古林省中—新生代火山岩及其构造环境初析

吉林省地处欧亚大陆板块的东部边缘地带,中生代以来,先后喷发了在岩浆活动性质和构造环境方面都有继承和发展特点的两套火山岩组合。中生代为大陆边缘断陷盆地一山脉构造环境的玄武岩-安山岩-流纹岩组合,新生代为大陆边缘裂谷一断裂构造环境的碱性橄榄玄武岩-拉斑玄武岩-石英粗面岩组合。一、火山岩分区及火山活动时代中生代火山岩可分为三个呈北东向平行分布的火山岩带,西火山岩带分布在白城、洮南以西一带,研究区分布很少,中火山岩带在白城、洮南以东、沈(阳)—哈(尔滨)铁     

长白山火山活动历史、岩浆演化与喷发机制探讨

广义的长白山火山在我国境内包括著名的天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,是我国最大的第四纪火山岩分布区。图们江火山和望天鹅火山活动都始于上新世,喷发活动分别介于上新世—中更新世（5.5~0.19 Ma）和上新世—早更新世（4.77 ~2.12 Ma）。天池火山和龙岗火山属于第四纪火山,喷发活动从早更新世（~2 Ma）持续到全新世。图们江火山岩为溢流式喷发的拉斑玄武岩,望天鹅火山、天池火山和龙岗火山母岩浆都是钾质粗面玄武岩,但经历了不同的演化过程。天池火山和望天鹅火山都经历了钾质粗面玄武岩造盾、粗面岩造锥和晚期碱性酸性岩浆（碱流岩和碱性流纹岩）的喷发;龙岗火山来自地幔的钾质粗面玄武岩浆则未经演化和混染直接喷出地表。图们江火山岩以溢流式喷发的拉斑玄武岩为主,少量玄武质粗安岩等。天池火山造盾之后,地壳岩浆房和地幔岩浆房具互动式喷发特点,来自地幔的钾质粗面玄武岩浆一方面在天池火山锥体内外形成诸多小火山渣锥,另一方面持续补给地壳岩浆房发生岩浆分离结晶作用和混合作用,分别导致双峰式火山岩分布特征和触发千年大喷发。火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素示踪揭示,长白山东（图们江火山、望天鹅火山和天池火山）、西（龙岗火山）两区显示地幔非均一性,东区岩浆源区具有软流圈地幔与富集岩石圈地幔混合特征,西区岩浆源区具有相对亏损的较原始地幔特征。西太平洋板块俯冲—东北亚大陆弧后引张是长白山火山活动的动力学机制。     

东南大陆边缘早侏罗世火成岩特征及其构造意义

东南大陆边缘早侏罗世火成岩主要呈双峰式火山岩、基性超基性杂岩体及A型花岗岩等形态产出。本文运用岩石学探针技术,通过早侏罗世火成岩岩石学与地球化学研究,并与晚中生代火成岩作对比,提出早侏罗世火成岩的形成与南岭东段近EW向张性断裂活动有关,标志着印支挤压造山的结束;之后东南大陆进入晚中生代NE向活动大陆边缘俯冲造山阶段,经历了挤压造山—剪切拉张过程,并在晚白垩世末期进入又一轮后造山拉张裂解阶段,即中生代时东南大陆边缘经历了早中生代(三叠纪—早侏罗世)和晚中生代(中侏罗世—晚白垩世)两期造山事件,其中早侏罗世的区域拉张作用是特提斯构造域向滨太平洋构造域转换的前奏,构造域转换可能始于中侏罗世(165Ma)。     

雷州半岛南部火山活动及其构造背景

雷州半岛南部的火山活动可划分为燕山期和喜马拉雅期,燕山期裂纹式喷发的活动为主,喜马拉雅期以中心式喷发活动为主,多期次间歇性的岩浆喷发,形成一个以拉斑玄武岩系列为主,碱性橄榄玄武岩系列为次的双系列玄武岩区,火山活动主要受雷琼裂谷的控制,新生代幕式构造运动使火山活动表现为多期次的基性岩浆喷发,阐述了本区火山活动特点和玄武岩常量元素,稀土元素特征,该区玄武岩来源于上地幔,可能形成活动大陆边缘至大陆板内裂     

