中国东部中新生代反转构造及其记录的大洋板块俯冲过程

中新生代期间,中国东部可以划分西部沉降带(包括东北、华北和中下扬子盆地群)和东部沉降带(包括东海和南海盆地群)。各盆地内部反转构造表现为东强西弱、自东向西迁移的规律,反映了构造反转的动力来自东部,证实了反转构造是古太平洋或太平洋板块的俯冲效应。但反转构造总体又具有自西部沉降带向东部沉降带迁移的特征:西部沉降带以中生代末期的挤压反转为主,而东部沉降带以渐新世末和中新世末的新生代反转最为典型。可见,虽然在同一俯冲板块作用下,仰冲板块的反转时间和迁移规律却存在差异性,这可能与反转构造所隶属的仰冲板内背景或俯冲板块自身行为在不同地区存在时空差异有关。为确定哪一种反转机制,本文搜集了古地磁条带和最新的板块重建方案、太平洋海山K-Ar年龄等数据,初步厘定出中新生代期间太平洋板块运动学行为;也对中新生代期间中国东部的东北、华北和华南的地质特征等开展对比研究。本文认为,伊泽奈崎板块早期为平板式俯冲,160Ma左右板块拆沉并折返及岩石圈减薄,是西部沉降带的成盆机制;80 Ma左右伊泽奈崎板块向西的运动速度达到极值,对中国东部造成统一向西的挤压应力,是西部沉降带中生代的反转机制;大洋板块上发育的NW向破碎带的俯冲,可能加剧了这一期反转强度。60Ma左右伊泽奈崎板块俯冲潜没于欧亚大陆之下及太平洋板块俯冲启动并后撤,这是东部沉降带的成盆机制;中新世中晚期,菲律宾海板块向欧亚板块的俯冲挤压导致了中国东部大陆左旋压扭的应力场,这是东部沉降带新生代构造的反转机制。     

东海陆架盆地南部中生代演化与动力学转换过程

东海陆架盆地处于欧亚板块东南缘,其构造演化、动力学机制转换同太平洋板块与欧亚板块碰撞及印度-澳大利亚板块远程推挤效应有关。中生代以来,该盆地形成和演化过程受到古太平洋板块多期俯冲及多构造体系的叠加改造,地质构造和地球物理场复杂,盆地演化及动力学过程等一直是争论的焦点。本文利用最新调查资料,通过构造物理模拟实验、构造解析和平衡地质复原剖面等方法,结合区域构造背景,系统分析了东海陆架盆地中生代演化过程,探讨了其构造动力学转换过程。研究认为东海陆架盆地自中生代以来经历了晚三叠世前的被动大陆边缘和晚三叠世-中侏罗世活动大陆边缘挤压坳陷型盆地阶段,挤压应力来源于伊泽奈崎板块向欧亚大陆板块的低角度俯冲;早白垩世晚期-晚白垩世活动陆缘伸展断陷型盆地阶段,应力来源于太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲后撤导致的岩石圈减薄作用;古近纪为弧后伸展断陷型盆地阶段。同时认为东海陆架盆地古特提斯构造域向古太平洋构造域转换的时间应该发生在中三叠世末期,古太平洋板块低角度俯冲和俯冲后撤代表华南中生代深部地质过程。     

华南中生代岩浆岩时空分布和迁移与古太平洋板块俯冲过程

本文论述了近年来在华南中生代岩浆岩时空分布和迁移以及地质构造研究方面所取得的新成果,认为单一的古太平洋板块俯冲不可能形成如此多方向和如此宽的(1000km)构造变形和岩浆岩;评述了目前被广泛引用在华夏地块晚中生代岩浆活动的古太平洋板块俯冲模式,确定了其主要贡献以及有待完善的要点。提出华南在中侏罗世(约175±5Ma),古太平洋板块进入大致由南往北斜向俯冲为主的构造体系,晚侏罗世早期(约120Ma)后太平洋板块俯冲方向发生了急剧变化,为古太平洋板块向西正向俯冲的构造体系,在白垩世中期(85±5Ma)由于华南大陆已成为被动陆缘。此时,大致同时代的东南沿海和台湾东部处于完全不同的构造背景,前者为伸展型的板内环境,后者为挤压型的弧陆碰撞环境。     

