初论环准噶尔斑岩铜矿带的地质构造背景与形成机制

准噶尔地区构造-岩浆-成矿带具环准噶尔地块分布的特征,这一格局是准噶尔地区古生代大地构造演化的结果。哈萨克斯坦-准噶尔板块在北侧古亚洲洋与南侧南天山洋的俯冲下不断侧向增生,并形成与岩浆作用伴生的火山岩型铜铁多金属矿带、斑岩铜钼金矿带与浅成低温金矿带。哈萨克斯坦-准噶尔板块与西伯利亚板块和塔里木板块碰撞发生了强烈挤压-剪切变形,并导致准噶尔地块发生逆时针旋转,从而造成构造-岩浆-成矿带发生位移、呈环状分布于准噶尔地块周边。环准噶尔斑岩铜矿形成于俯冲成因的大陆岛弧、大洋岛弧与弧后盆地及后碰撞阶段板内4种构造背景,晚古生代是成矿的高峰时期。     

中国东部中—新生代大陆构造的形成与演化

20世纪60年代提出的"威尔逊旋回"以关闭洋盆两侧板块的碰撞作为板块运动旋回的终结,然而板块构造学说"登陆"20多年来的实践说明这种认识是不全面的。大陆弥散而宽广的陆内变形说明洋盆闭合两侧板块的碰撞并未终止板内构造作用。古亚洲大陆形成后中国东部中—新生代广泛发育的板内构造变形、岩浆活动、克拉通内盆地的形成都和古亚洲大陆南、北,印度洋和北冰洋洋脊的持续扩张、西太平洋和菲律宾洋壳的俯冲相关。本文拟厘清中国东部中—新生代大陆构造形成与演化的重大事件、构造性质、形成背景及其时空展布:(1)晚海西—印支期古特提斯洋关闭陆块拼合碰撞古亚洲大陆雏形形成;(2)晚侏罗—早白垩世蒙古—鄂霍茨克海闭合,陆-陆碰撞古亚洲大陆形成,挤压逆冲推覆构造在陆内变形中形成高潮,西太平洋伊佐奈岐洋壳板块的斜俯冲叠加了自东而西的影响;(3)早白垩世晚期—古近纪加厚地壳-岩石圈减薄、转型,陆内伸展变形达到高潮,大陆克拉通泛盆地、准平原化;(4)始新世晚期—早中新世(40~23 Ma)太平洋板块运动转向对东亚大陆NWW向的挤压和印度洋脊扩张印—澳板块对古亚洲南部陆-陆碰撞挤压的叠加,形成中国东部新生的构造地貌;(5)中-上新世—早更新世受东亚—西太平洋巨型裂谷系和印度洋中脊扩张的叠加影响,中国东部岩石圈地幔隆升、地壳减薄,陆缘、陆内伸展变形相继形成边缘海、岛弧、裂谷型盆地和剥蚀高原地貌;(6)早更新世晚期(0.9~0.8 Ma)—晚更新世末(0.01 Ma)中国东部大陆构造地貌基本形成。     

亚洲大地构造基本特征和演化规律

根据中国学者的开合构造观点,分析了亚洲大地构造基本特征和演化规律,提出“构造集群”、“构造运动程式”等一些新的认识。（1）亚洲划分为11个大地构造旋回并归纳为大陆基底形成、泛大陆和超大陆形成与发展以及现代板块构造与陆内演化三大阶段。（2）以23条俯冲带或碰撞带为骨干,划分了以西伯利亚陆块、古中华陆块、印度陆块和太平洋板块为核心的北亚、中亚、南亚和东亚4个构造集群,以及11个二级和86个三级构造单元。构造集群系指具有成生联系的陆块、大小不同的地块和各个时期造山带的聚合体;两个构造集群间存在一个构造结合区。（3）亚洲构造变形特点为：中亚构造集群基本呈东西向展布,分别受围绕西伯利亚陆块分布的向南突出的弧形构造和围绕印度陆块分布的主体向北北东突出的弧形构造（仅内弧出现了向南突出的喜马拉雅弧）的挤压,它们同时又被北北东向展布的东亚构造集群强烈改造,从而形成了复杂的构造格局,表明古中华陆块在亚洲大地构造演化中起着“中流砥柱”的重要作用。（4）亚洲大地构造时空演化与全球同步经历了哥伦比亚古陆、罗迪尼亚古陆和潘基亚古陆形成的3次重要造陆事件。在此过程中,中亚构造集群独具特色：哥伦比亚古陆1 850 Ma形成,稍早于南亚构造集群（1 800 Ma）和北亚构造集群（1 800~1 600 Ma）;罗迪尼亚古陆830 Ma形成,晚于南北两侧的900~1 000 Ma;潘基亚古陆210 Ma形成,也比全球普遍于250 Ma形成的时间晚。印支运动的广泛发育和强烈影响是中亚构造集群乃至亚洲最显著的特征。（5）总结出背向俯冲对接式、单向运移拼贴式和原地开合手风琴式3种构造运动程式。背向俯冲对接式的动因是地幔对流（软流圈对流或地幔柱对流）;单向运移拼贴式可能与地幔上升产生的地幔层流有关;原地开合手风琴式推测是深部地幔“热点”周期活动所致。     

