一大陆形成于新特提斯洋的关闭和印度板块沿雅鲁藏布江缝合带与欧亚大陆碰撞时 ,并在新近纪后开始快速抬升 ,形成现今的高原地貌 ,这已是共识。值得讨论的是 ,如何识别高原北部白垩纪时期的隆升 ,以及其对建立高原隆升模型和计算高原北部隆升速率的贡献。     

东南极普里兹带多期变质作用及其对罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆重建的启示

东南极普里兹带是一条经受格林维尔期和泛非期高级构造热事件影响的多相变质带,其构造演化过程与罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆的形成密切相关.新的岩石学和年代学资料表明,普里兹带中的格林维尔期高级变质作用是区域性的,并经历了>970Ma和930～900Ma两个演化阶段(期),变质条件达到相对高温高压的麻粒岩相.格林维尔期造山作用起始于活动大陆边缘或岛弧环境下的岩浆增生,最后发展到陆陆碰撞,从而使印度、东南极西陆块和非洲的卡拉哈里克拉通拼合在一起,构成了罗迪尼亚超大陆的重要组成部分之一.普里兹带中的泛非期高级变质作用并不象前人认为的那样只发生在中低压麻粒岩相条件下,而是达到高压麻粒岩相,并具有近等温减压的顺时针P-T演化轨迹.格林维尔期变质先驱的普遍存在说明泛非期碰撞造山事件主要叠加在印度-南极陆块东缘的基底杂岩之上,所以其主缝合线的位置应该在现今普里兹带的东南方向,并可能向南极内陆延伸到甘布尔采夫冰下山脉.对不同类型岩石的精细定年揭示,普里兹带中泛非期造山作用过程从570Ma一直持续到490Ma,这与东非造山带的晚期碰撞阶段大致相吻合.因此,冈瓦纳超大陆的最后拼合可能是通过西冈瓦纳、印度-南极陆块和澳大利亚-南极陆块等三个陆块的近于同期碰撞来完成的.     

论华夏大陆及有关问题

形成于晚石炭—二叠纪的华夏植物群主要发育在东亚,范围是中国华北、华南和塔里木以及印度支那等陆块。根据这些陆块的缝合时代以及陆块内石炭—二叠纪地层、古生物发育特征的研究,笔者认为这些陆块在石炭纪之前已聚合成一个大型陆块,本文将这个以华夏植物群为特征的大型陆块称为华夏大陆。该大陆位于安加拉大陆与冈瓦纳大陆之间的古特提斯洋中,并将其分为南、北两支。二叠纪晚期,华夏大陆向北漂移,至二叠纪末期,华夏大陆与安加拉大陆碰撞,形成天山—北山—内蒙古特提斯洋北支缝合带。早三叠世末期,由冈瓦纳大陆北缘裂解出来的西藏和缅泰陆片向北漂移,与华夏大陆西南边缘碰撞,形成昆仑—三江古特提斯洋南支缝合带。至此,华夏大陆成为劳亚大陆东南边缘一部分。