四川省大地构造单元划分及其基本特征

四川省大地构造演化研究已有百余年的历史,不同时期、不同学派在不同的尺度上提出了不同的大地构造单元划分方案,其中仍存在诸多争议。本文结合近30年来四川省特别是造山带地区开展的蛇绿岩和洋板块地层等调查和研究成果,以李廷栋所提出的洋板块地质学理念为指导思想,以区域主构造事件形成的优势大地构造相的时空结构组合和存在状态为基本原则,划分出秦-祁-昆造山系、勉县-略阳对接带、北羌塘-三江造山系以及扬子克拉通4个一级构造单元,包括11个二级构造单元和24个三级构造单元。     

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩带研究现状

新疆东准噶尔卡拉麦里蛇绿岩带是一条重要的蛇绿岩带,其所代表的古大洋是中亚古生代构造框架中一个非常重要的构造单元。对于该带归属何古板块之间的缝合带存在着截然不同的认识,对卡拉麦里蛇绿岩前身洋盆俯冲闭合年限也存在多种观点。根据对前人研究资料的综合,简要地论述了该断裂带是准噶尔洋俯冲消亡的遗迹,其闭合年限在350Ma左右。     

南天山古生代开合带特征及其讨论

中国南天山包括"中天山结晶轴"以南、塔里木盆地以北的天山地区.南天山古生代开合带初期是早古生代弧后盆地,经弧后扩张而发展成为有限洋盆,向西与哈萨克斯坦及吉尔吉斯斯坦境内的南天山洋连通,形成西宽东窄的楔形洋盆.在西部哈萨克斯坦境内洋盆发育较早,奥陶纪蛇绿岩分布较广;在中国境内奥陶纪仍为弧后盆地性质,含化石的奥陶系为浅海相-半深海相的碳酸盐岩及碎屑岩沉积.志留纪开始南天山弧后盆地逐渐扩张成洋,洋盆沿长阿吾子-巴伦台-库米什断裂(即称中天山南缘大断裂)向北俯冲削减,于早泥盆世末闭合,自中泥盆世开始为陆表海发展阶段.自石炭纪末,南天山全面遭受挤压抬升形成复杂的造山带,二叠纪开始南天山进入大陆演化阶段.根据古生代各个时期的构造属性,南天山可划分为11个次级构造单元.     

内蒙古贺根山蛇绿岩形成时代及构造启示

贺根山蛇绿岩位于兴蒙造山带北缘,发育完整的地幔橄榄岩、堆晶岩和基性熔岩组合,伴生有放射虫硅质岩,但贺根山蛇绿岩的形成时代一直存在争议,给兴蒙造山带北部构造演化阶段划分造成了很大障碍。锆石U-Pb年代学研究表明,贺根山蛇绿岩中辉长闪长岩(341±3Ma)和玄武岩(359±5Ma)结晶年龄为早石炭世早期,同时玄武岩继承锆石峰值年龄为晚泥盆世早期(375±2Ma),这些继承锆石呈短柱状、棱角状,生长环带宽缓,多为补丁状、平坦状,为典型的基性岩浆锆石,表明最迟在晚泥盆世早期洋壳物质已经开始形成。上石炭统格根敖包组火山岩与蛇绿岩局部呈喷发不整合接触,该组的晶屑凝灰岩夹层时代为晚石炭世(323±3Ma),提供了蛇绿岩构造侵位年龄的上限。因此,将贺根山蛇绿岩形成时代定为晚泥盆世-早石炭世,侵位时代为晚石炭世。侵入地幔橄榄岩中的部分基性岩脉时代为早白垩世(132±1Ma、139±3Ma和120±1Ma),它们含有大量继承锆石(144±1Ma~2698±25Ma),继承锆石峰值年龄密切响应了兴蒙造山带北部早白垩世之前复杂的岩浆及构造事件,这些基性岩脉是燕山期伸展环境下的岩浆产物,并非早白垩世蛇绿岩。结合前人的工作成果和区域岩浆岩、地层时空分布特征,建立了兴蒙造山带北部晚古生代构造演化历程:二连贺根山一线早泥盆世处于剥蚀阶段,中泥盆世陆壳拉张出现新生洋盆,晚泥盆世早期洋盆持续扩张形成新生洋壳,早石炭世晚期洋壳开始向北俯冲消减,并持续增生至西伯利亚活动陆缘,晚石炭世洋盆陆续闭合,部分已经构造侵位的蛇绿岩被晚石炭世火山岩不整合覆盖,贺根山蛇绿岩正是该洋盆的残余产物。     

