中亚造山带东段深地震反射剖面大炮揭露下地壳与Moho结构——数据处理与初步解释

深地震反射大炮数据能够准确地获得下地壳和Moho的精细结构及其横向变化信息,揭露岩石圈尺度的构造样式与深部过程。中亚造山带东段位于古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋和古太平洋三大构造域的叠合区域,其岩石圈结构记录了大洋,特别是古亚洲洋消亡方式和大陆增生的深部过程。本文选用横过中亚造山带东段（奈曼旗—东乌珠穆沁旗,长约400 km）深地震反射剖面中的24个大炮数据和2个中炮数据,通过数据处理获得了近垂直反射的大炮单次剖面,揭露出中亚造山带东段下地壳及Moho的精细结构,刻画出古亚洲洋消亡极性与中亚造山带增生造山的深部过程：西拉木伦缝合带与贺根山缝合带构成古亚洲洋消亡的双缝合带,西拉木伦缝合带下方古亚洲洋板块以向南消亡为主,贺根山缝合带下方古亚洲洋板块以向北消亡为主,后者规模大于前者。在两个缝合带之间下地壳呈现出几个大规模的块状弧状反射体,推测是大洋中的残余微地块,在古亚洲洋消亡过程中拼接在一起,成为中亚造山带增生造山的一部分,并遭受了碰撞挤压和后造山伸展作用。Moho位于双程走时12 s附近（厚度约36 km）,近于水平展布,沿整条剖面起伏不大。平缓的Moho成因与造山后的地壳伸展作用相关。     

东天山板块缝合区(带)的构造演化与多金属矿床成矿的关系

研究表明位于康古尔断裂和阿齐克库都克断裂之间的东天山板块缝合(区)带经历了4个阶段的演化过程, 即泥盆纪吐哈古大洋形成、早石炭世俯冲造山、晚石炭世碰撞造山以及二叠纪造山期后缝合带的进一步变形.自北而南划分为4个构造带, 共同组成了一个向下收敛的楔状缝合区(带).东天山的矿产严格受构造控制, 相应地从北向南分布有前缘推覆带斑岩型铜矿床→蛇绿混杂岩带铜(镍)硫化物矿床和韧性剪切带型金矿床→叠瓦岩片带矽卡岩型铜多金属矿床→热液型金矿床.这些类型的矿床集结成东天山地区4条大的成矿带: 康古尔断裂以北铜矿带, 金、铜镍硫化物矿床成矿带(北带), 阿齐山-雅满苏铁(铜)、银多金属成矿带(南带)和中天山地块铁、铅锌、银成矿带.      

地壳根、造山热与岩浆作用

简要讨论了近年来造山带及其岩浆作用研究的主要进展。造山带流变学结构与造山热和岩浆作用有着密切的耦合关系。年轻的山带往往存在地壳根,但古老的山带地壳根是否存在,取决于造山带的热状态和榴辉岩化的强度,只有缺乏流体和冷的造山带才保留有地壳根,例如古生代的南乌拉尔山和北美前寒武纪的南Trans-Hudson造山带。造山带的伸展塌陷往往伴随着幔源岩浆底侵、地壳软化、隆升和强烈岩浆作用。由于地幔浮力和造山热的作用,一些山带具有高的海拔和薄而热的地壳,属于具有长期活动性的构造带。研究表明,这些具有长期活动性的构造带,是建立在以前形成的热的、软化了的弧后区内。中国昆仑—秦岭—大别造山系北缘,古生代时期发育了与俯冲有关的弧岩浆带,而南缘发育了相近时代的与弧后伸展有关的双峰式岩浆带,构成古生代双岩浆带。该造山系早中生代的造山作用,就是在南缘的古生代弧后岩浆带基础上发展起来的。因此,该双岩浆带提供了造山热控制复合造山作用的实例。     

