北祁连造山带志留纪岩相古地理研究

奥陶纪—泥盆纪时期,受加里东构造活动的影响,北祁连洋盆经历了俯冲消亡至造山的复杂转换。其中,志留纪是记录了盆山转换的重要大地构造过渡阶段,然而北祁连造山带在该时期的盆地性质一直存在争议。本文对北祁连地区志留系沉积地层开展了详细的野外地质调查及室内测试分析,通过岩性、沉积构造和古生物化石组合等方面的研究,共识别出潮坪相、浅海陆棚相及半深海相三种沉积相类型。此外,基于前人的研究成果和本研究的新资料,编制了全新的北祁连地区志留纪沉积构造格架、沉积盆地类型及空间配置关系图。在此基础上,通过区域地层对比,以及岩相古地理编图研究,重建了北祁连造山带志留纪沉积盆地充填序列,并采用造山带岩相古地理编图方法编制了全新的研究区志留纪岩相古地理图。     

吉黑造山带二叠纪生物古地理区划及特征

吉黑造山带其实质是天山－兴安造山带的东延部分,夹持于华北板块与西伯利亚板块之间,北部为以佳木斯地块为中心的地块群,南部为古生代陆缘褶皱带,东北部为中生代走滑拼贴的那丹哈达－比金地体。该造山带是由于晚古生代末期华北板块与北部中间地块间的陆－陆碰撞对接和中生代太平洋板块的斜向俯冲挤压形成的。二叠纪是吉黑造山带古地理、古气候和古构造变化最为显著的时期,反映在生物古地理方面的生物混生和交融也非常明显。详细研究该时期生物古地理格局与演化是解决造山带二叠纪古构造格局的关键。     

东昆仑造山带的一些特点

东昆仑前造山阶段的特点是多岛小洋盆，东昆仑造陆－造山阶段的特点是软碰撞，构造迁移和多旋回，根据东昆仑与藏南大地构造的比较，昆秦接合带的温泉断裂应相当于红河断裂，是侧向挤出的右行走滑断裂，巴颜喀拉群（草地群）与现代的恒河孟加拉湾浊积扇有很多相似之处；巴颜喀拉群浊积扇可能是昆仑造山后剥蚀产物经再搬运沉积的“垃圾堆”。     

东昆仑造山带海西—印支期东昆南前陆盆地构造岩相古地理

地层相态的恢复对于研究非史密斯地层区沉积盆地的演化过程有着非常重要的意义。在1∶ 2 5万野外地质填图基础上作出了东昆仑造山带东段东昆南前陆盆地晚二叠世至中三叠世构造岩相古地理图 ,该系列图揭示了东昆南前陆盆地在 5个发展阶段中的岩相分布特征和空间上的古地理展布范围 ,即晚二叠世早期东昆南前陆盆地发育的初始阶段、晚二叠世晚期前陆盆地的扩展至短期萎缩阶段、早三叠世早期前陆盆地的再次扩展阶段、早三叠世晚期盆地发育的高峰阶段和中二叠世前陆盆地的萎缩至消亡阶段。东昆南前陆盆地的演化过程在一定程度上反映了构造对沉积的控制作用     

大陆造山带盆-山转换的类型及阶段──以秦岭造山带为例

盆 山转换是造山带研究中重要的内容。从秦岭和中国西部造山带实际中总结出来的盆 山转换的三种类型、三个阶段,对正确认识秦岭和中国大陆造山带的发展和演化有重要的作用,特别是盆 山转换的第二、第三阶段的提出,有助于重新认识秦岭乃至全球陆内造山带的特征和演化规律,有重要的理论和实际意义。按盆地的属性与造山带之间的转换可以分为三种类型及三个阶段：中－ 新元古代洋壳或过渡性洋壳盆地与造山带之间的转换,形成古秦岭造山带和古中国板块（ 或地台） ;古生代－ 三叠纪板内（ 或地台） 海相沉积盆地与造山带之间的转换形成中秦岭造山带和联合古陆（ 或中国板块） ;印支期以来陆相沉积盆地与造山带之间的转换,形成新秦岭造山带和中国板块（ 或地台） 的裂解。按造山带与沉积盆地之间的结构特征,可以分为造山带与沉积盆地走向基本一致的第Ⅰ类型造山带,造山带与沉积盆地走向不一致,甚至相互垂直的第Ⅱ类型造山带,以及深层构造岩片抽拉 逆冲推覆、叠加在陆相沉积盆地之上的第Ⅲ类型造山带。开合律不是造山带形成与演化的普遍规律     

