北秦岭晚古生代海槽与华北陆块石炭—二叠纪含煤岩系

南召柿树园组发现晚古生代孢子化石,证实存在北秦岭晚古生代海槽。西伯利亚板块与华北板块对接,导致华北陆块北缘自早石炭世接受海巡,海水由北向南侵进,注入北秦岭海槽。中石炭世一二叠纪在华北陆地沉积盆地内形成由北向南穿时,由下而上演化的陆表海－三角洲－河湖相沉积体系,伴随沼泽化和泥炭化,形成由北向南穿时的煤层。     

华北南部晚古生代陆表海的沉积充填、聚煤特征和构造演化

华北南部晚古生代煤系为海退型剖面,沉积环境演化为由陆表海碳酸盐—碎屑海岸、碎屑潮坪至被河流三角洲充填的半咸水海湾。晚石炭世中期华北南缘与秦岭—大别山区因拉张分离出现了陆表海,陆源碎屑自北向南的充填表明北方蒙古—西伯利亚板块向华北板块北缘的对接俯冲。沉积中心和聚煤作用随之自北向南迁移,因此在华北南部集中了丰富的煤炭资源。聚煤最有利的沉积环境是海退形成的滨海平原和河流注入浅水海湾形成的三角洲平原。煤变质带自本区中部向南递减表明三叠纪沉积中心向北迁移,表明华北南缘与秦岭—大别山地块以及华南板块的对接拼合时间可能发生在煤系形成之后至三叠纪以前,海西末期的可能性较大。     

从华北陆块南缘大洋扩张到北秦岭造山带板块俯冲的转换时限

本文以北秦岭造山带华北陆块南缘被动陆缘火山裂谷(大洋?)盆地、早古生代岛弧-弧后盆地和晚古生代岛弧-蛇绿杂岩等构造相带为研究重点,综合利用同位素年代学、古生物年代学、岩石学、岩石地球化学和同位素地球化学等实测数据,系统研究和探讨了北秦岭造山带被动陆缘大洋扩张向俯冲增生造山转换的时限.研究显示:华北陆块南缘由晚新元古代大洋扩张作用转化为板块俯冲作用的转换时限为早奥陶世,约472Ma左右.北秦岭造山带在古生代期间至少存在两期板块俯冲增生造山作用,时代上向南变新,空间上向南向洋内迁移.两次俯冲增生造山作用分别构筑了北秦岭造山带早古生代岛弧-弧后盆地和晚古生代岛弧-俯冲杂岩两条构造相带.     

北秦岭新元古代前属于扬子板块的地球化学证据

秦岭是扬子板块和华北陆块间的复合造山带,其中存在两个古缝合带,北面的新元古代到早古生代商－丹缝合带介于北秦岭和南秦岭之间,南面的晚古生代勉－略缝合带形成于南秦岭与扬子陆块北缘之间,属于确知的扬子陆块内部打开形成的类型。北秦岭在地壳增生历史,元古宙上地慢性质,以及元古宙以来地幔相对富Nb、Ta、Cu,高Rb／Sr、Ba／Sr、Ba／La、Th／La、Nb／Ta比值和相对贫Fe、Mo方面均与南秦岭和扬子陆块北段一致。而与华北板块南段明显不同。变玄武岩类的Pb同位素三维空间拓扑图和铀εNd（t）－206Pb／204Pb图显示,区域一级地球化学界面位于北秦岭与华北陆块的分界处,二级界面才是商丹－缝合带。构造侵位于该带中的松树沟蛇绿岩<1000 Ma士)中已发现并存着N—MORB和E—MORB型变拉斑玄武岩。表明它们的岩浆分别来自亏损地幔和深部地幔热柱源区。松树沟蛇绿岩与勉,略蛇绿岩中的N—MORB型岩石具有与此相似的同位素组成和特征元素对比值,暗示松树沟蛇绿岩所代表的古洋壳也应属于扬子板块内部型。加之,新元古代之前秦岭只存在裂谷系而无板块结合带,故可确定北秦岭原来应属于扬子板块的组成部分。对秦岭群和宽坪群变拉斑玄武岩及松树沟E—MORB和N—MIORB进行地球化学对比的结果,既能够支持北秦岭是在扬子板块的洋壳洋岛基础上发展形成的微陆块的推断,又可解释北秦岭幔源岩石具有特高Th／La、Yb／Hf、Sc／Th比值和壳幔更富于放射成因钳的原因。此外。对本研究结果在秦岭造山带发展动力学方面的意义也进行了初步讨论。     