新疆北部古生代构造演化的几点认识

最近的地质调查和研究资料揭示,新疆北部古生代存在"三块两带"的构造格局,并经历了复杂的洋陆转换过程。地质、地球物理和碎屑锆石年龄结果显示,准噶尔盆地南部应存在一个至少发育前震旦系的古老陆块;初步认为东准噶尔北自额尔齐斯构造带东南的玛依鄂博地区至南部的卡拉麦里构造带南界,整体为一增生杂岩体,西准噶尔自额尔齐斯构造带南缘至谢米斯台南缘亦为一增生杂岩体。提出新疆北部加里东运动表现为准噶尔-吐哈陆块、中天山陆块群、伊犁地块等拼合形成哈萨克斯坦板块的一部分。从新疆北部泥盆系建造组合和沉积环境演变视角,探讨了早古生代形成的哈萨克板块北部洋盆从早泥盆世开始,至晚泥盆世拼合,洋盆经历了逐渐变浅直至消亡的演化过程。结合区域地质调查资料,提出南天山为一巨大的增生杂岩体,代表了哈萨克斯坦板块与塔里木板块最后增生拼合的位置,亦是古亚洲洋在中国境内最后闭合的位置,闭合的时限为早石炭末期。在以上认识的基础上,提出新疆北部晚古生代构造演化的"三块两带"基本框架:即在统一哈萨克斯坦板块形成后,自北而南依次存在西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块、塔里木板块及其间的准噶尔洋盆和南天山洋盆。晚泥盆世哈萨克斯坦板块与西伯利亚板块完成增生拼贴;早石炭世末,塔里木板块与西伯利亚-哈萨克斯坦联合板块完成增生拼贴,古亚洲洋结束洋陆转换;晚石炭世至早二叠世,新疆北部进入后碰撞伸展至大陆裂谷演化阶段。     

祁连山蛇绿岩带和原特提斯洋演化

位于阿拉善地块和柴达木地块之间的祁连造山带记录原特提斯洋扩张、俯冲、闭合、大陆边缘增生和碰撞造山的完整过程。从南向北,祁连造山带发育有三条平行排列、不同类型的蛇绿岩带:(1)南部南祁连洋底高原-洋中脊-弧后蛇绿岩混杂带;(2)中部托勒山洋中脊型蛇绿岩带;(3)北部走廊南山SSZ型蛇绿岩带。南部南祁连蛇绿混杂岩带以拉脊山-永靖蛇绿岩为代表,为典型的洋底高原型蛇绿岩,是大洋板内地幔柱活动的产物,形成年龄为525～500Ma;中部托勒山蛇绿岩带沿熬油沟-玉石沟-冰沟-永登一线分布,为大洋中脊型蛇绿岩,蛇绿岩形成年龄为550～495Ma;北部蛇绿岩带包括弧前和弧后两种类型,弧前蛇绿岩以大岔大阪蛇绿岩为代表,形成时代为517～487Ma,反映初始俯冲/弧前扩张到弧后盆地的过程;弧后蛇绿岩以九个泉-老虎山蛇绿岩为代表,为典型的SSZ型蛇绿岩,是弧后扩张的产物,形成时代为奥陶纪(490～445Ma)。三个蛇绿岩带分别代表了新元古代-早古生代祁连洋演化历史不同环境的产物,对了解秦祁昆构造带原特提斯洋的构造演化过程有重要意义。蛇绿岩及弧火山岩的时空分布特征限定了原特提斯洋的俯冲极性为向北消减俯冲。     