吉黑造山带古生代构造古地理演化

吉黑同山带夹持于华北板块和西伯利亚板块之间。对该构域古生代构造古地理演化规律的研究,是恢复板块间碰撞拼合及古亚洲洋发展演化历史的关键。在早古生代期间,华北板块与西伯业板块间通过古亚洲洋板块相接。     

塔里木盆地北缘—南天山造山带盆-山耦合和构造转换

文章探讨了塔里木盆地北缘和南天山造山带的盆-山耦合和构造转换过程。塔里木盆地属于典型的叠合盆地,经历了多期构造演化。研究表明,在地史时期中,塔里木盆地北缘和相邻南天山造山带经历了多期和复杂的盆山耦合和盆山转换过程,形成多种类型盆山耦合和转换方式。(1)按时间域可划分为:早古生代陆内裂陷盆地-早期伸展造山-晚期挤压造山耦合,晚古生代陆内裂陷盆地-弧后造山-晚期碰撞造山耦合,中生代陆内前陆盆地-挤压造山耦合,古近纪前陆盆地-挤压造山耦合,新近纪—第四纪再旋回前陆盆地-挤压造山耦合;(2)按深度域可划分为:深部地幔俯冲型盆-山耦合,地壳分层滑脱拆离型盆-山耦合,基底滑脱拆离型盆-山耦合,古生代伸展和逆冲推覆型盆-山耦合,中—新生代逆冲推覆型盆-山耦合;(3)按运动学和动力学可划分为:逆冲推覆型盆-山耦合和接触关系、重力滑脱型盆-山耦合和接触关系、走滑转换型盆山耦合和接触关系、深部岩浆上涌焊接型盆-山耦合和接触关系、鳄鱼嘴型盆-山耦合和接触关系。     

东特提斯造山带研究述评

本文首先概述了特提斯造山带的研究历史及其研究现状,然后对中国和东南亚的特提斯造山带研究进行重点介绍,认为这一地区的特提斯造山带无论是其造山带作用方式还是其造山体的来源均有别于其它地区的特提斯造山带.     

昆仑早古生代造山带研究进展

通过对1999年以来在昆仑山地区开展的1∶25万区域地质调查成果资料的分析,结合前人的研究成果,指出了东、西昆仑经历了早古生代造山作用。依据镁铁质—超镁铁质岩的性质及其产出状态、相伴的沉积、岩浆建造,结合前寒武纪地层的出露情况和变质热事件,将昆仑早古生代造山带分为3个大的构造单元,昆中构造带为早古生代的岩浆弧,北部为由库地-其曼于特-祁漫塔格镁铁质—超镁铁质岩带、滩间山群、奥陶系—志留系未分地层等相关边缘沉积体组成弧后盆地沉积、岩浆建造系统,南部为由柳什塔格-吐木勒克-乌妥镁铁质—超镁铁质岩、纳赤台群、温泉沟群共同组成弧前复理石增生楔杂岩带。     

东昆仑造山带拆沉作用的数值模拟

在构建东昆仑造山带晚古生代—早中生代地质-物理模型的基础上,利用FLAC软件模拟了幔源岩浆底侵后形成的榴辉岩岩石圈拆沉作用及动力学机制,结果表明,东昆仑造山带在幔源岩浆底侵后确实发生过岩石圈拆沉作用,昆北、昆中、昆南地区的拆沉量差异较大,并形成以橄榄岩、榴辉岩和中酸性麻粒岩为源区的岩浆活动;柴达木地区未发生拆沉作用,而是下沉,同时在高密度层(榴辉岩)的顶部存在较多的断裂。文章探讨了拆沉作用与大规模岩浆活动、盆地形成、C型埃达克岩的关系,认为镁铁质岩石的特殊性质是导致拆沉作用发生的直接动力,岩石圈拆沉之后的深部约束受拆沉的量及范围控制;论证了东昆仑造山带的岩石圈拆沉作用触发了柴达木盆地的形成,并形成一系列热液矿床。     

