塔里木板块与哥伦比亚超大陆的联系

塔里木拼贴时代和方式以及塔里木板块与哥伦比亚超大陆联系是塔里木板块形成演化中的关键问题,也是前寒武纪超大陆重建的重要问题,对塔里木盆地基底性质研究和油气勘探具有重要的理论意义和应用价值。本文首先通过南、北塔里木差异性对比分析和拼合时间的地质年代统计分析,探讨了形成统一的塔里木板块的时间问题。进一步基于大地构造比较学分析,将塔里木板块和扬子板块与世界其他板块的地质亲缘性开展综合对比分析,并结合古地磁数据分析和造山带及俯冲带对比分析,探讨了塔里木板块与哥伦比亚超大陆的关系。本文认为19～20亿年北塔里木向南塔里木俯冲并发生陆陆碰撞,形成了统一的塔里木板块。9～19亿年前塔里木板块、扬子板块与印度板块有较强的地质亲缘性,都处于哥伦比亚超大陆的西部边缘,并在地块周缘存在俯冲带,与北美板块东南缘的俯冲带具一定的可对比性;而华北板块与西伯利亚板块、波罗的板块亲缘性较强,位于古赤道附近,处于哥伦比亚超大陆的东部边缘。构造热事件的地质亲缘性表明塔里木、扬子和华北克拉通都是哥伦比亚超大陆周缘的小型克拉通,共同参与了哥伦比亚超大陆的汇聚过程。     

试论“塔里木-扬子古大陆”再造

扬子古板块在地史演化中,是与塔里木板块靠近还是与华北古板块相近,这是中国大陆再造中长期争论的问题。在前人有限资料基础上,从岩石学、古气候学和古生物学等方面,论证扬子与塔里木古板块内部地质特征的可比性,从构造解析板块边缘造山带的岩石学记录,追踪扬子与塔里木古板块地史演化中的相关性,得出从新元古代至二叠纪扬子古板块多与塔里木古板块靠近,成为一个大陆,我们暂命名为“塔里木-扬子古大陆”。后经“峨眉地幔柱”的作用和“峨眉地裂运动”的拉张,古大陆解体,二板块分离,扬子古板块向东漂移到现今位置。二板块会聚和离散的演化模式若能成立,则涉及到中国一些基础地质科学的重新认识,也对预测大型矿产提供一点新思路。     

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     

“峨眉地幔柱”对扬子板块和塔里木板块离散的作用及其找矿意义

扬子板块与塔里木板块，目前直线相距约1900km(且末与成都间距离)，但国内许多地学工作者从古生物群和沉积相的相似性，认为早古生代两板块相连或相距不远。本文从中国古生代板块构造演化史中出现的“兴凯地裂运动”和“峨眉地裂运动”，论述扬子板块和塔里木板块离散和汇聚中的运动学特征，从“峨眉地幔柱”理论阐述扬子板块向东漂移的动力学机制。扬子板块在二叠纪与塔里木板块离散并向东漂移的论断若能成立，则为古特提斯在中国境内首先打开提供依据；对全球一些地方(俄罗斯的通古斯、印度的潘加尔)二叠纪玄武岩大面积同时喷发有重大的地球动力学理论意义；研究二叠纪末一三叠纪初生物大绝灭事件具有重要作用；还可在阿尔金地块及其邻区找到攀枝花式的钒、钛磁铁矿及铜、镍、铂等金属矿床，对比四川盆地二叠系生物礁块气藏成藏条件，对塔里木盆地油气藏生成、运聚和保存等条件以及在下古生界寻找大油气田，均有启示作用。     

再论甘肃省的板块构造

甘肃省的构造部位独特,构造形迹十分复杂。本文在总结前人研究成果和结合近年来的研究进展的基础上,对甘肃省中生代以前的古板块构造重新研究,认为甘肃省地处西伯利亚、哈萨克斯坦、塔里木、华北、柴达木—祁连和扬子6个板块的交汇处。红石山蛇绿岩带以北属西伯利亚板块,柳园—大奇山—帐房山蛇绿岩带以南属塔里木板块,西伯利亚板块和塔里木板块之间是哈萨克斯坦板块,阿尔金走滑断裂、龙首山断裂及北祁连走廊南山—毛毛山蛇绿岩带中东段以南属于柴达木—祁连板块,龙首山断裂及北祁连走廊南山—毛毛山蛇绿岩带中东段以北属华北板块,西秦岭北缘天水关子镇蛇绿岩带是柴达木—祁连板块和扬子板块的分界。又据板内的深断裂和建造特点进一步划分为12个二级单元和22个三级单元。     