中国大陆造山带地壳密度结构特征

本文探讨中国大陆造山带地壳介质密度的变化特征和不同类型,并用大陆动力学机制解释这些特征产生的原因。根据重力场小波变换的尺度—源深度转换律,进行地面重力异常场多尺度分解,取得了反映中国地壳不同埋藏深度的小波细节,揭示了造山带地壳的密度结构。和克拉通地体不同,中国大陆的造山带下地壳密度都偏低,只有古生代块体弱碰撞形成的摺皱山脉是例外。这些造山带大都与古大洋封闭和俯冲碰撞作用有关。古大洋封闭后在地壳中留下的裂隙和海水,会造成地壳密度降低。中国大陆造山带地壳密度结构大致可以分四类。上中下地壳密度都偏低的属于第一类造山带。第二类造山带上中地壳密度偏低,而下地壳密度偏高。第三类造山带上中地壳密度偏高,而下地壳密度偏低。第四类造山带上中下地壳密度都偏高。通过板块构造原理和岩石物理规律对青藏高原造山带地壳密度结构分类的解释可见,青藏高原南部,中部和北部地壳密度结构分属三类不同的造山带,体现印度次大陆和欧亚板块碰撞不同阶段作用造成的结果。根据地壳密度变低和厚度是否加大,还可以识别板沿和板内造山带。     

造山带蠕动应力场格局与后造山伸展作用

在理解岩石圈内部流变分层性和造山带热异常形成与演化多控制因素的基础上，建立了造山带热－应力作用数值模型，研究了不同参数下造山带不同部位蠕动应力场的格局及其演化。其研究结果表明，碰撞终止后岩石圈内部应力调整或热松驰控制了造山带内部不同层次构造样式。在造山带中心，加厚岩石圈在碰撞附加力终止后40Ma，岩石圈应力强度明显减少，可诱发科迪勒拉式后造山伸展作用；在地壳中下层次或岩石圈深部（约40～60km、120～150km）可发生拆沉作用，但非岩石圈地幔的整体拆沉，其动力源自岩石圈套内部相应层位的应力引张；在40Ma以内或在拆沉作用发生前，岩石圈地幔根部及地壳中下层次作为热的应变软化区段，相应控制着Moho面形态及中上地壳构造样式；缝合带及造山带前缘作为应力挤压区，在10Ma可出现局部应力引张，孕育喜马拉雅式伸展。但在宽度巨大的造山带（1000km以上），后造山伸展作用的发生则与带内其它大规模构造活化有关。     

海南岛钼矿床区域成矿规律初探

全球范围内大型、超大型钼矿主要产于碰撞造山带或者大陆边缘岩浆弧。产于碰撞造山带的钼矿以我国秦岭—大别造山带的东秦岭钼成矿带、中亚造山带东缘的燕辽钼成矿带和青藏高原碰撞造山带的冈底斯斑岩成矿带为代表,其拥有金堆城、上房沟、南泥湖、三道庄、东沟、杨家杖子、沙让等一系列大型、超大型钼矿(李诺等,     

五台山早前寒武纪碰撞造山带中的韧性剪切带及其大地构造意义

在五台山早前寒武纪碰撞造山带中存在两种类型韧性剪切带，即逆冲型和伸展型剪切带。除变质程度不同外，南部和北部构造片体中的角闪岩相逆冲型韧性剪切带与中部构造片体中的绿片岩相逆冲型韧性剪切带具有相同的变形特征，它们形成于同一变形过程中，是造山作用早期地壳拼合阶段的产物。伸展型韧性剪切带在整个造山带都有分布，与造山作用晚期显著增厚的地壳发生大规模纵向伸展作用相联系     

五台山早前寒武纪碰撞造山带中的韧性剪切带及其大地构造…

在五台山早前寒武纪碰撞造山带中存在的两种类型韧性剪切带，即逆冲型和伸展型剪切带。除变质程度不同外，南部和北部构造片体中的角闪岩相逆冲型韧性剪切带与中部构造片体中的绿片岩相逆冲型韧性剪切带具有相同的变形特征，它们形成于同一变形过程，是造山作用早期地壳拼合阶段的产物。伸展型韧性剪切带在整个造山带都有分布，与造山作用晚期显著增厚的地壳发生大规模纵向伸展作用相联系。     

