从弧后盆地到前陆盆地--北祁连造山带奥陶纪-泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解，经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪-早、中泥盆世碰撞造山而形成的。奥陶纪中、晚期，北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩，形成典型的沟-弧-盆体系的沉积。志留纪-早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期。除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外，全区志留系均以碎屑岩沉积为主。志留系底部多见一套砾岩层。下-中志留统为典型复理石相的浊流沉积。上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积。早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积。从空间分布上看，志留系-泥盆系在走廊-北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征，古流以由南向北、来自造山带的古流为特征。北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩-志留系复理石-海相磨拉石-中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点，反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列。     

从弧后盆地到前陆盆地——北祁连造山带奥陶纪-泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解,经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪-早、中泥盆世碰撞造山而形成的.奥陶纪中、晚期,北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩,形成典型的沟-弧-盆体系的沉积.志留纪-早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期.除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外,全区志留系均以碎屑岩沉积为主.志留系底部多见一套砾岩层.下-中志留统为典型复理石相的浊流沉积.上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积.早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积.从空间分布上看,志留系-泥盆系在走廊-北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征,古流以由南向北、来自造山带的古流为特征.北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩-志留系复理石-海相磨拉石-中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点,反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列.     

北祁连-河西走廊志留纪和泥盆纪古地理及其对同造山过程的沉积响应

北祁连-河西走廊志留系包括下志留统鹿角沟砾岩和肮脏沟组、中志留统泉脑沟山组和上志留统旱峡组，泥盆系包括中、下泥盆统老君山组和上泥盆统沙流水组。鹿角沟砾岩为水下冲积扇沉积，断续分布于北祁连西段。肮脏沟组在北祁连-河西走廊分布广泛，主要为半深海碎屑复理石沉积。泉脑沟山组和旱峡组分布于北祁连和河西走廊西段，前者以浅海相砂泥岩和泥灰岩为主，后者以滨海潮坪-浅海碎屑岩沉积为主。老君山组分布于古祁连山山前和山间盆地，为粗碎屑磨拉石沉积。沙流水组分布于河西走廊东段，为湖相沉积。区域古地理分析表明，北祁连-河西走廊志留纪-泥盆纪的古地理主要受北祁连加里东-早海西期不规则造山作用控制。鹿角沟砾岩标志着弧-陆碰撞最早发生于早志留世早期。早志留世北祁连-河西走廊由弧后残余盆地向前陆盆地转化。中、晚志留世北祁连东段剧烈造山并与阿拉善古陆的连接，前陆盆地限于北祁连-河西走廊西段。志留纪末期为北祁连的主造山期，泥盆纪形成高峻的古祁连山。早、中泥盆世形成山前和山间盆地的粗碎屑磨拉石沉积。晚泥盆世造山带西段造山作用剧烈，形成剥蚀区。东段造山作用微弱，山地被剥蚀，山前形成湖泊相的晚泥盆世沉积。     

北祁连造山带晚奥陶世-泥盆纪构造演化: 碎屑锆石年代学证据

北祁连造山带晚奥陶世-泥盆纪处于同造山的构造背景.上奥陶统-泥盆系沿造山带不对称分布.上奥陶统-泥盆系碎屑锆石年代学特征显示, 造山带东段武威一带上奥陶统底部沉积物主要来自北祁连岛弧, 南部中祁连地块和北部华北板块的沉积物在上奥陶统上部才出现, 根据同沉积锆石年龄将中祁连地块和华北板块在东段初始碰撞的时间限定在470~450 Ma之间; 中祁连地块和华北板块的物质在造山带西段肃南一带被保存在下志留统, 地层中也有大量来自早古生代北祁连岛弧和同碰撞花岗岩的物质, 暗示造山带西段的碰撞时间在早志留世.而造山带东段下志留统中却仅有来自中祁连地块和华北板块的物质, 缺乏代表北祁连岛弧的早古生代碎屑锆石年龄, 对比上奥陶统-下志留统岩相分布和碎屑锆石年代学特征, 北祁连造山带的碰撞具有"东早西晚"的"斜向碰撞、不规则边缘碰撞"的特征, 而这种碰撞方式导致中祁连地块在造山带东段仰冲到北祁连岛弧之上, 阻止北祁连岛弧为盆地提供沉积物; 泥盆纪早期, 北祁连岛弧年龄在东段下、中泥盆统中重新出现, 结合志留系和泥盆系在造山带东、西两段的分布和变形特征推断, 泥盆纪早期北祁连造山带具有"东强西弱"的不均一隆升特征, 这种差异隆升特征是由"东早西晚"的"斜向碰撞、不规则边缘碰撞"引起的, 它导致了北祁连岛弧在造山带东段被重新剥露出地表, 同时来自早期中、上志留统以及同碰撞花岗岩的物质也被汇入盆地.河西走廊盆地性质经历了弧后盆地-弧后残留洋盆-前陆盆地的转换过程.      

