再论印度与亚洲大陆何时何地发生初始碰撞

印度与亚洲大陆碰撞形成了喜马拉雅造山带.该造山带是当今固体地球科学研究的重点和热点,是建立新的大陆动力学理论的最佳天然实验室.印度与亚洲大陆碰撞时限是正确认识和理解该造山带形成与演化、高原隆升的动力学过程等的起点.近南北向陆陆碰撞的最直接证据是碰撞带两侧块体在古纬度上的相互重叠.本文拟通过对相关古地磁资料的分析,结合近年来在拉萨地块南缘林子宗群火山岩和沉积岩夹层上获得的最新古地磁结果,探索当今古地磁数据所限定的印度和亚洲大陆发生初始碰撞的时间和古地理位置.结果表明,拉萨地块林子宗群形成时期(约64~44 Ma)古亚洲大陆最南缘的古地理位置(~10°N)限定了印度与亚洲大陆的初始碰撞最可能发生在65~50 Ma之间;如果以由印度洋海底地形所限定的东冈瓦纳大陆裂解前的印度板块形状为大印度模型,则印度与亚洲大陆的初始碰撞很可能发生在60~55 Ma之间.     

红河断裂带白垩纪古地磁及青藏高原地质构造演化

红河断裂带两侧古地磁结果表明,羌塘地体与扬子地台至少从早白垩世以来已连接为一个整体。青藏高原是由四个发育历史不同的地体组成的大地构造复合体,在晚古生代它们分别是劳亚古陆、华夏复合古陆和冈瓦纳古陆的组成部分。拉萨地体与羌塘地体碰撞拼合形成欧亚板块构造格局。喜玛拉雅地体、印度板块与欧亚板块碰撞拼合、推挤,使青藏高原隆起,并使欧亚板块的块体沿已存在的断层产生左行走滑,这种作用至今仍在继续     

喜马拉雅地区上三叠统沉积物来源——汇聚板块边缘物质构造属性

<正>晚三叠世作为东冈瓦纳裂解的关键时期之一,同时也是当时横跨劳亚-冈瓦纳大陆之间的新特提斯洋早期演化的重要阶段.藏南喜马拉雅地区的特提斯喜马拉雅带保存并出露了一系列相对完整的同期海相沉积岩,为上述地质演化过程重建提供了重要的物源信息.近年来,诸多研究集中于特提斯喜马拉雅带北部、毗邻雅鲁藏布江缝合带的一套同期的上三叠统朗     

利用沉积记录精确约束印度-亚洲大陆碰撞时间与过程

精确约束印度-亚洲初始碰撞时间对于认识喜马拉雅造山过程、青藏高原隆升机制及其对环境、气候和生物的效应具有重要的意义.本文基于对西藏雅鲁藏布缝合带两侧沉积记录的研究,对印度-亚洲大陆初始碰撞时间研究进行了总结和评述,探讨了印度-亚洲大陆初始碰撞的穿时性,重建了大陆碰撞的沉积演化.在接受以大陆间洋壳消失、陆壳-陆壳初始接触作为初始碰撞定义的前提下,利用两种方法:(1)缝合带附近深水浊积岩物源区由印度物源向亚洲物源转变的时间,(2)喜马拉雅欠充填前陆盆地启动在缝合带两侧造成的沉积环境突变或不整合的时间,精确限定印度-亚洲大陆初始碰撞时间为古新世中期((5 9±1)Ma).从喜马拉雅造山带来看,真正的初始碰撞时间比正常海相沉积结束要早20~25Ma,而磨拉石出现比初始碰撞要晚30~40Ma.基于特提斯喜马拉雅古近系沉积记录,印度-亚洲大陆初始碰撞在喜马拉雅中部和西部不存在明显的穿时性.本文从喜马拉雅地区的沉积记录角度出发,将喜马拉雅造山作用划分为四个阶段:(1)始喜马拉雅初始阶段,古新世中期-早始新世(59~52Ma),初始碰撞发生,同碰撞盆地存在深海环境,印度大陆一侧发育碳酸盐缓坡;(2)始喜马拉雅早期阶段,始新世早-中期(52~41Ma或35Ma),以发育残留的浅海沉积为特征,新特提斯海湾自西向东逐渐消亡;(3)始喜马拉雅晚期阶段,始新世末期-渐新世(41~26Ma),整个喜马拉雅和藏南地区缺乏沉积作用;(4)新喜马拉雅早期阶段,渐新世末期-早中新世(2 6~17Ma),喜马拉雅隆升,陆相磨拉石快速堆积,沿缝合带东西向发育雅鲁藏布江和印度斯河.     