华北地台北缘东段晚太古——早元古宙地质特征

华北古陆自晚太古晚期开始与西伯利亚古陆发生分离,早元古宙形成了古蒙古洋板块,在古华北板块北缘出现了古老的弧沟系,其中海沟俯冲带构成了优地斜,在古俯冲带上盘古大陆壳出现了火山岛弧带,此时华北地台北缘有着与现代太平洋型大陆边缘特点相似的构造格局。本文仅对华北地台北缘东段优地斜、火山岛弧带的地质特征讨论如下。     

皖浙赣相邻区中生代以来构造活动及古应力场特征

皖浙赣相邻区位于中国东南大陆边缘,中生代以来经历多期强烈构造作用,是研究中生代以来构造运动的理想区域。本文以皖浙赣相邻区中生代以来的脆性断层为研究对象,通过系统的野外构造观测和运动学研究,在区内划分出了4期主要断裂构造,确定了各期断裂的运动学特征,恢复了古构造应力场。第一期构造大致发生于早侏罗世-中侏罗世末,应力场为近南北向挤压,可能与华南板块与华北板块碰撞最后阶段的挤压作用相关,第二期构造出现在早白垩世,应力场为近北东-南西向挤压,可能与太平洋板块向南-南西俯冲有关,第三期构造大致发生在晚白垩世末,应力场为北西-南东向挤压,与太平洋板块向欧亚大陆的北西向正向俯冲有关,第四期构造应力场为东西向挤压,可能与太平洋板块弧后扩张产生的向西侧向挤压及印度板块俯冲碰撞产生的向东挤出共同作用有关。     

扬子地区晋宁期板块构造的探讨

扬子地区在晋宁造山期(1.05—0.85 Ga)发生过板块俯冲活动,其活动模式为青康滇古大洋板块向东南扬子古大陆板块俯冲,浙赣粤古大洋板块向西北的扬子古大陆板块俯冲。两个不平行的古大洋板块相对俯冲所产生的合应力,造成扬子古大陆板块朝北北东向移动,而与华北古大陆板块发生碰撞。     

华北地台区金成矿地质构造作用的研究

华北地台区构造作用具有多期次板块俯冲和碰撞，是金矿形成的有利条件。深大断裂在成岩成矿中占重要地位。地台活化主要表现为燕山—喜山期构造和岩浆活动对原有地质构造和金矿化进行了强烈的改造。本区有利的找矿方向是地台边缘金矿集中区。     

福建早侏罗世火山作用的动力学机制及大地构造学意义探讨

通过对福建早侏罗世火山作用的研究,对中生代大地构造演化提出了新的看法。研究认为华南地区的早中生代火山作用是印支运动后造山大陆裂解（伸展）形成的,与古太平洋板块俯冲无关;中侏罗世是区域中生代构造-岩浆活动性质发生重大变化的主要时期,由于古太平洋板块作用导致印支后造山裂解大陆的闭合,构造域转换发生在中侏罗世。中侏罗世太平洋板块往北西方向俯冲碰撞和持续挤压,早侏罗世的火山-沉积盆地逐渐开始闭合,开始从东西向特提斯构造域向北东向太平洋构造域的体制转换,在地球动力学体制上,由后造山阶段的伸展应力体制转换为挤压应力体制。     

论构造耦合作用

构造耦合作用是一种普遍存在的地质现象。现今东、西太平洋的构造差异及古太平洋和现今太平洋大陆边缘构造差异与俯冲的洋壳板块性状有关,即:①俯冲角度;②俯冲角度的改变;③俯冲速率;④俯冲速率的改变;⑤俯冲深度;⑥俯冲板块前缘与海沟间的水平距离;⑦俯冲板块在670km上、下地幔界线处的构造形态;⑧俯冲板块的位移及位移方向。这种深部构造活动对浅部构造形成的制约和影响,是活动大陆边缘构造耦合现象的具体表现。中国西北部的盆山耦合现象是大陆内部的构造耦合作用,印度板块与欧亚板块碰撞产生的远距离效应,导致中亚地区产生陆内A型俯冲,A型俯冲是造成盆地消亡、山系形成的重要因素。     