中亚蛇绿岩带研究进展及区域构造连接

中亚地区分布着数十条不同时代和不同性南的蛇绿岩带,这些形成于早古生代或新元古代的蛇绿岩带由于受后期构造变动的强破坏,只在极少数地点保存良好。尽管出露分散,确定其时代和性质有一定困难,但其仍具极其重要的构造单元划分、对比和连接意义。在对比和讨论蛇绿岩带的连接时,应以微体化石给出信息为主,同时参考蛇岩下部组分的同位素年代学数据。讨论了新疆东北部邻区和西部邻区蛇绿岩带的时代和性质,以及这些蛇绿岩带的对此     

澜沧江缝合带吉岔蛇纹岩中闪长岩和俄咱辉长岩中锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

白济汛镁铁-超镁铁岩由吉岔蛇纹岩和俄咱辉长岩岩块组成,属澜沧江缝合带中的蛇绿岩块体.锆石SHRIMPU-Pb年龄测定表明,吉岔蛇纹岩(＞297Na)和俄咱辉长岩(303Ma)与金沙江缝合带中蛇绿岩的形成时间(300～294Ma)一致.说明金沙江缝合带和澜沧江缝带中的蛇绿岩,同为三江地区古特提斯洋盆扩张期形成的洋壳残片.     

西藏西南部达巴-休古嘎布蛇绿岩带的形成与演化

:该蛇绿岩带的岩体由地幔橄榄岩组成,主要岩石类型是方辉橄榄岩和纯橄榄岩,缺少典型蛇绿岩剖面中的洋壳单元.微量元素和稀土元素特征显示蛇绿岩形成于类似洋中脊的构造环境.笔者提出该区蛇绿岩来源于印度大陆北缘洋盆的洋壳碎片,这个陆缘洋盆与新特提斯洋主体的形成和演化准同步.洋盆的演化模式是:早三叠世,随着印度(冈瓦纳)大陆向南漂移,其北部边缘因引张裂解产生裂谷,于晚三叠世向东开口与新特提斯洋主体连通,洋盆初具洋壳性质,北侧形成阿依拉-仲巴微陆块.侏罗-白垩纪为洋盆洋壳演化期,处于类似洋中脊的构造环境.晚白垩世末洋盆开始闭合.在新特提斯洋板块向北俯冲消减过程中,阿依拉-仲巴微陆块、陆缘洋盆和印度大陆一起随着向北漂移,在印度大陆向北挤压作用下洋盆逐渐收缩以致最终闭合.     

西秦岭北缘早古生代天水—武山构造带及其构造演化

西秦岭北缘早古生代天水-武山构造带位于甘肃省东部天水地区,主要由寒武纪关子镇-武山蛇绿岩带、晚寒武世-早奥陶世李子园群浅变质活动陆缘沉积-火山岩系、奥陶纪草滩沟群岛弧型火山-沉积岩系以及加里东期岛弧型深成侵入岩体、俯冲-碰撞型花岗岩体等组成.关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩属于N-MORB型玄武岩,武山蛇绿岩中变质基性火山岩属于E-MORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分,形成时代大致在534～489Ma之间的寒武纪.李子园群火山岩主要形成于岛弧或与岛弧相关的弧前盆地构造环境,草滩沟群火山岩形成于与俯冲作用相关的岛弧环境.关子镇流水沟和百花中基性岩浆杂岩总体形成于中晚奥陶世(471～440Ma)古岛弧构造环境,同时发育加里东期俯冲型(450～456Ma)花岗岩类和碰撞型(438～400Ma)花岗岩类岩浆活动.西秦岭北缘早古生代古洋陆构造格局经历了从洋盆形成-洋壳俯冲消减直至陆-陆碰撞造山的板块构造演化过程.总体构造演化可划分为四个阶段:①晚寒武世古洋盆初始形成阶段;②早奥陶世洋盆初始俯冲阶段;③中晚奥陶世洋壳大规模俯冲与古岛弧发育阶段;④志留纪陆-陆或陆-弧碰撞造山阶段.     