华南晚元古代—三叠纪构造事件与应力场

本文研究了华南3个板块（扬子、南华与湘桂）和保山、临沧地体自晚元古代到三叠纪的5次重要构造事件的沉积古地理与形变特征、主应力方向以及相关的变质与岩浆活动特征。晋宁事件,华南各板块已联成一体,当时在南北向挤压作用的影响下,造成一系列轴向东西的同斜褶皱。元古代末期一古生代早期发生明显的张裂,使各板块分离。早古生代晚期（晚加里东事件）,南华与湘桂板块发生褶皱,前者受到近东西向的挤压,后者则受到近南北向挤压,它们当时与扬子板块有相当的距离,杨子板块与中朝板块内未发生褶皱变形。海西事件以扬子板块边部的明显张裂作用为特征。印支事件早期（早三叠世）。保山地体向东俯冲,与扬子板块拼合,尔后,在中三叠世末期,使南华、湘桂板块向北位移与扬子板块拼合,在晚三叠世末期,中朝板块才与扬子板块拼合起来,形成大别山两侧的逆掩断裂系与淮阳弧形构造系。印支事件使华南各板块重新拼合,为该区构造格架基本定型的时期。     

扬子板块石炭纪沉积层序及其全球性对比研究

通过对石炭纪扬子板块内部、扬子板块与华北板块及扬子板块与欧美板块之间的不同级别沉积层序对比研究，编制了扬子板块、华北板块和欧美板块石炭纪的海平面变化曲线。在扬子板块内部，上、下扬子区２级沉积层序可以进行对比，但下扬子区海进和海岸上超滞后于上扬子区，由于资料的限制，３级沉积层序的对比还有困难；华北板块Ｆｕｓｕｌｉｎａ－Ｆｕｓｕｌｉｎｅｌａ带内的一个３级沉积层序和Ｔｒｉｔｉｃｉｔｅｓ－Ｐｅｕｄｏｓｃｈｗａｇｅｒｉｎａ带内的四个３级沉积层序，可以和扬子板块同期的３级沉积层序对比；扬子板块和北美中大陆不仅３级沉积层序可以对比，而且在晚石炭世Ｇｚｈｅｌｉａｎ期４级沉积层序也可以进行对比，但由于它们大地构造背景的差异，导致沉积层序组成内容的不同。上述对比结果被认为是冰川型全球海平面变化所形成全球沉积记录同时性的证据。并以冰期与非冰期、联合古陆形成前后等方面对相同板块内和不同板块间沉积层序的数量和级别的异同原因进行了探讨，认为石炭纪冈瓦纳大陆冰川消长是控制全球海平面变化的主要因素，因此，沉积层序应具全球同时性和可对比性，但局部沉积条件差异也将影响沉积层序组成。     

下扬子区三叠纪古地理演化

下扬子区在三叠纪期间接受了早-中三叠世海相碳酸盐沉积、中-晚三叠世海陆交互相和陆相湖沼沉积.沉积相带的空间分布和古地理格局的变迁明显地受到区域构造的控制.区内盆地发育与演化是在华南板块与扬子板块、扬子板块与华北板块相互作用的背景下进行的.早-中三叠世末期的印支运动是下扬子区构造-古地理格局改变的决定性因素,使下扬子海盆闭合,沉积类型由海相沉积变为陆相沉积.下扬子区三叠纪古地理的演化特征也为板块碰撞提供了沉积证据.     