华北陆块新元古代-中生代沉积盆地划分及其构造演化

在华北陆块区进行构造-地层区划的基础上,对华北陆块中元古代-新元古代、早古生代、晚古生代、三叠纪-早侏罗世、中侏罗世-白垩纪5个大地构造阶段不同构造-地层区内的沉积盆地类型、充填序列和时空演化过程进行了分析、讨论.中-新元古代是华北周缘裂谷发育期.寒武纪-早、中奥陶世,华北广泛发生沉降并接受海侵,形成几乎广布全华北的碳酸盐岩台地.晚奥陶世-泥盆纪,华北整体抬升,遭受剥蚀,沉积缺失.石炭纪-二叠纪,华北陆块再次发生沉降并接受海侵,形成广阔的陆表海海陆交互相沉积,至晚二叠世华北陆块进入陆相盆地发展阶段.中生代,华北陆块陆内构造运动活跃,普遍形成与火山活动相伴的断陷盆地、坳陷盆地和拉分盆地.      

南秦岭古生代硅质岩建造矿物微组构微成分特征及其地质地球化学意义

<正>秦岭造山带是中国重要的地理及地质分界带,可划分为华北板块南部、秦岭微板块和扬子板块北缘三大陆壳单元,分别由商丹断裂带和勉略断裂带分割,研究区南秦岭造山带属于秦岭微板块。秦岭造山带作为特提斯演化的重要组成部分,记录了华北陆块与杨子陆块的拼合碰撞造山过程,其中,古生代是秦岭造山带形成与演化的主造山带时期,秦岭造山带处于以现代板块构造体制为基本特征的板块构造演化阶段,广泛发育从裂谷型火山建造演化为两类古大陆边缘沉积和裂陷沉积(张国伟等,1997)。     

南秦岭刘岭群砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其构造意义

秦岭造山带的构造演化是理解华北与扬子陆块缝合过程的关键,位于商丹断裂带以南的刘岭群是揭示秦岭造山带晚古生代构造演化历史的重要窗口。采用LA-ICP-MS对刘岭群3个变质砂岩样品中的碎屑锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,获得最年轻的一组年龄区间为377~395Ma,主要年龄峰值约为442Ma、780~850Ma和900~970Ma,表明刘岭群沉积时代可以持续到晚泥盆世,物质来源于北秦岭构造带。结合刘岭群北侧武关杂岩的最新研究成果可以确定,刘岭群和武关杂岩共同构成了华北陆块南缘中—晚泥盆世弧前盆地的沉积序列,暗示古秦岭洋的最终闭合发生在泥盆纪之后,而华北与扬子陆块碰撞的主缝合线应位于刘岭群的南侧。     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

通过对鄂尔多斯盆地西南部晚古生代山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb测年分析,结合周缘地层年龄结构和地质历史事件,进而追寻盆地沉积物物源,推断盆地与造山带的盆山耦合过程。研究表明105个岩浆成因的碎屑锆石可分为4个年龄组段:(1)260~340 Ma,占总数的21.9%,推断物源主要来自北秦岭和西秦岭构造带;(2)370~470 Ma,占总数的24.8%,反映物源主要来自北秦岭、西秦岭构造带和北祁连造山带;(3)1600~2000 Ma,占总数的32.4%,指示物源来自北秦岭造山带、北祁造山带和华北板块;(4)2300~2600 Ma,占总数的15.2%,物源分别来自华北板块基底结晶岩系、北祁连构造带、北秦岭构造带和西秦岭构造带。研究区总体上具有来自北秦岭造山带、西秦岭造山带、北祁连造山带、兴蒙造山带及华北板块基底五个物源区,其中兴蒙造山带、北秦岭造山带和北祁连造山带为主要物源区。古生代碎屑锆石年龄证实了鄂尔多斯盆地西南部奥陶纪被动大陆边缘形成,志留纪—泥盆纪转化为陆-陆碰撞造山带,石炭纪—二叠纪逐渐由造山带转化为沉积盆地。     

