陆-陆碰撞造山带双前陆盆地模式——来自大别山、喜马拉雅和乌拉尔造山带的证据

大陆碰撞造山带不同的构造演化阶段往往形成不同成因类型的周缘前陆盆地 (系统 )。根据对几个典型大陆造山带的研究 ,我们把大陆碰撞造山带的构造演化过程分为陆 -陆拼接和大规模陆内逆冲推覆 (陆内俯冲 )两个阶段 ;早期陆 -陆拼接阶段直接在俯冲板块被动大陆边缘基础上形成的前陆盆地称为“原前陆盆地” ,后期大规模陆内逆冲 -推覆 (或陆内俯冲 )阶段在俯冲板块内部形成的前陆盆地称为“远前陆盆地”(它比原前陆盆地距主缝合带远 )。原前陆盆地和远前陆盆地是同一大陆碰撞造山带不同构造演化阶段的产物 ,是两种不同成因类型的周缘前陆盆地 ,它们构成了同一大陆造山带的双前陆盆地 ,而不是传统概念的单一成因类型前陆盆地。     

地壳对接消减带和叠接消减带与陆-陆碰撞造山和俯冲增生造山:来自侵入岩构造组合的记录

从地壳对接消减带与地壳叠接消减带的概念出发,讨论了板块构造岩浆旋回,俯冲增生造山和陆-陆碰撞造山分别对应于板块会聚构造的第一次和第二次造山作用;讨论了俯冲增生造山的结构样式,主要由俯冲增生杂岩和岩浆弧构成;陆-陆碰撞造山指相意义的S型花岗岩类的鉴别标志,以及指示板块构造岩浆旋回结束的后造山过碱性A型花岗岩类的识别标志。最后主要基于中国侵入岩大地构造图(1∶250万)及其说明书的成果,简要地讨论了中国三个克拉通性质的陆块区以及与西伯利亚克拉通、印度克拉通之间的大洋区的洋陆转换形成的俯冲增生造山和随后的陆-陆碰撞造山,认为:(1)塔里木克拉通西北缘与西伯利亚克拉通西南缘陆-陆碰撞可能发生在石炭纪,早二叠世可能完成;(2)中国三个克拉通的陆-陆碰撞可能分别发生在早—中三叠世,晚三叠世完成拼合,形成中国主体大陆;(3)早白垩世晚期—晚白垩世完成中国主体大陆与西伯利亚大陆的最终拼合;(4)新生代中国大陆与印度大陆拼合,碰撞造山仍在进行。     

盆山耦合与前陆盆地成藏区带分析

经济全球化导致油气勘探全球化,板块学说在理论上提供全球油气勘探基础,亚洲大陆与北美大陆盆山体系在实践上提供全球油气勘探经验。盆山耦合体系存在3类造山带与3类前陆盆地即:(1)俯冲造山带与弧后前陆盆地;(2)碰撞造山带与周缘前陆盆地;(3)陆内造山带与陆内前陆盆地。前陆盆地成藏区带勘探中,在空间上应将造山带前麓褶皱—冲断带层与前陆盆地作为统一应变场,在时间上应将前冲断作用沉积层序,同冲断作用沉积层序和后冲断作用沉积层序作为整体来进行勘探。     

论碰撞造山带的分类

近年来碰撞造山带研究取得了很大进展,为碰撞造山带分类奠定了基础。1992年,Sengor提出了一个三分法的分类。但是,这个分类不能涵盖所有的碰撞造山带,同时其内部还有重叠。本文主要依据参与碰撞的单元,即板块、微板块、前缘弧、残留弧和增生弧,提出一个新的分类方案,即将碰撞造山带分为陆-陆,陆-前缘弧,陆-残留弧,陆-增生弧,弧-弧,陆-弧-陆6种类型。从世界各地的碰撞造山带来看,陆-陆碰撞型是很少见的,也就是说,威尔逊旋回不论在现代还是古代地质历史上都是罕有发生的,而大多数碰撞造山带都是非威尔逊旋回型的。     