新疆北部及邻区地质构造单元与地质发展史

新疆北部及邻区在区域构造上分属西伯利亚、哈萨克斯坦—准噶尔及塔里木三大板块，它们被两条时代不同（石炭—二叠纪、志留—泥盆纪）、规模宏伟的板块缝合构造带所分隔，缝合构造带与两侧板块有着密切的亲缘关系，却无隶属的“父子”关系，三大板块自元古宙发生解体裂移后，增生作用主要发生在早古生代，主要是依据各陆缘的不同特征分别形成岛弧或边缘海盆；进入晚古生代后，哈萨克斯坦—准噶尔板块与培里木板块已率先完成碰撞缝合，此时除斋桑—额尔齐斯—线尚有古亚洲洋残余外，绝大部分地区均进入陆内构造发展阶段，其主要构造活动是“手风琴式’的开合构造，形成一些裂陷槽、裂谷和上叠盆地。研究区内共分出１５个二级构造单元和４４个三级单元。     

新疆蛇绿岩就位机制

蛇绿岩是古代大洋岩石圈的残片 ,但它并不代表正常的洋壳 ,也不能无条件的与现代大洋进行对比。因为蛇绿岩形成环境具有多样性 ,既可以形成于大洋 ,也可以形成于洋中脊、弧后盆地、弧前盆地、岛弧、被动大陆边缘或小洋盆等。蛇绿岩可以形成于多种构造环境 ,在就位机制上也应存在多样化 ,依据新疆实际 ,将蛇绿岩分为 5种就位机制即 :克拉麦里型 (特提斯型 )、特克斯型 (环太平洋型 )、阔克萨勒型 (底辟型 )、唐巴勒型 (过渡型 )、西昆仑仰冲型 (特罗多斯型 )等     

雅鲁藏布江蛇绿岩的形成与日喀则弧前盆地沉积演化

雅鲁藏布江蛇绿岩被时代连续的日喀则群沉积覆盖及其形成时代(120-110Ma)与冈底斯弧开始发育的时代(115-100Ma)十分相近的事实使人们有理由提出:雅鲁藏布江蛇绿岩是否代表着印度板块与拉萨地块间的特提斯-喜玛拉雅洋残迹的疑问。根据近期的研究,笔者认为雅鲁藏布江蛇绿岩不是形成于三叠纪的特提斯-喜玛拉雅洋的残迹,而是特提斯-喜玛拉雅洋向拉萨地块俯冲的初期(阿普第-阿尔必期),由俯冲作用在冈底斯弧前地区引发的海底扩张作用形成的一种俯冲带上叠型蛇绿岩(supra-subduction zone ophiolites).至森诺曼期,弧前海底扩张作用停止,雅鲁藏布江蛇绿岩开始向南仰冲,在其南侧形成增生杂岩楔。仰起的蛇绿岩开始向日喀则弧前盆地提供蛇绿质碎屑,如冲堆组。森诺曼期-土仑期,盆地接受了一套深水复理石沉积,沉积物源部分来自南部边缘脊的蛇绿质碎屑,而大部分则来自北侧的弧火山岩和岩浆岩碎屑。森诺期-路坦丁期,盆地逐渐变浅,接受了浅海-滨海沉积,物源均来自北部的岩浆弧。至始新世末期,发育在盆地南侧的增生杂岩楔与印度板块发生碰撞,日喀则弧前盆地闭合。     

