东秦岭邓县—南漳反射地震剖面及其构造意义

邓县－南漳剖面叶是－邓县剖面南延部分，其反射地震剖面的测定使得从中朝克拉通到扬子克拉通横穿秦岭造山带的一条反射地震剖面得以完成。邓县－南漳反射地震剖面清楚显示了扬子克拉通地壳俯冲到秦岭造山带之下的客观事实，证明襄樊－广济断裂带（即北大别山－大巴山前缘断裂带）并不是一和板块缝合带，而是一条大陆壳俯冲断裂带，扬子克拉通的大陆地壳沿大约20km深的上地壳底面向秦岭造山带之下俯冲。     

华北地块南部巨型陆内俯冲带与秦岭造山带岩石圈现今三维结构

豫西横穿秦岭造山带的反射地震为主的综合地球物理探测，发现秦岭现今北界存在华北地块南部自北向南向秦岭的巨型陆内俯冲带，深达Ｍｏｈｏ面以下，与之相伴而生，在中上地壳发育自南向北的逆冲推构造带，千公里东西向延伸，主要发生于晚白垩世１００Ｍａ±，成为秦岭与华北地区块间中新生代重要陆内构造，它是秦岭造山带岩石圈现今三维结构的基本要素和组成部分，秦岭造山带岩石圈现今结构具有流变学分层的“立交桥”三维结构框架模型。显然它们具有统一的动力学背景，是秦岭造山带现今处于印度－青藏、太平洋和欧亚板块的西伯利亚地块等三大构造动力学体系复合部位，导致其从深部地幔动力学的最新调整到上部地壳响应所发生的壳幔等圈层相互作用的综合产物，可能是大陆长期保存、演化的主要途径与形式之一，具有重要的大陆动力学意义，对中国大陆构造、灾害、环境研究也具重要意义。     

中国东部海域地质特征及一些重要大地构造界线在海区延伸的地质地球物理证据

本文通过对中国东部海域地质地球物理资料进行综合分析,特别是近十年来海洋区域地质调查最新采集的地球物理资料,梳理了研究区基础地质特征,探讨了陆区大地构造单元在海区的延伸。研究表明:渤海和北黄海为典型的华北型基底并发育华北型沉积盖层;南黄海为典型的扬子型基底并发育扬子型沉积盖层;东海陆架为华夏型基底,东部很可能发育晚古生代沉积盖层,其上叠置了晚三叠世以来沉积盖层。下扬子地块西侧通过左旋走滑的郯庐断裂带,东侧通过右旋走滑的朝鲜西缘断裂带揳入华北地块中,朝鲜西缘断裂带兼具走滑和俯冲带性质。整个朝鲜半岛无论从变质基底和沉积盖层来看都类似于华北地块。扬子地块在北侧和东侧都发育“鳄鱼嘴”式构造,扬子地块的下地壳向北、向东俯冲于华北地块之下,而上地壳则仰冲于华北地块之上。江绍结合带表现为宽50~70 km的NE向高磁异常条带,进入杭州湾后走向转为近EW向,经舟山群岛、大衢山岛及附近岛屿,过东海陆架虎皮礁凸起向东进入日本九州岛。虎皮礁凸起的岩石很可能类似于大衢山岛,为一套俯冲增生杂岩。     

秦岭—桐柏—大别造山带深部构造及其与南北两侧陆块关系之探讨

秦岭－桐柏－大别,向西乃至昆仑山、祁连山绵延1000多千米,属统一的而又包含多期不同动力学机制与成因的多种构造叠加组合。通过对数条重力,航磁、地震测深、磁大地电流剖面等资料解释,认为华北陆块,秦岭（包括桐柏－大别）,扬子陆块之地壳均为上,中,下三层结构,华北陆块下部以高角度向南向秦岭俯冲,上部则向秦岭仰冲,扬子陆块总体向北向秦岭低角度俯冲,扬子陆块多呈楔形镶入秦岭地壳中部,使秦岭带南侧呈向南开口的“锷鱼咀”式构造特点,上、下部为秦岭上,下地壳,而中部则为扬子陆块物质成份。秦岭分北秦岭,中秦岭、南秦岭。北秦岭为一复杂构造带,形成向北反转的叠瓦状逆冲推覆构造。南秦岭自北向南产生低角度叠瓦状逆冲断裂。近南北向通渭－武都、南阳－襄樊两条深断裂带将秦岭分成了西秦岭、东秦岭、桐柏山－大别山三段。     