从洋-陆俯冲到陆-陆碰撞:回眸与展望

大陆造山带的经典含义是指由于大陆地壳岩石在板块俯冲-碰撞的巨大挤压应力下,遭受强烈变形、变质和熔融作用,地壳发生大规模缩短、加厚和隆升而形成的地带。分布在大陆边缘和内部的造山带,经历从洋壳扩张、洋-陆俯冲到陆-陆碰撞的造山过程,形成"俯冲增生型"、"陆陆碰撞型"和远离板块边界的"陆内型"造山带。造山带类型的分析是识别地球上造山带机制的钥匙。本文在阐述经典造山带分类的基础上,根据造山带的几何学、热历史、构造样式等特征,讨论了弧形造山带、特殊几何学造山带和走滑造山带的结构、运动学和动力学,以及从洋-陆俯冲到陆-陆碰撞造山在时空上的转化和演化。在回顾造山带研究的基础上,突出在板块汇聚边界的大洋和大陆俯冲带研究的重大进展,提出俯冲带和地幔柱提供了穿越地球层圈物质和能量交换的通道,它们的结合研究是探索全球单层壳-幔大循环假说与板块驱动力的新方向,是统领造山带研究的大思路。对于大陆动力学研究的一些前瞻性问题的思考,强调了造山过程的热扩散模式和变形-变质-深熔-成矿作用的自组织行为,以及地壳熔融在造山中的重要性;强调了流变学在大陆造山带形成和演化中的基础地位,并认为这是造山带研究中亟待解决的问题。作者认为板块水平运动是致使地壳挤压缩短和加厚、形成造山带的主要驱动力;而在板块离散边界(包括大洋中脊)垂直上升流所形成"地貌"上的山链,被称为"伸展造山带",不应属于经典"造山带"的范畴。     

盐源—丽江构造带是新生代陆内造山带

盐源-丽江构造带处于扬子大陆与青藏特提斯的结合部,其造山时代的确定,不仅对正确认识该区的构造性质与发展历史及指导矿产勘查有重要意义,而且有助于判定印度-欧亚板块碰撞事件对欧亚板块内部影响的广度和深度。通过系列构造-成矿测年,结合地层、构造、岩浆活动、成矿作用的综合研究,证实盐源-丽江构造带是新生代陆内造山带,而不是印支造山带。其造山作用主要发生于中-晚始新世之交的喜马拉雅期,与欧亚-印度板块碰撞触发的扬子大陆岩石圈向青藏特提斯岩石圈俯冲有关,表现为地壳多层次拆离、剪切和沉积盖层的滑脱、褶皱和推覆,属陆内造山,系印度-欧亚板块碰撞事件的一种远程效应。     

陆-陆碰撞造山带动力学成因机制的物理模拟实验

报道了利用自行研制的ＧＪ １ 型物理模拟实验装置实施的陆 陆碰撞造山带形成和演化动力学过程的最新实验结果。实验结果表明,陆 陆碰撞是岩石圈或地壳缩短和增厚的主要机制之一。在地幔对流派生的拖曳力和板块相互运动产生的压缩力以及其它附加力的联合作用下,模型长度和厚度分别缩短４５ ％ 和增厚８５ ％ 是可能的。推覆造山作用有可能将下地壳的岩石物质和构造推覆到上地壳或地表,形成在地表可观察到的韧性剪切带构造。推覆体中的逆冲断层系往往沿最为发育的一组剪切面形成和演化,被叠置或双重地层的形成使地壳厚度明显增加。实验结果展示出推覆造山带、俯冲带和混杂岩带三个主要构造单元的形成和演化的动力学过程,以及它们之间的构造动力学和几何学关系。认为：陆 陆碰撞造山带是在地幔对流派生的拖曳力和板块相互运动产生的压缩力以及其它附加力联合作用下形成和演化的,大洋闭合和二个大陆之间的对接与碰撞导致了造山作用的发生,混杂岩带的形成和演化与洋壳俯冲作用密切相关。     

恩格尔乌苏冲断带特征及大地构造意义

研究表明恩格尔乌苏冲断带是华北板块和塔里木板块的缝合线,北东东向断续延长800km以上。该冲断带连同南北陆缘地带构造构成典型的陆-弧-陆碰撞造山带,与碰撞造山作用同时,形成区域性透入性劈理。地层学和同位素地质年代学资料表明,碰撞造山作用发生于海西末期或印支早期。碰撞造山作用的动力学过程主要表现为向南的洋壳俯冲和向北的陆壳仰冲,并伴随右旋剪切滑移运动。恩格尔乌苏混杂岩带为韧性-韧脆性冲断推覆构造,其北侧的前陆褶皱冲断带为脆性-脆韧性冲断推覆及褶皱构造。     

闽东南中生代碰撞造山带的确认证据

闽东南地区的大地构造性质屡有争议。本文依据造山带类型划分和碰撞造山带大地构造相模式理论鉴别出了闽东南活化基底、泉州蛇绿混杂岩带、长乐-南澳韧性剪切带、台湾西部前陆磨拉石盆地、闽东南沿海前陆褶冲带活化盖层和壳内低速带等大地构造相和碰撞造山带识别标志，确认闽东南地区为闽台微大陆与闽浙中生代火山弧碰撞形成的陆-弧型碰撞造山带，碰撞事件发生时间为100～120Ma。     

