早期碰撞造山带的构造样式及其板块构造演化意义:以华北克拉通五台山花岗岩-绿岩区为例

早期碰撞造山带的研究是探索板块构造早期体制的前缘领域.五台山地貌高差巨大(达2437m)、山体雄伟、地质露头连续完整,是我国早前寒武纪地质研究的经典地区和认识大陆克拉通早期地壳演化的窗口,已成为世界早前寒武纪碰撞造山带的典型实例.围绕五台山构造样式的深入研究,对于揭示早期板块构造演化及中浅地壳构造层次具有重要的地质意义.大量的野外地质调查及构造横剖面研究表明,五台山东冶亚群为华北克拉通的早期沉积盖层,它以开阔复式向形为特征,不整合于造山杂岩及其前陆冲断带和前陆盆地之上.区域变质相的分布及豆村亚群主期褶皱枢纽指示,五台山花岗岩-绿岩区向西南掀斜,出露了新太古代碰撞造山带不同构造单元(造山杂岩及前陆冲断带和前陆盆地)中浅层次上连续而完整的构造剖面.前陆冲断带以沉积岩系大规模平卧褶皱和逆断层、蛇绿岩混杂带和基底构造活化为特征.造山杂岩发育低角度逆断层和复杂叠加褶皱,伴随不同时期花岗岩类的侵位.从浅部层次向深部,绿岩带复式褶皱逐渐被与TTG杂岩构造叠置的表壳岩构造岩片取代,构造面理由陡立趋于平缓.与世界其他花岗岩一绿岩区相比,五台山区完好保留了造山带挤压构造及其前陆盆地沉积,指示早期碰撞造山过程的强烈构造缩短和大规模地壳隆升作用,是研究早期板块碰撞造山过程的重要例证.     

从全球对比探讨华北克拉通早期地质演化与板块构造过程

板块构造理论为 2 0世纪取得的重大科学成就。如何在新世纪发展板块构造、推动大陆动力学研究成为新的挑战。世界古大陆前寒武纪地质研究在花岗岩绿岩带、高级变质区 ,新太古代造山作用 ,早期大洋地质记录与古板块构造 ,以及超级大陆等方面取得新进展。在此全球构造背景下 ,华北早期地质演化的相关重大问题包括 :新太古代典型造山带地质演化、碰撞过程及其盆山耦合作用。围绕新太古代蛇绿岩的研究 ,特别是豆荚状铬铁矿及地幔岩 ,将提供早期大洋岩石圈性质、扩张运移过程的重要线索 ,并提出早期板块边界划分标志及其洋陆作用过程。华北中部造山带及蛇绿岩混杂带的洲际对比 ,对认识华北与最古老超级大陆聚合过程具有重要意义     

早期碰撞造山过程与板块构造：前寒武纪地质研究的机遇和挑战

普遍认为修正后的板块构造模式仍适用于新太古代地质研究，但是早期板块构造过程与后期有明显差异，包括陆块规模、造山带类型、碰撞造山过程等。典型碰撞造山带在地史上的初次形成具有划时代的构造演化意义，涉及典型板块构造初始发生过程、最早超级大陆拼合、威尔逊旋回及板块碰撞造山过程等方面。华北中部保留一条近南北向的碰撞造山带（2 600~2 500 Ma BP），保留特征的巨型复式褶皱、不同层次推覆构造、蛇绿岩混杂带等。围绕华北中部造山带及其25亿年重大构造热事件的研究，对认识华北早期构造演化及其超大陆再造具有重要意义，也是早期板块构造研究的关键突破口之一，开展其不同地壳层次构造变形及其前陆盆地的研究，将深化早期板块边界及其造山过程的科学认识。     

地壳对接消减带和叠接消减带与陆-陆碰撞造山和俯冲增生造山:来自侵入岩构造组合的记录

从地壳对接消减带与地壳叠接消减带的概念出发,讨论了板块构造岩浆旋回,俯冲增生造山和陆-陆碰撞造山分别对应于板块会聚构造的第一次和第二次造山作用;讨论了俯冲增生造山的结构样式,主要由俯冲增生杂岩和岩浆弧构成;陆-陆碰撞造山指相意义的S型花岗岩类的鉴别标志,以及指示板块构造岩浆旋回结束的后造山过碱性A型花岗岩类的识别标志。最后主要基于中国侵入岩大地构造图(1∶250万)及其说明书的成果,简要地讨论了中国三个克拉通性质的陆块区以及与西伯利亚克拉通、印度克拉通之间的大洋区的洋陆转换形成的俯冲增生造山和随后的陆-陆碰撞造山,认为:(1)塔里木克拉通西北缘与西伯利亚克拉通西南缘陆-陆碰撞可能发生在石炭纪,早二叠世可能完成;(2)中国三个克拉通的陆-陆碰撞可能分别发生在早—中三叠世,晚三叠世完成拼合,形成中国主体大陆;(3)早白垩世晚期—晚白垩世完成中国主体大陆与西伯利亚大陆的最终拼合;(4)新生代中国大陆与印度大陆拼合,碰撞造山仍在进行。     

