论全球性中-新生代陆内造山作用与造山带

对不同类型造山作用与造山带的深入剖析,在现代地学研究中占有重要的位置。迄今对造山带类型划分以及陆内（ 板内） 造山带是否存在及其形成机制问题,尚有不同认识。文章在阐明造山带分类准则的基础上,将全球性中－ 新生代造山带划分为陆缘型、陆间型与陆内型三大类。对陆内造山带则划分出发育在前寒武纪古克拉通基础上、发育在前中生代陆缘、陆间造山带基础上两种类型。文内还对全球性中－ 新生代陆内造山作用与造山带的展布特点、形成机制及其大陆动力学意义进行概括论述     

甘肃北山造山带类型及基本特征

北山造山带经历多期次、多阶段的板块裂解－俯冲－碰撞－拼合的复杂地质演化历程，具多旋回复合造山的特色。通过对造山带构造单元的建立、古板块重建、原型盆地恢复、造山带结构、构造特征及造山机制和模式的研究，确定北山造山带类型为陆－增生弧碰撞造山带。     

大陆造山带沉积地质学研究中的几个问题

大陆造山带一直是地质科学研究的中心议题之一，在开展大陆造山带的形成与演化研究过程中首先遇到的是地层问题。由于造山带地层构成因素复杂，不能简单地使用Ｓｍｉｔｈ地层原理和法则所建立的地层学的一般工作方法，而应当使用一套新的实用于造山带的地层工作方法和原理。笔者将造山带地层划分为四种类型：（１）沉积－地层体型：沉积地层基本上呈连续的和相互叠加的，并在侧向延伸上基本连续；（２）构造－地层体型：沉积地层遭受较强烈的褶皱和冲断作用，层状岩石保持相对的独立性和完整性，构造－地层体之间多为断层接触；（３）构造－岩石体型：地层遭受强烈的褶皱和剪切作用，层状岩石的叠置和侧向连续性被破坏，仅呈断续的连接；（４）构造－混杂岩体型：沉积地层被完全破碎、混合。造山带与盆地是地球动力学作用下的统一的相互密切联系的两个方面，造山带可看作为沉积盆地演化的最终产物，深入研究沉积盆地，有助于解决造山带结构与造山作用过程研究中所遇到的一些难题。     

造山作用概念和分类

本文从造山作用的特征标志出发讨论了Sengor造山带定义的缺陷， 总结了造山作用的六条特征标志，并给出了造山作用新的定义。该定义包括了造山作用的起因、特征标志和大地构造背景。评述了造山带陆内、陆缘、陆间三分法方案的不足之处和剪压造山带的单独设类问题，提出了造山带板内、俯冲、碰撞三分方案。针对碰撞造山带，笔者在总结探讨现有分类方案的优点的基础上， 提出碰撞造山带陆陆碰撞、碰撞增生、弧陆碰撞和无大陆型碰撞造山带四分法方案，其中无大陆型碰撞造山带是描述陆壳物质形成初期计体拼合聚合过程的新类型。     

造山带古地理恢复的反序方法

造山带由于发生过多期强烈的构造运动，变质变形作用、同造山沉积作用等，再加上后期的改造作用，使得造山带地质记录发生了“翻天覆地”的变化．因而在地层、构造古地理存在一系列反序特征。     

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。     

哀牢山造山带构造演化

哀牢山造山带造山活动始于晚二叠世的扬子陆块被动边缘的裂谷环境,经过印支及喜马拉雅期两次造山作用,形成了四个构造世代的叠加构造变形。这些不同时期的构造共生组合,既表现出陆内造山带垂向上不同构造层次构造环境的流变学特征,又反映了造山物质从表部下冲到地壳深处,又折返地表的复杂经历。清晰地刻划出哀牢山造山带的所经历的陆内俯冲、主期碰撞造山及后期卷入喜马拉雅造山活动的发展过程。     

楚雄前陆盆地的充填层序与造山作用

楚雄盆地是一中生代前陆盆地，发展过程有两个阶段：晚三叠世卡尼期至诺利期为前陆复理石充填期；诺利晚期至瑞替期为前陆磨拉石充填期。相应的形成两个二级层序和四个三级层序。层序的构型显然与造山过程耦合。哀牢山前缘逆冲带推进的速度控制着楚雄盆地基底挠曲幅度，因而决定了盆地的沉降率；逆冲带隆升幅度则决定了陆源区的物源供给量。由于可容空间和物源供给率是控制盆地层序地层格架的两个基本因素，因此前陆逆冲载荷的迁移就是控制层序地层的关键。作者以盆地中的充填层序反馈哀牢山造山作用的特点和过程：早、中期，盆地中以向上变深的二级沉积层序代表了哀牢山道冲的初始价段，逆冲载荷达到盆地拉张变薄的基底上，前陆挠曲幅度大，造山带抬升的相对高度较低。晚期，盆地中以向上变浅的二级沉积层序代表了逆冲载有推进到克拉通基底上，地壳挠由受阻，物源供给量加大。三级沉积层序的相互叠量则反映了造山带多幕次、多周期活动的特点。     