江南隆起上的下古生界缺失带──华南加里东前陆褶冲带的标志

华南的主造山事件发生在加里东期。由于中生代同一方向薄皮冲断作用的叠加和改造，早古生代的碰撞构造格局已不清楚。江南隆起核部存在一下古生界缺失带，它平行隆起走向线状分布，空间上分开了西北的扬子型地层和东南的江南型地层区，晚古生代浅海碳酸盐平缓超覆其上。由于早古生代时江南隆起位于扬子陆块东南的大陆斜坡部位，当时曾普遍接受沉积，上述线状地层缺失带应属造山变形产物，可能标示着加里东期造山带的前陆褶冲带的位置。     

大别山北大别杂岩的大地构造属性

北大别杂岩主要由花岗质片麻岩及斜长角闪岩组成 ,含有不同类型、大小不等的麻粒岩岩块和变质超镁铁质岩块 ,侵入有大量白垩纪花岗岩和辉石 -辉长岩类。其中的花岗质片麻岩、斜长角闪岩具有岛弧环境的岩石地球化学特征 ,代表拼贴于扬子陆块北缘的新元古代古岛弧。北大别杂岩北可与庐镇关群相连 ,南俯于超高压变质岩之下 ,在三叠纪扬子陆块与华北陆块的碰撞过程中 ,曾与超高压变质岩一起俯冲到地幔深度并经受榴辉岩相变质作用 ,然后在折返过程中叠加了麻粒岩相及角闪岩相变质作用 ,是扬子陆块北缘陆壳俯冲基底的一部分     

北山北带地质构造特征

甘肃北山地区主体属塔里木板块的北缘,其内部可划分出北、中、南三个构造带.北带主体为加里东期岛弧带.北山地区于古生代经历了弧一盆体制及裂陷槽的活动大陆边缘的发展,总体上经历了前寒武纪古陆壳形成阶段、加里东期岛弧及陆缘裂陷一闭合阶段、海西期岛弧期后构造一岩浆活动及陆壳再次裂陷一闭合阶段和中、新生代差异断块升降阶段.     

华北板块北缘中元古代造山带的确立及其构造演化

华北板块北缘发育一条中元古代晚期大陆边缘碰撞造山带 ,它由内蒙西部狼山起向东延伸到辽西和吉林东部一带 ,全长 2 0 0 0余km。造山带内部发育了不同类型变质的沉积岩、火山沉积岩 ,以及各种类型深成侵入岩。在 1.0Ga左右 ,由西伯利亚板块和华北板块对接碰撞 ,形成了巨大陆缘碰撞造山带。这次构造事件是Rodinia超大陆拼合事件的一部分 ,表明了在Rodinia超大陆时期华北板块和西伯利亚板块是连在一起的。     

赣杭构造带区域大地构造背景的探讨

华南前寒武纪构造格架的确立,是在长期研究中不断取得进展并完善的。通过前寒武纪建造、构造综合分析表明：华夏古陆是一个被肢解了的早前寒武纪古大陆;中元古代晚期浙西—赣东北为华夏古陆的活动陆缘;武陵运动是华南最重要的造山运动,华夏古陆与扬子地块在赣东北断裂带碰撞,形成了统一的“华南古大陆”;晚元古代由于区域地质条件不同,各地碰撞后的构造演化有明显的差异。赣杭断裂带是一条晚元古代早期“Ａ”型俯冲带     

五台山早元古代碰撞造山带初步认识

五台山地区分布着复杂的变质杂岩。过去人们把这些变质岩作为地层分成群组段。龙泉关剪切构造岩的发现突破了这种传统观念。野外工作中发现所谓五台群主要包含了三个蛇绿混杂带;阜平群和恒山群的主要成分是灰片麻岩,它们构成两个太古代陆块的基底。五台地区的花岗岩类由代表弧环境的双花岗岩带的I型和S型花岗岩组成,它们与变质的钙碱性火山岩代表了古代的岩浆弧。滹沱群的豆村和东冶亚群以及过去划入阜平群和五台群的某些变沉积岩是阜平陆块被动大陆边缘的沉积。滹沱群的郭家寨亚群则是前陆盆地的磨拉石沉积。因此可以认为,这是一个由恒山仰冲陆块、北台-车厂弧和阜平俯冲陆块构成的碰撞造山带,碰撞时间大致是距今2050Ma。闭合的弧前大洋和弧后盆地形成了三条蛇绿混杂带。     

华北北部麻粒岩相带构造区划及其早前寒武纪构造演化

作者在编绘华北北部高级变质岩区的变质地质图(1:2000,000)的基础上,对麻粒岩相带构造区划提出了新方案,提出相带内部构造单元的边界与变质相界线并不协调崐的新认识。这一巨型麻粒岩相带可以划分为南北两个亚区,它们分别具有不同的岩石组合、崐变质特点及演化历史。北亚区为早元古代陆缘活动带的组成部分,由TTG质杂岩和少量表壳岩系组成,主要经历1期变质;南亚区为太古代克拉通的组成部分,与克拉通内主要构造单元具有密切联系,经历多期变质,由孔兹岩区、剪切构造带、TTG杂岩一表壳岩穹隆等单元组成。整个麻粒岩相带及其邻区记录了中太古代一早元古代初华北克拉通北部小陆块形成、稳定,直至拼合形成较大的克拉通陆块,再发生陆内裂谷及陆缘构造活动,最终发生克拉通化的构造地质演化过程。     

