复合造山作用和中国中央造山带的科学问题

在全球大陆范围内,广泛分布的造山带纪录了板块汇聚的历史和碰撞造山的过程,因此,造山带的研究一直是地球科学经久不衰的重要领域。研究表明,世界上许多造山带是长期活动(300Ma)的复合造山带,活动域的宽度可超过1000km,并具有造山前的热结构,是大陆生长的最好见证。近10年来,全球造山带的研究已摆脱传统地质学和经典板块观念的束缚,面临一个新的起点,即由单一造山带向复合造山带研究转轨,由造山类型、造山作用向造山动力学研究聚焦。复合造山带长期活动的原因、大陆增生机制、造山带的流变学结构和造山热对造山作用的控制等已成为当前大陆复合造山带研究的关键科学问题,复合造山动力学已成为当今地球科学前沿——大陆动力学研究的重要内容。中国中央造山带位于北中国板块与南中国板块之间,是中国大陆上一条十分醒目而又极其重要的巨型(长5000km)构造带。中央造山带是经历了大致600Ma的活动历史,泥盆纪和三叠纪的两次碰撞造山以及白垩纪以来的陆内造山过程而构筑成的典型复合造山带。在全球复合造山带中,中国中央巨型造山带具有结构复杂性、活动长期性和非原地型,造山过程多期性以及造山带拼贴与大陆增生方式特殊性的特点,特别是世界最大规模的中央超高压变质带及其两期超高压变质作用的发现,揭示了中央造山带的形成还经历了板块汇聚边界洋壳/陆壳深俯冲至100km以上的地幔深处的两次壮观地质事件,使中央造山带成为全球造山带中最为精彩和不可多得的典型,与青藏高原一样,被国内外地学家们誉为当今中国地学研究的瑰宝。中国中央巨型复合造山带可以作为研究复合造山过程与复合造山动力学的重大地学问题的范例,重要的核心科学问题是:中国中央巨型复合造山带的早古生代和三叠纪陆块汇聚、碰撞造山过程以及中新生代陆内造山与周缘盆地互馈;两期高压-超高压变质带的时空关系、形成条件和洋壳/陆壳的俯冲-深俯冲与折返动力学机制;揭示和探讨中国中央复合造山带的长期活动性,造山作用的多期性和叠置性,造山热结构以及复合造山过程;洋壳/陆壳深俯冲、复合造山与大陆增生理论的创新。此外,中央复合造山带的研究对于金属矿产资源的开拓、周缘中新生代盆地含油气资源的战略前景以及现今南北中国的气候、环境、人文、地理、生态和灾害的制约提供新的科学依据与动力学背景。     

关于"中央造山带”几个问题的思考

“中央造山带”的提法响亮,瞩目,但其真正含义应加以分析,思考,从地理山脉综合分析表明它们不是统一山脉,但现实却出现一带山系,横贯中国大陆中央,故地理上可知经而统之称其为一道“中央山系”地质含义分析证明它们不是统一造山带,但祁连,昆仑,秦岭和大别可为广义统一造山带,有东古特提斯和中国大陆完成其主体最后拼合的关键地带之一,研究“中央造山系”有以下几个关键问题;（１）新生代,尤其是新第三纪以来中央造山带     

造山带与沉积盆地的耦合——以青藏高原周边造山带与盆地为例

通过系统分析青藏高原周边造山带与沉积盆地的结构样式、变形特征及形成演化,认为该区中、新生代造山带与盆地之间存在极其明显的耦合关系,主要表现在:(盆)伸展扩张-(山)收缩隆升;(盆)挤压俯冲-(山)挤压仰冲;(盆)负荷沉降-(山)卸荷隆升;(盆)挤压挠曲、顺层滑脱-(山)侧向扩展、逆冲推覆。盆山耦合作用造成造山带具有厚皮构造的厚壳薄幔,盆地具有薄皮构造的薄壳厚幔的岩石圈结构。     