华北侏罗纪大地构造：综评与新认识

论述了华北地区侏罗纪构造变形样式与岩浆活动序列,目的是试图提出一个侏罗纪构造阶段性演化历史的框架。将华北地区侏罗纪的沉积作用、构造变形和岩浆活动划分为3个阶段。早侏罗世早期大地构造显著特征是没有岩浆活动(205~191Ma的岩浆活动空隙),华北地区处于区域性隆升,这个时期应当是华北与华南板块碰撞和陆内俯冲作用(印支运动)的延续。早中侏罗世(190~175Ma)华北岩石圈处于弱伸展状态,表现为沿燕-辽构造带和郯庐断裂带两侧源于地幔的深成岩浆侵入、火山作用以及沿阴山—燕山构造带发育的正断层和裂谷作用,华北地块内部发生大面积整体沉降和含煤盆地的形成。这个时期大地构造仍可视作是印支运动的后效。中晚侏罗世(165±5Ma~136Ma)构造体制发生重大变革,以多向挤压引起的强烈陆内造山和板内变形为特征。这个阶段区分出了两幕主要挤压变形事件:早幕以上侏罗统巨厚磨拉石沉积之下的角度不整合面为标志,主要沿着鄂尔多斯西缘褶皱冲断带和阴山—燕山构造带发育,时代早于160Ma;晚幕以下白垩统底部的角度不整合面为标志,时代早于135Ma。在中晚侏罗世构造变革时期,两个纬向构造带:北缘的阴山—燕山构造带和南缘的秦岭—大别构造带,以及鄂尔多斯盆地西缘均发生强烈的冲断褶皱变形;华北地块本身遭受NE、NNE向逆冲断层、断层相关褶皱和左旋走滑断层等构造体系的改造,并在空间分布上出现变形分解。郯庐断裂带东侧胶辽地区一系列片麻状地壳重熔型花岗岩的侵入(时代160~150Ma)指示了中晚侏罗世重要的地壳增厚作用。华北侏罗纪变形样式、不同方向的构造体系和多向挤压是东亚周邻板块(北部西伯利亚板块、西部拉萨地块和东部古太平洋板块)从3个不同方向向亚洲大陆同时汇聚产生的远程效应的结果。正是中晚侏罗世强烈的板内挤压变形和地壳增厚作用才诱发了早白垩世(最早始于135Ma)时期岩石圈的巨量减薄和转型。     