中国主要地块显生宙古地磁视极移曲线与地块运动

基于华北、扬子和塔里木三大地块最新古地磁结果,并重新审视已有的古地磁数据,绘制了三大地块显生宙以来的古地磁视极移曲线.以此为基础,推算了各地块古纬度和取向的变化特征.进而分析了三大地块及其周边地块的运动学特征及相互间的对接和缝合过程.早古生代,华北、扬子、塔里木地块都位于南半球中低纬度地区.华北地块在动力学上是独立的,其运动特征以平移为主,旋转运动为辅;扬子和塔里木地块与冈瓦纳大陆关系密切,塔里木地块很可能在晚奥陶世远离冈瓦纳大陆,在二叠纪与西伯利亚板块对接;我国华北和蒙古联合地块与西伯利亚板块的对接则是在晚保罗世完成的 扬子与华北地块的对接过程是先东后西,东部的对接发生在晚二叠世,对接时结合带位于北纬6°～8°.晚三叠世两地块在西部门合时,结合带位于北纬25°左右.两地块在西部对接的同时,在东部产生了应力释放,使最初俯冲到上地慢的部分陆壳物质被推挤上升,与苏鲁-大别地区的超高压变质岩形成的时代相同.从晚二叠世到早中侏罗世华北与扬子地块以东部为支点经历了大规模的相对旋转.晚侏罗世三大地块在动力学意义上已成为整体.在中国拉萨地块和印度次大陆与中国大陆对接缝合产生的力矩作用下.晚保罗世以来三大地块统一显示了约为20°的顺时针旋转运动.     

柴达木盆地北缘侏罗纪沉积物源分析:地层序列及LA-ICP-MS年代学信息

柴达木盆地北缘(柴北缘)出露侏罗纪地层,其中以大煤沟地区发育最为完整.整个侏罗系发育具有辫状河河道、滨浅湖及辫状河三角洲沉积体系特征的地层序列,厚度达到1100m.利用地层序列、砂岩碎屑组分及LA-ICP-MS微区定年方法,对柴北缘侏罗系沉积物源体系进行了研究.砂岩Dickinson图解显示其主要来源于再旋回造山带、碰撞缝合带和褶皱-逆冲带物源区.砂岩碎屑锆石U-Pb年代学同位素分析结果表明,早侏罗世具有1764~2496Ma(峰值年龄1787、2077和2440Ma);中晚侏罗世具有相同的年龄谱特征,分别是197~291Ma(峰值年龄238Ma),214~278Ma(峰值年龄238Ma);358~484Ma(峰值年龄404Ma),370~456Ma(峰值年龄418Ma);645~920Ma(峰值年龄875Ma),578~1160Ma(峰值年龄940Ma);1390~1991Ma(峰值年龄1875Ma),1550~1829Ma(峰值年龄1708Ma);2048~2484Ma(峰值年龄2272Ma),2161~2738Ma(峰值年龄2335Ma).研究表明,柴北缘侏罗纪沉积物源区由全吉地块(早侏罗世)扩大至柴北缘构造带、全吉地块、祁连山(中晚侏罗世).沉积物源区的显著变化是早中侏罗世之交发生的强烈构造运动在柴达木盆地内部的沉积物质表现.     

鄂西渝东方斗山-石柱褶皱带中新生代隆升剥蚀过程及构造意义

利用磷灰石与锆石(U-Th)/He年龄与磷灰石裂变径迹(AFT)、镜质组反射率(Ro)一起模拟了鄂西渝东方斗山-石柱褶皱带侏罗纪以来的构造-热演化特征.结果表明:在约130 Ma(晚侏罗世-早白垩世)研究区达到最高古地温,此后为持续抬升冷却过程.磷灰石裂变径迹与Ro表明自晚侏罗世以来不整合面剥蚀厚度可达3500m.结合...     