塔里木盆地库鲁克塔格志留纪海退沉积和构造背景

塔里木盆地东北缘的库鲁克塔格断隆区志留系土什布拉克组顶部的河流沉积是本区古生界第一次出现的陆相地层,表明志留纪本区发生了大规模的海退事件,由滨--浅海转变为陆相冲积环境。向上变粗的沉积序列反映出盆地的快速充填。志留系顶部的大规模角度不整合、志留系由海相转变为陆相的充填特征、前陆隆起和火山弧造山带的物源区背景反映出盆地发育的挤压构造背景。隆升的库鲁克塔格北缘的前陆隆起和火山弧造山带成为库鲁克塔格志留纪盆地的物源区。该区志留纪的海退事件是在前陆隆升的背景下发生的。志留纪盆地是在震旦-奥陶纪裂谷盆地基础上发育的,这种前陆性质盆地的形成与南天山洋自东向西逐渐闭合和塔里木板块顺时针旋转有关; 志留纪盆地的发育与消亡代表了塔里木盆地震旦纪-志留纪-泥盆纪的拉张--挤压成盆旋回的结束。     

北祁连西段志留纪残留海盆地沉积充填特征及盆地演化动力学分析

北祁连西段志留纪残留海盆地形成于加里东构造旋回主造山阶段晚期。早志留—晚志留世沉积充填构成一完整的Ⅰ型沉积层序,盆地充填具典型的双向演化趋势,发育4段式层序结构。沉积盆地充填特征反映了北祁连微洋盆闭合后残留海盆地向前陆盆地演化变迁的过程。本文应用层序地层学的理论成果,结合盆地构造演化特征分析了残留海盆地沉积充填序列类型、地层格架。并依据上述内容对盆地充填模式进行了初步探讨。     

北祁连造山带志留纪岩相古地理研究

奥陶纪—泥盆纪时期,受加里东构造活动的影响,北祁连洋盆经历了俯冲消亡至造山的复杂转换。其中,志留纪是记录了盆山转换的重要大地构造过渡阶段,然而北祁连造山带在该时期的盆地性质一直存在争议。本文对北祁连地区志留系沉积地层开展了详细的野外地质调查及室内测试分析,通过岩性、沉积构造和古生物化石组合等方面的研究,共识别出潮坪相、浅海陆棚相及半深海相三种沉积相类型。此外,基于前人的研究成果和本研究的新资料,编制了全新的北祁连地区志留纪沉积构造格架、沉积盆地类型及空间配置关系图。在此基础上,通过区域地层对比,以及岩相古地理编图研究,重建了北祁连造山带志留纪沉积盆地充填序列,并采用造山带岩相古地理编图方法编制了全新的研究区志留纪岩相古地理图。     

新疆卡拉麦里碰撞带南缘志留—泥盆纪沉积学研究新进展

志留纪、泥盆纪是研究新疆卡拉麦里碰撞带发展、演化的关键时期。本文通过研究该区志留—泥盆纪的沉积学特征,认为志留纪白山包组为"风暴海"远岸沉积,而非单纯的"海滩"、"浅海"沉积。泥盆纪卡拉麦里组下段发现的重力流浊流沉积序列以及重力流水道相沉积,表明沉积环境为斜坡相—半深海相,而非"滨海相"。晚泥盆世克安库都克组发现的陆相磨拉石,显示陆一陆碰撞造山阶段的沉积,这些沉积记录了盆地形成、演化和造山过程,丰富了新疆卡拉麦里构造演化的研究内容,确定洋壳俯冲、陆陆碰撞的时间应为晚泥盆世。     