中国东部晚元古代—三叠纪古板块的运动学研究

本文在认真选择现有的、比较可靠的古地磁资料基础之上,综合构造变形、沉积古地理、岩浆活动与变质作用的资料,再造了中国东部各板块自晚元古代(晨旦纪)到三叠纪的古构造图。晋宁事件以后直到古生代的整个时期,华南各板块与中朝板块张裂分离,保持相当的距离并在中、低纬度地带不断迁移,形成各具特色的构造演化史。三叠世末期,临沧、保山地体拼合到扬子板块的西侧,湘桂板块可能插入南华板块;中三叠世末期南华板块与扬子板块拼合,并使它们发生普遍的褶皱;晚三叠世末期,扬子板块才与中朝板块拼合,中国东部各板块联成一体,使构造格架基本定型。     

被肢解的“西域克拉通”

塔里木、柴达木、阿拉善地块古代生代期间并非被多岛－－小洋盆分隔的微陆块,而是具有统一发展共笥的克拉通－－西域板块,它具有新元古代早期克拦通化形成的基底和震旦系冰碛岩及亲扬子型下古生界的盖层,震旦纪－－早古生代期间它和扬子－华南、澳大利亚板块同属于东风瓦纳超级大陆的一部位,它和扬子－华南板块类似,具有非稳定克拉 多裂解特征,北祁边－满加尔坳陷就是它武纪－中奥陶世最大的坳拉槽,此后晚奥陶世、晚泥盆世     

中国西北地区各构造单元之间地层和生物古地理的亲缘关系--兼论西北地区构造格局

在分析近年来不同学科提出的新见解及其依据的基础上，着重从基底形成期、扬子型南华系—震旦系及其冰碛岩、早古生代地层层序特征和生物古地理特征及各构造单元间的边界性质，揭示与西北地区有关的板块、块体的亲疏关系。经分析认为，西北地区构造格局是：塔里木与扬子板块为一体，与华北、西伯利亚为并立的3个不同的构造域；柴达木-祁连-阿拉善为一楔状地块，来源于塔里木-扬子板块。该楔状地块是在新生代青藏高原大规模隆升、北推高峰期时，西沿阿尔金、东沿贺兰山西缘-龙门山断裂带错移、向北楔入的一个三角形地块。     

上扬子地区震旦纪沉积古地理

通过整理大量的钻井、测井、地震和其他综合研究资料,系统编制了上扬子地区震旦系各层段的岩相古地理图,进行了较为系统的沉积储集层研究。该研究显示震旦纪上扬子台地是一个半孤立的台地。震旦系沉积可以划分为前台地沉积、碳酸盐岩台地沉积和局限海盆沉积。紧邻上扬子台地西部边缘发育的川滇大裂谷对上扬子台地的演化、沉积古地理格局的形成及沉积相带的展布有着重要影响。灯影期,上扬子台地曾经有过一次由裂谷活动导致的快速沉降,经历了一次短暂的由台地到海盆的变化。岩相古地理的演变控制着四川盆地震旦系沉积储集层的形成与分布,也控制着该区常规油气及页岩气的形成与分布。     

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。     

四川盆地：周缘活动主控下形成的叠合盆地

四川盆地位于扬子板块西缘和青藏高原东缘,地震勘探资料等揭示盆地前寒武纪基底保存完整的古俯冲带和地堑-地垒结构,说明盆地基底后期构造活动非常稳定;显生宙以来经历晚震旦世-石炭纪、二叠纪-中三叠世两幕克拉通边缘强拉张-强挤压,而克拉通内弱拉张-弱挤压的构造演化过程,体现出盆地内部稳定性结构沉积演化特征。克拉通内弱拉张初期以海相碳酸盐岩大面积稳定沉积（即震旦系灯影组和二叠系栖霞-茅口组）和随后的风化壳岩溶作用（即桐湾期、东吴期等不整合面）为特征,弱拉张期以拉张槽（如：绵阳-长宁拉张槽和开江-梁平拉张槽等）的形成为典型特征;弱挤压则以古隆起（如：加里东期乐山-龙女寺古隆起、印支期泸州古隆起等）的发育为典型特征。四川盆地晚三叠世后的前陆盆地演化阶段受控于其周缘造山带逆冲推覆构造活动,是现今地貌和构造盆地的主要建造期,形成了四川盆地周缘突变（线型）和渐变（弥散型）两种盆山结构。盆地西边界（龙门山）和北边界（米仓山-大巴山）即是线型突变边界,也是扬子地块（板块）的边界,边界几何形状和扬子板块刚性特征对盆山系统结构-构造特征等有较大的控制作用;四川盆地的东边界（齐岳山-大娄山）和西南边界（大凉山）即是渐变弥散型边界,同时也是板（陆）块内部的边界,它们受控于邻区（盆外）的构造变形和盆内沉积盖层中滑脱层的分布特征。受控于盆地（克拉通）周缘活动,四川盆地垂向上前寒武纪基底与盖层、盖层内早期和晚期构造具解耦特征。基底与盖层构造的解耦有利于盆地内部前寒武纪基底结构构造的保存和盖层内大型隆-坳结构的形成演化;盖层内早期和晚期构造的解耦有利于早期构造免遭后期破环,对深层油气藏的保存意义重大。总之,四川盆地可能是具独特形成过程和特征的叠合盆地新类型,其突出特征表现为周缘活动、内部稳定及早期和晚期构造解耦。     