华北克拉通下地壳含水性与金矿成矿关系

华北克拉通,自古元古代(1.8Ga左右)东西陆块完全拼接之后(Zhao et al.,2002),一直到晚古生代,基本保持了稳定的特性。自晚古生代起,华北克拉通先后受到了北部古亚洲洋的俯冲,南部扬子板块的碰撞拼合,东部太平洋板块的俯冲(赵越等,2010),造成岩石圈大规模减薄(吴福元等,2008),激发强烈的壳幔相互作用,伴随有大规模构造变形和岩浆活动(朱日祥等,2011),在华北克拉通形成了小秦岭、胶东、燕辽、     

中国河南东秦岭—桐柏成矿区、带的划分

东秦岭桐柏区域成矿规律的研究,是以不同时期的板块或地体俯冲或碰撞增生构造分析为基础。根据华北地台南缘由两个早寒武地体所组成,划分出华熊成矿区和嵩箕成矿区。著名的秦岭—桐柏褶皱带即为秦岭—桐柏成矿带;而成矿亚带的划分是以不同时期活动陆缘增生或造山带为根据的,它们分别是中元古、加里东和海西成矿亚带。文中阐述了构造环境和成矿作用,并提出花岗岩类及其成矿作用板块构造模式,特别是中生代大储内都挤压或A—型俯冲的成岩成矿模式。     

再论台湾造山带构造格架与演化过程SCIEI北大核心CSCD

台湾造山带是中新世晚期以来相邻菲律宾海板块往北西方向移动,导致北吕宋岛弧系统及弧前增生楔与欧亚大陆边缘斜碰撞形成的。目前该造山带仍在活动,虽然规模很小,但形成了多数大型碰撞造山带中的所有构造单元,是研究年轻造山系统的理想野外实验室,为理解西太平洋弧-陆碰撞过程和边缘海演化提供了一个独特的窗口。本文总结了二十一世纪以来对台湾造山带的诸多研究进展,讨论了其构造单元划分及演化过程。我们将台湾造山带重新划分为6个构造单元,由西至东分依次为:(1)西部前陆盆地;(2)中央山脉褶皱逆冲带;(3)太鲁阁带;(4)玉里-利吉蛇绿混杂岩带;(5)纵谷磨拉石盆地;(6)海岸山脉岛弧系统。其中,西部前陆盆地为6.5Ma以来伴随台湾造山带的隆升剥蚀形成沉积盆地。中央山脉褶皱逆冲带为新生代(57~5.3Ma)欧亚大陆东缘伸展盆地沉积物由于弧-陆碰撞受褶皱、逆冲及变质作用改造形成的。太鲁阁带是造山带中的古老陆块,主要记录中生代古太平洋俯冲在欧亚大陆活动边缘形成的岩浆、沉积和变质岩作用。玉里-利吉蛇绿混杂岩带和海岸山脉岛弧系统分别为中新世中期(~18Ma)以来南中国海板块向菲律宾海板块之下俯冲形成的岛弧和弧前增生楔,其中玉里混杂岩中有典型低温高压变质作用记录,变质年龄为11~9Ma;岛弧火山作用的主要时限为9.2~4.2Ma。纵谷磨拉石盆地记录1.1Ma以来的山间盆地沉积。台湾造山带的构造演化可划分为4个阶段:(a)古太平洋板块俯冲与欧亚大陆边缘增生阶段(200~60Ma);(b)欧亚大陆东缘伸展和南中国海扩张阶段(60~18Ma);(c)南中国海俯冲阶段(18~4Ma);(d)弧-陆碰撞阶段(<6Ma)。台湾弧-陆碰撞造山带是一个特殊案例,其弧-陆碰撞并不伴随着弧-陆之间的洋盆消亡,而是由于北吕宋岛弧及弧前增生楔伴随菲律宾海板块运动向西北方走滑,仰冲到欧亚大陆边缘,形成现今的台湾造山带。     