环青藏高原盆山体系内前陆冲断构造变形的空间变化规律

早古生代以前漂移在大洋中的塔里木、扬子、华北等小型克拉通板块在晚古生代开始聚敛拼贴,形成统一的大陆,奠定了中国中西部前陆冲断带发育的地质基础。新生代以来欧亚大陆与印度板块的碰撞及其远程效应,欧亚大陆强烈变形。随着青藏高原的隆升和向北、向东推挤,在远离碰撞缝合带的地方,古造山带复活,冲断带不断向外围扩展,形成统一的、规模巨大的环青藏高原盆山体系。在冲断带不断向青藏高原外围扩展的同时,在每一个单独的盆山体系(古造山活动控制的盆山耦合体系)内部发生强烈陆内变形,冲断带也依次从造山带向克拉通内部扩展,强烈的陆内造山隆升和构造挤压在造山带与克拉通之间形成了十余个前陆冲断带。从南向北分别选取了塔西南、库车、准南和准噶尔西北缘这四个前陆冲断带的构造缩短率和盆山耦合导致的高程差在平面上的变化特征,来研究环青藏高原巨型盆山体系内部的前陆冲断带在新生代的构造变形特征的空间分布规律。认为在欧亚大陆与印度板块的碰撞及其远程效应控制下,环青藏高原巨型盆山体系从内向外构造变形强度、盆山耦合程度具有依次降低的规律;克拉通边缘的单个盆山组合中从山前向克拉通方向构造变形强度依次降低,构造变形样式逐渐变得简单。     

多岛海(洋)及多岛弧盆系造山模式解析造山带演化的研究进展

评述了板块构造"登陆"以来的多岛洋构造、板内造山多岛海模式以及多岛弧盆系构造在造山带研究中的重要性.这3种模式在造山带的研究中均起到了重要的作用,深化了对造山带的认识.多岛弧盆系构造是认识造山带演化的切入点,能够全面解剖造山带的物质组成、结构构造和演化历史.基于多岛弧盆系的造山模式认为,弧后萎缩作用和弧前增生作用是造山过程的普遍现象,引起了弧-弧、弧-陆碰撞,这两种作用在造山带的形成演化过程起到了重要作用.多岛弧盆系的识别不但在造山带的研究中具有重要意义,而且对于分析前寒武纪大陆克拉通基底同样具有重要意义,前寒武纪克拉通的形成与弧前增生和弧后萎缩作用密不可分,多岛弧盆系构造的深入研究对前寒武纪大陆克拉通基底的研究具有重要启示.     

恩格尔乌苏冲断带特征及大地构造意义

研究表明恩格尔乌苏冲断带是华北板块和塔里木板块的缝合线,北东东向断续延长800km以上。该冲断带连同南北陆缘地带构造构成典型的陆-弧-陆碰撞造山带,与碰撞造山作用同时,形成区域性透入性劈理。地层学和同位素地质年代学资料表明,碰撞造山作用发生于海西末期或印支早期。碰撞造山作用的动力学过程主要表现为向南的洋壳俯冲和向北的陆壳仰冲,并伴随右旋剪切滑移运动。恩格尔乌苏混杂岩带为韧性-韧脆性冲断推覆构造,其北侧的前陆褶皱冲断带为脆性-脆韧性冲断推覆及褶皱构造。     