冰室-(超)温室气候动荡期湖平面演化及天文轨道气候作用

湖平面变化是影响陆相湖盆沉积与资源赋存、陆地碳收支及环境生态演化的重要因子.湖平面波动受气候作用明显,早侏罗世处在冰室、(超)温室气候动荡期,发生了全球性大洋缺氧(托阿尔期,～183Ma)和气候变冷等极端气候事件(普林斯巴赫期,～185Ma).为研究气候动荡背景下湖平面演化及地球表层水循环和调控机制,选取柴达木盆地早侏罗世湖相连续沉积记录,采用岩石粉末色度(CIE b*)序列开展米兰科维奇旋回分析,建立了基于东特提斯陆相沉积记录的早侏罗世天文年代标尺(～174.2Ma至～190.9Ma),通过沉积噪声模型重建盆地相对湖平面变化曲线,发现5～10Myr尺度湖平面变化响应于长趋势气候演化及极端气候事件; 1～2.5Myr尺度湖平面波动显著受控于天文轨道气候作用(～2.4Myr偏心率和～1.2Myr斜率周期).其中,普林斯巴赫期～1.2Myr湖平面周期波动与全球海平面呈“同相位”共变,～1.2Myr斜率周期通过控制极地地区存在的间歇性或永久性冰盖生长和消亡影响全球海平面及湖平面升降;托阿尔期～1.2Myr湖平面波动与全球海平面呈“反相位”关系,在(超)温室气候期极地地区不存在明显冰盖情况下,...     

柴达木盆地北缘中新生代地层的磁组构特征及其沉积——构造学意义

柴达木盆地沉积地层记载着青藏高原东北部的构造演化信息.对该盆地路乐河地区上中生界—新生界地层系统采样,获得千余块定向岩心样品.岩石磁学研究表明样品中的磁性矿物主要为赤铁矿和磁铁矿;磁组构研究表明为初始沉积磁组构特征.磁组构特征指示了自中侏罗统大煤沟组(J2d)至早中新统下油砂山组(N12y)7个地层单位沉积时期,古水流方向共经历了4次阶段性的变化,表明柴达木块体相应地发生了4次旋转.在中—晚侏罗世块体逆时针旋转约22°;至早白垩世,块体又顺时针旋转约65°;在65.5～32 Ma期间块体旋转方向再次改变,逆时针旋转约63°;到32～13Ma阶段块体又发生约50°的顺时针旋转.柴达木块体的旋转及其方向的转换,可能与其南的羌塘块体、拉萨块体和印度板块阶段性北向碰撞挤压紧密相关.拉张环境与挤压环境的多次转换可能与中特提斯的关闭、新特提斯的张开和闭合、高原快速隆升后其边部松弛相联系.     

重力驱动的特提斯单向裂解-聚合动力学

地球自5亿年以来,大量陆块从南方的冈瓦纳大陆不断裂解,相继形成原、古、新特提斯大洋.这些陆块随后陆续漂向北方的劳亚大陆,并与之发生碰撞拼合,形成全球最显著的大陆碰撞造山带,又称特提斯构造域.对源自冈瓦纳陆块的漂移历史,目前已建立了较为清晰的框架性认识,但上述大陆单向裂解-聚合的驱动机制却是特提斯研究中极具争议的问题.通过重新审视特提斯构造域内陆块裂解-拼合历史、大洋俯冲起始的地质记录和全球大尺度深部地球物理特征发现,特提斯洋的大洋板片向欧亚大陆的俯冲是这些陆块运动的"引擎".大洋向欧亚大陆的持续俯冲作用,使得处于大洋另一侧的冈瓦纳大陆被动陆缘发生裂解,进而形成新的大洋.由于持续的俯冲作用,老的大洋不断消减并最终导致裂解的陆块与欧亚大陆碰撞,同时裂解的陆块和冈瓦纳大陆之间新的大洋不断扩张.碰撞以后,俯冲作用能够从碰撞带跃迁至大洋内部产生新的俯冲带,从而使得俯冲"引擎"得以持续运转.多期次的碰撞-俯冲-裂解的转换,使大陆块体周期性地从冈瓦纳裂解并陆续的向欧亚大陆汇聚拼合.俯冲向欧亚大陆之下的大洋板片如同一列单程列车,不断地把陆块从冈瓦纳运向欧亚大陆,使得冈瓦纳不断减小,欧亚大陆持续增大.由于这些大洋板块均属特提斯构造域,我们因此将其称之为"特提斯号"单程列车,而驱动列车单向运行的机制是俯冲板块的重力作用.     