鄂尔多斯地块—扬子地块深部电性结构特征及其动力学意义

位于青藏高原东北缘的秦岭造山带在大地构造上南接扬子地块、北接华北地块,是特提斯构造域和古亚洲洋构造域的转换带。本文基于对一条起始于扬子地块,穿过秦岭造山带和鄂尔多斯地块,到达河套地堑的南北向大地电磁测深剖面的研究,探讨秦岭造山带和其北侧的鄂尔多斯地块、南侧的扬子地块之间的接触关系,以及青藏高原物质东北向逃逸等地学问题。对实测数据进行了张量阻抗分解和维性分析等工作,并对剖面进行了二维反演,获得岩石圈电性结构模型。根据电阻率模型认为:在秦岭造山带北部发现大规模"瓶颈状"分布的低阻异常体(C2),可能为华北、华南地块双向俯冲前缘地幔物质的上涌通道,或者是青藏高原中、下地壳物质沿秦岭造山带中构造薄弱位置向东逃逸的通道;在秦岭造山带和大巴山弧形带边界处发现南倾的低阻异常(C1),解释为大巴山弧形带北缘的逆冲断裂在电性上的反映;电性结构模型中,扬子地块高阻异常体(R2、R3和R4)向北倾斜至秦岭造山带下方,而北部鄂尔多斯地块的高阻异常体(R5和R6)向南倾斜至秦岭造山带下方;高阻异常通常被认为是稳定岩石圈的反映,据此推断这两组相向俯冲至秦岭造山带下方的高阻异常是华北地块和扬子地块向秦岭造山带下方汇聚的电性结构探测依据;鄂尔多斯地块南、北电性差异较大,北部中、下地壳大规模分布电阻率值在3～100Ω·m之间的低阻异常体,可能为地幔上涌导致的局部熔融或含盐流体共同作用的结果。     

秦岭商丹断裂带南侧弧前沉积体的变形特征及其构造意义

本文选取秦岭商丹断裂带以南,南秦岭刘岭群以北的弧前沉积体为研究对象,研究扬子板块向北秦岭俯冲的运动学特征。这套弧前沉积体产状北倾,矿物拉伸线理为倾向线理,岩片强烈褶皱,断裂发育,表现出由北向南逆冲的运动学特征。利用糜棱岩与云母石英片岩中矿物变形温度计,结合石英C轴组构估算岩石变形温度集中在400℃～550℃之间。结合其所处的构造位置,本文认为这套强烈变形的岩石构造组合体形成于秦岭古岛弧弧前沉积背景,在扬子板块向北秦岭俯冲过程中,北秦岭沿着商丹带由北向南逆冲形成。后期又遭受商丹韧性剪切带左行走滑活动的改造。     

东秦岭造山带龟山岩组的解体及俯冲增生杂岩的厘定

正1研究目的(Obiective)秦岭造山带商南—丹凤俯冲带(下称商丹俯冲带)通常被认为是划分华北与扬子板块的缝合带及北秦岭与南秦岭造山带边界。与商丹俯冲带相关的蛇绿岩、岛弧岩浆岩的报道多集中在西段,如分布在商丹带以北的丹凤群及富水杂岩;东段豫西地区鲜有报道。本文对商丹俯冲带东段(河南称龟山—梅山断裂)南侧龟山岩组进行了解体与研究,对商丹带构造属性及秦岭造山带大地构造划分提供新的约束。     

秦岭造山带板缘裂解与拼合过程及动力学分析

秦岭造山带与原特提斯洋、占特提斯洋扩张作用同步,于震旦世至早奥陶世阿伦尼克期、泥盆纪至早三叠世分别以商丹洋和勉略洋(海)为中心发生两次洋、陆扩张运动,实现了华北板块与扬子板块之间以及各自板缘带的全面裂解破碎,从而形成复杂而不规则的板缘构造带。在主造山期继商丹古洋盆和勉略古洋(海)盆扩张之后分别于早奥陶世、早三叠世晚期开始转变为俯冲消减,并先后于晚古生代末期和中、晚二叠世实现拼合造由,由于商丹古洋壳俯冲消减受到勉略古洋盆同时期的扩张作用影响,秦岭造山带之中的华北板块与扬子板块碰撞过程首先表现为板缘区南方的微地块(或微板块)与北方华北板     