盆山地壳横向变化对挤压构造变形的影响——来自砂箱模拟实验的启示

前陆克拉通与造山带增生楔在地壳结构、力学性质等方面有明显的差异。挤压作用使盆山地壳横向变化通过构造变形表现出来。本文设计了具有深浅两个滑脱层"克拉通"与不同能干性的"造山楔"接触砂箱模型,通过模拟实验分析了盆山地壳横向差异变化对挤压构造变形的影响。实验结果表明,端部的挤压收缩位移由刚性的"克拉通"推挤相对软弱的"造山楔"使之形成挤压"冲起构造",而"造山楔"发生收缩变形的同时也斜向推挤刚性的"克拉通",并通过克拉通内部的滑脱层将收缩应变向克拉通内部传递。受不同深度滑脱层发育的影响,"克拉通"发育分层不协调收缩变形。在挤压作用下,随着"造山楔"与"克拉通"地壳在横向上能干性差异的增加,"造山楔"收缩形成的"冲起构造"幅度减小,而向"克拉通"侧向(斜向)挤压形成的"反冲构造"幅度增加,"造山楔"通过深层滑脱层向"克拉通"传递收缩应变的调节能力减弱,通过浅层滑脱层向"克拉通"传递收缩应变的调节能力增强。"造山楔"由深层过渡至浅层形成强变形带,由"克拉通"边缘至内部形成的深层冲断褶皱与浅层褶皱冲断组合过渡为深层褶皱与浅层的褶皱冲断组合,"克拉通"边缘的冲断带由深层的前展式楔状逆冲叠瓦扇构造向"克拉通"内部的浅层褶皱组合过渡。实验结果为理解中国西北部复杂山前冲断带构造的形成机制具有启示作用。     

山西古元古代关帝山花岗岩杂岩的成因:地球化学和Nd同位素证据

关帝山花岗杂岩包括惠家庄岩体、市庄岩体和横坚岩体等诸多不同规模的花岗岩体,它们形成于1906Ma到1848Ma,主要由早期的片麻状花岗闪长岩、二长花岗岩,晚期的块状浅色二长花岗岩组成。地球化学和Nd同位素特征证明它们形成于复杂的砂页岩和粘土岩等表壳岩的部分熔融,部分熔融的残留相主要为石榴子石、辉石、角闪石、斜长石和一些副矿物,岩浆演化经历了云母、长石等矿物的结晶分异。这些花岗岩的源区物质与大陆边缘弧有亲缘关系,岩浆形成与演化发生在同碰撞到造山后的构造背景,可能与华北克拉通中部构造带东部陆块和西部陆块拼合的地质过程有关。山西古元古代关帝山花岗岩杂岩的成因:地球化学和Nd同位素证据@刘超辉$北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京大学地球与空间科学学院!100871 @刘树文$北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京大学地球与空间科学学院!100871     

塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构与冲断带变形特征

塔西南新生代前陆盆地受西昆仑山造山带南北向挤压和帕米尔弧形构造带向北突进的影响,导致盆山结构与盆地冲断带构造变形在平行造山带方向表现出明显差异。本文通过地震资料解释,系统研究了塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构与冲断带的构造变形特征,认为塔西南新生代前陆盆地东段盆山结构表现为西昆仑造山带向北大规模冲断,盆地区挠曲沉降,前陆地区发育宽的褶皱冲断带,冲断带前锋已扩展至捷得背斜一线,褶皱冲断带与前渊坳陷存在大范围重叠。盆地东段的褶皱冲断带在纵向上可以分为基底卷入变形带、滑脱变形带。山前第一排变形带受多期构造叠加影响,产生横向变形的分异:西段柯东段早期为构造楔形体变形形成的背斜构造,后期被甫沙–克里阳右行走滑断裂改造,剖面呈现复杂的变形特征;东段克里阳段构造变形以早期的逆冲推覆为主。结合生长地层与磁性地层分析,冲断带的变形总体表现出前展式的构造变形特征,上新世阿图什组沉积期开始形成柯东构造带;随后变形向北传播,在上新世早中期形成柯克亚构造带;至早中更新世晚期,构造变形扩展至固满–合什塔格构造带。     

龙门山前陆褶皱冲断带构造解析与川西前陆盆地的发育

通过详细的野外地质调查和精细的地震剖面构造解析。揭示了龙门山前陆褶皱冲断带的基本构造特征。对比分析了龙门山北段与南段构造变形几何学和运动学的差异。提出龙门山北段主要表现为一系列复杂的逆冲推覆构造,晚三叠纪变形强于新生代;龙门山南段则以基底卷入的叠瓦状冲断为特点,晚白垩纪-早第三纪变形尤为突出。与前陆褶皱冲断带相对应的是,川西晚三叠纪时期的周缘前陆盆地主要表现在整个龙门山褶皱冲断带的前渊地区;而晚白垩纪-早第三纪再生前陆盆地却局限在川西盆地的南部,并且印-藏碰撞的持续挤压作用使得晚新生代构造变形不断向东扩展进入川西盆地南部。     

