国家自然科学基金重大项目简介(2) 滇川西部古特提斯带岩石圈的构造演化

滇川西部是古特提斯遗迹发育最好,样式丰富多彩,保存完好的地区。其大地构造位置处在特提斯和环太平洋两大构造域在大陆上的交汇部位,又是扬子地块和印支——滇西地块两个古大陆的对接带。以这个地质上举世瞩目的关键地区作为突破口,预计将总结出古特提斯演化模型,丰富陆壳开合和大陆边缘(造山带)演化及其运动学、动力学的规律性认识,具有重要的理论意义。滇川西部是我国重要的金属成矿带,如Pb、Zn、Sn、Au、Cu等矿种,还是寻找钾盐、油气的远景区。因此该项目的完成,不仅能进一步提供可靠的成矿地质     

滇西北金沙江古特提斯造山带地层及构造演化

以造山带地层学的思想方法为指导,将滇西北金沙江造山带划分出５个构造地层带,建立了新的造山带区域地层系统。根据古生物生态组合、沉积组分、盆地充填序列及沉积环境的研究,识别出不同构造地层带分别形成于稳定地块、裂谷盆地、被动大陆边缘、洋盆及岛弧环境之中。在造山带区域地层系统研究基础上,阐述了金沙江古特提斯造山带的演化历史。     

川滇藏交界区二叠纪—早三叠世的两套弧火山岩

川滇藏交界区属三江印支造山带中段,地质构造十分复杂.文章据最近获得的岩石化学及野外调查资料分析了该区古特提斯活动大陆边缘的两套弧火山岩的特征,结果表明:早二叠世的吉东龙组是碧土洋盆向东俯冲的记录,当时的活动大陆边缘属西太平洋岛弧型;晚二叠-早三叠世的夏牙村组-马拉松多组是金沙江洋盆(南段)向西消减的证据,当时的活动大陆边缘接近安第斯型.在此基础上讨论它们在恢复古特提斯演化的时空制约中的意义.     

右江盆地晚古生代-三叠纪盆地转换及其构造意义

右江盆地是在南华加里东造山带夷平的基础上经再次裂陷形成的,它的形成与金沙江—红河—马江洋盆关系密切,是该洋盆与扬子板块之间的大陆边缘盆地。早泥盆世晚期—石炭纪随着金沙江—红河—马江洋盆的形成,扬子板块南部边缘开始裂陷,形成特殊的台地与台间海槽相间的大陆边缘裂谷盆地。二叠纪—早三叠世初期随着该洋盆的俯冲消减,形成越北岛弧,右江盆地进入弧后(裂陷)盆地阶段。早三叠世晚期以后,随着该洋盆的闭合和碰撞造山,在红河—马江造山带与扬子板块之间形成以复理石为特征的弧后前陆盆地。因此右江盆地经历了大陆边缘裂谷盆地(早泥盆世晚期—石炭纪)、弧后盆地(二叠纪—早三叠世早期)、弧后前陆盆地(早三叠世晚期—中三叠世)的构造演化阶段。     

晚古生代—中三叠世右江盆地的格局和转换

晚古生代—中三叠世右江盆地是在夷平的南华加里东造山带基础上再生裂陷的大陆边缘盆地,该盆地的形成与金沙江—哀牢山古特提斯洋盆关系密切,是一个具有台地与台间海槽相间结构的大陆边缘裂谷盆地。右江盆地自早泥盆世埃姆斯晚期开始裂陷,到石炭纪盆地与越北地块之间出现一个与古特提斯洋相关的局限小洋盆或深海盆。至二叠纪,该洋盆开始向西南俯冲于越北地块之下,形成活动大陆边缘。早三叠世晚期以后,随着该洋盆的闭合和碰撞造山,在凭祥、那坡等地出现同碰撞型的火山活动,右江盆地也于中三叠世转变为以复理石为特征的前陆盆地。因此右江盆地经历了裂谷盆地(早泥盆世晚期—晚泥盆世)、被动大陆边缘(早石炭世—早三叠世)、前陆盆地(中三叠世)的构造演化阶段。     