大兴安岭南段不同构造环境中的两类花岗岩

大兴安岭南段主要分布有海西和燕山两个时代的花岗岩类,它们在产出构造环境、地貌形态、地质产状、岩石组合、侵位方式、造岩矿物、岩石化学、锶同位素初始比值及其矿产等诸方面,都存在着较大的差别。海西期花岗岩类主要与板块俯冲有关,属挤压环境下形成的造山钙碱性花岗岩系列。燕山期花岗岩类则主要与大陆边缘断裂活动有关,属引张环境下地幔上隆所引发的亚碱性—碱性非造山花岗岩系列,且随时间推移,拉张强度加剧,岩石碱性程度增高。     

南盘江坳陷及邻区海西晚期岩浆活动特征及其形成机制探讨

南盘江坳陷及邻区海西晚期岩浆岩分布显示有从中、西部大规模玄武岩喷发→中东部中酸性岩浆活动→东南部花岗岩侵入的演化规律。其中, 在十万大山盆地以西地区的偏基性岩浆活动受北东和北西向深断裂控制明显, 尤其以此两组断裂交汇处的岩浆活动强烈, 盆地构造背景属大陆伸展裂谷环境; 在十万大山盆地以东地区为偏酸性岩浆活动, 主要受东吴运动形成的钦防造山带的控制,属大陆边缘造山带或岛弧造山带环境。岩浆活动的模式为: 早二叠世末期, 在研究区中、西部地壳强烈拉张应力作用下, 扬子板块向南东仰冲于云开地体之上, 钦防海槽关闭, 沿北东向的博白 岑溪断裂带发生陆 陆碰撞, 其动力来源可能与邻区的“峨嵋山玄武岩省”相关。海西晚期盆地的沉积特征也反映出岩浆活动的规律。     

中国东北地区中生代构造体制的转变:来自火山岩时空分布与岩石组合的制约

东北地区中生代经历了蒙古-鄂霍茨克构造体系向太平洋构造体系的转换,形成了不同期次火山活动。本文归纳总结了露头区与覆盖区中生代火山岩的年代学、空间分布、岩石组合以及地球化学特征,揭示了两个构造域的时空分布范围。该区火山岩锆石U-Pb年龄统计结果表明中生代存在五期火山活动:早-中侏罗世(190~160Ma)、晚侏罗世(160~145Ma)、早白垩世早期(145~120Ma)、早白垩世晚期(120~100Ma)、晚白垩世早期(100~90Ma)。早-中侏罗世火山岩分布较少,火山岩仅分布在大兴安岭西部满洲里地区和东部张广才岭以及南侧辽宁北票-朝阳地区,火山岩属于高钾钙碱性系列,为蒙古-鄂霍茨克海闭合和法拉隆板块双俯冲作用的产物。晚侏罗世东北地区火山活动明显增强,主要分布在大兴安岭地区,张广才岭以及小兴安岭也有少量分布。西部大兴安岭地区以粗面安山岩、粗面岩为主,属于同碰撞造山成因,为蒙古-鄂霍茨克海闭合造山环境产物。东部以中酸性、酸性岩为主,为法拉隆板块背离欧亚大陆,岩石圈伸展引起的壳源物质熔融产物。早白垩世早期火山活动最为强烈,火山岩主要分布在大兴安岭地区。岩性以高钾钙碱性系列的粗面玄武安山岩、粗面安山岩、安山岩、粗面岩为主,为蒙古-鄂霍茨克海闭合造山后伸展环境产物。早白垩世晚期火山岩主要分布在松辽盆地内部。火山岩以中酸性岩为主,属于中钾-高钾钙碱性系列,为伊泽奈崎板块俯冲引起的弧后拉张,软流圈上涌导致年轻地壳熔融的产物。晚白垩世早期火山岩仅分布在小兴安岭及吉林、黑龙江省东部地区。火山岩为一套玄武岩、玄武安山岩、安山岩和英安岩组合,属于中钾钙碱性系列,是伊泽奈崎-库拉板块高角度俯冲的大陆边缘岩浆活动产物。东北地区中生代不同期次火山岩记录了蒙古-鄂霍茨克构造域向太平洋构造域转换过程及其时空影响范围。     