西昆仑及邻区早-中二叠世构造—岩相古地理特征

通过大量野外观察、分析测试和综合研究,结合覆盖全区 1:25万区域地质调查资料及其他前人工作成果,研究了西昆仑及邻区早-中二叠世构造—岩相古地理特征,并探讨了其形成机制。研究表明:西昆仑及邻区早-中二叠世发育典型的沟弧盆系统,自北向南依次发育塔里木陆块、西昆北弧后裂谷盆地、西昆中岩浆弧、西昆南增生楔、玉龙塔格—巴颜喀拉洋盆及甜水海地块。陆相、海陆过渡相、滨浅海相、半深—深海相均有发育,岩相反映的纵向序列表现为海进—海退的旋回性变化,岩浆活动强烈,构造—古地理环境复杂。早-中二叠世是玉龙塔格—巴颜喀拉洋盆扩张最为剧烈且规模为最大时期,主体处于伸展构造背景。中二叠世晚期强烈的华力西构造运动使古板块间的相对运动加剧,玉龙塔格—巴颜喀拉洋盆大洋岩石圈板块向北强烈俯冲,西昆北弧后裂谷盆地形成。早-中二叠世为研究区地球动力学机制从强烈扩张到强烈汇聚的转折时期,加强其构造—岩相古地理特征的研究对建立该区地层序列、探讨其地质演化历史以及指导找矿工作等均具有重要意义。     

北山造山带大地构造相及构造演化

根据1:25万马鬃山幅区调填图资料,从造山带不同构造单元的火山-沉积建造、岩浆岩序列演化、变质变形特征及时空配位关系研究入手,应用大地构造相划分理论,根据北山多旋回复合造山带的特点,识别出15种大地构造相,并探讨了北山古生代构造格局与构造演化模式.     

东昆仑西段原特提斯洋洋盆闭合时间——来自新疆木孜塔格地区同碰撞花岗岩的证据

通过对东昆仑造山带西段木孜塔格地区二长花岗岩的锆石U-Pb年龄和地球化学数据研究,探讨其成因及构造环境,为东昆仑造山带的构造演化提供新信息。对木孜塔格地区出露的中粗粒二长花岗岩和中细粒二长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得其206Pb/238U年龄加权平均值分别为415±4 Ma（MSWD=2.9）和419±6 Ma（MSWD=4.3）,表明该花岗岩形成于早泥盆世。全岩地球化学分析结果显示,木孜塔格地区中粗粒和中细粒二长花岗岩均具有高硅、低镁和低钛特征,铝饱和指数大于1.0,主体为钙碱性弱过铝质花岗岩系列。稀土元素配分图和微量元素蛛网图显示,2类花岗岩富集轻稀土元素和Rb等元素,而亏损Nb、Ta、Yb、Y等高场强元素,结合CaO/Na2O和Al2O3/TiO2值及区域地质资料,推测木孜塔格地区花岗岩应形成于同碰撞构造环境,且岩浆源区为贫粘土沉积物的陆壳。综合造山带已有研究成果,提出东昆仑造山带原特提斯洋的闭合在时空上表现出差异性,整体呈现出纵向上北部和中部早于南部,横向上东段早于西段的特征。     

东昆仑夏日哈木岩浆铜镍硫化物矿床成矿时代的厘定及其找矿意义

青海省夏日哈木岩浆硫化物矿床是近两年于东昆仑造山带新发现的超大型镍矿床,其赋矿岩性与形成时的地球动力学机制和构造环境认识是制约找矿更大突破的关键控制因素。本文拟通过成岩成矿时代的确定来探讨其形成时的构造背景,进而指出东昆仑地区该类矿床的找矿意义和潜力。野外钻孔岩心详细编录,发现岩浆硫化物绝大多数都富集于橄榄岩相、辉石岩相等的超镁铁质岩类,与矿化较弱的辉长岩非同期的产物。对采集到的矿体顶底板无矿化的橄辉岩钻孔岩心样品挑选锆石进行U-Pb年代学测定,获得了(412.9±1.8)Ma(MSWD=1.2)和(410.9±1.6)Ma(MSWD=3.1)的谐和年龄。同样方法获得的辉长岩的年龄则老20 Ma,进一步说明含矿超镁铁质岩与无矿辉长岩非同期产物。系统的橄榄石成分及Fo值研究,初步揭示了岛弧岩浆特点的信息。综合区域内榴辉岩的厘定及年龄测试,初步认为夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床岩浆源区表现了东昆仑弧的特点,随着部分熔融发生的岩浆上涌,深部和浅部均产生了硫化物的不混溶作用,分异的岩浆于柴达木克拉通南缘东昆仑造山带碰撞后的构造薄弱部位成岩成矿,地壳浅部围岩S的混入对镍矿体的形成具有重要贡献。这一认识对于东昆仑其他镁铁-超镁铁质侵入岩体的含矿性评价和拓展区域找矿潜力具有重要的找矿指示意义和研究价值。     