中国大陆印支碰撞造山系及其造山机制

古特提斯洋盆的闭合导致了诸多的微块体于晚三叠世至中侏罗世(T3-J2)碰撞,形成东亚大陆南部巨型印支造山系。中国大陆的印支碰撞造山系呈现巨大的"T"型复合造山系,位于西部的印支造山系(巴颜喀拉-北羌塘-南羌塘-拉萨印支造山带)形成于"多洋盆、多地体、多岛弧"的古特提斯的构造背景,伴随古特提斯多洋盆的俯冲和闭合,产生广泛的岛弧、增生楔和高压变质带的增生造山,以及多地体的碰撞造山作用,形成大型造山拼贴体,伴随以紧闭同劈理褶皱和逆冲、走滑断裂为特征的地壳变形。而位于中东部的印支造山系为北中国与扬子陆块之间的直接碰撞的产物,在扬子被动陆缘之上形成的松潘-甘孜、南秦岭造山带显示深层滑脱为造山机制的大规模地壳上部剪切应变;由于扬子地壳印支期深俯冲(>100km)和山根挤出机制,造成大别-苏鲁造山带中大规模高压-超高压变质带的出露。     

金沙江造山带的大地构造环境及演化模式

金沙江造山带一直被当作古板块缝合带,但其物质组成和结构并不反映当时典型的洋盆环境,主要证据有：（１）沉积地层表明,金沙江海盆在规模和水体深度两方面都是有限的;（２）所产的火山岩与标准洋中脊不同,其岩石化学特点与弧后盆地相吻合;（３）澜沧江洋盆与金沙江海盆隔着昌都长条形地块相向俯冲,而且金沙江海盆的俯冲始于澜沧江洋的闭合。据此提出金沙江造山带的弧后盆地演化模式,认为自西而东的澜沧江带、昌都地块、金沙江带、扬子板块分别代表洋盆和海沟、岛弧、弧后盆地、大陆板块等构造单元,构成一个完整的大陆边缘。     

中国大陆地壳“镶嵌与叠覆”的结构特征及其演化

初步探讨了中国大陆地壳“块带镶嵌多层叠覆”的结构特征和多阶段的构造演化过程。中国大陆地壳新元古代中期以来的一级构造单元有中朝、塔里木、扬子、敦煌4个陆块和中央、西北、东北、西南、东南5个造山区(带)。中朝陆块的形成源于古元古代期间发生的古大陆裂解;扬子、塔里木和敦煌陆块的形成源于新元古代早期发生的古大陆裂解。西北造山区的形成源于古生代晚期洋盆关闭、大陆碰撞并叠加新生代陆内再造山;东北造山带的形成过程包括古生代碰撞造山及中生代增生、碰撞造山;中央造山带至三叠纪大陆碰撞才最后形成并叠加有新生代再造山;东南造山带的形成经历了古生代至新生代的多次造山作用;西南造山带主要是中—新生代造山作用的产物。这些单元都具有“块带镶嵌多层叠覆”的结构特征和多阶段构造演化的特点。中国大陆地壳的形成与演化可以划分为太古宙—古元古代、中元古代—新元古代早期、新元古代中期—古新世和始新世以来4个构造阶段,每个阶段都对应不同的超大陆裂解-聚合旋回。其中新元古代中期以来的地壳形成演化与全球洋陆格局中的古亚洲洋、古特提斯洋、古太平洋、特提斯洋和太平洋5个动力学体制有关,相应地可以归结为古亚洲、古特提斯、古太平洋、特提斯和太平洋5个造山域。正是这些多阶段的超大     

中国大陆地壳"镶嵌与叠覆"的结构特征及其演化

初步探讨了中国大陆地壳“块带镶嵌多层叠覆”的结构特征和多阶段的构造演化过程。中国大陆地壳新元古代中期以来的一级构造单元有中朝、塔里木、扬子、敦煌4个陆块和中央、西北、东北、西南、东南5个造山区(带)。中朝陆块的形成源于古元古代期间发生的古大陆裂解；扬子、塔里木和敦煌陆块的形成源于新元古代早期发生的古大陆裂解。西北造山区的形成源于古生代晚期洋盆关闭、大陆碰撞并叠加新生代陆内再造山；东北造山带的形成过程包括古生代碰撞造山及中生代增生、碰撞造山；中央造山带至三叠纪大陆碰撞才最后形成并叠加有新生代再造山；东南造山带的形成经历了古生代至新生代的多次造山作用；西南造山带主要是中-新生代造山作用的产物。这些单元都具有“块带镶嵌多层叠覆”的结构特征和多阶段构造演化的特点。中国大陆地壳的形成与演化可以划分为太古宙-古元古代、中元古代-新元古代早期、新元古代中期-古新世和始新世以来4个构造阶段，每个阶段都对应不同的超大陆裂解-聚合旋回。其中新元古代中期以来的地壳形成演化与全球洋陆格局中的古亚洲洋、古特提斯洋、古太平洋、特提斯洋和太平洋5个动力学体制有关，相应地可以归结为古亚洲、古特提斯、古太平洋、特提斯和太平洋5个造山域。正是这些多阶段的超大陆裂解-聚合旋回及多个构造体制的叠加，形成了中国大陆地壳“块带镶嵌多层叠覆”的结构特征。     

