那丹哈达地体及周缘中生代变形与增生造山过程

东亚陆缘中生代增生造山过程及变形响应一直以来都是中国区域地质研究的重大课题,也是东亚地质构造演化的一个难点和热点。其中一个最为关键的科学问题就是,古太平洋板块(Izanagi)何时开始启动俯冲?对中生代东亚大陆边缘产生何种影响?那丹哈达地体出露于中国东北,为一套构造混杂岩系,是中国境内由古太平洋板块俯冲-增生形成的唯一证据,为解决这一问题提供了可能。本文通过总结大量前人最新的岩石学、同位素年代学、沉积岩石组合、主干断裂、岩浆活动、古生物及古地磁等资料,试图厘定那丹哈达地体构造属性、增生过程、拼贴时间以及古太平洋板块开始俯冲的时间,并与周缘地体进行对比。结果表明:(1)那丹哈达增生杂岩分为饶河杂岩和跃进山杂岩,饶河杂岩具有洋岛玄武岩(OIB)的特征,不是前人认为的蛇绿岩,可称之为洋岛(海山)杂岩;跃进山杂岩具有洋中脊玄武岩(MORB)的特征,是典型的蛇绿岩,同时暗示古太平洋板块可能于晚三叠世开始启动俯冲,并在136~131 Ma期间就位于现今位置。(2)那丹哈达与日本丹波—美浓—尾足地体都是侏罗纪增生楔,在沉积岩石组合和年龄、放射虫类型及分布、地质构造等特征上都非常相似,在中新世日本海打开之前应是一个统一的超级地体。     

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。     

雪峰山大地构造的基本特征初探

雪峰山具有碰撞型造山带的特征。造山作用发生在中生代。根据碰撞造山带的薄壳板块构造模式,可以划分出俯冲壳楔,仰冲壳楔与构造混杂岩三个基本单元。作为俯冲壳楔的杨子板块由前陆盆地与前陆褶冲带所表征,而作为仰冲壳楔的华南板块则以刚性基底推覆体与盖层推覆体所标示,以往称之为板溪群的岩石似应根据其构造特征划分为刚性基底推覆体(具 Smith 地层学意义)和陆壳碰撞作用形成的构造混杂带。     

东北中生代增生杂岩及对古太平洋向欧亚大陆俯冲历史的制约

吉林-黑龙江东部地区的中生代增生杂岩,主要由吉林-黑龙江高压变质带和那丹哈达增生杂岩(或那丹哈达地体)组成。它们将为古亚洲洋与环太平洋构造域的转换作用,大洋板块地层(OPS)层序重建,特别是古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲历史提供重要的科学依据。吉林-黑龙江高压带分布在佳木斯-兴凯与松辽地块之间的具有高压变质带性质的缝合带,新的地质年代学研究表明其形成时代为210～180Ma,表明晚三叠-早侏罗世为南北向古亚洲洋关闭和西向俯冲增生开始的关键时期。那丹哈达增生杂岩则发育在佳木斯-兴凯地块东侧,并具体分为西部的跃进山杂岩和东部的饶河杂岩。新近发表的数据显示,跃进山杂岩就位时代为210～180Ma,这与佳木斯-兴凯地块西缘的吉黑高压带形成时代相似。而饶河杂岩就位时代为晚侏罗-早白垩世,最晚期就位的时代为早白垩世(137～130Ma)。因此,吉黑东部地区的中生代增生杂岩为古太平洋向欧亚大陆中生代的俯冲过程提供了关键的信息。     

北祁连加里东期俯冲-增生楔结构及动力学

北祁连加里东朝俯冲-增生楔可分为浅部和深部两个单元。浅部单元主要由蛇绿岩、蛇绿混杂岩及深海复理石所组成,极浅变质或没有变质。深部单元主要由HP/LT蓝片岩、透镜状的蛇纹岩、变辉长岩及绿片岩(主要为退变质产物)所组成。普遍遭受HP/LT变质作用和绿片岩相的退变质作用。两个单元同时形成于不同的构造层次,具有类似的原岩特征。在加里东期,俯冲-增生楔共经历4期变形作用(D₁,D₂,D₃,D₄)和3期变质作用(M₁,M₂,M₃).从D₁→D₄反映了俯冲-增生楔从俯冲作用→深部构造板底垫托作用→折返(构造顶蚀)→剥蚀的动力学演化过程。     

