大陆俯冲作用及青藏高原周缘造山带的崛起

青藏高原周缘造山带于新生代时崛起。周缘造山带中古老变质地体的折返与3种挤 出作用方式有关：喜马拉雅"逆冲－伸展"型挤出、祁连山"反向逆冲"型挤出和阿尔金"逆冲－转换"型挤出。据地质与地球物理综合研究推测,造山带的折返与周缘大陆岩石圈向内的俯冲作用有关：印度板块岩石圈向北俯冲至雅鲁藏布江缝合带下约 200 km处,西伯利亚板块往南低角度插入祁连山 40 km以下,塔里木地块沿阿尔金北缘边冲断层呈铲式往南俯冲于阿尔金山下100km处,扬子地块呈入体插入青藏高原东部中地壳下面。是否存在扬子地块往西运动及大陆俯冲作用尚待探究。     

青藏高原造山带的某些特征

以昆仑中央断裂为界，青藏高原可分为南、北两部分。北部的造山带是在刚性基底地壳上发育起来的。造山前期是裂陷槽发展阶段，并以简间的碰合褶皱成山。造山期后构造变形也简单，以逆冲、叠覆构造为主。南部的造山带是在柔性基底地壳上发育起来的。它的特点是活动性强，经我旋回开、合造山前期出现有连贯性较好的洋盆及两侧广阔的陆缘沉积，造山期后变形复杂，除逆冲、叠覆构造外，出现大量平移断层。这一部的构造格局形成了青藏高原造山带一系列独有的特征。     

青藏高原造山带的垮塌与高原隆升

印度与亚洲的碰撞及前期的地体拼合产生了世界上规模最大的青藏高原碰撞造山带,并进而导致了高原的形成.但关于该造山带的形成演化过程与高原隆升的关系,一直未能取得明确的共识.本文通过对近几年来的资料总结发现,印度与亚洲的碰撞大约发生在55 Ma左右.由于新特提斯大洋板块的断离作用,形成冈底斯地区大规模的古新世一始新世花岗岩和火山岩,并发生青藏高原第一次较大规模的隆升.随着印度板块的持续向北挤压和朝亚洲大陆下的不断俯冲,该造山带岩石圈不断增厚,并在≈26 Ma左右发生岩石圈拆沉和减薄,形成全区的新生代钾质与超钾质岩浆活动,并发生全区范围内的大规模地壳隆升与剥蚀.中新世及以后,除局部地区外,青藏高原总体隆升幅度不大.因此,青藏高原的隆升与造山带的垮塌有关,而并不是由印度与亚洲碰撞而直接产生的.     

大别造山带在大陆裂解、地壳的俯冲-折返及山根垮塌期间的多期部分熔融作用

大别造山带发育了与大陆俯冲-折返和碰撞造山等相关的不同构造岩石单位.针对存在的问题,本项研究开展了宿松变质带、中大别超高压带和北大别杂岩带等不同俯冲岩片花岗质岩石的野外地质调查以及岩石学、元素-同位素地球化学和锆石年代学等方面系统研究.研究结果表明:（1）宿松变质带花岗片麻岩的原岩时代包括晚太古代（2.5~2.7 Ga）和新元古代（770~830 Ma）两大类,其中新元古代花岗片麻岩的原岩是由经历了~2.0 Ga变质作用的晚太古代岩石在新元古代大陆裂解过程中发生重熔作用形成的;（2）首次揭示中大别花岗片麻岩至少包含两种不同的原岩时代（~750 Ma和780~800 Ma）与岩石成因,并在三叠纪俯冲-折返期间经历了~230 Ma和~220 Ma两期部分熔融作用;（3）北大别混合岩中发育折返早期（209±2 Ma）因高温减压而引起的黑云母脱水熔融以及山根垮塌期间（110~145 Ma）有水加入的加热熔融（水致熔融）形成的多种浅色体;（4）发现并限定了北大别变质闪长岩是在燕山期山根垮塌期间,由三叠纪深俯冲的新元古代镁铁质下地壳岩石发生部分熔融作用而形成的.因此,这为大别造山带在新元古代大陆裂解、印支期地壳的俯冲-折返及燕山期山根垮塌期间发生的多种部分熔融作用提供了新的制约.      