环太平洋成矿带斑岩-矽卡岩型铜矿和与花岗岩有关的锡多金属矿研究现状与展望

长期以来,斑岩型铜矿是研究和勘查的热点。在20世纪70~90年代,对与花岗岩有关锡矿进行了大量深入研究,近几年,锡被列为一种关键金属,锡矿的研究和勘查又成为新的热点之一。锡矿和铜矿是环太平洋地区乃至全球最重要的两种矿床,但两者的成矿物质和成矿过程相差迥异。环太平洋地区的锡矿和铜矿主要形成于晚中生代至新生代,通常认为与太平洋板块俯冲有关,包括古太平洋板块、伊泽奈岐板块、法拉龙板块以及现今太平洋板块。本文主要综述了环太平洋成矿域的斑岩-矽卡岩铜矿和与花岗岩有关锡矿的时空分布特点、成矿岩体、矿床成因以及成矿环境的研究现状。尽管,目前已经取得了诸多重要进展,但仍然存在一些重要的科学问题亟待解决,例如,1)中国东部平行同时代成对出现的三条锡(钨)成矿带与斑岩铜矿成矿带的形成机制? 2)沿欧亚大陆边缘发育长达一万多公里的巨型铜金锡成矿带,而且绝大多数矿产发育于一系列伸展盆地中,其成矿背景是什么?此外,我们认为开展玻利维亚和大兴安岭南段Sn-Ag成矿系统的对比研究,是推动大兴安岭南段及邻区锡矿找矿取得突破的重要途径。     

华北东部地区中生代盆地格局及演化过程探讨

华北东部中生代盆地演化受控于欧亚构造域的板块挤压拼接和滨太平洋构造域"洋-陆"俯冲碰撞两大动力学背景,与兴蒙造山带、秦岭-大别造山带、太行山隆起及郯庐断裂带等陆内及周边造山带的形成、深大断裂发育演化以及深部动力等因素有着密切的联系。早-中三叠世华北地区基本继承了晚海西期以来的构造格局和沉积特点,地势北西高、东南低,为一南陡北缓、呈NWW向展布的大型内陆沉积盆地;晚三叠世扬子板块与华北板块剪刀式碰撞拼接,华北地区全面抬升,且西部抬升小,东部抬升幅度大,盆地范围向西部退缩,沉积范围缩小,东部地区地势较高,地貌复杂,以隆升剥蚀为主;早-中侏罗世华北东部处于由古亚洲构造域向滨太平洋构造域演化的过渡阶段,该时期太行山的形成将华北地区分割成东、西两个大盆,西部鄂尔多斯盆地依然为一个大型沉积盆地,东部渤海湾盆地区在早-中侏罗世的早期为一些小的山间沉积盆地群,主要表现为对印支期造成的大量NWW或近EW向逆冲断层及阔缓褶皱所产生的低洼地区的充填,晚期则表现为披覆式沉积;晚侏罗世-早白垩世太平洋板块活动取代了扬子板块、西伯利亚板块活动对华北地区构造演化的控制地位,中国东部进入大规模的裂陷或断陷盆地发育阶段,且出现了明显的分区性:在盐山-歧口-新港-兰考-聊城断裂系以东,由于受郯庐断裂带左旋走滑构造应力场的控制,主要发育NW或NWW向断陷盆地,而在该断裂系以西至太行山以东的地区,受左旋走滑影响较弱,主要发育NE和NNE向断陷盆地,在张家口-蓬莱走滑断裂带以北的下辽河坳陷区,盆地的长轴方向为NNE,属郯庐断裂带内部的走滑拉张盆地;晚白垩世郯庐断裂带以西的华北广大地区整体处于隆升剥蚀状态,仅在河南信阳盆地及冀中、临清、黄骅坳陷的少数低洼地区接受沉积,多以红色河湖相粗碎屑为主。研究华北东部中生代盆地演化对于该地区前第三系油气勘探具有指导意义。     