昆仑造山带晚泥盆世沉积特征及构造古地理环境

昆仑造山带基本构造-地层格架奠基于古生代,晚泥盆世是加里东造山旋回和华力西造山旋回转换的关键阶段,加里东碰撞造山和其后的伸展裂陷等记录均存在于晚泥盆世沉积地层中。西昆仑晚泥盆世奇自拉夫组为一套紫红色碎屑岩沉积,属典型的碰撞造山型磨拉石建造,为加里东碰撞造山的产物;东昆仑晚泥盆世黑山沟组和哈尔扎组岩性组合特征与牦牛山组极为相似,均为一套陆相、滨浅海相的碎屑岩、碳酸盐岩和中酸性火山岩组合,为典型的裂陷伸展型磨拉石建造,是晚古生代裂陷伸展盆地演化开始的标志。     

阿尔金断裂两侧早古生代沉积建造与构造演化

阿尔金断裂两侧地质体能否对比,是中国西部地质领域里的重大科学问题,长期存在争议。以沉积建造和地质构造为基础,结合古生物和古地磁资料,对比分析早古生代阿尔金断裂两侧地质特点,认为早古生代阿尔金断裂两侧的岩相古地理及其他地质特征都具有很大差别:1）早寒武世塔里木陆块主要是伸展环境,缺少火山活动,祁连地区主要是收缩环境,发育火山活动;中寒武世塔里木北缘深水盆地里普遍出现含磷钒铀沉积,祁连地区主要形成火山岩及蛇绿岩;寒武纪中晚期柴达木北缘出现红色泥岩建造,而塔里木无论是盆地区还是盆地边缘,均缺少这套沉积;奥陶纪,祁连地区继承寒武纪构造特点,塔里木则转化为收缩环境;志留纪,塔里木南北两侧形成弧后扩张盆地,祁连地区俯冲作用基本消失,南祁连形成弧后海相前陆盆地。2）寒武纪至奥陶纪塔里木、柴达木、祁连地区生物分别具有亚—奥生物区、华北生物区和华北与华南型混生特点;中晚志留世塔里木和祁连地区分别为温带和亚热带—温带生物特点。3）寒武纪塔里木、柴达木—中祁连及阿拉善等陆块位于南半球低纬度地区;奥陶纪塔里木明显南移,阿拉善、柴达木徘徊在赤道附近;志留纪到泥盆纪,塔里木北移大于33°,柴达木与阿拉善分别北移约5°和10°;各陆块有明显不同的运动轨迹。4）寒武纪阿尔金地块漂浮于阿尔金洋中,寒武纪晚期开始阿尔金洋向两侧陆块俯冲后消亡。因此,早古生代阿尔金断裂两侧具有完全不同的岩相古地理特征,应当使用不同的思路和方法进行资源勘查。     

From Flysch to Molasse——Sedimentary and Tectonic Evolution of Late Caledonian-Early Hercynian Foreland Basin in North Qilian Mountains

The Late Caledonian to Early Hercynian North Qilian orogenic belt in northwestern China is an elongate tectonic unit situated between the North China plate in the north and the Qaidam plate in the south. North Qiilan started in the latest Proterozoic to Cambrian as a rift basin an the southern mar-gin of North China, and evolved later to an archipelagic ocean and active continental margin during the Ordovician and a fardand basin from Silurian to the Early and Middle Devonian. The Early Silurian fly-sch and sulmmrine alluvial fan, the Middle to Late Silurian shallow marine to tidal flat deposits and the Early and Middle Devonian terrestrial.molasse are developed along the corridor Nansimn. The shallo-wing-upward succession from subabyssal flysch, shallow marine, tidal flat to terrestrial molasse and its gradually narrowed regional distribution demonstrate that the foreland basin experienced the transition from flysch stake to molasse stake during the Silurian and Devonian time.     