西南三江地区造山演化过程及成矿时空分布

三江地区单凭“一次造山”是难以圆满解释的,在此试以“多次造山”和“多期成矿”的思路作出合理的说明。晚古生代－中生代早期为多岛海造山阶段,羌塘弧、江达弧和临沧弧应为前锋弧,其后由一系列弧 后盆地和岛弧或残余弧（微大陆）组成。中生代中一晚期为陆内俯冲造山阶段,推测金沙江带、哀牢山带和龙门山－锦屏山带为俯冲主边界,从而形成该区燕山期重熔型花岗岩带,并控制相应矿产的分布特性。新生代陆内转换造山阶段造成具特征的构造－岩浆－成矿带,具有生成大型或超大型矿床的潜力。     

复合造山作用和中国中央造山带的科学问题

在全球大陆范围内,广泛分布的造山带纪录了板块汇聚的历史和碰撞造山的过程,因此,造山带的研究一直是地球科学经久不衰的重要领域。研究表明,世界上许多造山带是长期活动(300Ma)的复合造山带,活动域的宽度可超过1000km,并具有造山前的热结构,是大陆生长的最好见证。近10年来,全球造山带的研究已摆脱传统地质学和经典板块观念的束缚,面临一个新的起点,即由单一造山带向复合造山带研究转轨,由造山类型、造山作用向造山动力学研究聚焦。复合造山带长期活动的原因、大陆增生机制、造山带的流变学结构和造山热对造山作用的控制等已成为当前大陆复合造山带研究的关键科学问题,复合造山动力学已成为当今地球科学前沿——大陆动力学研究的重要内容。中国中央造山带位于北中国板块与南中国板块之间,是中国大陆上一条十分醒目而又极其重要的巨型(长5000km)构造带。中央造山带是经历了大致600Ma的活动历史,泥盆纪和三叠纪的两次碰撞造山以及白垩纪以来的陆内造山过程而构筑成的典型"复合造山带"。在全球复合造山带中,中国中央巨型造山带具有结构复杂性、活动长期性和非原地型,造山过程多期性以及造山带拼贴与大陆增生方式特殊性的特点,特别是世界最大规模的中央超高压变质带及其两期超高压变质作用的发现,揭示了中央造山带的形成还经历了板块汇聚边界洋壳/陆壳深俯冲至100km以上的地幔深处的两次壮观地质事件,使中央造山带成为全球造山带中最为精彩和不可多得的典型,与青藏高原一样,被国内外地学家们誉为当今中国地学研究的"瑰宝"。中国中央巨型复合造山带可以作为研究复合造山过程与复合造山动力学的重大地学问题的范例,重要的核心科学问题是:中国中央巨型复合造山带的早古生代和三叠纪陆块汇聚、碰撞造山过程以及中新生代陆内造山与周缘盆地互馈;两期高压-超高压变质带的时空关系、形成条件和洋壳/陆壳的俯冲-深俯冲与折返动力学机制;揭示和探讨中国中央复合造山带的长期活动性,造山作用的多期性和叠置性,造山热结构以及复合造山过程;洋壳/陆壳深俯冲、复合造山与大陆增生理论的创新。此外,中央复合造山带的研究对于金属矿产资源的开拓、周缘中新生代盆地含油气资源的战略前景以及现今南北中国的气候、环境、人文、地理、生态和灾害的制约提供新的科学依据与动力学背景。     

燕山式板内造山带基本特征与动力学探讨

板内造山带的基本特征是前期已经固结的岩石圈重新活化。前期地壳基底的复活对后期构造的控制和造山期新生的构造对前期地壳的改造是板内造山作用的两大特征。燕山地区元古宙东西向基底断裂带在中生代的复活控制了区域盖层的构造,表现为沿古断裂的斜滑作用形成的正花状和负花状构造对中生代盖层沉积盆地及其构造的控制,形成盆缘逆冲断层;在基底和盖层中形成羽列式断层及大型Ｓ Ｃ 式排列的褶皱和断裂组合。其中的逆冲推覆构造也与发育于板缘的不同,主要为基底卷入型。幔源热活动导致强烈的岩浆活动和地壳被加热、软化,从而诱发变形是造山期新生的特点。燕山的纬向构造被ＮＮＥ向太行山构造带所叠加,以及许多以变质核杂岩和岩浆底辟为代表的垂向构造穿插其中,组成了燕山式板内造山带的主要构造格局。地球内部物质的垂向调整,幔源物质和热流的上升是板内造山带的主因。重力和地球自转引起的切向力是形成板内造山带表层构造的不可忽视的力源     