特提斯中西段古生代洋陆格局与构造演化

笔者根据国内外研究进展和区域地质对比,将特提斯中西段的古生代构造域划分为Iapetus-Tornquist洋加里东造山带、Rheic洋华力西期造山带、乌拉尔-天山中亚造山带和古特提斯Pontides-高加索-Mashhad造山带,并提出4个初步认识：（1） Rodinia超大陆在新元古代裂解形成的原特提斯大洋在欧洲以Iapetus和Tornquist缝合带为代表,它们在约420 Ma闭合形成加里东造山带,与我国秦祁昆造山系相似;（2） Rheic洋类似于特提斯东段的龙木错-双湖-昌宁-孟连洋,为古生代的特提斯主大洋,而泥盆纪形成的古特提斯洋实际上为主洋盆衍生的分支洋盆之一,Rheic洋的各分支洋盆在320~310 Ma闭合,形成华力西造山带和Pangea超大陆;（3）南阿尔卑斯Plankogel带、土耳其北部Pontides带和伊朗北部Rasht-Mashhad为古特提斯缝合带,代表泥盆纪—二叠纪的洋盆,晚石炭世—早三叠世丝绸之路岩浆弧与我国羌塘中部的望果山火山弧相对应;（4）特提斯中西段的基梅里造山带和羌塘中部的印支期造山带为古特提斯增生型造山带的典型代表。     

滇西北金沙江古特提斯洋早期演化时限及其性质:东竹林层状辉长岩锆石U-Pb年龄及Hf同位素约束

滇西北金沙江蛇绿岩带是古特提斯最重要的缝合带记录之一,本文对该带内的东竹林层状辉长岩进行了年代学、岩石地球化学及锆石Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示东竹林层状辉长岩形成于354±3Ma,表明金沙江古特提斯洋在早石炭世已扩张形成洋壳,暗示其裂解时期应为更早的泥盆纪。单颗粒锆石原位Hf同位素分析得到东竹林层状辉长岩锆石ε_Hf(t)=10.3～12.6,平均值为11.5,明显低于结晶时亏损地幔值;单阶段亏损地幔Hf模式年龄t_DM1为478～576Ma,平均值为523Ma,明显大于成岩年龄354Ma。锆石Hf同位素结果显示金沙江古特提斯洋地幔受到了富集组分的影响。岩石微量元素特征显示富集组分可能来自特提斯连续演化过程中早期的俯冲作用带入的壳源物质。结合区域演化特征,认为金沙江古特提斯洋是在弧后盆地基础上发展起来的洋盆,它不能构成古特提斯的主大洋,而是古特提斯洋的一个重要分支,分隔着中咱-中甸地块与昌都-思茅地块。     

Petrology,geochemistry and Ar-Ar geochronology of eclogites in Jinshajiang orogenic belt,Gonjo area,eastern Tibet and restriction on Paleo-Tethyan evolution

As one of the important Paleo-Tethys suture zones in eastern Tibet, the Jinshajiang orogenic belt is of great significance to study the tectonic evolution of the main suture zone of Paleo-Tethys. In this paper, eclogites developed in the Jinshajiang suture zone in Gonjo area, eastern Tibet, are selected as specific research objects, and petrological, geochemical and Ar-Ar geochronological analyses are carried out. The major element data of the whole rock reveals that the eclogite samples have the characteristics of picritic basalt-basalt and belong to the oceanic low potassium tholeiites. The results of rare earth elements and trace elements of the samples show that the protoliths of eclogites have characteristics similar to oceanic island basalt (OIB) or normal mid ocean ridge basalt (N-MORB). Muscovite (phengite) from two eclogite samples yield the Ar-Ar plateau ages of 247±2 Ma and 248±2 Ma respectively, representing the peak metamorphic age of eclogite facies and the timing of complete closure of the Jinshajiang Paleo-Tethys Ocean. Muscovite and biotite selected from the hosting rocks of eclogite yield the Ar-Ar plateau ages are 238±2 Ma and 225±2 Ma respectively, reflecting the exhumation age of eclogites and their hosting rocks. Combined with the zircon U-Pb dating data (244 Ma) of eclogites obtained in previous work, it can be concluded that the Jinshajiang Paleo-Tethys ocean was completely closed and arc-continent collision was initiated at about 248–244 Ma (T₂¹). Subsequently, due to the large-scale arc (continent)-collision orogeney between Deqin-Weixi continental margin arc and Zhongza block (T₃¹–T₃²), the eclogites were rapidly uplifted to the shallow crust.©2023 China Geology Editorial Office.     