中国西天山南缘盆山构造转换解析

在西天山南缘,天山造山带向塔里木盆地北缘的盆山过渡,是以前陆褶皱冲断构造形式向库车一拜城前陆盆地渐变,表现为一系列褶皱冲断组合的构造样式。根据独库公路南段构造变形分析,可组合成６个部分：库尔干一铁力买提达坂根带褶皱系、南天山南缘逆冲断裂带、前陆逆冲推覆构造带、前陆双冲褶皱构造带、前陆隐伏逆冲前缘构造带、沙雅一轮台前缘叠加变形构造带。前陆盆地的发展可以划分为晚二叠一早三叠世、中三叠世一侏罗纪、白垩一     

初论陆内造山带的造山模式──以四川龙门山为例

四川龙门山造山带是陆内造山带的一个典型实例。陆内造山带经历了漫长的发展演化历史。前寒武纪时期的环境是属于古板块俯冲、碰撞的历史。具活动性大陆边缘性质，岩浆变质作用强烈，构造混杂明显。古生代以来转入地台环境，形成台相沉积。中生代早期转入陆内造山阶段。由早期的褶皱造山进而转化为推覆造山。两类不同性质的造山运动伴随了两类不同性质的前陆沉积盆地的形成和两类不同性质的沉积体系的形成。最终的区域构造特征不同程度地保留了陆内造山各阶段的地质记录，而以最后一次的推覆造山作用的影响最深刻。陆内造山的动力机制是与区域性的板块构造活动的大环境密切相关的。     

盆山耦合与前陆盆地成藏区带分析

经济全球化导致油气勘探全球化,板块学说在理论上提供全球油气勘探基础,亚洲大陆与北美大陆盆山体系在实践上提供全球油气勘探经验。盆山耦合体系存在3类造山带与3类前陆盆地即:(1)俯冲造山带与弧后前陆盆地;(2)碰撞造山带与周缘前陆盆地;(3)陆内造山带与陆内前陆盆地。前陆盆地成藏区带勘探中,在空间上应将造山带前麓褶皱—冲断带层与前陆盆地作为统一应变场,在时间上应将前冲断作用沉积层序,同冲断作用沉积层序和后冲断作用沉积层序作为整体来进行勘探。     

楔形构造在山前冲断构造位移量消减中的作用

介于复活的天山造山带与稳定的准噶尔克拉通之间的准噶尔盆地南缘前陆冲断带,是印度板块与欧亚大陆碰撞的远距离效应产物,也是新近纪以来青藏高原隆升并向北推挤的直接结果。前陆冲断带吸收了来自造山带的水平缩短构造位移量后,克拉通一侧构造趋于稳定。准噶尔盆地南缘与世界上多数前陆冲断带构造地质特征相似,通过区域地震剖面的精细构造几何学和运动学解析,发现其中的楔形构造非常典型,是前陆冲断带内部冲断构造位移量消减的主要方式之一,控制着前陆冲断带分布范围和变形方式。准噶尔盆地南缘构造变形主要由南侧的天山造山带向北逆掩冲断,但是大部分冲断构造位移量是通过楔形构造反向传递后消减。紧邻天山北麓的齐古-喀拉扎-昌吉等构造带,山前深部的楔形体沿侏罗系西山窑组煤层向北扩展过程中,部分位移量沿构造楔顶部的反冲断层向南消减,并切割上覆地层形成第一排背斜带,另一部分位移量则继续向北传递,在断坡位置引发褶皱变形,形成霍-玛-吐第二排构造带和安集海-呼图壁第三排背斜带。准噶尔盆地南缘第二、三排构造带中-新生界内部发育多个小型的构造楔型体,这些互相叠置的楔型构造横向延伸不大,加大了构造变形的复杂性和构造圈闭识别的难度。     