喜马拉雅-青藏高原造山带地质演化——显生宙亚洲大陆生长

喜马拉雅-青藏高原造山带的地质历史显示出,自从约70Ma印度板块-亚洲板块开始碰撞以来,至少有1360km的SN向缩短量被喜马拉雅-青藏高原造山带所吸收.导致新生代青藏高原最终构造格局明显的地壳缩短作用,大约开始在始新世(50~40Ma).几乎同时发生在高原南部的特提斯喜马拉雅和高原北部的昆仑山及祁连山.喜马拉雅-青藏高原造山带的古生代和中生代构造历史强烈地控制着新生代变形历史和应变分布.松潘-甘孜-可可西里地体和羌塘地体三叠系复理石杂岩的广泛出现,在空间上可能和青藏高原中部的新生代逆冲作用和火山作用有关.青藏高原南部和中部的地壳和上地幔之间地震特性的显著差异是中生代和新生代2种构造的表现形式.而前者对第三纪局部缩短的收缩变形起到了决定性的作用,并导致自由水释放进入青藏高原中部的上地幔和下地壳,并引起岩石圈地幔和地壳中物质的部分熔融.     

青藏高原新生代三阶段造山隆升模式:火成岩岩石学约束

从岩石从地构造学的角度,分析讨论了青藏高原新生代岩浆作用的特点、差异、成对性及其对高魇隆升深部动力学过程的岩石约束,在此基础上是提出青藏高原是以冈底斯－羌塘造山带为核心,通过三次造山幕事件而形成的高原隆升新模式。     

大别造山带超高压变质岩折返隆升的地层学证据—毛坦厂组榴辉岩砾石的启示

大别山北缘地区发育厚达近万米的中新生代碎屑岩，它们记录着大别山造山带和在株罗纪以来的演化历史。在安徽省六安地区毛坦厂组中，发现多块榴辉岩砾石。砾石新鲜，质地坚硬，表明属于第一旋回砾石。榴辉岩由石榴子石、多硅白云母、绿帘石、石英、金红石等组成。具有明显的退变质作用，发育以钠长石和闪石类组成的后合成晶、以及石榴子石周边的次为边。石榴子石以铁铝榴石和钙铝榴石为主，恪地C类榴辉岩。根据其特征应该属于大别山南部和北部超高压榴辉岩。毛坦厂组层位确切，古生物化石和同位素年龄都表明以晚株罗世为主，这一发现表明，在晚株罗世，以榴辉岩为代表的造山带根部物质，即：超高压变质岩已经出露地表，并作为毛坦厂组的物源。因此，大别造山带超高压为质岩折返到地表，最迟在晚株罗世。     

大陆造山带的大地构造特征及研究造山作用的几种学派—以秦岭—大别山造...

文章以秦岭－大别山造山带的研究为例，介绍了运用“开合律”总结的五种造山带类型。运用抽拉－逆冲岩片构造观点研究大陆造山运动发展，演化的新观点以及运用多旋回造山运动观点对造山带的解释。认为秦岭－大别山造山带是多旋回构造运动的场地，但缺少威尔逊旋回。     

苏鲁造山带超高压变质作用及其P-T-t轨迹

基于超高压变质岩的岩石学,特别是超高压矿物生长成分环带、扩散环带和蚀变作用研究,综合前人的岩石学和年代学研究成果,提出苏鲁造山带超高压变质作用峰期发生在1000～1100℃和6—7GPa条件下,俯冲深度相当于200km,形成年代为240～250Ma。在此基础上,重塑了一个包括八期变质作用的P—T—t轨迹,揭示出超高压变质岩经历了三个不同的折返阶段,即从200km到100km深度的快速折返阶段,抬升速率为5km／Ma,冷却速率为10℃／Ma;从100km到30km的快速折返,抬升速率为4km／Ma,或为近等温降压,或为缓慢降温的快速降压过程;从下地壳到近地表的缓慢折返阶段,抬升速率为1km／Ma,但为快速降温过程,冷却速率可达20℃／Ma。     