板内扭压造山机制

据中国大陆板块内部构造特征提出两种扭压造山机制：（１） 扭压滑脱褶皱造山作用;（２） 扭压斜滑断裂岩浆造山作用。前者以扬子板块内的武陵山台褶带为例,后者以华北板块内的太行山断裂岩浆带为例。扭压滑脱褶皱造山作用表现为沉积盖层呈隔档式及隔槽式褶皱;结晶基底呈大型隆起和拗折,莫霍面下降,从而使地壳增厚,构成造山带。值得注意的是,这类滑脱褶皱带的整体形状呈Ｓ状展布,其中的次级褶皱呈雁行状斜列,表明这类造山带的形成除受水平挤压作用外,还伴有左行剪切作用。扭压斜滑断裂岩浆造山作用表现为沿断裂带有一系列花岗质深成岩体展布。这些断裂不仅深切地幔,而且导致下地壳局部融熔形成花岗岩浆,驱动岩浆斜向上升,并控制岩体侵位。与此同时地壳在平面上缩短,垂向上增厚,构成造山带。上述两种造山作用一致表明,东亚大陆在中生代时曾相对太平洋板块向南滑移     

西藏地区松多榴辉岩地球化学及Sr-Nd-Pb-Li同位素特征

<正>榴辉岩是造山带典型的高压—超高压变质岩,是研究地壳深俯冲过程、壳幔相互作用及元素、同位素地球化学行为的天然探针。拉萨地块位于印度河—雅鲁藏布江缝合带以北,班公湖怒江缝合带以南。其中印度河—雅鲁藏布江缝合带被认为代表了印度板块与欧亚大陆之间新特提斯洋的最后闭合(Yin and     

北祁连加里东造山带从挤压到伸展造山机制的转换

早古生代早期，北祁连造山带发生强烈的挤压变形作用，形成加里东期的俯冲－增生杂岩、高压变质岩，并使造山带岩石圈地壳加厚缩短。志留纪末期，加厚的造山带岩石圈由于垮塌作用及根部的拆沉作用，使造山带从挤压造山机制转换为伸展造山机制，并进入后造山伸展作用阶段，增厚的岩石圈开始减薄，发生不同层次的伸展作用，同时伴随花岗岩及Ａｎ∈变质岩的穹隆以及泥盆纪磨拉石盆地上叠盆地（Ｃ－Ｔ）的形成。石炭纪末，北祁连造山带岩石圈地壳已基本减薄到正常厚度。而现今的北祁连造山带的缩短和抬升则为喜马拉雅期再造山作用的产物     

造山带岩浆活动与构造运动关系研究综述

熔体及其活动在造山带的演化中发挥了重要作用。熔体活动发迹了地壳应力作用方式而诱发形成剪切带或断层；熔体活动调整块体间的位移而影响造山带的变形；     

青藏高原碰撞造山背景造山型金矿床:构造背景、地质及地球化学特征

青藏高原碰撞造山背景下形成了雅鲁藏布江缝合带及哀牢山造山带两条造山型金矿带。雅鲁藏布江缝合带包含马攸木、念扎、邦布及折木朗金矿等;该矿带形成于拉萨地块及特提斯喜马拉雅地层序列地壳初始缩短加厚的背景(59~44Ma),与林子宗火山岩和高压变质岩同期形成。控矿构造主要以EW向展布。金以自然金形式赋存在石英硫化物脉及石英脉两侧以绿片岩相变质为主的千枚岩及板岩中。哀牢山造山带包含镇沅、金厂、大坪及长安金矿等,主要形成于35~26Ma,成矿背景为区域发生大规模走滑剪切,矿区内分布有成矿前期的煌斑岩及富碱斑岩。控矿构造主要以NW-SE向展布,围岩变质级低于雅鲁藏布江缝合带。C-S-H-O-Pb同位素变化较大,整体雅鲁藏布江缝合带及哀牢山造山带造山型金矿成矿流体主要来源于深部地幔流体、围岩地层的变质流体及岩浆流体,成矿围岩的差异性也会导致同位素的变化性。     