板内造山作用与成矿

中国大陆广泛分布强烈的板内变形和造山作用,传统的板块构造理论常常将其解释为板块边缘汇聚力的远程效应。然而,中国大陆的板内造山作用与汇聚板块边界之间缺乏可预期的动力学联系,不能简单地解释为大陆碰撞或板块俯冲的远程效应。本文提出另一种可供选择的解释,认为板内变形主要取决于岩石圈不均一性。相邻的板块拼合在一起形成统一板块之后,区域地质演化进入板内阶段。板块碰撞导致的岩石圈不均一性和重力不稳定性可以触发强烈的板内变形甚至造山作用,其延迟时间的长短取决于岩石圈不稳定性的程度和地球深部的热扰动。与板缘造山带相比,板内造山作用缺少板块俯冲-碰撞过程,板内造山带的演化历史相对简单,通常是以岩石圈拆沉作用开始,以地壳的垂向增生为特征,最后以岩石圈拆沉作用结束或形成重力不稳定岩石圈。因此,板内造山作用一般沿着古造山带发育。古造山带岩石圈结构低成熟度的特点不仅是岩石圈不稳定性的主要原因之一,而且由于挥发分和含矿元素的富集在活化过程中具有很强的成矿潜力。板内造山带的成矿作用依赖于深埋在岩石圈-软流圈系统不同深度水平上含矿流体的突然释放,主要发生在造山作用初始阶段和造山后伸展阶段。     

印度-亚洲大陆碰撞过程中新特提斯洋岩石圈的命运

印度-亚洲大陆碰撞之后的新特提斯洋板片的断离过程及其产生的岩浆作用一直是青藏高原南部地质研究中受到广泛关注但存在极大争议的问题.分析了青藏高原南部拉萨地块上新特提斯洋板片断离存在的问题,总结了目前用于限制板片断离过程的岩石学方法.对拉萨地块南部典型地区早新生代镁铁质岩石开展了详细的地质年代学、主微量元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学分析,厘定了~57 Ma和~50 Ma与新特提斯洋板片断离过程密切相关的两套岩石.~57 Ma的镁铁质岩石显示出高的Zr/Y和Ti/Y比值,不同于拉萨地块南部广泛分布的岛弧岩浆地球化学特征,表明它们形成于板内伸展背景下,很可能代表了新特提斯板片断离的开始.~50 Ma的镁铁质岩石为富闪深成岩,反映了印度-亚洲大陆碰撞后南拉萨地块岩石圈中的富水环境,暗示大洋板片断离后仍然持续释放流体至上覆岩石圈地幔中.结合拉萨地块上已有的镁铁质岩石的年代学和地球化学数据,重建了新特提斯洋在印度-亚洲大陆碰撞之后从初始撕裂至板片完全断离的全过程,即新特提斯板片在~57 Ma开始发生初始撕裂,随后以高角度俯冲并与印度大陆岩石圈脱离,导致中拉萨和南拉萨地块同时出现广泛的镁铁质岩浆作用,在~50 Ma大洋板片完全断离.拉萨地块内部岩石圈地幔地球化学组成存在极大的不均一性,中拉萨地块和南拉萨地块东部的局部地区存在古老的岩石圈物质组成,而南拉萨地块中部主要为亏损的岩石圈.拉萨地块内局部古老富集岩石圈可能受到新特提斯洋板片断离后深部地幔物质上涌的影响转变为新生的亏损岩石圈,这一过程很可能促进了拉萨地块的中酸性岩浆大爆发作用和大陆地壳生长.      

佳木斯地块构造演化

佳木斯地块位于中亚造山带东段,是我国东北地区一个重要的大地构造单元,古生代以来经历了复杂的多构造体系叠合的演化过程。本文在总结近二十年已报导的相关研究成果基础上,结合笔者近年工作,探讨了佳木斯地块的基底属性和来源,重塑了佳木斯地块西缘碰撞拼贴,以及东缘俯冲-增生的构造演化过程。研究表明,佳木斯地块具有亲冈瓦纳大陆的构造属性,裂离后经历了长距离的北漂。与松辽地块先后两次拼合,首次发生于中志留世(～425Ma),在晚二叠世前后(～250Ma)沿原缝合带位置发生裂解,拉张出新的有限洋盆(牡丹江洋),并于侏罗纪(185～145Ma)与松辽地块沿牡丹江-依兰构造带再次碰撞拼贴,形成了高压变质的黑龙江增生杂岩带。而佳木斯地块东缘受晚石炭世-晚三叠世(305～250Ma)泛大洋的俯冲-增生事件影响,形成了跃进山增生杂岩,随后于中侏罗世-早白垩世(165～128Ma)在古太平洋板块的西向俯冲作用下,形成了饶河增生杂岩。因此,佳木斯地块的构造演化既涉及了晚古生代古亚洲洋构造域的消亡,又经历了中生代古太平洋构造域的叠加与改造,而黑龙江杂岩的形成标志着古太平洋构造体制与古亚洲洋构造体制的转换始于晚三叠世(～210Ma)。     