阿尔泰造山带玛因鄂博蛇绿混杂岩俯冲-折返拼贴式就位的特征

阿尔泰山南缘原划下石炭统姜巴斯套组实为一套具有洋壳性质的变质岩组成,由玄武岩、辉长岩和少量硅质岩组成,并混杂岩了前寒武纪基底残残块。该洋壳组分位于增生岩楔之中,构造楔形体的形成是俯冲作用一次次"脉冲式"推进的产物,大体可以分为7个岩片,在增生楔下部(南部)见有滑混岩出露。角闪岩相变质的洋壳又经历了退变质作用的影响,显微镜下可见到辉石转变为阳起石、绿帘石交代斜长石的现象。显示折返过程中经历了由角闪岩相绿片岩相的退变质作用演化过程,俯冲的洋壳残片又被仰冲盘携带上升,发生俯冲-折返拼贴式就位,与弧火山岩共同形成了SSZ型蛇绿混杂岩。蛇绿混杂增生岩楔的特征表明洋壳由南向北俯冲,记录了古亚洲洋中支早古生代晚期的演化特点。     

南祁连拉脊山口增生楔的结构与组成特征

造山带内增生楔/增生杂岩结构与组成的精细研究可为古洋盆演化和古板块构造格局重建提供最直接证据。北祁连构造带发育多条增生杂岩带,记录了阿拉善和中祁连地块之间原特提斯洋的俯冲和闭合过程,然而南祁连构造带大地构造演化长期存在争议。地质填图结果表明,南祁连构造带拉脊山口地区存在一套强烈片理化的玄武岩、灰黑色和红色硅质岩、砂岩和泥岩组合,它们与一套呈现"块体裹夹于基质"结构特征的混杂岩共同构成了增生杂岩,发育双重逆冲构造、逆冲断层、无根褶皱、紧闭褶皱和透入性面理。该增生杂岩与蛇绿岩之间为断层接触,并位于断层下盘。混杂岩是由斜长花岗岩(561Ma)、斜长岩(507Ma)、辉绿岩、玄武岩、硅质岩和砂岩等外来或原地岩块与浊流成因的细碎屑岩基质共同组成;基质和砂岩块体均发育同沉积构造,呈现出滑塌堆积典型特征。空间上,拉脊山口增生杂岩与上覆蛇绿岩被断层所分割且共同仰冲于中祁连南缘青石坡组浊积岩之上,具有与东侧昂思多地区增生杂岩和蛇绿岩相似的岩石组成、构造变形和时空结构特征。它们与南侧的岛弧带共同构成了南祁连构造带寒武纪-早奥陶世沟-弧体系,指示了寒武纪-早奥陶世时期南祁连洋盆向南俯冲。     

西太平洋俯冲带的演变: 来自东北亚陆缘增生杂岩的制约

本文系统总结了东北亚陆缘晚古生代和中生代增生杂岩的构成与形成时代,并结合同时代火成岩组合及其时空变异以及沉积建造组合,重塑了西太平洋板块俯冲带的演变历史。结果表明: ① 位于佳木斯地块东缘的跃进山杂岩代表了二叠纪俯冲带,它是古亚洲洋构造体制的产物;② 侏罗纪增生杂岩代表了侏罗纪俯冲带,与陆缘同期钙碱性火成岩组合以及含煤建造一起,共同揭示了古太平洋板块西向俯冲的开始;③ 侏罗纪增生杂岩中—晚侏罗世和早白垩世早期陆源碎屑岩物源的变化,与古地磁和生物学证据一起,共同揭示了古太平洋板块小角度斜向俯冲和东北亚陆缘走滑的构造属性,导致了低纬度侏罗纪增生杂岩向高纬度的推移;④ 白垩纪—古近纪增生杂岩与陆缘白垩纪—古近纪岩浆作用一起代表了该期俯冲带的存在,自早白垩世到晚白垩世再到古近纪岩浆作用范围向海沟方向的收缩,揭示了古太平洋板块西向俯冲以及俯冲板片后撤（rollback）过程的发生,同时标志着东亚大地幔楔的形成;⑤古近纪晚期—新近纪早期日本海的打开,标志着现今太平洋板块俯冲带以及东北亚大地幔楔的形成。     