吉林省新生代火山岩及其构造环境

吉林省地处欧亚大陆板块的东部边缘。从白垩纪开始,研究区北东向构造渐渐由压性兼左旋变为引张运动,从而导致以继承中生代构造格架为特征的断裂继续活动和加强,促成新生代大陆边缘裂谷——断裂活动带的构造环境。伴随岩浆上拱作用,研究区出现了依兰——伊通、敦化——密山两大断裂为主的近北东向平行分布的裂隙——中心式火山岩带。火山活动产物为一套碱性橄榄玄武岩——拉斑玄武岩——石英粗面岩组合。     

全球早古生代造山带(Ⅰ):碰撞型造山

自新元古代罗迪尼亚超大陆裂解以来,早古生代是板块构造运动活跃时期,具有板块运动速度较快、构造格局不稳定、块体之间相互作用复杂多变等特征,造山带演化极其复杂,导致全球早古生代古大陆重建现今仍较模糊。特别是,早古生代末450~400 Ma存在全球性准同时的造山运动,已经出现俯冲增生、碰撞、陆内3种类型的全球尺度造山带。本文侧重论述全球早古生代碰撞类型造山带的特征,总结典型碰撞造山带最新的年代学、变质、变形和岩浆作用特征及其时空分布。早古生代全球碰撞型造山带主要分布在南半球的泛非造山带和北半球的加里东期造山带,分别与南方冈瓦纳大陆和北方劳俄古陆的初步集结密切相关,早古生代碰撞造山主要体现在大陆块之间的碰撞作用为特征。这些早古生代碰撞造山带具有近似的碰撞年龄,大致相同的演化过程。其中,南方大陆主体碰撞完成于540 Ma,而北方大陆主体集结完成于420 Ma,从全球构造意义上可能意味着全球一个420~400 Ma的超大陆初步形成。     

秦岭造山带中-新元古代(早期)地质演化

秦岭造山带是位于中国大陆中部并夹持于华北与扬子陆块之间的大陆造山带,是加里东期至印支期的碰撞造山带。对前加里东期演化虽然亦积累了不少资料,但认识上存在较大分歧。本文着重介绍秦岭造山带自中元古代晚期武关裂谷的打开(1243Ma±46Ma),中元古代末期松树沟洋盆的形成(1084Ma±73Ma～1030Ma±46Ma)以及新元古代早期同造山期花岗岩的侵入(960～840Ma)等自1.25Ga至0.84Ga期间的一系列热-构造事件,反映扬子大陆边缘前加里东期曾经历过一次“威尔逊构造旋回”,表明该区存在中—新元古代造山带的地质记录。但这次造山作用不是华北与扬子大陆的汇聚,而是曾属于扬子大陆边缘的“北秦岭变质地体”与其南的扬子大陆的一次汇聚过程。     

三江特提斯南段多期构造活动的锆石裂变径迹证据

三江特提斯造山带位于青藏高原东南侧,历经古生代-中生代不同特提斯洋开合、复杂增生造山和强烈成矿作用,倍受学界关注。本文应用锆石裂变径迹年代学研究中咱地块-义敦岛弧的构造活动,取得了新的认识,对特提斯演化扩展了时限制约。计获得12件锆石裂变径迹年龄分析结果,年龄变化于165～76Ma之间,并可划分为多个年龄组,即165Ma、144Ma、135～134Ma、126～108Ma、102～89Ma和76Ma。主要揭示新特提斯构造热事件,这些年龄组分别记录了班公湖-怒江洋形成阶段、班公湖-怒江洋开始闭合、雅鲁藏布江洋盆俯冲、班公湖-怒江洋闭合、陆内碰撞和陆内伸展。此时中咱地块-义敦岛弧均处于陆内演化过程。     

Jurassic Tectonic Revolution in China and New Interpretation of the “Yanshan Movement”