微板块构造理论：全球洋内与陆缘微地块研究的启示（附对该文的审稿意见）

任何板块都存在一个由小长大的过程。微地块(微板块)有时是大板块的前身,微地块的起源、生长、夭折、消亡和残留过程对研究板块构造具有重要意义。据其组成,微地块可划分为微陆块、微洋块、微幔块。本文以太平洋、印度洋和大西洋中的微地块为例,系统总结了洋脊增生系统、俯冲消减系统、深海板内系统、伸展裂解系统、碰撞造山系统5种构造环境下的微地块特征,并据此首次进行了成因分类,提出拆离微地块、裂生微地块、转换微地块、延生微地块、跃生微地块、残生微地块、增生微地块、碰生微地块和拆沉微幔块9种类型。对不同类型微地块边界进行了系统界定,并对其成因进行了系统讨论。这些微地块边界类型,包括活动的或死亡的拆离断层、俯冲带、洋中脊、转换断层、破碎带、切割岩石圈的断裂、假断层、洋内汇聚带、叠接扩张中心、非叠接扩张中心、洋脊断错等,其成因的关键研究在于对三节点稳定性进行分析。洋内或洋缘微地块研究,不仅为开展深海大洋精细化构造分析和板块重建工作提供参考,而且对解释大陆内部一些微地块成因具有启发性,可丰富大陆造山带、陆内、板内、幔内和陆缘构造的研究内容,使得造山带演化、板内变形和地幔过程研究更为精细化,甚至推广到早前寒武纪的前板块构造机制研究。     

青海石底泉地区宗务隆构造带花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对德令哈市石底泉地区宗务隆构造带内花岗闪长岩进行了锆石U-Pb测年和岩石地球化学分析。岩石地球化学分析结果显示,其具有岛弧或活动大陆边缘花岗岩的属性,原岩可能为新元古代早期(870.0±4.5Ma左右)硅铝地壳或地壳物质熔融的产物,它们的形成与板块的俯冲作用有关LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示2组年龄,分别为870.0±4.5Ma和443.3±2.3Ma。其中870.0±4.5Ma代表源区继承锆石的年龄,反映了新元古代时期的构造岩浆事件;443.3±2.3Ma代表花岗闪长岩岩浆锆石的结晶年龄,即花岗闪长岩侵位于晚奥陶世。综合分析可以确定,宗务隆构造带内花岗闪长岩与柴达木盆地北缘加里东期的板块汇聚碰撞造山作用有关,证实了宗务隆构造带内岩体形成时代并非全部是海西期一印支期。     

微板块构造理论:全球洋内与陆缘微地块研究的启示

任何板块都存在一个由小长大的过程。微地块(微板块)有时是大板块的前身,微地块的起源、生长、夭折、消亡和残留过程对研究板块构造具有重要意义。据其组成,微地块可划分为微陆块、微洋块、微幔块。本文以太平洋、印度洋和大西洋中的微地块为例,系统总结了洋脊增生系统、俯冲消减系统、深海板内系统、伸展裂解系统、碰撞造山系统5种构造环境下的微地块特征,并据此首次进行了成因分类,提出拆离微地块、裂生微地块、转换微地块、延生微地块、跃生微地块、残生微地块、增生微地块、碰生微地块和拆沉微幔块9种类型。对不同类型微地块边界进行了系统界定,并对其成因进行了系统讨论。这些微地块边界类型,包括活动的或死亡的拆离断层、俯冲带、洋中脊、转换断层、破碎带、切割岩石圈的断裂、假断层、洋内汇聚带、叠接扩张中心、非叠接扩张中心、洋脊断错等,其成因的关键研究在于对三节点稳定性进行分析。洋内或洋缘微地块研究,不仅为开展深海大洋精细化构造分析和板块重建工作提供参考,而且对解释大陆内部一些微地块成因具有启发性,可丰富大陆造山带、陆内、板内、幔内和陆缘构造的研究内容,使得造山带演化、板内变形和地幔过程研究更为精细化,甚至推广到早前寒武纪的前板块构造机制研究。