雅鲁藏布江缝合带造山型金矿床成矿流体特征:来自He-Ar同位素的约束

雅鲁藏布江缝合带造山型金成矿带是近些年来在青藏高原新确立的碰撞造山型金成矿带,成矿流体是一套CO_2-H_2O-NaCl-CH_4-N_2体系,以变质水为主。为探讨地幔组分对成矿的影响,本文选取雅鲁藏布江缝合带内邦布矿床和念扎矿床两个大型的造山型金矿为研究对象,对与成矿相关的黄铁矿及胶黄铁矿进行He-Ar同位素分析。结果显示,邦布矿床含金石英脉中黄铁矿中流体包裹体的He和Ar的浓度变化范围较窄,~3He/~4He为0.59～0.70 Ra,~(40)Ar/~(36)Ar为365.1～423.1;2件胶黄铁矿样品的~3He/~4He为0.11 Ra及0.19 Ra,~(40)Ar/~(36)Ar为302.1和305.9;念扎矿床石英-多金属硫化物脉中黄铁矿的~3He/~4He为0.27～0.60 Ra,~(40)Ar/~(36)Ar为370.2～1777.9。雅鲁藏布江造山型金成矿带中造山型金矿成矿流体为壳幔源混合流体,地壳端元主要为变质水,地幔组分在邦布金矿和念扎金矿中的贡献率分别为12.8%～15.2%和5.7%～13.0%;这与藏南拆离系中的金锑成矿作用明显不用,藏南拆离系中的金锑矿床成矿流体主要表现为改造型饱和大气水的特征,未有地幔组分的贡献。     

花岗岩类与大陆地壳生长初探——以中国典型造山带花岗岩类岩石的形成为例

本文主要基于东昆仑造山带、秦岭造山带、兴蒙造山带、阿尔泰造山带、燕山造山带以及华南过铝花岗岩带等花岗岩类形成的研究成果,讨论中国大陆内几个造山带的花岗岩类形成与大陆地壳生长方式和过程,我们的初步认识是:软流圈(对流地幔)的热和物质向大陆的输入(input)是大陆地壳生长和再改造的根本.大陆地壳的形成演化和再改造(reworking)主要通过岩浆作用完成,岩浆的形成、运移和定位是大陆地壳生长的基本过程.幔源玄武质岩浆底侵(underplating)于大陆地壳底部和内侵(intraplating)于地壳内部,是软流圈注入大陆的基本形式.造山带镁铁质下地壳的拆沉作用是致使陆壳总组成为中性火成岩(安山岩和闪长岩,或粗面安山岩和二长岩质的)的主要原因.收缩挤压构造作用使陆壳加厚达≥50 km,是诱发镁铁质下地壳拆沉作用的必需条件.火成岩构造组合及其时间序列是识别大陆地壳从软流圈地幔中分出,直至最终形成的过程的关键记录.     

华北太行—燕山—辽西地区燕山期(J—K)造山过程与成矿作用

太行—燕山—辽西造山带是中国东部一个重要的燕山期(J—K)Au-Mo-Pb-Zn-Ag-Cu-Fe金属成矿带,亦是燕山期煤田分布的重要地带。讨论了该区18个燕山期金属矿床及其相关的侵入体的同位素年龄,两者在时间上的总体一致性,以及重要煤田的形成与特征时代的沉积建造相伴生,均从年代学的约束方面提供了成矿作用与燕山期岩浆—构造事件的成因联系。在已有的燕山造山带岩浆构造事件序列的基础上,把成矿作用纳入其中,提出了该造山带燕山期岩浆—沉积—构造—成矿事件序列的初步框架。进而,从物质组成的角度,讨论了该造山带金属成矿作用与火成岩组合的成因联系;同时也讨论了成矿作用可能的源区以及成矿作用的阶段性与造山带之间的成生联系。提出了造山带与成矿作用的初步框架模型。前造山幕—初始造山幕(J1)和后造山幕(K21)比较宁静的构造环境和湿热环境为煤田形成提供良好的动力学环境。同造山幕的大规模岩浆活动为金属矿床形成提供重要背景:早期造山幕(J2)伴随古老下地壳的熔融,生成以安山质为主的岩浆活动及伴生主要的Au和Pb、Zn矿床;峰期造山幕(J3),陆壳升温达峰值,导致上地壳岩石的大规模熔融作用,形成大规模花岗质岩浆的侵入,伴生大量Mo矿;晚期造山幕(K11),“过热的”上部地壳开始降温,壳幔深部的镁铁质岩浆更多地喷出和侵入,伴生Fe矿床的形成,同时,新形成的侏罗纪下地壳熔融,伴生Cu矿。     