福建省古生代至中生代大地构造演化的格架

松溪—长汀断裂带和福州—永定断裂带是控制福建古生代及以后大地构造演化的两条北东东向的断裂带。地质地球化学资料表明,前者是加里东期的地体碰撞带,沿线分布了构造混杂岩、变质超基性岩体、具有角闪岩相和中压矿物的变质岩以及同碰撞型花岗岩体,以后又发育为A型俯冲带;后者是发育于加里东构造层之上的海西期张裂带,在形成海西期的福州—永定海峡的同时,产生了石炭纪海底双模式火山岩及层控铁矿,印支期的碰撞活动使海峡封闭并发育A型俯冲作用。由此,北东东向的松溪—长汀断裂带和福州—永定断裂带可以将福建划分为三个古生代的构造地层地体:闽北地体、闽中地体和闽东南地体。通过对福建省古生代地体构造分析、古地磁测量及古地理重建,展现在我们眼前是:华南(其中包括福建)在古生代中期从冈瓦纳大陆分离出来后,横渡特提斯海,在古生代末至中生代初到达劳亚大陆,与中朝板块碰撞引起了福建地体间强烈的造山运动。     

墨西哥中——新生代成矿系列和成矿带划分及其大地构造意义

墨西哥是矿产资源大国,其中产量最高的包括银、铜、铁、铅锌等。这些矿产的生成主要源于多种多样的矿床类型和各式各样的矿化类型,其中浅成低温热液型、斑岩型、矽卡岩型、IOCG(铁氧化物铜金)型是最突出的矿床类型。这些矿床的形成与北科迪勒拉山系的形成有关,体现了联合大陆长期积聚或解体的某些阶段,尤其是中新生代成矿带的空间展布特征与其形成的大地构造环境密切相关。划分的9个构造-岩浆-成矿带,分别形成3个俯冲成矿系列,即从沿海到内陆依次发育的IOCG型铁铜金成矿带→斑岩型铜钼金成矿带→浅成低温热液型银金多金属成矿带,分别代表太平洋古板块、法拉隆板块和科科斯板块向北美板块从俯冲、挤压到碰撞后伸展的板块构造岩浆成矿环境。这类俯冲边界型成矿系统的主体部分是西马德里造山带岩浆弧中的斑岩型铜钼矿成矿系统和盆岭省中的火山岩控制的浅成低温热液型银金矿成矿系统。     

The spatial-Temporal distributions and migrations of mesozoic magmaism in South China and subduction process of the paleo-pacific plate北大核心CSCD

The spatial-Temporal distributions and migrations of Mesozoic magmatism suggest that Mesozoic igneous rocks in South China can be divided into "two regions and four belts" , which are thought to be the products of convergence of multiple blocks as well as multi-stages and multi-directional compressional-extensional orogeny. However, it is impossible that the single subduction of the paleo-Pacific plate to form multi-direction and wide( > I (KK) km) tectonic deformation and mag- matic rock belt. In this paper. We evaluated the model of the paleo-Pacific Plate subduction, which widely circulated on late Mesozoic magmatism in Cathaysian Block at present, to address the its main contribution and shortage. We put forward that approximately middle-Jurassic( 175±5 Ma) , the South China entered the paleo-Pacific tectonic system, roughly from south to north oblique subduction of the paleo-Pacific Plate. After 120 Ma, the subduction direction of paleo-Pacific Plate has changed to westward forward subduction dramatically. At the end of Mesozoic, the South China continent has become a passive margin so that there are the different tectonic setting roughly contemporary in southeastern China coast and east- em Taiwan. The former is the within-continent tectonic environment of the extensional-break up setting, where as and the latter is the arc tectonic environment with collision-compresive stress.     

华北地台与秦岭地槽构造关系初探

边界问题或构造关系问题,一直是地质学家最为关心的问题之一。华北地台与秦岭地槽构造关系的实质是洋壳与陆壳的矛盾统一和相互转化。中晚元古代时,秦岭地槽为洋壳演化区,华北地台为陆壳区,幸岭洋壳板块俯冲至华北陆壳板块之下:黑沟—铁炉子断裂相当俯冲带,其北洛南—栾川断隆是陆壳被改造而具陆缘弧性质;陆缘弧发展晚期在其南缘发育有弧前坳陷;陆缘弧之北的熊耳断坳则为弧后裂陷盆地;陆缘弧与弧后裂陷盆地之间的马超营—石门断裂为前陆断裂带。因此,秦岭地槽与华北地台的具体界线应以中晚元古代时大洋与大陆的分界线——黑沟—铁炉子断裂为准,而马超营—石门断裂仅为陆壳改造区内次级单位的分界.     