With acquisition and accumulation of new data of structural geological investigations and high-resolution isotopic dating data, we have greatly improved our understanding of the tectonic events occurring in eastern China during the period from the Late Jurassic to Early Cretaceous and may give a new interpretation of the nature, timing and geodynamic settings of the “Yanshan Movement”. During the Mid-Late Jurassic （165±5 Ma）, great readjustment of plate amalgamation kinematics took place in East Asia and the tectonic regime underwent great transformation, thus initiating a new tectonic regime in which the North China Block was the center and different plates converged toward it from the north, east and southwest and forming the “East Asia convergent” tectonic system characterized by intracontinental subduction and orogeny. As a consequence, the crustal lithosphere of the East Asian continent thickened considerably during the Late Jurassic, followed immediately by Early Cretaceous substantial lithospheric thinning and craton destruction featured by drastic lithospheric extension and widespread volcano-magmatic activities, resulting in a major biotic turnover from the Yanliao biota to Jehol Biota. Such a tremendous tectonic event that took place in the continent of China and East Asia is the basic connotation of the “Yanshan Movement”. In the paper, according to the deformation patterns, geodynamic settings and deep processes, the “Yanshan Movement” is redefined as the Late Jurassic East Asian multi-directional plate convergent tectonic regime and its associated extensive intracontinental orogeny and great tectonic change that started at -165±5 Ma. The substantial lithospheric attenuation in East China is considered the post-effect of the Yanshanian intracontinental orogeny and deformation.     

鄂尔多斯盆地渭北隆起岐山－麟游地区中新生代构造热演化及地质响应——来自裂变径迹分析的证据

本文通过对渭北隆起西南缘岐山-麟游地区构造变形特征进行研究,结合磷灰石、锆石裂变径迹测试分析及热史模拟,探讨了研究区中新生代构造热演化过程及地质响应。结果表明,燕山运动对研究区影响最大,使得研究区发生大规模构造变形及抬升,研究区中生代以来至少包括三次构造抬升:晚侏罗-早白垩世早期(138~128Ma)、早白垩世末以来,主要是晚白垩世(86~69Ma)和始新世(50~40Ma)。AFT年龄的空间分布暗示了研究区抬升冷却具有南早北晚、后期整体抬升的特点。热史模拟结果表明研究区南部在158Ma达到最大古地温,158~130Ma,样品快速抬升至部分退火带,130~40Ma为缓慢抬升,40Ma以来抬升速率明显加快。研究区中新生代构造热演化过程与相邻构造单元的相互作用具有密切的联系,晚侏罗世构造抬升与秦-祁造山带此时进入强烈多旋回陆内造山过程相对应,早白垩世稳定沉降期是鄂尔多斯盆地油气成熟的关键时期,晚白垩世以来的构造抬升与秦岭造山带抬升具有一致性,始新世以来的快速隆升,与渭河盆地北缘翘倾作用有关。     

晚中生代东亚多板块汇聚与大陆构造体系的发展

东亚大陆原型形成于三叠纪印支造山运动旋回,其周邻环绕的三大洋（古太平洋、蒙古-鄂霍茨克洋、中特提斯洋）于早侏罗世初期几乎同时向东亚大陆俯冲,开启了东亚多板块汇聚历史。文章通过总结东亚大陆晚中生代构造变形和构造岩浆事件的新近研究成果,简述了东亚多板块汇聚产生的三个陆缘汇聚构造系统（北部蒙古-鄂霍次克碰撞造山带、东部与俯冲有关的增生造山系统、西南部班公湖-怒江缝合构造带）、陆内汇聚构造变形体系和大陆伸展构造体系。在此基础上,重新构建了东亚多板块汇聚大陆构造-岩浆演化的时间框架,将其划分为三个阶段:早侏罗世（200~170 Ma）周邻大洋板块初始俯冲阶段和陆缘裂解事件,中晚侏罗世-早白垩世早期（170~135 Ma）周邻陆缘碰撞造山或俯冲增生造山作用、陆内再生造山作用和汇聚构造体系的形成;中晚白垩世（135~80 Ma）大陆岩石圈的减薄作用和大陆伸展构造体系的发育。研究认为,晚中生代东亚多板块汇聚在时空上的有序演化和深浅构造的复合叠加,不仅产生了东亚大陆复杂的陆缘和陆内构造体系,同时控制了中国东部燕山期爆发式岩浆-成矿作用,也使东亚构造地貌发生东西翘变,早期陆缘汇聚产生的东部高原因晚期大陆岩石圈的减薄和伸展而垮塌。东亚大陆构造体系的形成和演化与联合古大陆的裂解同步,晚中生代东亚多板块汇聚完成了从东亚到欧亚大陆的演替,以东亚大陆为核心的多板块汇聚格局一直延续至新生代,可能成为未来超大陆形成的起点。      