青藏高原中的古特提斯体制与增生造山作用

青藏高原古特提斯体系的特征表现为古特提斯洋盆中多条状地体的存在,多俯冲、多岛弧增生体系的形成和多地体汇聚、碰撞造山的动力学环境,其构架包括4条代表古特提斯洋壳残片的蛇绿岩或蛇绿混杂岩(昆南-阿尼玛卿蛇绿岩带、金沙江-哀牢山-松马蛇绿岩带、羌中-澜沧江-昌宁-孟连蛇绿岩带和松多蛇绿岩带)、5条火山岩浆岛弧带(布尔汗布达岛弧岩浆带、义敦火山岩浆岛弧带、江达-绿春火山岛弧带、东达山-云县火山岛弧带和左贡-临沧岛弧-碰撞岩浆带)、4个陆块或地体(松潘-甘孜地体、羌北-昌都-思茅地体、羌南-保山地体)、3条洋壳深俯冲形成的高压-超高压变质带(金沙江得荣高压变质带、龙木错-双湖高压变质带、松多高(超)压变质带),以及5条弧前增生楔或增生杂岩(西秦岭增生楔、巴颜喀拉-松潘-甘孜增生楔、金沙江增生楔、双湖-聂荣-吉塘-临沧增生楔、松多增生杂岩)。古特提斯洋盆的俯冲增生造山作用普遍存在于青藏高原古特提斯复合造山体中,构成与多条古特提斯蛇绿岩带(缝合带)相伴随的俯冲增生杂岩带(链)。古特提斯俯冲增生杂岩带包括由弧前强烈变形的沉积增生楔、以及高压变质岩、岛弧岩浆岩、蛇绿岩和外来岩块组成的混杂体,代表在洋盆俯冲过程中的活动陆缘的地壳增生。     

东昆仑南缘晚古生代地层组合、大地构造相及大地构造意义

现代大陆边缘盆地研究结果显示,仅根据蛇绿岩分布划分大地构造单元、分析构造演化可能得出误导性结果.而详细的沉积建造分析、结合其他地质资料可以得到更可靠的结论.东昆仑南缘西段1∶25万区域地质调查显示,该区晚古生代地层为一套不含火山岩的碎屑岩-碳酸盐岩组合,从石炭系到三叠系,由北往南沉积建造由陆缘碎屑岩逐步转化为深海浊积岩,显示典型被动陆缘构造环境.这种特点表明,东昆仑南缘蛇绿岩并不代表成熟大洋地壳残片,而是发育于夭折裂谷环境的初始洋盆;其代表位于研究区以南地区的金沙江古特提斯洋盆的北部被动陆缘(现代地理方位).研究区内不整合覆盖在晚古生代地层之上的侏罗系磨拉石建造代表碰撞造山晚期的上叠前陆盆地,表明印支期造山旋回的结束.     

班公湖-双湖-怒江-昌宁-孟连新元古代-中生代沉积盆地演化

在详细理清区内地层格架的基础上,整理和归纳了研究区内各沉积盆地岩石建造组合和时代依据,最后在板块构造学说和大陆动力学观点的理论指导下,划分盆地类型,寻找盆地演化的时空规律,了解原-古特提斯大洋从发生、发展到消亡的过程.通过归纳总结,将前新生代原-古特提斯大洋在该区的演化划分为与盆地演化对应的4个阶段.对研究区内的3个主要结合带的盆地演化进行了系统总结,其中龙木错-双湖洋盆与昌宁-孟连洋盆都存在奥陶纪的具MORB性质的蛇绿混杂岩,并且二者均在二叠纪末、早三叠世初发生弧-陆碰撞作用,说明二者可能共同代表了一个统一的古特提斯洋在研究区的残余.以班公湖-怒江洋盆为代表的残余古特提斯洋在早石炭世开始扩张并持续演化到早白垩世,它们代表了古特提斯洋盆的最终消亡.      