西昆仑造山带复式增生楔的构造特征与演化

通过对西昆仑古生代主剪切带和早中生代增生楔杂岩剖面中的组成与构造等特征，西昆仑早古生代和晚古生代一早中生代两次向南的增生造山作用及其增生楔的组成与构造演化进行系统研究，探讨增生楔杂岩在大陆造山带及其对大陆侧向增生的意义。     

试论陆壳增生的两种基本模式及其对比

大陆地壳是地球形成演化的必然产物。大陆地壳由不同时代、不同类型、不同规模地体的拼贴而增生；同时已形成的大陆地壳沿着新的断裂分裂、离散而碱小。因此大陆地壳是地体拼贴增生与分裂离散的综合结果。太古代早期，原始陆壳形成后，主要通过环太平洋型与天山型两种基本模式达到陆壳的增生。环太平洋型陆壳增生模式出现于陆块的边缘，由古大陆向大洋方向单向增生，增生年代由老到新，增生地体一般都有较大距离的移置，其增生与板块的俯冲作用密切有关。天山型陆壳增生模式出现在陆块的内部，其形成与陆块的开台作用密切有关，可以但不一定伴随有俯冲作用。当古大陆沿一定方向断裂带分裂、离散。其间形成新的海槽接受碳酸盐岩和正常陆源碎屑沉积物与来自地壳深部或地幔的火山物质。由于壳下应力条件改变，两侧古陆相向运动，海槽中物质受两侧古陆碰撞挤压，形成褶皱造山带，并把两侧的古大陆“焊接”成新的、范围更大的大陆地壳。     

跃进山杂岩的地质年代学和地球化学证据及其构造演化意义SCIEI北大核心CSCD

那丹哈达地体是中国境内唯一保存的古太平洋板块俯冲-增生的直接记录,包括跃进山杂岩和饶河增生杂岩。跃进山杂岩出露于那丹哈达地体的西缘,属于地体早期阶段的增生产物,对揭示古太平洋板块的俯冲-增生历史以及古亚洲洋构造域、泛大洋和古太平洋构造域之间的转换过程具有重要意义。本文通过野外地质调查明确了跃进山杂岩是一套构造混杂岩,主要由硅质岩、石英片岩、大理岩、二云母片岩、石英-云母片岩、变玄武岩、辉长岩、纯橄榄岩、异剥橄榄岩和单斜辉石岩组成。LA-MC-ICPMS锆石年代学测试结果表明变玄武岩原岩和辉长岩的形成时代分别为303±2Ma和278±2Ma,此外前人报道了跃进山杂岩中最年轻的玄武岩形成于232±5Ma,这些年代学研究成果限定了镁铁质-超镁铁质岩形成于303~232Ma。大量地球化学研究数据证实了跃进山杂岩中的玄武岩为洋中脊玄武岩(MORB)和洋岛玄武岩(OIB)。糜棱岩化绿泥石-绢云母板岩的绢云母^(40)Ar/^(39)Ar测试结果为193±1Ma,根据跃进山杂岩中最年轻的原岩时代为~220Ma,本文限定了跃进山杂岩的最终就位时代为220~193Ma。结合中国东北地区中生代增生杂岩及佳木斯地块和松辽地块东缘晚古生代至中生代的岩浆弧,本文揭示了中国东北地区古亚洲洋和泛大洋构造域向古太平洋构造域的转换发生在晚三叠世至早侏罗世。     