西秦岭舟曲峰迭和夏河桑日卡岩体锆石U-Pb年龄及其地质意义

对西秦岭疑似为燕山期花岗岩的舟曲峰迭和夏河桑日卡岩体进行岩相学研究和锆石U-Pb同位素地质年龄测定,获得锆石U-Pb年龄分别为201.3±0.9Ma和232.6±2.2Ma,表明2个岩体均属早中生代印支期造山作用岩浆活动的产物,澄清了有关地质图(1∶25万陇东幅地质图和1∶25万临夏市幅建造构造图)中2个岩体的时代归属。通过研究认为,西秦岭内部无论南带或北带基本不存在燕山期花岗岩,其花岗岩主体为出露于北带的印支期花岗岩体。因此,西秦岭可以与东秦岭的南秦岭构造单元对比,在构造带的划分上相当于南秦岭的西延。结合前人研究成果,从西秦岭与南秦岭花岗岩形成时代与同位素地球化学特征看,两者的岩浆源区相似并具有扬子地块基底属性。西秦岭缺少燕山期花岗岩的原因归咎于它的构造位置与东秦岭尤其是燕山期花岗岩极发育的小秦岭完全不同,后者燕山期岩浆作用得以盛行,可能与华北克拉通岩石圈破坏或与中生代中晚期华北地块向秦岭造山带的陆下俯冲有关。     

东秦岭商丹地区蛇绿岩中的角闪石研究

东秦岭蛇绿岩主要分布在北秦岭南缘、商丹断裂带以北的狭窄地带,断续逶迤呈带状作近东西向展布。分布于商丹地区的蛇绿岩是东秦岭蛇绿岩带的重要组成部分并具有代表性。 本文着重论述了商丹地区蛇绿岩中广泛分布的主要造岩矿物之一,角闪石的主要特征组份、微量元素、晶胞参数、阳离子占位度等成因矿物学特点。并据此说明了该蛇绿岩中的角闪石属于区域正变质的产物;形成的物质来源具有同源性,原岩为超镁铁质-镁铁质的岩浆岩和火山熔岩;形成的热力学条件基本相同,变质程度为绿帘角闪岩相或角闪岩相,变质温度为610℃左右,压力大于5×10~8Pa。 此外,根据商丹地区蛇绿岩中角闪石成因矿物学特征之相同性所提供的信息表明,东秦岭蛇绿岩带是华北和扬子两个板块俯冲、碰撞的构造边界变质带。     

秦岭造山带与渭河地堑地电结构研究

秦岭造山带作为典型的陆内复合造山带,发生过强烈的构造变形,与北部的渭河地堑形成独具特色的盆山构造体系,目前其深部结构状态与盆山耦合响应缺乏深层动力学过程的理解,为此以跨越秦岭造山带、渭河地堑布设一条170 km的大地电磁测深剖面,通过宽频带和长周期大地电磁观测,构建秦岭造山带和渭河地堑深部地电结构,研究结果表明:1)秦岭造山带存在多重叠置的巨厚岩石圈,南秦岭与北秦岭地壳尺度存在明显的结构化差异; 2)扬子地块向北楔入到南秦岭岩石圈地幔中,南、北秦岭之间在上地幔存在低阻条带痕迹表明了楔入作用的前缘位置; 3)渭河地堑存在巨厚的沉积盖层,厚度由南向北逐渐减薄,由南侧的7~8 km减到北侧的3~4 km。渭河地堑下地壳至上地幔区域分布的两个低阻块体表明其岩石圈存在明显的电性差异,这种差异性的存在表征了华北地块南向挤压作用背景下软流圈上涌的贡献。     

东秦岭的地球物理、构造分带特征及演化

东秦岭构造演化及地质成矿比较复杂,在认识上还存在分歧.笔者从板块构造学、地球物理学、事件地层学等多学科观点出发,提出了一些新的看法.东秦岭发育的区域性深大断裂主要有9条,它们均具有多期次、长期性活动的特征;垂直板缘构造带走向,从北向南可划分出低变质变形带、强变质变形混杂带、刘岭复理石推褶构造带、大别地块、断褶推滑构造带等五个地质构造带;东秦岭的地质构造发展演化经历了7个阶段,即华北、杨子板块形成、漂移阶段;华南板块形成阶段;板缘增生带形成阶段;板块对接阶段;剪切走滑阶段;板块挤压推覆阶段以及断块掀斜阶段.     