论俯冲增生杂岩带洋板块地质构造图编图思想与方法

对地质类图件编(填)图而言,合理厘定不同级别的编(填)图单元,是保证所编(填)图件质量的关键.俯冲增生杂岩带的物质组成,主要是来自洋盆不同构造环境下洋岩石圈的构造-岩石建造,可区分出洋脊建造(蛇绿岩)、深海平原建造、洋岛(OIB)-海山建造、洋内弧建造、海沟建造、源自洋岩石圈的高压-超高压岩石建造.另外,还有混入到俯冲增生杂岩带但不源自洋岩石圈,而是源自陆岩石圈的裂离地块建造、高压-超高压岩石建造、陆缘岩浆弧建造和楔顶盆地建造等.因此,查清并厘定出不同来源的地质体建造,是开展俯冲增生杂岩带编(填)图单元划分与图件编绘的基石.本文从区分出俯冲增生杂岩带内不同来源物质建造之科学目标为出发点,将它们的编图单元划分为3级:俯冲增生杂岩带(一级单元)、岩片(二级单元)、岩块和基质(三级单元).对各级编(填)图单元类型进行了具体划分和命名,规定了其代号、用色和岩性花纹的使用要求.简述了俯冲增生杂岩带构造形变的图面表达要求,强调俯冲期和碰撞期的构造变形是俯冲增生杂岩带的两大主期变形,必须合理编(填)绘.     

新疆西准噶尔达拉布特蛇绿岩E-MORB型镁铁质岩的地球化学、年代学及其地质意义

新疆西准噶尔地区是古生代经过俯冲-增生形成的复合造山带,该地区分布有多条蛇绿岩带,其中之一的西准噶尔达拉布特蛇绿岩被认为是最大的一条蛇绿岩带,可能代表了古亚洲洋壳的残余。本文的资料显示蛇绿岩带内的镁铁质岩呈现出N-MORB、E-MORB和似OIB的地球化学特征,通过对阿克巴斯套岩体中的浅色辉长岩LA-ICP-MS锆石年龄测定,获得达拉布特蛇绿岩E-MORB型镁铁质岩的年龄为302±1.7Ma。鉴于达拉布特蛇绿岩中E-MORB和似OIB型镁铁质岩成因的复杂性,结合前人研究成果,对辉长岩锆石U-Pb年龄所代表的意义存在两种可能性：（1）E-MORB型和似OIB型镁铁质岩可能是弧后盆地扩张后期的产物,代表蛇绿岩的年龄,其表明西准噶尔地区可能晚石炭纪还有洋盆存在;（2）E-MORB型镁铁质岩是蛇绿岩消亡阶段由于扩张脊和俯冲带碰撞作用而形成的弧前海山,形成时代晚于达拉布特主体蛇绿岩,但其成因与蛇绿岩的演化密切相关。本文侵向于第二种可能性,认为新疆北部晚石炭-早二叠可能仍存在活动陆缘,俯冲作用仍然存在,扩张脊俯冲形成的板片窗效应导致地幔楔、俯冲板片和沉积物等熔融促使基性岩浆向长英质酸性岩浆转变,从而引发了二叠纪大规模玄武质岩浆底侵,导致了该时期的构造-岩浆-成矿-造山作用的发生。     

蛇绿岩研究之检讨与反思:以“双沟蛇绿岩”为例

"双沟蛇绿岩"是笔者最早研究的蛇绿岩之一,位于云南哀牢山带。双沟出露的岩石有二辉橄榄岩、辉长岩、辉绿岩、斜长花岗岩、玄武岩、硅质岩等。辉长岩亏损LREE,锆石U-Pb年龄为362～328Ma。玄武岩具N-MORB和E-MORB的特征,锆石U-Pb年龄为249Ma。研究认为,"双沟蛇绿岩"可能产于陆间小洋盆或裂谷或裂陷槽背景。但是,双沟没有可信的深海沉积和混杂堆积的记录,虽然岩石组合类似蛇绿岩,地球化学也具有MORB的特征,暗示双沟可能不是一个典型的蛇绿岩。如果双沟不是蛇绿岩,则晚古生代的哀牢山带就不存在一个有一定规模的洋盆,也不可能存在大陆碰撞的记录。双沟不是蛇绿岩是什么?可能是造山橄榄岩(Orogenic peridotite)。造山橄榄岩与蛇绿岩的岩石组合类似,蛇绿岩的橄榄岩产于洋壳之下;造山橄榄岩产于陆壳之下。检讨双沟蛇绿岩的研究,反思蛇绿岩的概念。笔者认为,斯泰因曼的"三位一体"概念是合适的,1972年彭罗斯会议的决议是正确的,1996年怀柔会议构造学家对蛇绿岩概念的理解是对的。考虑到混杂堆积对于蛇绿岩的重要性,建议将混杂堆积也作为与蛇绿岩相伴的一个重要指标加进来。如果这个想法合适,则一个完整的蛇绿岩组合将由三个要素组成:1)岩浆岩(包括地幔岩、堆晶岩、侵入岩和火山岩,代表大洋岩石圈的物质组成); 2)深海沉积(代表洋盆顶部的物质组成); 3)混杂堆积(代表洋盆消失、陆块碰撞的构造产物)。蛇绿岩不同于其他岩浆岩,其研究需要特殊的方法和思路,明白这一点,蛇绿岩研究才能走上正轨。双沟蛇绿岩研究遇到危机,中国其他一些蛇绿岩也可能需要重新审视。因此,检讨双沟蛇绿岩,对反思蛇绿岩的研究具有一定的意义。     