西南三江地区造山演化过程及成矿时空分布

三江地区单凭“一次造山”是难以圆满解释的。本文试以“多次造山”多期成矿”的思路作出合理说明。晚古生代－中生代早期多岛海造山阶段,羌塘弧、江达弧和临沧弧应为前锋弧,其后由一系列弧后盆地和岛弧或残余弧（或微大陆）组成。中生代中－晚期为陆内俯冲造山阶段,推测金沙江带、哀牢山带和龙门山－锦屏山带为俯冲主边界,从而形成本区燕山期重熔型花岗岩带,控制相应矿产的分布特征。新生代陆内转换造山阶段,造成特征的构造－岩浆－成矿带,具有生成大型或超大型矿床的潜力。     

盆地岩石圈结构与油气成藏及分布

本文综述了大陆岩石圈研究现状和克拉通盆地、裂谷盆地和前陆盆地的岩石圈结构特征,指出在古裂谷、褶皱带或区域性深断裂等陆壳构造薄弱带上发育起来的多期叠合盆地,具有很好的含油气前景。大型含油气盆地往往存在地幔上隆、地壳减薄和地壳内低速层,盆地基底沉降与盖层沉积厚度较大。适度的后期构造活动改造和岩浆活动有利于沉积盆地内油气生成与保存。     

A Special Orogenic-type Rare Earth Element Deposit in Maoniuping, Sichuan, China: Geology and Geochemistry

Abstract: The Maoniuping REE deposit is the second largest light rare earth elements deposit in China, explored recently in the northern Jinpingshan Mountains, a Cenozoic intracontinental orogenic belt in southwestern China. It is a vein-type deposit hosted within, and genetically related to, carbonatite-alkalic complex. Field investigation and new geochemical data of the carbonatites from the carbonatite-alkalic complex support an igneous origin for the Maoniuping carbonatites and related REE mineralization. Carbonatite itself carries rare earth elements which were enriched by hydrothermal solution.
It is known that most of the REE deposits related to carbonatite-alkalic complexes were formed in relatively stable tectonic setting such as cratonic or rifting environment. The Maoniuping deposit, however, was formed during the processes of Cenozoic orogeny. Although the Maoniuping deposit is located in the north sector of the Panxi paleo-rift zone, the rift had been closed before early Cenozoic and evolved into an intracontinental orogenic belt, i.e., the Jinpingshan Orogen, which was formed since later Mesozoic to early Cenozoic. Geochronological and geochemical data also prove that the Maoniuping REE deposit was formed in an intracontinental orogenic belt instead of rift system or stationary block.
The Maoniuping REE deposit is similar to the Mountain Pass REE deposit in many respects such as the high contents of bastnaesite and barite, the low content of niobium, and the common occurrence of sulfides. The discovery of the Maoniuping deposit and other REE deposits during the past two decades suggest a good potential for prospecting REE deposits along the alkalic complex belt located on the eastern side of the Qinghai–Xizang–West Sichuan Plateau.     

龙门山陆内复合造山带的四维结构构造特征

位于扬子陆块和松潘陆块过渡带上的龙门山造山带,是在印支期中国大陆主体拼合和秦岭造山带形成过程中开始发育、燕山期陆内构造活动中继承发展、喜马拉雅期印-亚碰撞和青藏高原隆升过程中遭受改造并定型的。现今构造面貌是扬子陆块向北漂移过程中产生的北西向推挤力、源自秦岭造山带的南北向推挤力和源自青藏高原的东西向推挤力三者联合作用的结果,因此是一个典型的陆内复合造山带。其陆内复合结构构造特征具有下列特点。 1）倾向上,龙门山造山带由茂县-汶川断裂、北川-映秀断裂、安县-灌县断裂和广元-大邑（隐伏）断裂4条主干断裂分隔显示出明显的分带变形特征,由北西向南东具有层次渐浅、强度递减、卷入层位变新的趋势,总体上呈前展式扩展。 2）走向上,龙门山造山带呈现北、中、南段三分格局,它们在基底性质及展布、地层发育及演化历史、变形特征、沉降与隆升特征、活动构造等多个方面具有差异。 3）垂向上,龙门山造山带发育多层次滑脱构造,最重要的滑脱界面是15～20 km深处的低速层和中下三叠统富膏盐岩层,由此控制了深浅构造不一致的变形幅度和变形样式。 4）时间演化上,龙门山造山带表现出倾向上的前展式扩展和走向上的分段式递进性或序次性演化的趋势：印支期,龙门山中北段活动较强,由北东向南西逐渐扩展,主要为挤压逆冲和左旋走滑作用; 燕山期,构造活动总体上趋于相对平静,具有南北分段、由北东向南西迁移的特征; 喜马拉雅山期,龙门山中南段活动较强,由南西向北东逐渐扩展和递进,主要为挤压逆冲、隆升和右旋走滑作用。     

