喜马拉雅碰撞造山过程：变质地质学视角

本文从变质地质学视角出发，介绍了喜马拉雅造山带的研究意义、地质概况和近年来作者在喜马拉雅碰撞造山过程研究中的进展。喜马拉雅造山带是威尔逊旋回中陆陆碰撞造山带的典型代表，从中揭示的大陆碰撞造山过程、规律及效应，可为探索地球从古至今的碰撞造山带演化研究所借鉴。其中，大陆碰撞造山机制的研究是其核心内容。大陆碰撞造山机制存在临界楔和隧道流两种端元模型之争，其分别对造山带核部高级变质岩折返的P T t轨迹和时空演化序列进行了不同的预测。上述争议可通过研究喜马拉雅核部高级变质岩（高喜马拉雅）的P T t轨迹和折返过程来限定，据此可将喜马拉雅碰撞造山过程划分为三个演化阶段。阶段一：60～40 Ma，软碰撞期，造山带地壳加厚至约40 km并发生小规模部分熔融，这些早期地壳加厚记录大多已被剥蚀，零星保存于前陆飞来峰和北喜马拉雅片麻岩穹隆中；喜马拉雅山从海平面以下抬升至>1000 m。阶段二：40～16 Ma，硬碰撞期，造山带地壳加厚至60～70 km，发生大规模高级变质和深熔作用，高喜马拉雅内部的三个次级岩片沿着“原喜马拉雅逆冲断层”、“高喜马拉雅逆冲断层”、“主中央逆冲断层”顺序式向南挤出，形成了现今喜马拉雅造山带的核部主体，地壳堆叠使喜马拉雅山快速隆升至≥5000 m。阶段三：16～0 Ma，晚碰撞期，造山带山根榴辉岩化发生局部拆沉，但大陆汇聚仍在持续、造山带尚未发生垮塌，小喜马拉雅折返、前陆盆地形成，喜马拉雅山达到和维持现今平均高度~6000 m。因此，喜马拉雅生长过程的一级次序是顺序式向南扩展的，受控于临界楔模型，而隧道流只起次级作用。山根深部热流过程对造山带的地壳结构和地表高程有巨大的改造作用。未来对喜马拉雅造山带的变质地质学研究可能存在以下几个关键科学问题：① 喜马拉雅极端变质作用与重大碰撞造山事件的关联；② 喜马拉雅稀有金属成矿与接触变质作用的关联；③ 喜马拉雅变质脱碳作用与大陆碰撞带深部碳循环和通量。     

马拉山穹窿的活动时限及其在藏南拆离系-北喜马拉雅片麻岩穹窿形成机制的应用

本文报道吉隆北喜马拉雅地区马拉山穹窿核部浅色花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb和白云母激光40Ar/39 Ar年代学研究.花岗岩U-Pb年龄显示,穹窿核部浅色花岗岩岩浆活动(深熔及侵位)发生于～30Ma至～17Ma,其中最年轻的U-Pb年龄(17Ma)以及花岗岩白云母40Ar/39Ar年龄(17～15Ma)指示了马拉山穹窿的最后岩浆侵位时间及可能的穹窿冷却事件.已有研究表明,北喜马拉雅片麻岩穹窿带(NHGD)与藏南拆离系(STDS)中浅色花岗岩具有相似的最早侵位年龄,即～35 Ma,而STDS下盘U-Pb年龄老于35Ma的浅色花岗岩为增厚地壳重熔成因,表明北喜马拉雅在 ～35Ma地壳构造体制由挤压转为伸展,并暗示在始新世-渐新世转换期可能存在一更广泛意义的地质事件.～35 Ma以前增厚导致中下地壳部分熔融,形成中下地壳渠道流,渠道流活动触发增厚造山楔的垮塌,形成STDS.STDS的伸展减薄引发更大规模浅色花岗岩侵位,花岗岩底辟作用形成了NHGD,本文最年轻U-Pb年龄及40Ar/39Ar年龄(17～15Ma)即代表马拉山的底辟与穹窿作用,之后的构造体制由东西向伸展所取代(始于～13Ma).     

沂沭断裂带晚白垩世-早古新世左行走滑的低温年代学约束

沂沭断裂带晚白垩世地层中保留大量的左行压剪的几何学与运动证据,左行活动时限为晚白垩世—古近纪。取自4条主断层的不同部位断层泥及断层碎裂岩的磷灰石裂变径迹年龄,远小于周围未发生变形的地层年龄,构造活动使得断层带物质的磷灰石裂变径迹完全退火。通过相关软件对不同磷灰石裂变径迹数据模拟,显示在70~60Ma前及约10Ma开始出现快速抬升(冷却)。综合分析认为,沂沭断裂在70~60Ma经历过较大规模左行挤压活动。约10Ma的快速抬升事件,具有区域性,可能与青藏高原约10Ma的快速伸展有关。     

2006 年度地质学科项目受理与评审工作综述

2006年度地质学科共受理各类项目953项.其中面上项目831项,重点项目51项,国家杰出青年基金57项,海外青年学者合作基金7项,创新研究群体2项,重大研究计划项目5项.     