新疆西昆仑造山带北缘中元古代帕什托克闪长岩侵入序列及其地质意义

位于塔里木地块西南缘、西昆仑造山带北缘的帕什托克侵入序列由石英闪长岩-石英二长闪长岩组成,类似TTG组合,形成于中元古代晚期。本文从帕什托克侵入序列的地球化学分析出发,通过对该侵入序列两期侵入岩的主量元素和微量元素的研究,讨论了该侵入序列的成因、构造环境和与其相关的板块间地球动力学模式,认为该侵入序列为I型准铝质高钾钙碱性花岗闪长岩系列,属活动板块边缘碰撞前大陆弧花岗岩类,两期侵入岩为同源岩浆演化,母岩浆属壳幔混合源,且岩浆向酸性演化。根据岩浆演化的物理环境和构造环境,推测早古生代库地洋的完全闭合与库地洋壳向塔里木古陆块俯冲消减有关,是塔里木古陆块和柴达木古陆块在Rodinia超级大陆汇聚过程中的产物。     

东昆仑土鲁音花岗岩的地球化学、锆石U-Pb年龄及地质意义

岩浆活动在板块构造机制中可以看作是大洋板块俯冲或者大陆板块碰撞等过程所伴随的深部作用响应,也是探索深部作用过程的"岩石探针"。土鲁音岩体位于东昆仑东部,紧邻昆中断裂南部区域。在详细野外调研基础上,主要对土鲁音花岗岩体进行岩石学、地球化学以及年代学的研究。结果显示,土鲁音岩体主要岩性为花岗闪长岩,其Si O2为68.49%~70.87%,全碱含量为5.94%~7.16%,K2O/Na2O比值为0.34~0.57,Mg#值中等(35.92~41.86),A/CNK值(1~1.07)均小于1.1,属弱过铝质钙碱性I型花岗岩。岩体稀土总量较低(118.91×10-6~143.97×10-6),(La/Yb)N为4.17~9.14,具有轻稀土元素富集、重稀土元素平坦分布的特征,弱负Eu异常,且显著亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示土鲁音花岗岩体侵位时代(245.1±3.3)Ma,和区域内下得波利、埃坑德勒斯特花岗岩体具有一致的成岩年龄,同属印支早期产物。地球化学特征反映壳源部分熔融成因,并有幔源物质及热流参与,结合区域已有的年代学、地球化学以及地质资料,笔者认为土鲁音岩体形成于阿尼玛卿—古特提斯洋北向俯冲的地球动力学背景。     

东昆仑大干沟火山岩SHRIMP 锆石U-Pb测年及其地质意义

东昆仑大干沟以北地区造山后形成的牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖于前泥盆系之上,其形成时代对限定柴达木盆地加里东造山作用的结束时间及晚古生代裂解作用的开始时间具有重要意义。应用单颗粒锆石离子探针质谱仪（SHRIMP）方法,对牦牛山组上部火山岩段的样品进行精确的锆石U-Pb测年。结果表明,牦牛山组上段火山岩样品DG01和DG02中的岩浆锆石206Pb/238U平均年龄分别为403.6±5.1Ma和409±3.4Ma。综合前人研究认为,造山后牦牛山组伸展型磨拉石的形成时代为晚志留世—早泥盆世,限定了晚古生代裂解的开始时间,也意味着早古生代加里东造山运动在晚志留世—早泥盆世之前已经结束。     

燕山板内造山带中生代构造演化特征

燕山地区自晚三叠世以来进入了板内造山带形成演化阶段，并具有分期演化的幕式特征。在时间演化序列上，可分出造山前期（T3）、造山主期（J1－J3）和造山后期（K1）等3个阶段。构造变形方面，燕山板内造山带的基本构造格局为一大型逆冲推覆系统组成的构造楔形体，呈前展式扩展，造成的地壳缩短量可达44.1%。动力变质作用以高压动力变质为特征，发育高压动力变质岩（榴辉岩和高压麻粒岩），形成于构造应力集中的逆掩断层上盘，由中－上地壳长英质岩石转变而成。岩浆岩属钙碱性岩石系列、中酸性岩石组合，其中岩石类型、稀土元素配分型式及所反映的构造运动强度均具有一定的特征。在造山带形成过程中伴生3期同造山磨拉石：杏石口期磨拉石（T3x)、后城期磨拉石（J3h)和青石砬期磨拉石（K1q)，它们反映了造山带的幕式演化特点和不同造山时期构造运动强度的不均一性。