北大巴山凤凰山基底隆起晚中生代构造隆升历史

对采自于北大巴山凤凰山基底隆起8个样品的磷灰石裂变径迹年代学分析和热历史模拟表明,凤凰山基底隆起陆内造山运动结束后的隆升历史大致可以划分为2个阶段：早白垩世中晚期（135±5～95±5 Ma）缓慢隆升,晚白垩世（95±5～65±5 Ma）快速隆升。大巴山北缘韧性剪切带黑云母40Ar/39Ar坪年龄证实大巴山北缘中晚侏罗世（165.7±1.9 Ma～161.2 Ma）存在快速隆升剥蚀,其与大巴山强烈陆内造山作用阶段有关; 早白垩世中晚期缓慢隆升代表了陆内造山结束后的稳定阶段; 晚白垩世快速隆升为一次区域性隆升事件,在秦岭、大别和武当等地区均有反映,隆升过程中伴随着强烈的伸展垮塌作用,沿秦岭造山带发育一系列伸展断陷盆地。区域对比分析表明,凤凰山基底隆起隆升历史与黄陵、汉南地块接近,但与武当地块存在明显区别,反映了秦岭造山带的不均一隆升过程。南大巴山前陆带1个样品的热史模拟结果显示,南大巴山前陆带自早白垩世以来与凤凰山基底隆起经历了一致的隆升过程。     

Delayed accumulation of placers during exhumation of orogenic gold in southern New Zealand

The giant gold placer system on the Otago Schist of southern New Zealand was derived from Mesozoic orogenic gold deposits in the underlying schist basement. The core of the schist basement was exhumed in the middle Cretaceous, coeval with the accumulation of the oldest preserved nonmarine sedimentary rocks in the area (ca 112 Ma). Those sedimentary rocks contain quartz clasts, with distinctive ductile deformation textures, that were derived from structural zones in, or adjacent to, major orogenic gold deposits. Quartz textures in these structural zones are readily distinguishable from the rest of the schist belt, and hence provide a fingerprint for erosion of gold. The earliest sedimentary rocks on the margins of the gold-bearing schist belt are immature, and were derived from unoxidised outcrops in areas of high relief. Gold was not liberated from unoxidised basement rocks during erosion, and was removed from the system without placer concentration. Placer concentration did not begin until about 20 million years later, when oxidative alteration of gold deposits had facilitated gold grain size enhancement from micron scale (primary) to millimetre scale (secondary). Subsequent erosion and recycling of gold in the early Cenozoic, and again in the late Cenozoic, caused additional concentration of gold in progressively younger deposits. The Klondike giant placer goldfield of Canada had a similar geological history to the Otago placer field, and Klondike placer accumulation occurred in the late Cenozoic, at least 70 million years after Mesozoic exhumation of orogenic gold. The giant placer deposit on the western slopes of the Sierra Nevada in California occurs in Eocene and younger sedimentary rocks, at least 40 million years younger than the timing of major exhumation of the source rocks. Circum-Pacific giant gold placers formed under entirely different tectonic regimes from the emplacement of their source orogenic deposits, and these giant placer deposits do not form in foreland basins associated with convergent orogens. Formation of giant placers requires less active erosion and more subdued topography than the collisional orogenic activity that accompanied emplacement of source gold deposits in basement rocks, as well as oxidative alteration of the primary deposits to liberate gold from sulfide minerals and enhance secondary gold grain size.     

辽西建平地区区域构造演化与地球动力学探讨

根据辽西建平地区沉积建造、变质作用、岩浆活动和构造变形等方面的特征,将区内的构造演化大体划分为4个阶段：克拉通基底形成阶段（新太古代-古元古代末）、克拉通盖层发育阶段（中元古代开始直至古生代末期）、板内造山阶段（晚古生代末-中生代）和新构造运动发展阶段（古近纪以来）.吕梁运动、印支运动和喜马拉雅运动是4个演化阶段的转折点,燕山运动则奠定了该区现今的构造轮廓.板内造山阶段分为始板内造山阶段（晚二叠世末-中侏罗世）和主板内造山阶段（晚侏罗世-晚白垩世）.地球动力学特征显示始板内造山期的造山机制为受兴蒙造山带超碰撞期远程影响的陆内俯冲作用,而主板内造山期的造山机制则属于受太平洋板块俯冲远程影响的大陆边缘型造山作用.