西天山造山带构造单元划分及古生代洋陆转换过程

西天山造山带位于哈萨克斯坦—准噶尔板块与卡拉库姆—塔里木板块的结合部,是由一系列前寒武纪微陆块、古生代洋壳残片及陆缘弧相互拼贴而成的多聚合带、多成矿带,其独特的造山-成矿过程受到了国内外的广泛关注。本文通过构造单元划分与编图,建立了古生代西天山造山带的构造格架,认为古生代西天山造山带的构造演化依次经历了:罗迪尼亚大陆裂解与北天山早古生代多岛洋盆形成阶段(Z-O_2),北天山早古生代多岛洋盆闭合与南天山洋盆开始形成阶段(O_3-S),南、北天山洋晚古生代洋盆形成与发展阶段(D-C_1),南、北天山晚古生代洋盆全面闭合与天山碰撞造山带形成阶段(C1-C_2)和碰撞后板内演化阶段(C_2-P)。     

东昆仑二叠系格曲组火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

东昆仑古特提斯造山带经历了从洋壳俯冲到陆-陆碰撞及后碰撞伸展的造山过程,但对古特提斯洋闭合时间一直存在争议,争论的焦点集中在晚二叠世格曲组沉积盆地原型及中上二叠统之间不整合关系代表的构造事件。本文对东昆仑红石山地区格曲组火山岩开展了锆石U-Pb年代学与岩石地球化学研究,结果表明,岩石富集Rb、Th、Ba等大离子亲石元素(LILE)而亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素(HFSE),具有大陆岩浆弧的地球化学特征。火山岩具有高Ba/Th比值(53.6)、Th/Ce比值(0.23)、Nb/Ta比值(18.35)及低Dy/Yb比值(1.42),表明晚二叠世火山岩由枕状玄武岩和洋底沉积物等洋壳物质俯冲至60 km左右深度时熔融所形成。锆石U-Pb定年表明,格曲组下部碎屑岩段流纹质凝灰岩和英安质沉凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄分别为(257.5±2.5)Ma和(256.2±4.8)Ma,上部灰岩段粗安质晶屑凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄为(251.8±2.3) Ma。结合区域上已报道的格曲组及花岗岩研究成果,认为古特提斯洋在晚二叠世开始向北俯冲消减,沉积于弧前盆地的格曲组为古特提斯...     

1∶25万石渠幅地质调查成果与进展

新发现海相侏罗纪地层;在理塘蛇绿岩群硅质岩中发现放射虫以及厘定甘孜 理塘裂谷时代;厘定了岩浆岩石序列,总结了岩浆岩组合及时空演化序列;初步研究的花岗岩构造岩浆环境;并厘定了金沙江结合带、甘孜理塘结合带;确定了构造格架并进行了构造组合划分等。     

A traverse through the western Kunlun (Xinjiang,China): tentative geodynamic implications for the Paleozoic and Mesozoic

The northern part of the western Kunlun (southern margin of the Tarim basin) represents a Sinian rifted margin. To the south of this margin, the Sinian to Paleozoic Proto-Tethys Ocean formed. South-directed subduction of this ocean, beneath the continental southern Kunlun block during the Paleozoic, resulted in the collision between the northern and southern Kunlun blocks during the Devonian. The northern part of the Paleo-Tethys Ocean, located to the south of the southern Kunlun, was subducted to the north beneath the southern Kunlun during the Late Paleozoic to Early Mesozoic. This caused the formation of a subduction-accretion complex, including a sizeable accretionary wedge to the south of the southern Kunlun. A microcontinent (or oceanic plateau?), which we refer to as “Uygur terrane,” collided with the subduction complex during the Late Triassic. Both elements together represent the Kara-Kunlun. Final closure of the Paleo-Tethys Ocean took place during the Early Jurassic when the next southerly located continental block collided with the Kara-Kunlun area. From at least the Late Paleozoic to the Early Jurassic, the Tarim basin must be considered a back-arc region. The Kengxiwar lineament, which “connects” the Karakorum fault in the west and the Ruogiang-Xingxingxia/Altyn-Tagh fault zone in the east, shows signs of a polyphase strike-slip fault along which dextral and sinistral shearing occurred.