德钦—维西地区流域盆地面积—高程积分特征及其构造意义

1 研究背景 德钦—维西地区位于滇西北川滇菱形块体边缘的活动构造区(马瑾,1988),构造位置特殊,地处青藏高原东南缘横断山脉中南段,川滇菱形块体西北界争议较大的三江并流地区,特提斯—喜马拉雅构造域东南部弧形构造转折处,冈瓦纳古陆与欧亚大陆拼合带边缘,也是扬子准地台与滇西地槽摺皱带交接区,构造复杂(吴长富,1998).区内分布有德钦—中甸—大具断裂和维西—乔后断裂等活动断裂.区域地震活动比较活跃,其分布与块体边界的作用及深部特征有着密切关系.     

南海西沙隆起基底成因新认识

基底年龄对重建海洋区域的构造演化历史具有重要意义.南海西沙隆起盆地基底方面的研究主要局限在重磁和地震资料以及20世纪70年代西永一井的分析资料上,长期没有新的突破.本文针对新获取的西科一井两个基底样品开展了岩石学分析和锆石U-Pb同位素测年,来研究西沙群岛基底的形成时间及构造属性.结果表明,基底成分为晚侏罗世角闪斜长片麻岩,锆石~(206)Pb/~(238)U平均年龄为(152.9±1.7)Ma,但是最年轻年龄为(137±1)Ma,说明变质作用结束时间大致在早白垩世.变质岩底部与二长花岗岩突变接触,为早白垩世晚期((107.8±3.6)Ma)岩浆侵入的结果,与西永一井早期测得的前寒武纪基底年龄(全岩Rb-Sr法,627Ma)明显不同,西科一井的基底锆石都属于晚中生代岩浆活动的产物.晚侏罗世-早白垩世的区域变质作用和花岗质岩浆侵入不仅出现于西沙,在南海的珠江口盆地和南沙群岛等区域都有报道,与东亚陆缘受到古太平洋板块大规模、长时间的俯冲密切相关,其可能导致了中特提斯洋在南海的关闭.对于南海是否发育有统一的前寒武纪变质结晶基底仍存在争议,但是可以肯定的是,中生代板块俯冲挤压与新生代裂陷拉张已经显著改造了南海地区的原始基底     

藏东南郎杰学群是印度大陆北缘原地沉积而非外来地体——来自同时代浅海相曲龙贡巴组沉积物源的证据

郎杰学群是西藏特提斯喜马拉雅东段一个特殊的地质体.它在构造位置上属于特提斯喜马拉雅(北带),但却与典型的特提斯喜马拉雅岩石存在显著的物源差异.由于郎杰学群与其他特提斯喜马拉雅地层均为断层接触关系,关于它的大地构造属性和沉积模式一直存在争议.部分学者认为郎杰学群最初沉积于印度北缘,属于特提斯喜马拉雅沉积体系的一部分;而另一部分研究者认为它是一个独立的地质体,在印度-亚洲大陆汇聚过程中拼贴至印度北缘.本次工作对特提斯喜马拉雅南带(浅海相)与郎杰学群同时代的地层开展了详细的沉积学和物源区研究工作,拟通过物源特征对比限定郎杰学群的古地理归属.研究发现,特提斯喜马拉雅南带曲龙贡巴组存在晚古生代-早中生代的特征碎屑锆石U-Pb年龄峰(约400～200Ma),而且砂岩中含有丰富的酸性火山岩岩屑(10～30%)和少量斜长石(1～6%),这些物源特征与郎杰学群一致.由于曲龙贡巴组确定属于特提斯喜马拉雅地体,它与郎杰学群一致的物源特征证实后者亦为印度大陆边缘原地沉积,并非外来地质体.由于印度北缘缺乏晚古生代-早中生代的岩浆活动,郎杰学群、曲龙贡巴组的火山岩岩屑和晚古生代-早中生代碎屑锆石可能来自于冈瓦纳大陆东南缘与古太平洋俯冲有关的岩浆弧.曲龙贡巴组沉积于晚三叠世早期土隆群泻湖相灰岩之上,又迅速被三叠纪末期德日荣组滨岸相石英砂岩所覆盖.曲龙贡巴组、郎杰学群及相关沉积体系在晚三叠世中期短暂的出现明显受区域构造作用控制,冈瓦纳大陆北缘晚三叠世的裂解事件很可能是其主要控制因素.     