冈底斯造山带的时空结构及演化

冈底斯带的构造属性及其构造单元划分一直是青藏高原基础地质研究中最热门的科学问题之一。根据新的地质调查资料、研究成果并结合我们的分析数据,对冈底斯带的地质构造格局进行了厘定和划分,讨论了冈底斯带晚古生代-中生代的构造演化历史。冈底斯带可划分为6类不同的构造单元和18个次级单元,这些不同级别的构造划分较为全面准确地概括了冈底斯带的地质面貌。通过对不同构造单元时空结构的剖析和对相关火山岩浆作用记录的分析,认为冈底斯带不是简单的地块、陆块或地体,而很可能是以隆格尔-念青唐古拉为主轴,经历石炭-二叠纪、早中三叠世、晚三叠世、早中侏罗世、晚侏罗世-早白垩世、晚白垩世-始新世六次造弧增生作用和相关的弧-陆、陆-陆碰撞作用并最终定型于新生代晚期的复合造山带,并在此基础上,提出冈底斯带的构造演化很可能受班公湖-怒江特提斯洋向南、雅鲁藏布洋向北的双向俯冲的制约。强调以增生弧为背景的火山岩浆弧（如昂龙岗日火山岩浆弧、东恰错弧、桑日火山弧）可能是冈底斯地区寻找斑岩铜矿的最佳有利场所。     

西天山造山带区域构造演化及其大陆动力学解析

西天山位于哈萨克斯坦-准噶尔板块与塔里木-华北板块两大板块之间,在漫长的构造演化过程中历经前震旦纪基底形成演化阶段（D1）、震旦纪至早奥陶世稳定陆壳发展阶段（D2）、中奥陶世至石炭纪末板块裂解与再拼合阶段（D3）、二叠纪陆陆叠覆造山阶段（D4）和中新生代盆山耦合阶段（D5）等5个大的发展阶段,其古生代时期中奥陶世至石炭纪末板块裂解与再拼合阶段（D3）又可细化为4个次级演化阶段：中奥陶世至晚志留世早古南天山洋盆形成阶段（D31）、晚志留世至晚泥盆世俯冲造山阶段（D32）、晚泥盆世至早石炭世初陆陆碰撞造山阶段（D33）和早石炭世至晚石炭世后碰撞阶段（D34）。西天山造山带自中新元古代以来历经俯冲造山、陆陆碰撞造山、陆陆叠覆造山和陆内再生造山等多机制多旋回的造山作用,终成为横亘于中亚地区的宏伟的复合型造山带。     

大陆边缘反S状造山带三维模式兼论青藏高原结构与隆升

文中根据北美大陆西南边缘造山带的构造地貌及新构造运动特征, 建立了反S状大陆边缘造山带的三维构造力学模式, 指出阿拉斯加地区为弧形右旋剪切隆升造山带; 科迪勒拉造山带为直线右旋走滑造山带; 马德雷山以南, 延至加勒比海为一左旋沉降`旋扭沟-弧-盆系统'。以此模式检验欧亚大陆南缘造山带, 确定从阿尔卑斯经扎格罗斯、喜马拉雅至印度尼西亚蜿蜒曲折的山链是由四个反S状造山带连锁而成, 导致它们的分解为四个构造体系的原因, 与南半球冈瓦纳大陆裂解有关。依据上述的区域构造规律, 作者认为青藏高原内部结构的原型为旋扭沟-弧-盆系统, 属帕米尔—喀喇昆仑—喜马拉雅反S状造山带尾弧的组成部分。后经印度板块俯冲、青藏—三江—印度尼西亚反S状造山带头部弧右旋隆升两组动力系统叠加结果。     

喜马拉雅造山带两种不同类型榴辉岩与印度大陆差异性俯冲

印度与亚洲大陆新生代碰撞-俯冲形成的喜马拉雅造山带核部由高压和超高压变质岩组成.超高压榴辉岩分布在喜马拉雅造山带西段,由石榴石、绿辉石、柯石英、多硅白云母、帘石、蓝晶石和金红石组成.超高压榴辉岩的峰期变质条件为2.6～2.8GPa和600～620℃,其经历了角闪岩相退变质作用和低程度熔融.超高压榴辉岩的进变质、峰期和退变质年龄分别为～50Ma、45～47Ma和35～40Ma,指示一个快速俯冲与快速折返过程.高压榴辉岩产出在喜马拉雅造山带中-东段,由石榴石、绿辉石、多硅白云母、石英和金红石组成.高压榴辉岩的峰期变质条件为>2.1GPa和>750℃,叠加了高温麻粒岩相退变质作用与强烈部分熔融.高压榴辉岩的峰期和退变质年龄可能分别是～38 Ma和14～17 Ma,很可能经历了一个缓慢俯冲与缓慢折返过程.喜马拉雅造山带两种不同类型榴辉岩的存在表明,印度与亚洲大陆约在51～53Ma碰撞后,印度大陆地壳的西北缘陡俯冲到了地幔深度,导致表壳岩石经历了超高压变质作用,而印度大陆地壳的东北缘平缓俯冲到亚洲大陆之下,导致表壳岩石经历了高压变质作用.     