The Intra-Pontide ophiolites in Northern Turkey revisited:From birth to death of a Neotethyan oceanic domain

The Anatolian peninsula is a key location to study the central portion of the Neotethys Ocean(s)and to understand how its western and eastern branches were connected.One of the lesser known branches of the Mesozoic ocean(s)is preserved in the northern ophiolite suture zone exposed in Turkey,namely,the Intra-Pontide suture zone.It is located between the Sakarya terrane and the Eurasian margin(i.e.,Istanbul-Zonguldak terrane)and consists of several metamorphic and non-metamorphic units containing ophiolites produced in supra-subduction settings from the Late Triassic to the Early Cretaceous.Ophiolites preserved in the metamorphic units recorded pervasive deformations and peak metamorphic conditions ranging from blueschist to eclogite facies.In the nonmetamorphic units,the complete oceanic crust sequence is preserved in tectonic units or as olistoliths in sedimentary melanges.Geochemical,structural,metamorphic and geochronological investigations performed on ophiolite-bearing units allowed the formulation of a new geodynamic model of the entire"life"of the IntraPontide oceanic basin(s).The reconstruction starts with the opening of the Intra-Pontide oceanic basins during the Late Triassic between the Sakarya and Istanbul-Zonguldak continental microplates and ends with its closure caused by two different subductions events that occurred during the upper Early Jurassic and Middle Jurassic.The continental collision between the Sakarya continental microplate and the Eurasian margin developed from the upper Early Cretaceous to the Palaeocene.The presented reconstruction is an alternative model to explain the complex and articulate geodynamic evolution that characterizes the southern margin of Eurasia during the Mesozoic era.     

对内蒙古贺根山蛇绿岩的新认识

本文将华北板块和中亚-蒙古陆块缝合带中前人划分的"贺根山蛇绿岩套"划分为三个不同组分、不同成因的岩系:以含金刚石和其它幔源矿物的变质橄榄岩系为主,包括堆晶杂岩在内的镁铁-超镁铁岩系;含放射虫硅质岩夹层的玄武岩系;上覆的火山-沉积岩系。根据地质学与年代学证据,可以认为蛇绿岩形成于晚泥盆-早石炭世。在此基础上,本文重点讨论了三个问题:(1)结合不同尺度的构造研究,将含金刚石等幔源矿物的超镁铁岩看作源自地幔转换带的幔源熔-流体,在软流圈底辟体上涌的背景下持续上升,在板块对接的过程中构造侵位的岩石。据此,对现有的蛇绿岩概念提出了补充;同时提出贺根山在板块汇聚过程未发生明显的俯冲和碰撞,而是通过拼贴的方式连为一体的;(2)贺根山具有OIB特征的玄武岩与朝克山MORB的对比,表明不同来源的多地块的存在及板块闭合时间的差异均反映了陆间小洋盆的特征;(3)将上覆在玄武岩系之上的火山沉积岩系看作洋盆最后充填的产物,反映了古亚洲洋闭合过程中小洋盆直接从洋壳转化为陆壳的过程,最后从时空角度进一步讨论了小洋盆闭合的特征。