桐柏-红安造山带的构造演化:从大洋俯冲/增生到陆陆碰撞

桐柏-红安造山带位于秦岭与大别-苏鲁造山带之间,因其完好地保存了古生代增生造山体系和古生代末-中生代碰撞造山体系而成为了解华北-华南陆块之间构造演化的关键地区.近20年来的可利用研究资料表明,桐柏-红安造山带显生宙的总体构造演化框架包括以下4个主要阶段:(1)早古生代(490~420 Ma)大洋俯冲、岛弧增生与弧陆碰撞,从而于早古生代末在华北陆块南缘形成一个新的安第斯型大陆边缘;(2)晚古生代(340~310 Ma)大洋俯冲与增生,进而在商丹-松扒断裂南侧形成变质时代相同,但变质作用类型不同的"双变质带",即被分割的武关-龟山中级变质杂岩带和熊店高压榴辉岩带;(3)晚古生代末-早中生代(255~200 Ma)大陆俯冲与陆陆碰撞,通过华南大陆岩板东深西浅的俯冲和多层次拆离/折返形成桐柏高压变质地体和红安高压/超高压变质地体;(4)晚中生代(140~120 Ma)伸展、大规模岩浆侵位与构造挤出,造成桐柏-红安-大别高压/超高压变质地体最终出露地表及东宽西窄的构造格局.然而,对每一构造演化阶段的具体细节以及早期地质历史的认识方面还存在着诸多争议和(或)难以解释的问题.未来的研究除在桐柏-红安造山带继续开展深入细致的工作外,还需与西部"软碰撞"的秦岭造山带和东部"硬碰撞"的大别-苏鲁造山带的研究紧密结合,以期建立适合于整个秦岭-桐柏-红安-大别-苏鲁造山带从古生代到中生代的经典构造演化模型.     

攀西微古陆块的变质演化与地壳抬升史--中基性麻粒岩的Sm-Nd,40Ar/39Ar和FT年龄证据

攀枝花-西昌(攀西)微古陆块是扬子陆块西部最古老的地体. 代表其下地壳的岩石为中基性麻粒岩, 相应的麻粒岩相变质作用发生于1186～1128 Ma. 在地质年代方面, 麻粒岩的形成可能与Rodinia超大陆中各微古陆块汇聚的碰撞造山作用有关. 麻粒岩的角闪岩相退变质作用时代为877～825 Ma, 在时间上与Rodinia超大陆裂解的时代相吻合. 40Ar/39Ar和FT年代学研究表明, 自新元古代中至中生代, 古陆块的地壳垂直运动演化历史总体上表现为一种刚性地体的缓慢抬升过程. 新生代, 印度板块向欧亚板块的俯冲碰撞作用使青藏地块迅速隆起, 后者又向东作侧向挤压运动. 受此影响, 攀西微古陆块也快速抬升, 使得麻粒岩结晶基底最终出露地表.     