我国的一些造山带的侧向挤出构造

尽管大陆只占地球表面的三分之一,但是人类生活在大陆上,大部分资源也来自于大陆,因此大陆构造研究有特别的意义,我国的地质前辈们为此做出了重要的贡献。然而,陆壳具有高度的非均质性,因此大陆构造要比大洋构造复杂的多,认识其演化规律极其困难,但是人类正在通过不同的途径朝这个目标前进。地块的侧向挤出是大陆构造的主要形式。尽管大规模的地块侧向挤出是否发生在青藏高原主体存在很大的争议,但是有证据显示地块的侧向挤出广泛地发生在青藏高原周边以及我国其它的一些造山带内,呈现出不同的规模、位移量和变形特征。位于滇西三江断裂带内的兰坪-思茅盆地在印度和华南第三纪的压扭性相互作用下向南挤出; 沿喜马拉雅西构造结发生的地块侧向挤出形成于早第三纪印度与欧亚大陆之间的南北向碰撞,最新的挤出地体是塔里木盆地; 雪峰地块向南的侧向挤出受控于华南地区北西-南东向区域性扭性构造作用; 沿扬子地块北缘发生的地块侧向挤出形成于扬子地块与秦岭造山带中生代晚期的南北向挤压,造成四川盆地发生向西的侧向挤出; 沿秦岭-大别山发生的地块侧向挤出发生在中生代,经历了超高压变质作用的下地壳随扬子地块的挤入向东运动,最后在桐柏-大别山隆升到地表,而中上地壳包括留凤关复理石沉积和碧口地块向西挤出。桐柏-大别山和青藏高原均形成于大陆的碰撞,地壳都曾发生过大规模的增厚。因此,有理由相信青藏高原的下地壳和桐柏-大别山的下地壳结构和构造是一样的,要研究两者物质组成和赋存状态以及运动和变形特征可以互相参考和借鉴。例如： 5·12汶川大地震的发生引发了对高原下地壳流变的关注和争论。上述桐柏-大别山中生代下地壳的侧向挤出就是通道流,由此证明青藏高原下地壳通道流是存在的; 而青藏高原下地壳和桐柏-大别山一样,一定是由壳内花岗岩、活化的前寒武结晶基底、变质核杂岩以及混入的上地幔物质组成。     

华南大陆东部若干构造问题的思考

华南大陆的结构、属性、过程与动力学一直是地质学家关注的热点。本文以钦杭构造带东段为主要研究地区,通过精细的构造解析、变质变形研究、年代学分析,结合反射地震剖面,探讨了华南大陆东部几个科学问题。（1）江南造山带形成于新元古代华夏板块与扬子板块的“软碰撞”作用,可划分为扬子板块南缘、扬子—华夏汇聚带和华夏板块北缘3个构造单元,江南断裂带和武夷山—遂昌断裂带分别为江南造山带的北界和南界。（2）扬子—华夏板块汇聚带由多个小板块拼合而成,其间有多条缝合带,大约900 Ma开始汇聚,760 Ma全面闭合,850~780 Ma为活动高峰期,具有递变式的汇聚拼合过程,由南向北发展,先斜向俯冲,后右旋走滑,最晚集中在中部活动。（3）华南大陆东部为中生代奠定的构造格架,主要构造为一系列北东走向褶皱和逆冲断层,大量地壳范围内的叠瓦状逆冲推覆构造,由南向北逆冲,可下切到中—下地壳。（4）华南大陆燕山晚期区域性伸展构造广泛发育,存在“华南热隆”构造,震旦系内的滑覆构造典型,同期大规模岩浆活动、火山活动和大规模的热液成矿。（5）华南大陆构造演化为：850 Ma扬子—华夏板块递进式汇聚,760 Ma全面拼合,江南造山带形成;600 Ma华南大陆盖层发育;430 Ma钦杭构造带受南部构造影响;220 Ma钦杭构造带受北部远程构造影响;160 Ma逆冲推覆构造产生;140 Ma大规模伸展,构造-岩浆-成矿关系密切;随后江南持续隆升,华南强烈热隆。     

长江中下游地区中生代陆内构造作用与成因分析

长江中下游地区多期构造叠加、复合联合作用明显,中生代以来地壳运动频繁、构造活动强烈,地表为桐柏-大别造山带,九岭-江南隆起带,其间为对冲样式构造组合的长江复合构造带。大别造山带前陆深地震反射剖面揭示长江中下游深部为“双鳄鱼构造”状态,大量前陆断褶带的物质被掩盖在大别造山带之下,岩片叠置、断裂交错的镶嵌构造极为发育,下地壳切过莫霍面向北俯冲,是后期岩浆的活动通道和就位空间。综合地球物理剖面揭示下扬子地区南北岩石圈结构差异明显,上地壳南北对冲构造发育;下地壳为向北倾斜的构造带,北部仍向南逆冲,南部切过莫霍面向北俯冲。长江中下游地区上述构造的形成受控于长江陆内异化带的作用,该带是一条陆内岩石圈规模的向北倾斜的破裂带,发生在中国大陆形成之后,不受早期板块界线的控制,是岩石圈规模的大陆异化、物质重建、结构重组的产物;主要结构特征为上地壳对冲式逆断层组合,中地壳为水平流变层,下地壳切过莫霍面由南向北俯冲;形成过程是印支晚期-燕山早期中国陆内近南北向挤压,地壳破碎,岩石圈加厚;燕山晚期大规模伸展拉张,岩浆活动,壳幔混熔。特殊成因机制和演化过程的综合效应是长江陆内异化带的地质内涵。深部物质沿长江陆内异化带上升,在上部地壳内多期叠加构成的构造格架中就位,岩体形态在深部近东西向呈带状,中部状态复杂,浅表受控于多种构造组合形式,见空即灌。     