柴达木盆地构造古地理分析

研究的目的是分析柴达木盆地显生宙构造古地理特征和盆地叠合过程。在寒武纪—泥盆纪 ,柴达木板块处于低纬度区 ,从寒武纪时的南纬 4 1°往北漂移到泥盆纪时的北纬 10 6° ,与塔里木、华北、扬子等块体有较大的纬度差 ,表明柴达木板块在该时期是一个并不隶属于其它任何板块的独立的块体 :与华北板块之间以北祁连洋相隔 ,与塔里木板块之间以阿尔金洋相隔 ,与中昆仑地块之间以东昆仑洋相隔 ,柴达木板块内部也被赛什腾—锡铁山洋所分隔。这些洋盆经历了寒武纪—早、中奥陶世张裂阶段和晚奥陶世—早、中泥盆世聚敛阶段 ,最终于中泥盆世末期闭合。该时期在柴达木盆地内部 ,叠合在震旦纪大陆裂谷盆地之上的是寒武—奥陶纪台地—陆棚相碳酸盐岩和碎屑岩建造 ,生物发育 ;志留纪—早、中泥盆世柴达木盆地以隆起为特征。石炭纪—三叠纪柴达木板块继续北移 ,石炭纪时位于北纬 11 9° ,二叠纪时位于北纬 12 7° ,三叠纪时位于北纬 2 2 2° ,该时期柴达木板块已与华北板块、塔里木板块拼合 ,但与羌塘板块之间以南昆仑洋相隔 ,柴达木处于南昆仑洋的弧后部位 ,叠加在早期盆地之上的是石炭纪—早二叠世滨岸—台地—陆棚相碳酸盐岩、碎屑岩夹煤线。晚二叠世—三叠纪柴达木盆地再度隆升。侏罗纪以来 ,柴达木板块缓慢北     

北祁连山俯冲杂岩带的构造演化

北祁连位位于华北克拉西部阿拉善地块与中祁连－柴达木泛地块之间是我国最具特色的大陆造山带之一。带内发育有震旦纪－中寒武世的裂谷火山岩，晚寒武世－奥陶纪蛇绿岩，中晚奥陶世岛弧火山岩，晚奥陶世弧后拉张盆地火山－沉积岩，志留纪残余海盆相复理石和泥盆纪山间磨粒石等，中间夹两条变质和变形特征不同的加里东期俯冲杂岩带；南带为深层俯冲，北带为浅层俯冲杂岩；这两条杂岩石可能形成于同一俯冲带的不同深度，俯冲杂岩带中岩     

苏、浙、皖地区沉积-大地构造演化

中国南部近东西延伸的扬子板块形成于距今800Ma 前。自震旦纪开始,在其东缘苏、浙、皖地区形成了两个呈北东东向展布的并在其东端相联的裂陷槽。其沉积厚度达万米。沉积演化晚期形成了复理石与磨拉石。复理石堆积于晚奥陶世,此时裂陷槽为两个向东开口的海湾,碎屑物来自盆地南北两侧的扬子古陆。磨拉石堆积的时代从晚奥陶世末到中泥盆世,碎屑物     

北祁连造山带老虎山奥陶系硅质岩地球化学特征及古地理意义

对北祁连造山带老虎山地区下奥陶统和中、上奥陶统硅质岩的沉积学和地球化学研究表明：下奥陶统硅质岩为生物化学作用成因，沉积于被动大陆边缘深海环境；中、上奥陶统下部与玄武岩共生的硅质岩显示热液成因，沉积于洋脊环境；中、上奥陶统上部硅质岩指示生物化学成因，形成于大陆边缘环境。上述特征表明老虎山地区在早奥陶世为相对稳定的被动大陆边缘构造环境，所含硅质岩和陆缘碎屑岩为大陆斜坡相浊流沉积。中、晚奥陶世柴达木板块向华北板块俯冲在弧后产生离散型活动大陆边缘，形成弧后盆地，硅质岩及其共生的枕状玄武岩和浊积岩应属于扩张弧后盆地的产物。     

甘肃省景泰正路下志留统复理石杂砂岩沉积地球化学特征

位于北祁连造山带东段甘肃省景泰正路一带的下志留统肮脏沟组为一套巨厚的浊流相陆源碎屑岩,以杂砂岩为主,夹有板岩,属典型的浊流沉积。薄片的镜下观察结果表明,其粒度为0.05~4.00 mm,岩性为细粒-中、粗粒砂岩、含砾砂岩。对5块采集于复理石中的杂砂岩样品进行岩性组合判定和主要元素地球化学分析结果表明,w(SiO2)为61.83%~69.90%,w(K2O)/w(Na2O)为0.89~1.46。利用数据对比及w(K2O)/w(Na2O)—w(SiO2)等判别图的分析结果对其物源区的性质及沉积大地构造背景进行分析和判别的研究结果表明,北祁连造山带东段甘肃省景泰正路一带下志留统肮脏沟组的陆源碎屑主要来源于活动大陆边缘岩浆岛弧源区和造山带源区,反映了卷入造山带的岛弧、活动大陆边缘的弧后盆地的物源背景。沉积地球化学特征揭示的沉积大地构造背景为弧后前陆盆地背景,与碰撞后的大地构造背景相吻合。     