冈瓦纳大陆边缘罗斯运动的岩浆活动时代:来自北维多利亚地松散沉积物锆石年龄的证据

横穿南极大陆中部的横贯南极山脉是早古生代时期古太平洋向东冈瓦纳活动大陆边缘俯冲形成的罗斯造山带,该阶段的地层沉积、变形变质以及花岗质岩浆侵入代表了罗斯运动的演化过程。由于岩浆活动与沉积地层和变形变质在时代上存在明显差异,罗斯运动的时代仍缺乏精确的限定。通过采集北维多利亚地难言岛地区冰碛物和海岸沉积物中的松散砂砾石样品,并进行碎屑锆石U-Pb测年得出:4件不同粒径的冰碛物和海岸沉积样品中的碎屑锆石年龄峰谱具有单一峰谱的特征,年龄区间为2443~323 Ma,主要集中于530~450 Ma之间,峰值年龄约为485 Ma;锆石Th/U比值均大于0.1,而且以＞0.4为主,其CL图像也具有明显的振荡环带,稀土元素特征主体具有岩浆锆石的特征,反映了样品物源区岩浆活动的时代特征。碎屑锆石年龄组成与周缘地区岩浆活动和陆内变形以及沉积地层时代基本一致,表明北维多利亚地及其周缘地区在罗斯运动晚期陆内变形阶段的岩浆活动应持续至450 Ma,这可能代表了罗斯运动结束的时代,该结果为冈瓦纳大陆边缘罗斯运动的构造演化过程提供了新的约束。      

内蒙古温都尔庙地区温都尔庙群的形成环境和构造意义

内蒙古温都尔庙地区有一套统称为温都尔庙群的变质岩系,该岩系主要由两种不同的岩石组合组成：一套是出露于乌兰沟一带的浅变质岩系,主要由变玄武岩、硅质岩、火山碎屑岩、碎屑岩组成的基性火山岩－碎屑岩组合;另一套是出露于德言其庙一带的深变质岩系,主要由斜长角并岩、斜长片麻岩组成。这两套岩石组合在变形变质、岩石化学和形成环境等方面都有很大的差异,前者主要表面出弧后盆地的特征,后者则是拉张过程中板底垫托的产物,它们分别代表了华北板块北缘中元古代不同构造演化阶段的产物。     

珠江口盆地裂后阶段性差异沉降及其成因机制*

位于南海北部陆缘的珠江口盆地裂后沉降特征不同于陆内典型断陷盆地。研究表明,盆地裂后期发生了阶段性有序差异沉降,可分为4个阶段: (1)渐新世早期(~33.9~27.2 Ma),以盆地整体缓慢沉降,大规模海侵为主要特征;(2)渐新世晚期(~27.2~23.0 Ma),以邻近西北次海盆的珠四坳陷强烈沉降为主要特征,差异沉降控制了陆架坡折带的发育和该时期陆架浅水和陆坡深水沉积环境的分布;(3)中新世早—中期(~23.0~10.0 Ma),陆缘强烈沉降区向北扩展至珠二坳陷,尤其是白云凹陷,导致陆架坡折带向北跃迁,并奠定了现今陆架浅水和陆坡深水的沉积格局;(4)中新世晚期—现今(~10.0~0 Ma),陆缘构造沉降逐渐减弱,陆坡由沉积区转变为沉积过路区,沉积物得以大量进入西北次海盆。渐新世2期快速沉降的初始时间,分别对应于南海扩张脊的跃迁,陆缘裂后沉降随扩张脊向南跃迁而向北扩展,并伴有岩浆作用的早强晚弱特点,而沉降量的大小则与裂陷期地壳的薄化程度正相关,反映了陆缘岩石圈经历了早期挠曲回弹的均衡调整和扩张脊跃迁导致地幔物质有序向南撤离而沉降的演化过程。珠江口盆地裂后有序差异沉降控制了陆架坡折带的发育,进而控制了浅水与深水两大沉积体系的展布。     