五台山新太古代碰撞造山带的形成及构造岩片划分

经构造—岩性—事件法的详细填图,将五台山花岗绿岩带划分为庄旺—银厂、太平沟—岩头、高凡和北台—朱家坊四个构造岩片。通过对各岩片的构造岩石组合、岩石地球化学、变形变质作用和同位素年龄的综合研究,认为五台山地区新太古代碰撞造山带具有洋壳俯冲、陆—陆碰撞造山的特点。新太古代晚期的地质事件序列为:(1)2600～2560Ma:首先在恒山、阜平两侧的大陆活动边缘沉积了富铝泥砂质岩;主伸展期形成了庄旺—银厂和北台—朱家坊岩片中的金岗库岩组大洋拉斑玄武岩;(2)2560～2530Ma:大洋消减转化为岛弧环境,形成以太平沟—岩头岩片为主体的岛弧钙碱性玄武岩,石佛、北台、光明寺等钠质花岗岩体侵位,高凡浊积岩形成;(3)2530～2510Ma:主碰撞造山事件产生一系列紧闭褶皱、冲断构造,导致各岩片相互叠置、陆—陆碰撞,峨口、王家会钙碱性花岗岩侵位,绿片岩相—角闪岩相变质;(4)2510～2500Ma:碰撞造山后纵向伸展作用,各岩片抬升,高凡浊积岩整体向南滑移,形成高凡岩片。     

江南造山带东段新元古代至早中生代多期造山作用特征

新元古代江南造山带远离晚中生代活动大陆边缘,是研究华南地区新元古代至早中生代多期造山作用的理想对象。文章通过对江南造山带东段沉积建造、岩浆活动、构造变形以及同位素年代学数据的综合分析,总结了其晋宁期、广西期以及印支期造山作用的特征。江南造山带东段在晋宁期经历了南北两侧大洋俯冲和两期碰撞造山作用。新元古代早期(880~860 Ma)双溪坞岛弧与扬子陆块东南缘发生弧-陆碰撞作用,形成淡色花岗岩、高压蓝片岩、NNE向褶皱-逆冲构造以及弧后前陆盆地。新元古代中期(约850 Ma),扬子陆块北缘开始发育由北向南的大洋俯冲。随着俯冲作用的进行,弧后盆地发生关闭,扬子陆块与华夏陆块发生陆-陆碰撞并形成新元古代(820~810Ma)江南造山带,导致近E-W走向褶皱-逆冲构造、韧性变形以及过铝质花岗岩的发育。江南造山带东段在约810Ma开始发生后造山垮塌和裂谷作用,以发育南华纪早期(805~750 Ma)花岗岩、中酸性火山岩、基性岩以及裂谷盆地为特征。江南造山带东段万载—南昌—景德镇—歙县断裂带以南地区卷入了华南广西期造山作用,发育近E-W走向由南向北的逆冲构造(465~450 Ma)、NNE向正花状构造(449~430 Ma)以及后造山近E-W走向韧性走滑剪切带(429~380 Ma)。印支期造山作用导致了NNE向褶皱-逆冲构造和花岗岩的发育,并奠定了江南造山带东段的基本构造面貌。     

安徽北淮阳地区构造岩相带的划分与对比

安徽北淮阳变质褶皱带是河南秦岭－桐柏构造岩相带的东延部分，由于受诸多地质因素影响和控制，河南境内一些完整的岩相带向东至我省境内则残缺不全甚至消失。但根据近几年区内地质工作成果，北淮阳变质褶皱带自北而南划分为：１．前陆盆地－杨山群；２．前陆反向冲断带－梅山构造岩片（块）堆叠带；３．盖层推覆体－佛子岭岩群；４．基底碰撞杂岩－卢镇关构造混杂岩群。通过广泛的构造－岩石（地层）组合体的时代，岩相对比，并可得出北淮阳变质褶皱带是一南北近于对称的加里东、海西期复式褶皱带的结论。     

前陆盆地与造山带耦合过程及其对含油气系统的控制作用研究进展

在综合前人研究成果的基础上,认为造山楔进作用是前陆盆地与造山带耦合的主要动力学机制,冲断作用控制沉积物的分布和扩散型式,滑脱褶皱断弯褶皱和断展褶皱是耦合过程中产生的主要变形样式,前陆盆地油气藏的分布特征受耦合过程影响的圈闭展布特征的控制,在靠近冲断一段或冲断带内,主要是背斜油气藏,在靠近克拉通一侧,以地同气藏为主,在两者之间则形成岩性油气藏。     

皖南晚元古代碰撞造山带构造轮廊

本文从浅变质岩系与震旦系休宁组底砾岩之间的角度不整合以及这一构造面之下浅变质岩的大量同位素测龄成果资料和晚元古代花岗闪长岩、花岗岩带的形成等地质事实，论证了江南古陆晚元古代造山作用。提出皖南地区晚元古代造山运动经历了早期俯冲和晚期碰撞两个阶段，晚期碰撞造带可以划分为羊栈岭前陆褶冲带、障公山构造混杂岩带、白际岭岛弧仰冲带三个构造单元和若干个次级单元。