台湾南部恒春半岛垦丁混杂岩的成因及其构造意义

垦丁混杂岩出露于台湾南部恒春半岛中新世增生楔内,长约20 km,宽最大可达1 km,呈北西-南东向狭长带状分布,大致平行于马尼拉海沟北段,其分布特征类似于与俯冲板块边界相关混杂岩的特征,因此垦丁混杂岩成因的确定对于了解台湾造山带结构及构造演化历史具有重要意义。关于垦丁混杂岩成因,目前主要分为沉积(olistostrome)成因和构造成因两大观点。通过野外观察,垦丁混杂岩的泥质基质普遍发生强烈的剪裂作用,鳞片状结构大量发育,基性或超基性的外来岩块夹杂其中。此外,在垦丁混杂岩内还发现香肠化的砂岩块、由泥质基质充填的脉体及砂岩表面的水压破裂等构造现象。这些现象均反映垦丁混杂岩为构造成因而非沉积成因。垦丁混杂岩体原形成于增生楔底部,并受到一定的高压及应力剪切作用,之后随同卷入的外来岩块及连续沉积地层块体一起沿着马尾逆断层出露于地表浅部,代表南海洋壳向东俯冲于菲律宾海板块之下形成的构造混杂堆积岩体。     

俄罗斯远东南部的增生构造

从岩石圈板块构造立场解释了俄罗斯远东地区南部的地质构造与演化。同时指出在构造形成过程中，中生代大洋岩石圈板块向欧亚大陆的俯冲起了主导作用。特别注意到活动性大陆边缘，沿其形成了弧前盆地和增生楔。     

中生代东亚大陆边缘构造演化

摘　要　根据东亚陆缘增生带生物古地理、放射虫时代研究的进展并结合同位素年代及东亚 地区火山活动、构造演化探讨了中生代东亚大陆与古太平洋板块之间的运动学关系及俯冲带 后退特征。中、晚三叠世那丹哈达岭、美浓等地体还位于北纬１２°以内及赤道附近,晚侏罗世 到达中高纬度。东亚活动大陆边缘开始于中侏罗世末,在此之前属转换大陆边缘。洋壳板块 向大陆下俯冲之后,由于地体拼贴引起俯冲带快速、长距离后退。     

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。     

年轻造山带洋板块地层*

重点分析和总结了由显生宙增生复合体和造山带混杂岩重建的年轻造山带洋板块地层--太平洋洋板块地层,也简要介绍了东古印度洋(东新特提斯洋)和古亚洲洋洋板块地层的重建情况。通过对阿拉斯加南部中生代增生地体、俄罗斯远东和中国东北侏罗纪-早白垩世增生复合体、日本二叠纪-侏罗纪-白垩纪等不同时期的增生复合体、菲律宾侏罗纪增生复合体和美国加州海岸山脉中侏罗世-古新世弗朗西斯卡杂岩体等不同单元的岩石学特征、古生物地层学、年代地层学、因逆冲导致的构造叠置和混杂失序特征及演化阶段的分析,重建了太平洋洋板块地层。其中加州海岸山脉中侏罗世-古新世弗朗西斯卡杂岩体的研究比较深入,对该区俯冲带上叠蛇绿岩(大峡谷群弧前盆地蛇绿岩)和弗朗西斯卡北部马林海岬杂岩体(原岩为洋中脊玄武岩)进行了有效区分,不仅还原了太平洋板块的俯冲碰撞过程,还厘清了与之伴生的弧前盆地裂陷和扩张过程。另外,板块俯冲的滞留和幕式增生在活动时间较短的板块俯冲体系中可能不容易识别。     