Three Stages of Mesozoic Bimodal Igneous Rocks and Their Tectonic Implications on the Continental Margin of Southeastern China

There are large-scale Mesozoic bimodal igneous rock associations on the continental margin of southeastern China. They aroused extensive attention in the 1980s because of their specific tectonic implications, and have been found frequently during recent geological surveys. This paper reviews the studies of regional Mesozoic bimodal rocks, and concludes that they can be subdivided into three stages, i.e., the Early Jurassic (209-170 Ma, the first (Ⅰ) stage), the Late Jurassic-early Early Cretaceous (154-121 Ma, the second (Ⅱ) stage), and the late Early Cretaceous-Late Cretaceous (115-85 Ma, the third (Ⅲ) stage). These three stages of bimodal rocks were formed in different tectonic settings, and are important indicators for regional Mesozoic tectonic evolution.     

藏北羌塘早古生代岩浆作用及其地质意义

藏北羌塘早古生代岩浆作用及其构造演化对研究青藏高原早期演化历史以及羌塘盆地基底性质结构等具有重要科学意义。本文在综述前人研究基础上,系统总结了藏北羌塘地区早古生代岩浆岩的时空分布特征及年代学格架,初步探讨了青藏高原早古生代构造-岩浆事件对冈瓦纳大陆北缘构造演化以及羌塘盆地基底属性的约束。羌塘地区早古生代岩浆岩主要分布在日湾茶卡、都古尔、戈木日、本松错等地区,岩性以变质辉长岩、变质玄武岩、安山岩、花岗岩、变质流纹岩以及花岗片麻岩等为主。基于区域地质调查和年代学研究结果,羌塘地区早古生代发生了多期岩浆作用,分别为~500 Ma、~482 Ma、~474 Ma、~455 Ma、~438 Ma。这些岩浆岩可能是泛非造山运动结束后,冈瓦纳大陆北缘岩石圈伸展减薄的产物,并构成了羌南-保山板块早古生代的结晶基底,但有关伸展减薄的机制问题仍需开展进一步的研究工作,这些地质记录对恢复和反演青藏高原冈瓦纳大陆北缘的陆缘性质具有重要约束意义。     

准噶尔盆地及其周缘地区晚古生代火山机构分布与发育环境分析

本文收集了北疆地区已报道的145处晚古生代火山机构信息.其中,准噶尔盆地周缘32处,主要集中分布于博罗科努山、博格达山以及克拉美丽山,包括破火山口、火山穹窿、火山通道(火山颈)等多种火山机构类型;准噶尔盆地盆内火山机构85处,主要分布在西北缘克百断裂带和盆地腹部的四处凹陷(三南凹陷、东道海子凹陷、滴水泉凹陷和五彩湾凹陷)及七处凸起(白家海凸起、石西凸起、夏盐凸起、三个泉凸起、滴北凸起、滴南凸起和北三台凸起).盆内火山机构分布主要受海西期断裂系控制,大致沿着NE、近EW两个方向的断裂展布,并在断裂交汇部位最为发育.由于后期改造,晚古生代火山机构普遍遭受剥蚀,且发生强烈变形和风化、淋滤改造,野外识别主要依靠残留地貌特征、火山岩相变化趋势及引爆角砾岩等特征岩性;地震识别则主要依靠地震切片、属性分析及构造趋势面分析等手段.准噶尔盆地晚古生代火山岩年龄集中于340～320Ma,300～295 Ma,分别对应东、西准噶尔岛弧俯冲时期.自早石炭世至晚石炭世,准噶尔盆地及邻区火山活动具有自水下向水上、深水向浅水、陆缘向陆内转换的变化趋势.