苏鲁造山带地壳上地幔结构层析成像研究

扬子与华北板块在三叠纪的俯冲碰撞形成了著名的苏鲁超高压造山带,其板块碰撞接触关系一直是热点问题.利用国家台网中心64个省台记录的1 079个近震事件的10 922个P波到时和251个远震事件的11 931个P波到时数据,采用远近震联合反演的层析成像方法对苏鲁地区进行了地壳上地幔速度结构反演.结果显示,研究区内两个低速异常区分别对应山东半岛西部的华北板块地幔上隆区和壳幔相互作用强烈的长江中下游成矿带地区.在地幔300 km深度之下出现的高速异常体可能代表了早中生代扬子与华北板块碰撞之前俯冲拆沉的古特提斯洋板块.传统观点的扬子板块岩石圈向北俯冲不明显,华北板块表现为向东南俯冲的高速特征.华北板块俯冲以苏鲁造山带中部的北纬35°为界,分为南北两种俯冲样式.北部俯冲不明显,华北板块停滞在郯庐断裂带以西;南部则表现华北板块向东南陡倾俯冲到苏鲁造山带之下.      

西秦岭造山带泥盆纪沉积地质学和动力沉积学研究:古地理、地层层序及构造演化

晚加里东到早海西期，西秦岭北带存在一较大规模的造山带，泥盆纪的古地形呈北高南低的特征。持续的海侵由南向北侵进、中泥盆世由于北秦岭造山带的向南仰冲，形成同造山的前陆拗陷盆地。南秦岭裂陷槽是早古生代小洋盆的残余海槽。西秦岭造山带泥盆纪的地层层序分为海平面变化控制型层序（ＳＣ型）、基底构造控制型层序（ＴＣ型）和复合型层序（ＳＴＣ型）三种类型。ＳＣ型层序发育于中秦岭微板块的小型克拉通盆地，ＴＣ型层序发育于同造山盆地和相邻的前隆（反弹）带，ＳＴＣ型层序是造山作用和造山过程的沉积响应。秦岭造山带加里东－早海西期碰撞－造山作用过程较为复杂，北秦岭造山带是由秦岭微板块与华北板块斜向和不规则边缘碰撞形成的，是一个发育不成熟和不均一的造山带，碰撞和造山由西向东，造山作用在西秦岭表现显著；南秦岭洋盆的闭合是秦岭微板块和扬子板块的斜向碰撞形成的，具闭合不碰撞和碰撞不造山的特征，闭合和碰撞由东向西。晚海西－印支期，秦岭进入再生盆地发育阶段。再生盆地于印支－燕山期闭合并造山。     

秦岭复理石的古地理与板块运动

秦岭发育一条近东西走向的复理石带,其沉积时限约为古生代末至中生代初。下述证据表明,这些复理石是扬子板块北侧活动大陆边缘的产物:(1)该复理石带位于华北板块与扬子板块的缝合线以南;(2)岩相及古生物特征表明,与复理石整合接触的下伏地层为扬子型;(3)由北向南的古水流资料表明,复理石带北侧曾存在提供碎屑的物源区,那里现存的一系列活化基底块体可能即为古老岛陆的残余;(4)复理石中夹有若干层火山碎屑岩,暗示了那些岛陆与向南的板块俯冲有关。需要强调的是,秦岭现今构造倒向是向南逆冲及推覆的结果。这一现象可用板块俯冲方向倒转(Plate flip)解释,即,中三叠世以前,扬子板块以北的古特提洋壳向南俯冲,形成活动大陆边缘,中三叠世以后,洋壳消减殆尽,大洋彼岸的华北板块与扬子板块对撞,并逆冲至后者之上,形成秦岭。     

西秦岭造山带泥盆纪沉积地质学和动力沉积学研究:古地理、地层层序及构造演化

晚加里东到早海西期,西秦岭北带存在一较大规模的造山带,泥盆纪的古地形呈北高南低的特下。持续的海侵由南向北侵进。中泥盆世由于北秦岭造山带的向南爷冲,形成同造山的前陆拗陷盆地。南秦岭裂陷槽是早古生代小洋盆的残余海槽。