论俯冲增生杂岩带洋板块地质构造图编图思想与方法

对地质类图件编(填)图而言,合理厘定不同级别的编(填)图单元,是保证所编(填)图件质量的关键.俯冲增生杂岩带的物质组成,主要是来自洋盆不同构造环境下洋岩石圈的构造-岩石建造,可区分出洋脊建造(蛇绿岩)、深海平原建造、洋岛(OIB)-海山建造、洋内弧建造、海沟建造、源自洋岩石圈的高压-超高压岩石建造.另外,还有混入到俯冲增生杂岩带但不源自洋岩石圈,而是源自陆岩石圈的裂离地块建造、高压-超高压岩石建造、陆缘岩浆弧建造和楔顶盆地建造等.因此,查清并厘定出不同来源的地质体建造,是开展俯冲增生杂岩带编(填)图单元划分与图件编绘的基石.本文从区分出俯冲增生杂岩带内不同来源物质建造之科学目标为出发点,将它们的编图单元划分为3级:俯冲增生杂岩带(一级单元)、岩片(二级单元)、岩块和基质(三级单元).对各级编(填)图单元类型进行了具体划分和命名,规定了其代号、用色和岩性花纹的使用要求.简述了俯冲增生杂岩带构造形变的图面表达要求,强调俯冲期和碰撞期的构造变形是俯冲增生杂岩带的两大主期变形,必须合理编(填)绘.     

松潘-甘孜地体中部晚三叠世安山质增生弧的确定及其意义

本文研究揭示,巴颜喀拉-松潘甘孜地体(简称松潘-甘孜地体)中部三叠系复理杂岩中的安山岩块是增生弧岩浆活动的产物,具有高度不均一均匀的岩石组构、地球化学与同位素组成。特别是这些安山岩显示了与松潘-甘孜三叠系海相浊积岩具有高度的Sr-Nd同位素亲缘性,沿亏损地幔和三叠系海相浊积岩混熔曲线分布,且主要分布于三叠系海相浊积岩端元区。这表明该增生弧安山质岩浆主要由增生楔中的海相浊积岩基质部分熔融形成,并受到了增生楔中大洋岩石圈残片等超镁铁/铁镁质组分的不同程度混染。安山岩时代(226.8±1.9Ma~213.7±0.9Ma)以及同时期广泛的S型花岗岩侵入活动(228±2Ma~204±7Ma)揭示增生弧形成于晚三叠世Norian期。前人工作表明,位于松潘-甘孜地体东北隅的诺尔盖-松潘盆地是一个周缘前陆盆地。因此,松潘-甘孜地体并非单一构造成因的地质体,至少由二叠纪-三叠纪演化的古特提斯大洋和中三叠世拉丁期-晚三叠世诺列期周缘前陆盆地两部分构成。前者是松潘-甘孜地体的主体部分,由松潘-甘孜古特提斯洋在三叠纪时期快速收缩形成的增生楔杂岩组成,其上发育增生弧,局部残存古特提斯大洋盆地及被构造移置的洋壳残片;后者为西秦岭弧(248~234Ma)与扬子地块碰撞的产物。     

东澳的地体增生与大陆生长

澳洲大陆向海洋方向的生长是现今保存在新英格兰造山带的地体逐渐增生的结果。这个造山带是众多以断层为界的构造地层地体的拼贴,其中包括火山弧(大陆边缘火山弧和洋内岛屿火山弧)、前弧盆地和俯冲杂岩。其主体属中晚古生代时期。在每一地体向澳洲大陆边缘增生期间或期后,都有横推断层作用造成某些地体解体成一系列不连续的构造岩块。含有各种外来岩块且以蛇纹岩为基质的混杂岩带标志着主要地体缝合线的存在。这些     

青藏高原南部洋板块地质重建及科学意义

在复杂碰撞造山带中发现、识别和重建能够揭示从洋中脊形成到海沟俯冲消亡洋陆转换过程的洋板块地层(OPS)单元及岩石组合序列,是大陆动力学研究的重大课题。本文在冈底斯地块南部与雅鲁藏布江结合带东段地区发现和识别出大量洋岛、海山、洋内弧、楔顶盆地、大洋盆地等洋板块地层。通过对该洋板块地层岩石组合序列、产出状态与变形变质特征与形成时代、构造环境等的初步研究,得出如下新的认识:(1)新发现的洋板块地层单元是雅鲁藏布江结合带东段在特提斯洋演化过程俯冲消减而形成增生杂岩带的重要组成部分;(2)在青藏高原南部古特提斯和新特提斯洋同时存在并连续演化;(3)南冈底斯带在中生代具有新特提斯增生楔和增生弧的地质背景,并且该增生楔是冈底斯南缘加厚新生下地壳的重要物质组成部分,对斑岩铜矿的形成起了促进作用。