从洋-陆俯冲到陆-陆碰撞:回眸与展望

大陆造山带的经典含义是指由于大陆地壳岩石在板块俯冲-碰撞的巨大挤压应力下,遭受强烈变形、变质和熔融作用,地壳发生大规模缩短、加厚和隆升而形成的地带。分布在大陆边缘和内部的造山带,经历从洋壳扩张、洋-陆俯冲到陆-陆碰撞的造山过程,形成"俯冲增生型"、"陆陆碰撞型"和远离板块边界的"陆内型"造山带。造山带类型的分析是识别地球上造山带机制的钥匙。本文在阐述经典造山带分类的基础上,根据造山带的几何学、热历史、构造样式等特征,讨论了弧形造山带、特殊几何学造山带和走滑造山带的结构、运动学和动力学,以及从洋-陆俯冲到陆-陆碰撞造山在时空上的转化和演化。在回顾造山带研究的基础上,突出在板块汇聚边界的大洋和大陆俯冲带研究的重大进展,提出俯冲带和地幔柱提供了穿越地球层圈物质和能量交换的通道,它们的结合研究是探索全球单层壳-幔大循环假说与板块驱动力的新方向,是统领造山带研究的大思路。对于大陆动力学研究的一些前瞻性问题的思考,强调了造山过程的热扩散模式和变形-变质-深熔-成矿作用的自组织行为,以及地壳熔融在造山中的重要性;强调了流变学在大陆造山带形成和演化中的基础地位,并认为这是造山带研究中亟待解决的问题。作者认为板块水平运动是致使地壳挤压缩短和加厚、形成造山带的主要驱动力;而在板块离散边界(包括大洋中脊)垂直上升流所形成"地貌"上的山链,被称为"伸展造山带",不应属于经典"造山带"的范畴。     

秦岭造山带金矿床类型与构造背景

独具特色的秦岭复合型大陆造山带位于中国南北大陆中央,由古生代盆－岛兼杂的小型陆块及其南北缝合构造带组成,并与华北和扬子大陆碰撞镶嵌,中一新生代陆内造山形成山盆耦合,构成独特的地质构造格局,造成了闻名于世的秦岭成矿带,形成贵金属,有色与黑色金属为特色的丰富矿产资源,根据秦岭造山带的组成与结构,阐述本区造山－成矿作用机制下在不同构造单元中形成的复杂的金矿床类型,分析了秦岭造山带金矿类型产出的地质背景,分布规律及成矿潜力。     

地表剥蚀、下地壳流变与造山作用研究进展

岩石圈的流变特性研究已经成为固体地球科学研究中的重要领域，是地球科学新理论、新观点的重要渊源。最近的研究表明，下地壳普遍存在的韧性流是造山作用的重要制约因素。在下地壳物质层流变作用机制的调节下，地表剥蚀作用并不仅仅是传统意义上地表夷平的因素，它还能打破地壳动力学和热力学平衡，引起地壳内物质和结构的重置，进而促成山脉的加剧隆升；地表剥蚀作用的强度既受控于造山带的抬升，也受制于地球外圈层(大气圈、水圈、生物圈)。以天山山脉和喜马拉雅山山脉的隆起、喜马拉雅山山脉的变质作用以及相关的构造活动为例，说明在造山过程中，尽管传统意义上的造山作用与地球内部动力过程，即构造作用有密切联系，但是与构造运动的时空尺度不同，地表剥蚀作用也能够在相对较小的时空尺度内，通过影响和控制造山带下地壳的韧性流动，成为地壳抬升和造山带构造演化的重要动力因素。对地壳的流变特性和变质变形研究是当前地球系统科学研究的一个重要切入点。     

造山带中地壳部分熔融：北大别混合岩的 地球化学证据

<正>造山带地壳的部分熔融是造山带演化的一个重要过程。部分熔融能极大的影响岩石的流变学性质,促进岩石的塑性变形,可能导致最终的造山带垮塌。部分熔融产生深熔熔体,其从源区的分离和迁移对大陆地壳的化学分异也有重要作用。混合岩广泛出露于世界各大造山带,混合岩的成因包括: