华北陆块冈瓦纳大陆亲缘性的古地磁证据

通过对不同大陆寒武纪－奥陶纪磁性地层对比研究,确定了华北陆块早古生代位于南半球低纬度地区。世界各大陆块早古生代视极移曲线的相似性表明这一时期发生较快的真极移。将不同陆块的视极移曲线绕不同的欧拉极旋转,使之基本一致,便可重建寒武纪和奥陶纪世界各陆块的古位置。     

华南、华北板块古生物特征与演化

寒武纪,华北、华南板块同位于南半球,均为冈瓦纳古大陆的一部分,三叶虫化石带基本相同,并能逐层对比。奥陶纪至石炭纪,华北板块位于北半球,华南板块位于南半球,二者地层、古生物有明显的差别。二叠纪,两者均位于北半球的赤道附近,气候炎热,植物茂盛,有利于煤层的形成。三叠纪,两者某些动物群混生。侏罗纪至白垩纪,动物群基本相同或相似。三叠纪,华南板块和华北板块碰撞,早侏罗世,完全拼合。     

古生代与三叠纪中国各陆块在全球古大陆再造中的位置与运动学特征

在尊重比较可靠的、测试精度较高的地块古地磁数据,重视生物古地理与地质构造演化史的相似性和协调性等原则的基础上,笔者编制了中国大陆及邻区各陆块古生代和三叠纪的古地磁数据表,并采用类似的比例尺,将中国各陆块放到相应的全球古大陆复原图上去。由此可以清晰地看出,在古生代早期全球各大陆的主要部分都位于赤道附近及南半球,大致表现为沿纬度、呈东西向排列的特征,中国及邻区的小陆块群在古生代始终都处在劳伦大陆、西伯利亚与冈瓦纳大陆之间;随着西伯利亚大陆的快速北移,在劳伦大陆与冈瓦纳大陆的西部地区发生南北向拼合,亚皮特斯洋和里克洋的消亡,到古生代晚期形成统一的泛大陆;而冈瓦纳大陆的东部(澳大利亚和印度等）则逐渐向南移动、离散,地壳张开,构成古特提斯洋;中国及邻区的小陆块群则一直处在古特提斯洋中,保持离散状态,总体上缓慢地向北运移,并逐渐转为近南北向的排列方式,石炭纪到三叠纪才在天山-兴安岭、昆仑山、秦岭-大别、金沙江和绍兴-十万大山等地段发生一系列局部性的陆陆碰撞,使中国大陆地块的大部分逐渐并入欧亚大陆。     

华南、华北板块古生物特徵与演化

寒武纪．华北、华南板块同位于南半球，均为冈瓦纳古大陆的一部分。三叶虫化石带基本相同，并能逐层对比。奥陶纪至石炭纪，华北板块位于北半球?华南板块位于南半球，二都地层、古生物有明显的差别。二叠纪，两者均位于北半球的赤道附近。气候炎热，植物茂盛．有利于煤层的形成。三叠纪。两者某些动物群混生。侏罗纪至白垩纪．动物群基本相同或相似。三叠纪．华南板块和华北板块碰撞．早侏罗世。完全拼合。     

新疆及周边古地磁研究与构造演化

新疆古地磁研究始于1979年,20年来通过对塔里木、准噶尔、昆仑山等地区的古地磁研究,获得了古生代—新生代塔里木板块、准噶尔板块和青藏板块古地磁极移曲线和古纬度资料。震旦纪以前塔里木板块尚未形成,晚震旦世在赤道附近各地块才联合成塔里木板块的主体部分。后经历了两次快速北移,一次快速南移。准噶尔板块早古生代为一个独立的微板块,在晚古生代与哈萨克斯坦板块联合成一体,组成了哈萨克斯坦-准噶尔板块;塔里木板块震旦纪时还属冈瓦纳大陆的一个组成部分,早古生代逐渐脱离了冈瓦纳大陆,快速向北漂移,晚古生代早期与准噶尔板块首次在东部碰撞,成为劳亚大陆南缘的一个增生体。将介于劳亚大陆和冈瓦纳大陆之间的古陆体,称之谓华夏古陆群。晚古生代末—中生代早期,华夏古陆群先后增生到劳亚大陆南缘;早古生代早期古特提斯洋尚未形成,诸地块处于冈瓦纳大陆范围内,位于南半球的赤道附近。在中-晚志留世,这些地(板)块才快速向北漂移,由于洋扩张,形成了古特提斯洋,构成了三大陆块群夹两个大洋的古地理格局;二叠纪是特提斯构造演化关键时期,晚侏罗-早白垩世昆仑地块与柴达木地块和塔里木地块发生碰撞,联合成一体。早侏罗世早期柴达木地块等与塔里木地块发生碰撞联合,造成了古特提斯洋消亡。早侏罗世中期,开     

泛华夏大陆群与东特提斯构造域演化

本文以板块构造理论为基础,根据全球各大陆陆块和微陆块的相对亲缘性、统一性和独立性,提出晚前寒武纪末一早古生代初泛大陆解体后,整个古生代期间,全球大陆可划分为三大陆块群,即冈瓦纳大陆群、劳亚大陆群,和泛华夏大陆群。论述了三大陆块群,特别是泛华夏大陆群的形成演化及其作为独立大陆群存在的统一性。指出泛华夏大陆群的独立性和统一性表现在:①早古生代末,扬子、华夏(包括黄海一东海一南海古陆)、中朝、柴达木、塔里木、昆仑一北羌塘一昌都一印支等陆块曾一度拼贴在一起,形成统一的大陆;②晚古生代中晚期形成独立的华夏植物群区系;③晚古生代末一早中生代,泛华夏大陆群主体部分的扬子一华夏和中朝陆块向西运移楔入,导致其南北两侧古特提斯洋的同步消亡和全球泛大陆的最终形成。泛华夏大陆群的形成演化历经了晚前寒武纪末一早古生代初各陆块的裂离、割据;早古生代末的拼贴、统一;晚古生代的再次分裂和晚古生代末一早中生代与南北大陆群拼贴4个发展阶段。同时指出在东特提斯构造域内,古特提斯既表现出对原特提斯的继承性,又有新生性;中特提斯不是古特提斯的延续和发展,它是标志泛大陆裂一聚巨旋回演化中另一旋回的开始。最后讨论了显生宙地球上大陆由南聚北散到北聚南散,陆块在总体上向北漂移中旋转、裂、聚和泛大陆重组和立即又解体的可能的动力学机制,即地球内部物质向南半球运移,南半球膨胀,促使泛大陆解体。地球内部物质的南移又迫使软流层物质向北运动,驱动大陆碎块北上。蠕动的软流层中,除具有垂向环流的对流环外,还具有大小不等的水平涡旋运动。正是巨大的水平涡旋运动导致了陆块的旋转、会聚(泛大陆形成)和很快脱离涡旋体面离散(泛大陆解体)。     

保山地区的冷水腕足类Stepanoviella动物群的发现及其地质意义

本文详细描述了保山、施甸、永德地区中、晚石炭世丁家寨组冰成岩及上覆盖层中的冷水腕足类Ｓｔｅｐａｎｏｖｉｅｌｌａ动物群１６属２０种，并与印度次大陆、澳大利亚及西藏珠穆朗玛峰、申扎等地区的Ｓｆｅｐａｎｏｖｉｅｌｌａ动物群作了对比。Ｓｔｅｐａｎｏｖｉｅｌｌａ动物群是中、晚石炭世发育于冈瓦纳古陆北缘的一个冷水习性的腕足类动物群。在中石炭世－晚石炭世早期由于冈瓦纳古大陆发生了冰川，周缘海域地区海水温度较低，Ｓｔｅｐａｎｏｖｉｅｌｌａ动物群在冷水环境中发育繁衍，到晚石炭世晚期，古大陆冰川消失，海域水温回升，该动物群消亡。丁家寨组中Ｓｔｅｐａｎｏｖｉｅｌｌａ动物群的发现，再一次说明了澜沧江结合带以西的滇西地区中、晚石炭世位于南半球，属于冈瓦纳古大陆的一部分，地层对比及沉积环境表明本区与西藏珠穆朗玛峰北和藏北申扎、日土地区，都同处于冈瓦纳古陆北缘大陆架部位。     

地轴倾斜与大陆板块漂移

众所周知 ,地轴是倾斜的 ,倾角达 2 4°。地轴为什么会倾斜 ?一直是科学家所关注的问题之一。在回答这个问题上 ,各种假说很多 ,其中“陨星撞击说”较为流行 ,但笔者通过研究认为地轴倾斜的主要原因是南半球大陆板块向北半球漂移的结果。由于南半球大陆板块不断向北半球漂移 ,造成北半球负荷较重 ,使北半球地轴下沉 ,形成向南倾斜的地轴。通过计算 ,南半球与北半球大陆板块的面积之比约为 3∶5,这正好与地轴倾角 2 4°基本相符。从地球演化历史来看 ,地轴在早期是直立的。2亿年前的联合古陆 ,基本都分布于中、低纬度和赤道附近 ,分布在南、…     

扬子古大陆与澳大利亚古大陆新元古代层序对比和古大陆再造

扬子古大陆与澳大利亚古大陆的新元古界均由３～５个向上变浅的层序组成，层序与构造地层结构转换面的特征对比和古陆拼合表明，新元古代时期扬子古大陆位于澳大利亚古大陆北侧，其东南边缘与澳大利亚古大陆东缘可能处于同一被动大陆边缘构造环境，它们所经历的挤压、拉张、沉降过程与晚元古代Ｒｏｄｉｎｉａ超级古大陆的形成、分裂、移离有密切关系。     

扬子地区晋宁期板块构造的探讨

扬子地区在晋宁造山期(1.05—0.85 Ga)发生过板块俯冲活动,其活动模式为青康滇古大洋板块向东南扬子古大陆板块俯冲,浙赣粤古大洋板块向西北的扬子古大陆板块俯冲。两个不平行的古大洋板块相对俯冲所产生的合应力,造成扬子古大陆板块朝北北东向移动,而与华北古大陆板块发生碰撞。     

探测地壳深部的信息——联邦德国大陆超深钻计划(KTB)简介

联邦德国大陆超深钻计划总投资力4.5亿西德马克。钻孔位于巴伐利亚州Oberpfalz。与其它深钻不同的走,该钻孔选在中欧海西褶皱带南缘、毗邻阿尔卑斯造山带的一条主缝合带上。钻探的中心任务是打一口深度为5km的试探钻孔及一口深度为14km的主钻孔。钻探的总目标是,调查与评价深部大陆地壳的物理与化学条件,以了解大陆地壳的结构、成分、动力学,演化及正在进行的过程与古过程,KTB重点研究大陆中一下地壳。主要研究方面包括:(1)记录大陆地壳现在的热动力状态,评价目前正在进行的过程;(2)研究大陆地壳的成分梯度与不连续性;(3)研究大陆地壳内的传递现象、传递机制及传递过程;(4)重建古条件与古过程;(5)研究大陆下地壳的性质及与之有关灼大陆地壳的结构、流变性质和构造演化;(6)建立一个长期的深部地壳实验室和观测站。     

基于MapInfo的古大陆再造软件的开发和应用

古大陆再造是指根据古地磁和其他依据 ,将推断出的古大陆当时的位置和方位表示在图上 ,形成古大陆再造底图。它将再现以大陆地壳为代表的刚性块体在地球表面上的旋转运动 ,因而涉及球面几何 ,如有限旋转与欧拉定律等的运用 ,是较复杂的技术。在计算机技术出现后 ,最早的古大陆再造图是E .Bullard (196 5 )利用计算机做出的冈瓦纳超大陆拼合图。自 2 0世纪 80年代至今 ,C .R .Scotese等开发了中、小型计算机软件系统 ,做出了不断完善的自古生代以来的全球古大陆再造系列图 ,并已成为广泛使用的底图。我国古大陆再造研究始于 80年代。微机成…     

寒武纪全球板块构造与古地理环境再造

基于古地磁数据对寒武纪全球古板块进行再造,并叠加更新的寒武纪全球大地构造背景和岩相古地理分布等要素,编制了寒武纪全球古板块再造图、古地理图、全球岩相及烃源岩分布图。寒武纪全球板块以冈瓦纳超大陆、劳伦古陆、西伯利亚板块和波罗的板块为主,多集中位于南半球,冈瓦纳超大陆快速向南漂移,其他板块主要向北漂移,并伴随逆时针旋转。寒武纪整体处于海平面及温度的上升时期,全球板块多为陆表海环境,有利于早寒武世的富有机质沉积,为寒武纪生命大爆发提供了良好条件。但此时气候带梯度不高,干旱气候带广泛分布,下—中寒武统多蒸发盐岩。冈瓦纳超大陆北部主要为碳酸盐岩沉积,南部多为砂岩沉积,东部边缘多火山活动,在中部的西侧边缘地区碳酸盐岩沉积和砂岩沉积物中一般有较好的油气和烃源岩。劳伦古陆沉积具有环带特征,其外侧为碳酸盐岩沉积。西伯利亚板块早—中寒武世主要以巨厚的膏盐岩沉积为主,晚期沉积仅为几百米厚的碳酸盐岩,整体处于被动陆缘沉积的构造背景,这促进了该板块中储层和盖层的发育。波罗的板块纬度相对偏高,主要为砂岩和页岩沉积。     

全球早古生代造山带(Ⅳ):板块重建与Carolina超大陆

古元古代与显生宙的板块构造特征和旋回演化过程具有明显区别,反映出地质记录为两种不同的板块构造体制。早古生代为这两个时期的过渡阶段,其构造过程研究与板块重建是地球板块构造旋回机制和周期分析的关键。本文采用综合集成的方法,在总结对比罗迪尼亚超大陆裂解以来全球早古生代主要碰撞造山带的地质事件基础上,分析早古生代碰撞造山带的演化特征,总结出与冈瓦纳大陆拼合、劳俄大陆拼合、古中华陆块群增生相关的7期碰撞-增生造山事件群:Brasiliano、东非、Kuunga、东亚与原特提斯洋和古亚洲洋演化相关的的加里东期造山事件、经典加里东造山、中欧加里东造山、Appalachian造山。再在这7期造山事件群基础上,结合古地磁、古生物、古地理等资料,重建了新元古代-早古生代末全球板块的拼合过程:罗迪尼亚超大陆从新元古代的~950 Ma开始经历了3个阶段裂解,此时存在泛大洋、莫桑比克洋和古太平洋3个大洋,随后615~560 Ma Iapetus洋打开,~560 Ma波罗的陆块与西冈瓦纳裂离导致狭窄的Ran洋打开;~540 Ma南半球Brasiliano、东非和Kuunga造山运动导致冈瓦纳大陆分阶段最终完成拼贴;~500 Ma冈瓦纳大陆北缘西段的微陆块群局部向北裂离,导致Rheic洋和Tornquist洋打开,并于~420 Ma随经典加里东造山带和中欧缝合带形成导致Iapetus洋闭合,此时斯瓦尔巴特和英国可能位于格陵兰地盾东南缘,同时冈瓦纳大陆北缘东段华北为代表的微陆块基本拼合在冈瓦纳大陆北缘;此外,虽然425 Ma西伯利亚板块有远离聚合了的劳俄大陆的趋势,但晚奥陶世-早泥盆世南美和北美板块靠近,北美板块与环冈瓦纳北缘西段的地体拼合碰撞。在大约400 Ma时,南、北美洲的混合生物群和古地理重建显示两者非常接近,因此,推测此时存在一个初始的逐步稳定的超大陆的可能,本文称为Carolina超大陆,因为Carolina造山带是这个超大陆最终拼合的地带。并据此判断超大陆旋回为7亿年。     

论特提斯—喜马拉雅构造域冈瓦纳古大陆的北界

冈瓦纳古大陆的北界问题是一个非常重要的问题。作者根据现有资料,从地层古生物,古气候、岩石构造组合、岩石化学、航磁及古地磁诸方面的证据,提出云岭—无量山构造区是冈瓦纳古大陆的组成部份,金沙江构造带是冈瓦纳古大陆的北界,并论证了这里是古特提斯大洋位置所在。     

全球早古生代造山带(Ⅰ):碰撞型造山

自新元古代罗迪尼亚超大陆裂解以来,早古生代是板块构造运动活跃时期,具有板块运动速度较快、构造格局不稳定、块体之间相互作用复杂多变等特征,造山带演化极其复杂,导致全球早古生代古大陆重建现今仍较模糊。特别是,早古生代末450~400 Ma存在全球性准同时的造山运动,已经出现俯冲增生、碰撞、陆内3种类型的全球尺度造山带。本文侧重论述全球早古生代碰撞类型造山带的特征,总结典型碰撞造山带最新的年代学、变质、变形和岩浆作用特征及其时空分布。早古生代全球碰撞型造山带主要分布在南半球的泛非造山带和北半球的加里东期造山带,分别与南方冈瓦纳大陆和北方劳俄古陆的初步集结密切相关,早古生代碰撞造山主要体现在大陆块之间的碰撞作用为特征。这些早古生代碰撞造山带具有近似的碰撞年龄,大致相同的演化过程。其中,南方大陆主体碰撞完成于540 Ma,而北方大陆主体集结完成于420 Ma,从全球构造意义上可能意味着全球一个420~400 Ma的超大陆初步形成。     

试论“塔里木-扬子古大陆”再造

扬子古板块在地史演化中,是与塔里木板块靠近还是与华北古板块相近,这是中国大陆再造中长期争论的问题。在前人有限资料基础上,从岩石学、古气候学和古生物学等方面,论证扬子与塔里木古板块内部地质特征的可比性,从构造解析板块边缘造山带的岩石学记录,追踪扬子与塔里木古板块地史演化中的相关性,得出从新元古代至二叠纪扬子古板块多与塔里木古板块靠近,成为一个大陆,我们暂命名为“塔里木-扬子古大陆”。后经“峨眉地幔柱”的作用和“峨眉地裂运动”的拉张,古大陆解体,二板块分离,扬子古板块向东漂移到现今位置。二板块会聚和离散的演化模式若能成立,则涉及到中国一些基础地质科学的重新认识,也对预测大型矿产提供一点新思路。     

边缘海构造旋回:南海演化的新模式

南海边缘海构造旋回包括古南海形成与萎缩及新南海形成与萎缩两个构造旋回,形成中央洋壳、大陆坡和大陆架。古南海扩张前南海具有统一拼合基底"古南海陆块",古南海白垩纪末—始新世为扩张期,渐新世—第四纪为萎缩期,现今洋壳已基本消减殆尽。新南海古—始新世为陆内裂谷期,渐新世晚期—中中新世为洋壳扩张期,中中新世至今为萎缩期,表现为南北向扩张停滞,菲律宾岛弧向西仰冲,但处于萎缩期早期。上述两个旋回叠加控制了南海区域构造格局的形成。边缘海构造旋回控制了南海各大陆边缘及地块性质。北部大陆边缘为被动大陆边缘;南沙地块具有漂移性质;南部大陆边缘为多期叠加型活动大陆边缘,西部具有转换特征,东部为挤压岛架型大陆边缘。     

特提斯地球动力学

特提斯是地球显生宙期间位于北方劳亚大陆和南方冈瓦纳大陆之间的巨型海洋,它在新生代期间的闭合形成现今东西向展布的欧洲阿尔卑斯山、土耳其-伊朗高原、喜马拉雅山和青藏高原。根据演化历史,特提斯可划分为原特提斯、古特提斯和新特提斯三个阶段,分别代表早古生代、晚古生代和中生代期间的大洋。大约在500Ma左右,冈瓦纳大陆北缘发生张裂,裂解的块体向北漂移,并使其与塔里木-华北之间的原特提斯洋在420～440Ma左右关闭,产生原特提斯造山作用,与北美-西欧地区Avalonia地体与劳伦大陆之间的阿巴拉契亚-加里东造山作用基本相当。原特提斯造山带之南、早古生代即已存在的龙木错-双湖-昌宁-孟连古特提斯洋在380Ma向北俯冲,使早期闭合的康西瓦-阿尼玛卿洋重新张开,并由于弧后扩张形成金沙江-哀牢山洋。330～360Ma左右,特提斯西部大洋由于南侧非洲板块和北侧欧洲板块的碰撞而关闭,形成欧洲华力西造山带。而特提斯东段的上述三条古特提斯洋在250Ma左右基本同时关闭,华北、华南、印支等块体聚合形成华夏大陆。该大陆与冈瓦纳大陆、劳亚大陆和华力西造山带一起围限形成封闭的古特提斯残留洋,并一直到晚三叠世-早侏罗世海水才全部退出。此后,南侧冈瓦纳大陆在三叠纪晚期重新裂解形成新特提斯洋,该洋盆在新生代初期由于印度和亚洲的碰撞而关闭。原、古、新特提斯三次造山作用基本代表了中国大陆显生宙期间的地质演化历史,并在此过程中形成了特色的特提斯域金属成矿作用。广布的被动陆缘和赤道附近的古地理位置,以及后期的造山作用同时也成就了特提斯域内巨量油气资源的形成;塑就的地貌与海陆分布格局,也对当时的古气候与古环境产生了重要影响。特别是,与原、古、新特提斯洋消亡相关的三次弧岩浆活动与显生宙地球历史上三次温室地球向冰室地球的转变,在时间上高度吻合。上述演化历史同时还表明,特提斯地质演化以南侧冈瓦纳大陆不断裂解、块体向北漂移并与劳亚大陆持续聚合为特征,其动力机制主要来自俯冲板片的拖拽力,而地幔柱是否对大陆的裂解与漂移有所贡献,则有待进一步评价。     

滇西含锡花岗岩与板块活动的关系

一、滇缅陆块及其构造澜沧江以西的滇西及相邻的缅甸东部地区,在印支运动以前是属于古亚洲大陆西侧被古特提斯海隔开的另一古陆的一部份,可能即为古冈瓦纳大陆的东部陆缘地带。这个陆缘地带,随着古特提斯海的消亡而嵌锒于古亚洲大陆并在其西侧与冈瓦纳古陆裂分,形成一独具特征的残余陆壳板块带,我们称它为滇缅陆块。