中国中央造山带资源环境态势与可持续发展对策

资源与环境是谋求发展的物质基础和重要前提,其合理开发利用是实现可持续发展的重要内容。中国中央造山带富能、富矿、少植被、土地瘠薄,这对该区的经济发展既显示了无穷的诱惑,却又制约着对其的开发利用。对此,从保护利用水土资源、利用资源优势促进经济发展以及发展科技教育与提高人口素质三方面提出建议以促进该区走上可持续发展之路。     

中央造山带的演化及其特点

中央造山带原型是由一列微板块加上分别位于其北面和同面的两列不同时期的小洋盆组成,微板块群的主体是柴达木,秦岭,大别－苏鲁,还加上祁连,元古代末至早古生代早期,北列拉张成多岛小洋盆,它们在加里东档期关闭,并在微板块群北缘形成前陆盆地带,南列形成裂陷槽,在加里东期末关闭,一般不造山,晚古生代,微板块群与欧亚板块合为一体,并总体北移,南列出现泥盆（个别）石炭二叠纪的小洋盆,属于古特提斯洋的一部分,洋盆在     

造山带残余盆地的研究方法

造山带的残留盆地,地层记录往往残存不全,并且已遭受过不同程度和不同期次的改造,而且越古老的盆地记录遭受的改造越强烈。因而造山带不可能保留原始沉积盆地,多为残余盆地。     

“中央造山带”早古生代缝合带及构造分区概述

“中央造山带”是夹持于中国塔里木、华北和扬子克拉通之间的近东西向延展的（局部为北东向和北西向）显生宙造山系统。该造山带中包括了库地-喀拉塔什、红柳沟-肃北-北祁连、南阿尔金-滩间山、昆中、朱阳关-夏馆和商州-丹凤6条早古生代缝合带。被缝合带所围限的前寒武纪地质构造单元包括中阿尔金-祁连-金吉地块、柴达木地块、北秦岭地块和东、西昆仑2个变质地体。南秦岭原为扬子克拉通的北部边缘,但卷入了显生宙造山带,成为中央造山带的一部分。对上述6条早古生代缝合带和6个前寒武纪地质构造单元的特点进行了概略总结,并阐述了各地质构造单元中的构造地层系统和热-构造事件的年代格架。     

中国西北部造山型盆地构造特征与油气赋存

中国西北部发育有塔里木、准噶尔、柴达木、吐哈等四大含油气沉积盆地和众多的中小型含油气沉积盆地。现今盆地均是周缘造山带隆升后形成的地理型盆地,盆地基底均老于周缘造山带隆升时期,沉积盆地均具有造山型盆地性质。前人的研究表明周缘造山带的造山运动不仅给盆地提供了丰富的沉积物,同时控制了形成、改造和调整盆地的构造。笔者以相邻造山带构造演化对沉积盆地沉积、沉降、构造活动和热活动等特征的影响,特别是盆地边缘的影响研究为基础,在造山型盆地概念的基础上,系统讨论了造山带构造演化对含油气盆地油气生、储、盖、圈闭、运移和保存等方面的影响。     

造山带沉积盆地构造原型恢复

沉积盆地是造山带中最为重要的构造单元之一,其中分布有丰富的矿产资源.这些盆地的构造原型恢复可为造山带的构造演化、板块构造重建和区域找矿提供重要依据.盆地充填物的组成(包括矿床)、时代、物源区及充填序列是进行造山带古沉积盆地构造原型恢复的基础.通过沉积相、砂岩/砾岩碎屑组成、碎屑时代、构造环境、碎屑重矿物、细碎屑岩的地球化学组成、古水流、生物组合等方面对盆地充填物形成的沉积环境、沉积物源区、形成时代和盆地基底属性进行综合研究,借助对现代沉积盆地的研究结果和沉积盆地的构造分类原则,恢复造山带内古沉积盆地的构造原型.     

造山带沉积盆地与大陆动力学

造山带原型盆地恢复是地质学研究的重要内容,是板块构造研究的难点与前沿,对于理解造山带演化及其大陆动力学具有重要意义.本文从原型盆地恢复的方法出发,评述了前人根据碎屑组成、元素地球化学和碎屑单矿物年代学来进行原型盆地恢复的原理、方法和效果.基于喜马拉雅造山带沉积盆地的实践,提出造山带原型盆地恢复的五个要素:盆地顶底界面、...     