米仓山—大巴山地区赫兰特期岩相古地理及其页岩气地质意义

上扬子地区赫兰特期发育一套含赫兰特贝和达尔曼虫化石的独特的沉积单元，其沉积环境长期以来存在争议，还缺乏更为精细的沉积相时空变化研究。本文以米仓山—大巴山地区赫兰特期地层为研究目标，通过系统资料收集，野外详细观测和室内镜下分析等手段，采用“点-线-面”的岩相古地理分析方法，重建了研究区赫兰特期岩相古地理。剖面沉积相分析表明，观音桥段发育于不同沉积环境之中，因而具有不同的岩相特征，总体上为赫兰特期海平面下降的产物，但经历了不只一次的海平面升降变化，海退过程的沉积记录相对明显，海侵记录仅在盆地边缘或水下高地边缘有所响应。复原的岩相古地理显示，该时期呈现北西高、北东和南西低，中间多个水下高地的沉积古地理格局，这种格局有利于扬子克拉通盆地内形成优质的富有机质页岩；研究区内观音桥段沉积相主要以浅海陆棚相（浅水陆棚亚相）为主，局部发育孤立台地和碳酸盐缓坡，滨海相局限于盆地西北古陆边缘。页岩气勘探开发中，区内粉砂质泥岩、碳质泥岩发育的浅海陆棚相区为页岩气优质储集层和勘探有利区，但应尽量远离物源区和水下隆起区；白云岩、泥质灰岩发育的孤立台地和碳酸盐缓坡区，压裂过程中，应选择合适层位，尽可能压穿白云岩、泥质灰岩，连通五峰组—龙马溪组含气页岩段，提高页岩气产量。     

Terminal Precambrian Palaeogeographic Framework of China1

Abstract The original locations and relationships of four plates within the mainland of China from 800 to 600 Ma during the terminal Precambrian were reconstructed based on the palaeomagnetic and geological data. The Tarim, Yangtze and Cathaysian plates were once linked (in 800-700 Ma) and located in the same low-latitude zone of the northern hemisphere. But later, in 700-600 Ma, the Tarim plate was separated from the Yangtze-Cathaysian plate. The Sino-Korean plate was always far away from the Yangtze plate, both being separated by oceanic crust, and lay in the high-latitude zone of the northern hemisphere. The above-mentioned palaeogeographic framework directly led to complete differences in respect to distribution of low- latitude glaciation, sedimentary facies, palaeoclimate, palaeobiogeography and stratigraphic sections between the North and South China domains during the terminal Precambrian.     

浅变质岩在示踪大别—苏鲁造山带大陆板块俯冲与折返过程中的意义

中国大别-苏鲁造山带为大陆板块俯冲形成的碰撞造山带,该带北缘和内部产有原岩时代为新元古代-晚古生代的浅变质岩。这些浅变质岩对应于扬子板块北缘前寒武变质基底和扬子板块北缘古生代大陆架沉积物,形成过程于印支期扬子板块向北俯冲过程中的刮削作用密切相关,与大洋板块俯冲过程中刮削形成的加积楔具有类似的动力学过程。对大别-苏鲁造山带浅变质岩的深入研究,不仅有助于揭示大陆板块俯冲过程中高压-超高压岩石形成与折返过程,而且确定了扬子板块与华北板块之间的缝合线位置位于大别造山带北淮阳带的北部和苏鲁造山带的五莲-蓬莱群的北侧。     

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