华北克拉通古元古代区域构造格架及其板块构造演化探讨

华北克拉通古元古代区域构造至少可以划分出三大构造单元：（１）陆内裂谷带（２．３０～２．６０Ｇａ）;（２）陆缘造山带（２．３０～２．６０Ｇａ）;（３）再造的太古代克拉通区（麻粒岩相带）（大于２．５０Ｇａ）．太古代末—古元古代重要的区域性构造－热事件序列依次为：（１）克拉通中部不同地壳层次伸展及裂谷盆地的发育;（２）克拉通北缘构造活动、增生及陆壳基底再造;（３）与大陆裂谷盆地闭合过程相联系的板内造山－前陆盆地发育．板块构造模式可以很好地解释上述构造作用类型．     

内蒙古大青山-乌拉山地区高级变质杂岩中的陡倾叶理带——造山作用的产物

内蒙古大青山-乌拉山地区的高级变质杂岩是华北克拉通北缘西段怀安-贺兰山麻粒岩相地体的一部分,以孔兹岩系的发育为特征.这些高级变质杂岩经历了十分复杂的变形变质作用改造,构造特征十分复杂.近年来的研究发现,近东西向陡倾叶理带是该区高级变质杂岩中保存完好的一种主要构造形式,规模巨大,以密集的近东西向陡倾叶理和直立褶皱的发育为特征,反映了地壳挤压收缩环境下的纯剪切变形,其上叠加了深构相右行走滑剪切带.陡倾叶理带形成于角闪岩相-角闪麻粒岩相构造环境中,叠加在早期近水平顺层滑脱变形和穹形构造之上,是古元古代末期叠加造山作用的产物.     

安徽沿江地区岩浆成矿带

安徽沿江地区可分为三个岩浆成矿带：内带（主带） 、北（ 外） 带和南（ 外） 带。内带沿长江断裂带分布，与地幔隆起带一致，幔源高钾碱性玄武岩浆通过不同程度的ＡＦＣ混合机制和结晶分异机制，形成了不同的岩石组合和矿床，基性岩到酸性岩均有分布，其共同点是高钾富碱，侵入岩以高钾钙碱性岩系为主，火山岩以橄榄安粗岩系为主，广义矽卡岩型Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓ、Ａｕ 及火山岩型Ｆｅ、Ｓ矿床是主要的矿床类型；南（外） 带以花岗闪长斑岩为主，高硅低碱，属钙碱性岩系，是上地壳下部易熔组分重熔的产物，成矿元素也由主带的Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓ、Ａｕ 转向Ｐｂ、Ｚｎ（Ａｇ） 、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ 等，是斑岩型Ｍｏ、Ｃｕ 矿床的远景带；北（外） 带比较复杂，主体部分属钙碱性岩系，花岗岩与花岗闪长岩侵入体是下地壳重熔的产物，部分花岗闪长斑岩形成广义矽卡岩型Ｃｕ、Ａｕ 矿床，另一部分以幔源物质为主的闪长玢岩，形成斑岩型Ｃｕ 矿。不同的岩浆成矿带受不同的基底控制。Ｎｄ 、Ｓｒ、Ｐｂ 同位素研究表明，主带和北带存在太古宙麻粒岩相变质基底，南带岩浆岩则源于元古宙角闪岩相到绿片岩相变质基底。地幔隆起与幔源物质参与成矿作用，以及由地幔隆起带来的高热流是成矿的最有利条件。建议深入研究幔脊     

早前寒武纪地质及深成构造作用研究进展

早前寒武纪地质的研究进展主要表现在准大陆克拉通早期构造演化,克拉通及古老造山带深层结构,元古代超大陆恢复对比、早期地壳性质及生长等主要问题上开展多学科研究计划的实施。其中,同位素年代学,特别是锆石Ｕ－Ｐｂ方法,地震反射、Ｐ－Ｔ计算及古地磁研究对前寒武纪地质学的进展具有重要的推动作用。和个古陆克拉通区域地质学的持质研究积累,不断产生新的认识,这种新的科学思想涉及到早期陆壳组成及区划,太古代克拉通化历史,太古代－元古代界限及性质,元古代造山带网络与克拉进陆块拼合,大陆下地壳剖面及其组成等同题。华北早前寒武纪地质演化研究中的重要问题包括：华北麻粒岩相带与克拉通基底构造的关系,克拉通基底构造区域,早期陆壳性质及其记录的重大构造一热事件幕,华北克拉通与世界典型陆块构造演化对比等。