“造山带研究”笔谈会

《地学前缘》编辑部遵循"百花齐放,百家争鸣"的方针,以笔谈会形式邀请10多位地质学家从不同角度阐述造山带研究的意义、理论和方法等。文中主要论述了下列内容：（1）关于造山带的涵义。对造山带的涵义有两种不同的认识：一种意见把造山带与板块间的相互作用密切联系,强调只有会聚板块边缘构造作用形成的地质体,才能称为造山带;另一种意见认为板内造山带是客观存在的,对大陆造山带的研究是大陆动力学的关键。（2）关于中国造山带的特点。中国地处3大体系──印度板块、太平洋板块和西伯利亚板块的交汇处,是古亚洲、特提斯和太平洋3大洋盆体系和其间诸多地块开裂、演化、增生、碰撞和消亡的结果。它们通常经历了长期的地质演化,形成了许多多期复合型造山带,而不完全与地球上一些典型的造山带相同。另一个特点是老造山带和已稳定地块在后期可再次卷入构造运动而活化。因此,中国是研究大陆开裂、增生、碰撞和拼贴作用的理想场所。（3）我们应当在总结中国各类造山带的地质。地球物理和地球化学等特征的基础上,结合东亚以至全球构造研究,创建大陆造山带的新理论。     

造山带汇聚板块边缘沉积盆地的鉴别与恢复

大洋俯冲和大陆碰撞是板块汇聚过程中的有机连续过程,也是造山带形成的两种基本造山作用方式。不同的造山作用过程形成不同类型的沉积盆地和填充序列,沉积盆地性质的改变和沉积物源区变化是造山作用方式和时限的最直接体现。沉积盆地是造山带重要大地构造相单元之一,完整记录了板块边缘动力学过程和构造演化以及造山作用方式和时限。沉积盆地构造原型鉴别与恢复是造山带结构-属性解剖的重要内容之一。视沉积盆地与相邻大地构造相的演化为统一整体,以填充物和沉积物源区作为链接沉积盆地和造山带的纽带,系统地精细解剖填充物组成和沉积相以及沉积物源区时空变化系列,准确鉴别并恢复造山带沉积盆地构造原型,是获取大陆碰撞方式和时限的沉积-地层判别标志的有效方法之一。     

中国东北造山带—盆地系统动力学研究

本文把东北地区岩石圈和地幔作为统一整体 ,在全面考虑地质时期地幔所受热力、重力、相变力、地球自转及公转速度变化效应以及边界地质条件和变异等因素影响的基础上 ,依据地幔运动过程中遵循的动力学原理 ,建立了地质时期东北地区地幔运动的数学模型 ,并依此对东北造山带—盆地系统深部地幔流场进行了动态模拟 ,重塑了地质时期东北大陆岩石圈深部地幔的运动及其演变历史 ,探讨了东北陆内造山带—盆地系统构造演化的动力机制 ,揭示了深部地幔作用过程与山脉—盆地演化的力学联系。     

中国中央造山带内两个超高压变质带关系

中国中央造山带内至少发育两个超高压变质带,一个是南阿尔金-柴北缘-北秦岭超高压变质带,超高压峰期变质年龄为早古生代(500～400 Ma),代表扬子与中朝克拉通间的深俯冲和碰撞带;另一个是研究程度较高的大别-苏鲁超高压和高压变质带,峰期变质年龄主体是三叠纪(250～220 Ma),代表扬子克拉通内部的陆内大陆深俯冲和碰撞带。对东秦岭看丰沟及香坊沟的变质岩片详细岩石学和构造学研究以及先期造山带尺度的构造、岩石和年代学研究资料分析证明,南阿尔金-柴北缘-北秦岭超高压变质带,向东不能与大别-苏鲁超高压和高压变质带的任一部分相连,包括南大别和西北大别超高压及高压变质岩石。相反,大别-苏鲁超高压及高压变质带,向西经桐柏山,横过南襄盆地延伸到南秦岭的西峡及商南一带。仅在东秦岭-大别山范围内,两个超高压变质带分别位于南丹断裂系南北两侧,沿造山带近平行延展,之间被一系列以断裂或剪切带为边界的岩石构造岩片相隔,不能构成横贯中国中部统一的巨型超高压变质带。任何有关中国中央造山带构造格架及构造演化模型的建立,均应考虑其内部发育两个时代和功能不同的超高压变质带。     