西藏羌塘龙木错-双湖缝合带南侧奥陶纪温泉石英岩碎屑锆石年龄分布模式：构造归属及物源区制约

温泉石英岩分布于羌塘龙木错-双湖缝合带南侧.包括温泉石英岩在内的早-中奥陶世盖层在喜马拉雅、拉萨和羌南地块广泛发育.145个年龄数据分析表明,石英岩碎屑锆石存在520-700,-800,900-1100,1800-1900和2400-2500Ma五个年龄段,其中625和950Ma年龄峰值最为明显.可靠的最年轻碎屑锆石年龄为525Ma,最老碎屑锆石年龄为3180Ma.碎屑锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄tDM（Hf）变化很大,为750-3786Ma.研究表明：1）羌塘龙木错-双湖缝合带南侧大范围分布的浅变质碎屑沉积岩形成于前寒武纪之后;2）温泉石英岩的物源区,泛非构造岩浆热事件和格林威尔-晋宁构造岩浆热事件十分发育;3）不同时代碎屑沉积物的物源区都存在地幔添加和壳内再循环作用;4）温泉石英岩碎屑物质来自冈瓦纳大陆变质基底,羌南地块为冈瓦纳大陆的一部分.     

西太平洋板片俯冲与后撤引起华北东部地幔置换并导致陆内盆-山耦合

华北中生代构造-岩浆活动频繁,深部岩石圈地幔性质发生变化,即克拉通发生活化作用.活化作用大致可分为三个阶段:(1)晚古生代至早侏罗世(至~170Ma),(2)中侏罗世至早白垩世早期(160~140Ma),(3)早白垩世至新生代(~140Ma以来).其中后两个阶段与古太平洋板片俯冲及后撤导致华北东部深部的岩石圈地幔置换并引起陆内浅部的盆山耦合过程是本文讨论的重点.在第一阶段,古亚洲洋俯冲和关闭引起华北北缘经历弧后拉张、碰撞挤压及碰撞后伸展等构造-岩浆活动,而且造成陆块边缘完整性的机械破坏和地幔性质的化学改造,成为后续软流圈物质上涌的通道和岩浆活动的优先发生区;受华南陆块俯冲的影响,华北南缘也发生了类似的过程.在第二阶段,蒙古鄂霍次克洋闭合及古太平洋板片俯冲剪切,引起华北北缘的两次近S-N向的挤压作用(燕山运动的A、B幕),近E-W向分布的陆缘盆地被晚中生代岩体和NE-SW断裂肢解为零星分布的盆岭省,岩浆作用由东北角向西迁移进入地块内部,同时郯庐断裂的性质由左行走滑转换为正断层,华北由早期的近S-N向的压扭性背景进入NW-SE向的弧后拉张阶段.第三阶段是华北克拉通破坏和岩石圈地幔增生的关键时期,深部难熔的克拉通型地幔被饱满的大洋型地幔置换,实现岩石圈大幅度减薄后的小幅增生增厚过程;浅部的表现是岩浆作用持续向东南迁移,陆内岩石圈薄弱带优先发生伸展变形,包括在早白垩世(140~110Ma)中部带侏罗纪逆冲断层反转为正断层、郯庐断裂的持续拉张引起中地壳拆离和大渤海湾盆地的沉降;晚白垩世至今(110Ma~),中部山带发生断陷作用形成汾渭盆地和沁水盆地,大渤海盆地内部断陷形成盆-山相间的地貌特征,苏鲁造山带则发育莱阳盆地等.华北克拉通规模小并发育陆内薄弱带,是克拉通容易破坏的内因.具这种特性的克拉通容易受周边多个俯冲构造域和上涌软流圈物质的共同影响.晚中生代(~160Ma)以来,华北克拉通破坏主要表现为周边块体的俯冲导致软流圈物质上涌、岩石圈减薄和浅部地壳滑脱,岩石圈薄弱带处(如中部山带)出现褶皱和逆冲,实现伸展背景下的局部挤压;俯冲板块后撤(~140Ma)则使上涌的软流圈回落形成岩石圈并实现地幔小幅增生置换(~125Ma)与伸展背景下浅部地壳断陷和成盆过程.因此,西太平洋板片俯冲和后撤是引起华北东部深部岩石圈地幔置换并导致陆内浅部盆-山耦合的外在动力来源,表明华北克拉通破坏是地块内部与地块边缘、深部过程与浅部盆-山耦合响应的综合地质记录,我们认为这也是燕山运动的本质.     