河南省华北型石炭—二叠纪地层多重划分与对比

河南省华北型石炭－二叠纪岩石地层可分为本溪组、太原组、山西组、石盒子组和孙家沟组,石盒子组又可分为小风口段、云盖山段和平顶山段。年代地层可分为１２个阶,生物地层可分为１０个连续组合带。岩石、生物及年代地层的对比表明,本溪组、太原组向南穿时,反映海侵由北向南;山西组上部和石盒子组向北穿时,揭示海水由南向北回泛。早二叠世前海水向南流注入北秦岭海槽,晚二叠世北秦岭褶皱,导致北秦岭海槽闭合,华北陆块南缘抬     

贺西地区板块构造分区及晚古生代盆地形成与演化

贺西地区以阿拉善陆块为主体,太古界裸露地表、花岗岩发育,在南北缝合带之间还有六条形成期早、演化时期长的深大断裂,对早古生代壳块分区,晚古生代盆地形成、分布起着控制和分割作用。晚古生代在前陆盆地率先接受了上泥盆统、下石炭统沉积;步入晚石炭世、沉积范围继续扩大至碰撞裂谷盆地后,又扩大到鄂尔多斯西缘并与华北海(陆表海)连为一体。进入海西旋回中晚期,受蒙兴海槽、秦祁海槽会聚、收缩、对接碰撞构造背景和构造运动的影响,使曾经是石炭纪南海北陆的古构造格架、古地理面貌,被全面海退后二叠纪的陆相沉积所代替。晚海西—早印支运动,使上古生界全面发生挤压变形,形成多种类型断裂、褶皱构造与圈闭,并受到了普遍的隆起剥蚀和缺失。晚印支期断裂活动,构造将晚古生代形成的两类盆地解体为八个断陷和五个隆起区,又使新的盆岭构造格局在此基础上形成、发育和演变。     

华北地台东部石炭—二叠纪岩相古地理特征

华北地台东部石炭—二叠纪沉积建造由５个沉积层序构成，下部ＤＳ１—ＤＳ３为陆表海型层序，ＤＳ４为过渡型层序，ＤＳ５为湖泊型层序。从早石炭世晚期至晚二叠世早期，华北陆表海的海侵范围自东向西、自北而南依次发展，这一岩相古地理演化过程主要受地台北部的阴山—燕山造山带在华力西期已经开始关闭，而地台南侧的秦岭造山带在晚华力西期至印支期由东向西逐次闭合这一过程的控制。     

华北陆台晚古生代岩相古地理

位于天山-阴山、昆仑山-秦岭两大纬向构造带之间的华北陆台。在稳定地壳基底上逐渐发展形成晚古生代多旋回克拉通大型含煤盆地。加里东运动使陆台缺失O₃-C₁沉积，晚石炭世至晚二叠世陆台为海陆交互相滨海、湖泊、三角洲沉积，随着古地理环境演变,陆台各沉积古地理环境在时、表现为由老至新、自北向南迁移。     

论秦岭碰撞造山作用对华北石炭二叠纪海侵过程的控制

晚古生代—三叠纪是秦岭造山带主造山作用的碰撞造山期,其中石炭二叠纪是点接触至面接触碰撞的阶段。华北石炭二叠纪发育有４次较大规模的海侵,时代分别为Ｃ２１－Ｃ１－１２,Ｃ１－２２－Ｃ２２,Ｐ１２和Ｐ１３。岩相古地理制图及海侵沉积单元空间展布规律的分析结果表明,海侵来自华北地块南侧的秦岭残余海盆,且海侵具有由东向西逐渐推进之势。这一海侵过程是受华北地块东低西高的古地理格局及秦岭造山带以小秦岭地区为中心呈双剪刀状反向穿时碰撞造山作用控制的结果     