中国陆内造山带造山过程地球动力学分析

本文论证了我国陆内造山带岩石圈结构、造山过程岩石圈浅层变形构造样式、盆山变形构造时空耦合关系、造山过程与沉积盆地变形动力学模式等。提出中国西部造山带造山过程岩石圈变形总体是：上部以伸展变形为主,中部以挤压变形为主,下部以伸展变形为主。通过中国造山带造山过程与沉积盆地变形作用时空耦合关系对比研究,首次建立起造山过程与沉积盆地形成时空耦合关系的三类四型动力学模式：单向楔入造山推覆成盆、双向楔入造山推覆成盆、剪切造山反转成盆和伸展造山断陷成盆模式。     

中央造山带东段岩石圈的构造格架

笔者讨论了大别—苏鲁超高压变质带地球物理调查剖面及相关地球物理成果。分析大别—苏鲁地体的深部地质构造与岩石圈主要特征,并与东秦岭地区前人的探测结果进行对比。结果认为,中央造山带东段的地壳构造反映了扬子克拉通向北的陆内深俯冲作用。陆壳俯冲的角度在20°～30°之间,由于角度较缓,中央造山带东段发育了开阔的后陆盆地,其下方基底构造仍保留有造山带板块会聚的特征。造山带核部上中地壳存在着规模很大的岩浆岩体的显示,与造山期后的地质作用有关。大别—苏鲁的早中生代超高压变质带在东秦岭可能仍埋藏在地壳深处,不会出露于地表。     

中国中—东部的燕山运动和两种燕山造山带

郯城—庐江断裂曾是古特提斯洋域中的转换断层，其西是分开了扬子克拉通与华北克拉通的秦岭—大别洋，其东是分开了苏皖地块与胶辽克拉通的苏鲁洋。秦岭—大别洋于印支运动时闭合，使中国-东南亚次大陆出现，郯庐断裂成为新形成的拼合次大陆的边缘剪切带。苏鲁洋在印支运动时部分地消减过，但并未闭合。侏罗纪—早白垩世时，苏皖地块随苏鲁洋的消减向北漂移，并因北东东向断层的左行剪切作用而向西运移即向中国东南亚次大陆汇聚。     

造山带与盆地正负相伴生：塔里木盆地构造风格剖析

岩石层会聚地区，形变作用的体现是以造山带与盆地正负相伴生组成的地质景观为特色，青藏特提斯“造山拼合体”后陆的塔里木盆地就是一典型实例，笔者依据盆内区域地震地质解释断面反映的盆地实体形变特征及有限的钻井资料，结合盆缘地质露头，剖析塔里木盆地构造地史及其形变风格，认为，塔里木盆地构造演化受控于古亚洲与特提斯两大构造域，因其形变风格各异，导致盆内垂向上呈古褶隆与类前陆和新造山带与前陆盆地双层地质结构。     

中国中部年轻造山带内的新元古代重大地质事件及年代框架

７０年代至８０年代中国一批学者致力于台区的新元古界研究,将震旦纪冰川活动和古生物研究提高到了一个新的水平,并发表过大量论著。９０年代以来由于对大别、苏鲁超高压带研究的深入,在年轻造山带内发现众多的新元古时期热构造事件的年代学信息,从而引起新的思考,即...     

中国东南地区各造山带大地热流特征

本文依据近几年在我国东南地区取得的１２５个大地热流数据，以区内造山带或造山带内主要大地构造单元为单位，分析和比较了各单元的大地热流特征。报道了反映各单元区域热背景的代表性热流值变化范围和平均值，为研究区内各造山带构造－热演化历史提供了重要参数。