青藏高原东南部新生代构造年代学框架

表 1　南迦巴瓦地区东喜马拉雅构造结、哀牢山 -红河构造带构造岩Ａｒ Ａｒ年龄测试结果地区位置及岩性样号测试矿物主坪年龄 /Ｍａ南迦巴瓦地区东喜马拉雅构造结东久 -米ＺＤＪ-1角闪石 60 .60± 0 .3 3林左行走ＺＰＬ角闪石 5 9.2 1± 0 .2 0滑带、糜 14角闪石 61.99± 0 .48棱状角 19角闪石 60 .46± 0 .3 1闪　　岩东久 -米林ＰＤ 7角闪石 2 2 .69± 0 .16走滑带糜棱ＰＤ 4角闪石 2 3 .13± 0 .0 7状角闪岩 11白云母 2 3 .3 3± 0 .14(角闪石 )花岗岩(白云母 ) 2 2角闪石 13 .2 8± 0 .0 918白云母 13 .3 9± 0 .0 8西边界后Ｚ48绢云母 …     

中国造山带研究的回顾和展望

本文简要回顾了20世纪50年代以来中国地质学家在研究显生宙陆（板）缘造山带或古大陆边缘造山带中所取得的进展：多数巨型造山系经历了多阶段古洋盆形成和消亡，陆块碰撞演化历史；离散大陆边缘多样性；洋盆产出环境和消减 迁移多样性。近20年来我国学者加强了造山带三维变形运动学研究，提出了多层次滑脱叠置构造，剖面上、平面上的楔入构造等重要新认识。最后指出中国大陆造山带今后研究热点和展望。     

中国西部新生代岩石圈汇聚和东部岩石圈离散的耦合关系与古环境格局演变的探讨

本文从印度大陆与亚洲大陆新生代碰撞前缘的多阶段构造变形与隆升过程,对比了我国南海北部大陆边缘盆地,东部渤海湾盆地的构造-沉积-岩浆事件,它们在时间上具准同时性,表现在两大陆碰撞构造变形和抬升的高峰时期正好与盆地伸展、拉张,快速构造沉降时期相对应;当构造转入相对稳定(松弛)阶段,表现为高原剥蚀夷平,岩浆活动频繁,盆地构造沉降速率减缓阶段.青藏高原多阶段构造-岩浆事件还与我国季风形成和发展以及全球新生代3次变冷事件具某种对应联系,认为深部地幔脉动上涌的热力效应可能是诱发高原季风,行星西风增强,高纬度降温的驱动力之一.它和高原地形增高引发大气热机效率增大起着互补作用,使青藏高原成为诱发我国大气环流变化的启动区.     

东喜马拉雅南迦巴瓦构造结的构造格局及形成过程探讨

东喜马拉雅南迦巴瓦构造结的构造格局主要由两类不同的构造形式组成, 一类为早期韧性挤压、走滑变形体系, 表现为构造结内部的近南北向缩短、西边界的左行走滑和东边界的右行走滑, 可能是印度与欧亚大陆碰撞后, 印度大陆向欧亚大陆的楔入所致, 其变形变质峰期为62~60, 23和13 Ma. 另一类则是以南迦巴瓦峰为中心的同心状外倾高角度韧脆性正断层体系, 可能是后期快速隆升形成的垮塌构造, 正断层作用的开始时代约为7.3~6.3 Ma.     

富蕴地区阿尔泰造山带有限应变测量和应变恢复

本文采用褶皱等倾线法，砾石三维应变和S－C夹角等应变测量方法，对富蕴地区阿尔泰造山带一个50km的剖面进行了系统的有限应变测算，得出其顺层缩短和剪应变剖面图，测量结果表明，该剖面褶皱压扁的顺层缩短最高达78％，断层处的剪应变（γ）最大可达8左右，三维应变分析和Finn图解表明该区应变主要为平面应变，断层活动为简单剪切，利用分段积分和正态曲线恢复方法对剖面的缩短和剪切进行应变恢复，结果表明该剖面由原宽为267.2km的原始剖面经缩短和剪切而形成。     

北喜马拉雅穹隆带雅拉香波穹隆的构造组成和运动学特征

雅拉香波穹隆构造位于北喜马拉雅穹隆带,由上、下两个拆离断层分割成3个构造层。下拆离断层以韧性变形为主,其下的糜棱状片麻岩和花岗岩体形成穹隆核部即下构造层;上拆离断层以脆性变形为主,其上为低级变质的西藏沉积岩系及基性岩墙群(上构造层);千糜岩和糜棱状片岩构成上、下两拆离断层间的中构造层。穹隆构造内经历3期运动,第1和第2期的线理具有统一的北北西—南南东倾伏向,前者仅保存于局部下构造层,代表上盘向南南东的运动学特征,为早期构造变形,成因尚待查明;第2期为穹隆内主导线理,代表穹隆统一的上盘向北北西的运动。第3期低透入性线理向穹隆外侧倾伏,代表垮塌下滑运动。雅拉香波穹隆下构造层与高喜马拉雅岩系相似,下拆离断层为主拆离断层,中构造层可能为西藏沉积岩系底部经拆离作用形成,所以下拆离断层可能是分割高喜马拉雅结晶岩系与西藏沉积岩系的藏南拆离系在北喜马拉雅的出露。雅拉香波穹隆早期(距今14.5Ma±)可能经历了沿藏南拆离系的北北西向拆离,后期(距今13.5Ma±)因岩浆底辟和剥蚀反弹而发生穹隆作用。