喜马拉雅造山带的高压超高压变质作用与印度-亚洲大陆碰撞

喜马拉雅造山带是印度与亚洲大陆碰撞作用的产物,正在进行造山作用,是研究板块构造的天然实验室.高压和超高压变质岩分布在喜马拉雅造山带的核部.这些变质岩具有不同的形成条件、形成时间和形成过程,为印度与亚洲碰撞带的几何学、运动学和动力学提供了重要的限定.含柯石英的超高压变质岩产出在喜马拉雅造山带的西段,它们形成在古新世与始新世之间(53～46Ma),为印度大陆西北边缘高角度超深俯冲作用的产物,并经历了快速俯冲与快速折返过程.在约5 Myr内,超高压变质岩从＞100km的地幔深度折返到了中地壳深度,且仅仅叠加角闪岩相退变质作用.高压榴辉岩产出在喜马拉雅造山带中段,形成时间约为45Ma,为印度大陆低角度深俯冲作用的产物,经历了至少20Myr的长期折返过程,叠加麻粒岩相退变质作用和部分熔融.高压麻粒岩产出在喜马拉雅造山带的东端,是印度大陆东北缘近平俯冲作用的产物,峰期变质作用时间约为35Ma,经历了约20Myr的长期折返过程,叠加了麻粒岩相和角闪岩相退变质作用,并伴随有多期部分熔融.因此,喜马拉雅造山带的变质作用具有明显的时间与空间变化,显示出大陆深俯冲与折返过程的差异性,以及大陆碰撞造山带形成机制的多样性.     

哀牢山造山带构造演化

哀牢山造山带造山活动始于晚二叠世的扬子陆块被动边缘的裂谷环境,经过印支及喜马拉雅期两次造山作用,形成了四个构造世代的叠加构造变形。这些不同时期的构造共生组合,既表现出陆内造山带垂向上不同构造层次构造环境的流变学特征,又反映了造山物质从表部下冲到地壳深处,又折返地表的复杂经历。清晰地刻划出哀牢山造山带的所经历的陆内俯冲、主期碰撞造山及后期卷入喜马拉雅造山活动的发展过程。     

试论陆内型造山作用──以秦岭-大别山造山带为例

 板块构造学说的大陆碰撞作用和槽台学说的地槽回返作用不能解释秦岭-大别山造山带的成因机制。壳幔拆离构造导致陆内A型俯冲是陆内型造山作用的成因机制。     

秦岭—大别造山带北缘新生代的构造特征及动力学探讨

秦岭－大别造山带北缘新生代的推覆构造带位于宜阳、鲁山、确山、六安一线,由SW→NE依次逆冲叠置。滑脱面主要发育在上古生界软弱岩层或差异岩性的接触面上。在推覆构造的南侧、发育有东西向串珠状分布的变质核杂岩、NE向延伸的垒－堑构造组合、北宽南窄的楔形新 生代盆地和正断层等。地球物理资料表明,宜阳、鲁山、确山、六安一为向南倾斜的地球物理异常带。北部的华北地壳与南部的秦岭－大别地壳在视电阻率、地震反射波组、地震波速、流变学分层、地壳类型和岩石圈结构等方面,均有明显的差别。秦岭－大别造山带北缘新生代不同性质、有规律展布的构造,是中生代末期以来,华北板块相对于秦岭－大别造山带作巨型陆内俯冲的结果。     

大别造山带燕山期造山作用的岩浆岩石学证据

在区域地质填因基础上研究了大别地区燕山期岩浆岩，重新划分了该区燕山期岩浆作用期次，发现大别地区在燕山期存在一个完整的造山岩浆旋回。首次提出本区燕山晚期岩浆岩为双峰式组合，与燕山早期岩浆岩属高钾钙(碱)性—钾玄岩组合一起构成一个从挤压到伸展的造山岩浆旋回，成为燕山期造山的重要佐证。岩浆岩成因特点揭示出本区的岩石圈结构在燕山期存在一个从双倍陆壳到正常陆壳的过程，深部地质过程则是底侵作用和拆沉作用的继续。