北祁连东段石炭纪古地理与构造关系初探

本区地质演化受北西西向深断裂组及贺兰—六盘山深断裂组制约,对泥盆系、石炭系的沉积、古地理景观,海侵方向及矿产的形成均起明显的控制作用。     

试论中国南北大陆的碰撞造山带

中国北方的中朝克拉通与南方的扬子克拉通无论在基底年代及盖层发育程度、沉积环境及古生物群上都有差异。它们是两个构造发育史不同的大陆。这两个古大陆之间的大洋究竟有多宽？是何时关闭的？合并时的构造运动强烈程度？在挽近地质历史时期有无相类似的情况？这些问题一直是中外地质学家所关注，并在不同程度上讨论过的问题。近年来的地质工作，提供了一些可据以回答上述问题的成果，但全面可靠地回答上述全部问题还有待今后的努力。笔者在过去的文章（1-3）曾讨论一些有关问题。本文，拟就近期国内外的研究成果，发表一些评论，并提出作者的看法     

东秦岭古生代生物古地理

秦岭褶皱带位于华北板块和扬子板块结合部位，其在河南省内的部分多划为东秦岭。东秦岭以商南-镇平缝合带分为东秦岭北部和东秦岭南部。东秦岭古生代生物古地理演变可以划分为6个阶段。在寒武纪至中奥陶世早期，东秦岭北部二郎坪海槽的寒武纪放射虫和早奥陶世牙形石与东秦岭南部淅川陆棚北部的寒武纪三叶虫、早奥陶世牙形石和头足类属华南生物省，而淅川陆棚南部的寒武纪三叶虫和早奥陶世牙形石属于华南生物省，兼有华北生物省分子。在中奥陶世晚期至奥陶纪末，二郎坪海槽的腹足类、头足类和珊瑚与淅川陆棚的牙形石、珊瑚、腕足类、头足类和三叶虫均属华北生物省。在早志留世，二郎坪海槽的珊瑚与淅川陆棚的笔石属华南生物省。在中志留世至早泥盆世，东秦岭未发现古生物化石，很可能为陆地，并与华北陆块联为一体。在中泥盆世至早石炭世，东秦岭北部柿树园海槽与东秦岭南部南湾海槽的孢子及淅川陆棚的晚泥盆世珊瑚、腕足类和古植物及早石炭世蜓属华南生物省。晚石炭世至二叠纪末，柿树园海槽的孢子见于华北生物省，东秦岭南部缺乏海相沉积。总之，在古生代，东秦岭经历了由华南生物省→华北生物省→华南生物省→华北陆→华南生物省→华北生物省6个阶段，组成3个演变旋回。东秦岭北部和南部生物古地理具有明显的演变方向的统一性和演变时间的相似性。     

东秦岭古生代古生物区与古地理变迁

本文根据对东秦岭古生代各纪古生物区的分析，指出在北美岭褶皱带，二郎坪海槽寒武纪放射虫和微浮游植物属华南区，奥陶纪头足类，腹足类、珊瑚为华北区，早志留世珊瑚为华南区，柿树园海槽中泥盆世至二叠纪孢子主要见于华南区，干江河海槽泥盆纪珊瑚，海百合为华南区。在南秦岭褶皱带，浙川陆棚寒武纪三叶虫有华北区和华南区的分子，奥陶纪牙形石、头足类由华南区变为华北区，晚奥陶世腕足类、三叶虫、珊瑚为华北区，而早志留世笔石，晚泥盆世珊瑚，腕足类和Ting、古植物以及早石炭世珊瑚和Ting均为华南区，南湾海槽泥盆纪孢子为华南区。在此基础上探讨了东秦岭古生代古地理变迁过程。     

华北地区晚石炭世岩相古地理特征及聚煤规律研究

通过分析华北地区晚石炭世的沉积环境及煤层分布特点,探讨了该区晚石炭世沉积相的典型类型,综合分析得出华北克拉通板块晚石炭世主要为陆表海环境,期间发生多次海侵海退事件,在郯庐断裂以东地区,主要发育有台地沉积体系、障壁一渴湖沉积体系及潮坪沉积体系;在盆地的北西缘地区发育潮坪泥炭沼泽,形成了海侵事件沉积,海退时期,中北部地区有利于发育潮坪泥炭沼泽和岛后泥炭沼泽,成为煤层的聚煤中心。