祁连山新元古代中—晚期至早古生代火山作用与构造演化

祁连山地区的新元古代中—晚期至早古生代火山作用显示系统地时、空变化,其乃是祁连山构造演化的火山响应。随着祁连山构造演化从Rodinia超大陆裂谷化—裂解,经早古生代大洋打开、扩张、洋壳俯冲和弧后伸展,直至洋盆闭合、弧-陆碰撞和陆-陆碰撞,火山作用也逐渐从裂谷和大陆溢流玄武质喷发,经大洋中脊型、岛弧和弧后盆地火山活动,转变为碰撞后裂谷式喷发。850~604 Ma的大陆裂谷和大陆溢流熔岩主要分布于祁连和柴达木陆块。从大约550 Ma至446 Ma,在北祁连和南祁连洋-沟-弧-盆系中广泛发育大洋中脊型、岛弧和弧后盆地型熔岩。与此同时,在祁连陆块中部,发育约522~442 Ma的陆内裂谷火山作用。早古生代洋盆于奥陶纪末(约446 Ma)闭合。随后,从约445 Ma至约428 Ma,于祁连陆块北缘发育碰撞后火山活动。此种时-空变异对形成祁连山的深部地球动力学过程提供了重要约束。该过程包括:(1)地幔柱或超级地幔柱上涌,导致Rodinia超大陆发生裂谷化、裂解、早古生代大洋打开、扩张、俯冲,并伴随岛弧形成;(2)俯冲的大洋板片回转,致使弧后伸展,进而形成弧后盆地;(3)洋盆闭合、板片断离,继而发生软流圈上涌,诱发碰撞后火山活动。晚志留世至早泥盆世(420~400 Ma),先期俯冲的地壳物质折返,发生强烈的造山活动。400 Ma后,山体垮塌、岩石圈伸展,相应发生碰撞后花岗质侵入活动。     

Silurian Seismites in Hanxia, Yumen, North Qilian Mountains, and Their Tectonic Significance

The Caledonian erogenic belt of the North Qilian Mountains is an intensely active structure belt. In the process of the Late Caledonian syn-orogeny, the North Qilian-Hexi Corridor area was situated on the tectonic background of a syn-orogenic basin. In response to the orogenic process of the North Qilian Mountains, typical earthquake event deposits-seismites of the Silurian were widely distributed around Hanxia of Yumen City, the Liyuan River of Sunan County and Biandukou of Minle County. In the Hanxia area, where seismites are typically developed, clastic deposits of tidal-flat facies are the background deposits of the Hanxia Formation. The earthquake event deposits are characterized by sandy mudstone veins, synsedimentary microfractures, micro-corrugated laminations and earthquake breccias, which in turn constitute complex seismites, featuring seismic corrugation, shattering and liquefied sandy mudstone veins, auto-clastic breccias and intraclastic parabreccias. The seismites and tidal flat deposits f     

北祁连肃南一带奥陶纪硅质岩沉积地球化学特征及其多岛洋构造意义

北祁连造山带位于华北板块西南缘, 是柴达木微板块与华北板块碰撞形成的加里东造山带.北祁连肃南百泉门—边马沟位于北祁连西段, 跨奥陶纪弧后盆地、岛弧、海沟俯冲杂岩等构造带和百泉门—九个泉、大岔大坂、边马沟3个蛇绿岩带.北祁连肃南一带奥陶系主要分布阴沟组地层, 主要为中基性火山岩、火山碎屑岩夹硅质岩、大理岩、变质泥岩(板岩或片岩) 及砂岩.硅质岩的沉积地球化学研究表明, 边马沟与大洋俯冲蛇绿杂岩共生的硅质岩、大岔大坂与岛弧蛇绿岩共生的硅质岩及九个泉、百泉门与弧后蛇绿岩共生的硅质岩均形成于大陆边缘盆地的构造背景, 但硅质岩稀土元素特征反映其受陆源影响不明显, 为远离陆源的深水盆地沉积.推测北祁连奥陶纪处于多岛洋的构造背景, 北祁连奥陶纪存在宽阔、多岛的古洋盆.