Spatial–temporal relationships of Mesozoic volcanic rocks in NE China: Constraints on tectonic overprinting and transformations between multiple tectonic regimes

LA-ICP-MS zircon U–Pb ages and geochemical data are presented for the Mesozoic volcanic rocks in northeast China, with the aim of determining the tectonic settings of the volcanism and constraining the timing of the overprinting and transformations between the Paleo-Asian Ocean, Mongol–Okhotsk, and circum-Pacific tectonic regimes. The new ages, together with other available age data from the literature, indicate that Mesozoic volcanism in NE China can be subdivided into six episodes: Late Triassic (228–201 Ma), Early–Middle Jurassic (190–173 Ma), Middle–Late Jurassic (166–155 Ma), early Early Cretaceous (145–138 Ma), late Early Cretaceous (133–106 Ma), and Late Cretaceous (97–88 Ma). The Late Triassic volcanic rocks occur in the Lesser Xing’an–Zhangguangcai Ranges, where the volcanic rocks are bimodal, and in the eastern Heilongjiang–Jilin provinces where the volcanics are A-type rhyolites, implying that they formed in an extensional environment after the final closure of the Paleo-Asian Ocean. The Early–Middle Jurassic (190–173 Ma) volcanic rocks, both in the Erguna Massif and the eastern Heilongjiang–Jilin provinces, belong chemically to the calc-alkaline series, implying an active continental margin setting. The volcanics in the Erguna Massif are related to the subduction of the Mongol–Okhotsk oceanic plate beneath the Massif, and those in the eastern Jilin–Heilongjiang provinces are related to the subduction of the Paleo-Pacific Plate beneath the Eurasian continent. The coeval bimodal volcanic rocks in the Lesser Xing’an–Zhangguangcai Ranges were probably formed under an extensional environment similar to a backarc setting of double-direction subduction. Volcanic rocks of Middle–Late Jurassic (155–166 Ma) and early Early Cretaceous (145–138 Ma) age only occur in the Great Xing’an Range and the northern Hebei and western Liaoning provinces (limited to the west of the Songliao Basin), and they belong chemically to high-K calc-alkaline series and A-type rhyolites, respectively. Combined with the regional unconformity and thrust structures in the northern Hebei and western Liaoning provinces, we conclude that these volcanics formed during a collapse or delamination of a thickened continental crust related to the evolution of the Mongol–Okhotsk suture belt. The late Early Cretaceous volcanic rocks, widely distributed in NE China, belong chemically to a low- to medium-K calc-alkaline series in the eastern Heilongjiang–Jilin provinces (i.e., the Eurasian continental margin), and to a bimodal volcanic rock association within both the Songliao Basin and the Great Xing’an Range. The volcanics in the eastern Heilongjiang–Jilin provinces formed in an active continental margin setting related to the subduction of the Paleo-Pacific Plate beneath the Eurasian continent, and the bimodal volcanics formed under an extensional environment related either to a backarc setting or to delamination of a thickened crust, or both. Late Cretaceous volcanics, limited to the eastern Heilongjiang–Jilin provinces and the eastern North China Craton (NCC), consist of calc-alkaline rocks in the eastern Heilongjiang–Jilin provinces and alkaline basalts in the eastern NCC, suggesting that the former originated during subduction of the Paleo-Pacific Plate beneath the Eurasian continent, whereas the latter formed in an extensional environment similar to a backarc setting. Taking all this into account, we conclude that (1) the transformation from the Paleo-Asian Ocean regime to the circum-Pacific tectonic regime happened during the Late Triassic to Early Jurassic; (2) the effect of the Mongol–Okhotsk suture belt on NE China was mainly in the Early Jurassic, Middle–Late Jurassic, and early Early Cretaceous; and (3) the late Early Cretaceous and Late Cretaceous volcanics can be attributed to the subduction of the Paleo-Pacific Plate beneath the Eurasian continent.