塔里木陆块在Rodinia超大陆中位置的新认识——来自地层对比和古地磁的制约

塔里木周缘的新元古代地层中均记录了涉及Rodinia聚合和裂解的构造热事件,但塔里木在Rodinia超大陆中位置尚存争议.本文综合地层对比以及古地磁的研究方法,将塔里木陆块在Rodinia超大陆中置于澳洲板块的西北缘,并且塔里木的西南缘(现今位置)和澳洲的西北缘(现今位置)相连.基于塔里木周缘的构造热事件和塔里木、澳洲运动学特征分析,认为塔里木陆块周缘在约800~700 Ma中发生了强烈的裂谷事件,导致塔里木从Rodinia超大陆中裂解,但塔里木并没有完全从澳洲裂离,而是随澳洲一起,加入冈瓦纳大陆.在约450 Ma左右,塔里木与澳洲发生分离,其原因为古特提斯洋的扩张.     

“燕山运动”与东亚大陆晚中生代多板块汇聚构造——纪念“燕山运动”90周年

翁文灏先生提出"燕山运动"已经整整90周年,燕山运动对中国大地构造历史研究具有特殊的意义.文章回顾了"燕山运动"提出、发展和构造幕划分沿革历史,介绍与燕山运动相关的构造事件研究的最新成果和进展,重点阐述了中国大陆不同地区对燕山运动的沉积、变形和岩浆响应,进一步梳理了燕山运动幕式演化历史及其动力作用性质,探讨了燕山运动发生的板块动力学背景及其全球构造意义.研究认为,燕山运动是三叠纪东亚大陆雏形形成后的一次重大地质构造事件,起始于中侏罗世(170±5)Ma,先后经历175～136Ma主变形期、135～90Ma主伸展期和89～80Ma的弱挤压变形期等3个主构造运动时期.主变形期包含了北京西山和燕山地区发育的2个地层不整合事件:髫髻山底部不整合和张家口底部不整合,对应于翁文灏先生1928年定义的A幕和B幕.从区域上看,晚中生代燕山运动的启动和发展与古太平洋、新特提斯和蒙古-鄂霍茨克三大构造域洋壳俯冲消减历史和板块汇聚碰撞过程密切相关.晚侏罗世,东亚周邻多板块汇聚形成了3个巨型陆缘汇聚造山系统(北部蒙古-鄂霍茨克碰撞造山带、东部陆缘Cordillera型俯冲增生造山系统、西部班公湖-怒江俯冲碰撞造山系统)以及向陆内变形扩展系统,包括多方向的陆内造山带、鄂尔多斯和四川盆地的环形褶皱山系.陆内变形表现为远离汇聚板块边缘的大规模逆冲-褶皱构造、古老造山带的复活和广泛的岩浆成矿作用.结合古大陆分离-聚合过程的周期演变规律,本文提出晚中生代东亚多板块汇聚可能是未来亚美超大陆的起始点,燕山运动应是亚美超大陆诞生的"第一声啼鸣".     

攀西微古陆块的变质演化与地壳抬升史

攀枝花-西昌(攀西)微古陆块是扬子陆块西部最古老的地体. 代表其下地壳的岩石为中基性麻粒岩, 相应的麻粒岩相变质作用发生于1186~1128 Ma. 在地质年代方面, 麻粒岩的形成可能与Rodinia超大陆中各微古陆块汇聚的碰撞造山作用有关. 麻粒岩的角闪岩相退变质作用时代为877~825 Ma, 在时间上与Rodinia超大陆裂解的时代相吻合. ⁴⁰Ar/³⁹Ar和FT年代学研究表明, 自新元古代中至中生代, 古陆块的地壳垂直运动演化历史总体上表现为一种刚性地体的缓慢抬升过程. 新生代, 印度板块向欧亚板块的俯冲碰撞作用使青藏地块迅速隆起, 后者又向东作侧向挤压运动. 受此影响, 攀西微古陆块也快速抬升, 使得麻粒岩结晶基底最终出露地表.