碰撞造山带与成矿区划

碰撞造山事件与成矿作用具有强烈的对应耦合关系,而且成矿规模与碰撞的强度呈正相关关系。碰撞造山带的壳幔物质相互作用与成矿作用的强度也呈正相关关系,特别是多期次碰撞造山带,均发生过强烈的壳幔物质相互作用,孕育着丰富的矿产资源。详细地研究了碰撞造山的构造演化过程,划分了相应的成矿构造单元和成矿区带。从碰撞造山的角度提出西天山、西昆仑山、阿尔金-北祁连山、东昆仑山、秦岭-大别山、西南三江、康滇陆缘等造山带为重要的成矿区带。     

板内造山作用与成矿

中国大陆广泛分布强烈的板内变形和造山作用,传统的板块构造理论常常将其解释为板块边缘汇聚力的远程效应。然而,中国大陆的板内造山作用与汇聚板块边界之间缺乏可预期的动力学联系,不能简单地解释为大陆碰撞或板块俯冲的远程效应。本文提出另一种可供选择的解释,认为板内变形主要取决于岩石圈不均一性。相邻的板块拼合在一起形成统一板块之后,区域地质演化进入板内阶段。板块碰撞导致的岩石圈不均一性和重力不稳定性可以触发强烈的板内变形甚至造山作用,其延迟时间的长短取决于岩石圈不稳定性的程度和地球深部的热扰动。与板缘造山带相比,板内造山作用缺少板块俯冲-碰撞过程,板内造山带的演化历史相对简单,通常是以岩石圈拆沉作用开始,以地壳的垂向增生为特征,最后以岩石圈拆沉作用结束或形成重力不稳定岩石圈。因此,板内造山作用一般沿着古造山带发育。古造山带岩石圈结构低成熟度的特点不仅是岩石圈不稳定性的主要原因之一,而且由于挥发分和含矿元素的富集在活化过程中具有很强的成矿潜力。板内造山带的成矿作用依赖于深埋在岩石圈-软流圈系统不同深度水平上含矿流体的突然释放,主要发生在造山作用初始阶段和造山后伸展阶段。     

青藏高原新生代造山型金成矿系统

形成在大洋俯冲过程的造山型金矿已被广泛研究,而对随后的大陆碰撞阶段形成的造山型金矿研究较少。青藏高原是最年轻的大陆碰撞事件的产物,为揭示大洋俯冲-大陆碰撞完整构造演化背景下的造山型金成矿系统的成因提供了难得的研究窗口。研究表明,青藏高原存在三个金成矿带：（1）在大洋俯冲和大陆碰撞初期（60~43Ma）,在正向碰撞带的挤压构造中,沿雅鲁藏布江缝合带形成石英脉型金矿带;（2）在大陆侧向碰撞带的大规模走滑剪切环境中（32~21Ma）,发育受剪切带控制的石英脉型和浸染型矿体为主的金矿带;（3）在中新世印度大陆岩石圈回撤背景下（19~15Ma）,喜马拉雅穹窿带普遍发育与Sb矿化有关的浸染型和细脉型金矿带。矿床矿化-蚀变和成矿流体特征综合表明三个矿带成矿深度具有逐次变浅的系统变化规律。碰撞造山环境造山型金成矿作用发生在峰期变质和退变质之后,脉动式的成矿作用多数和印度-欧亚板块汇聚速率的多期下降具有同步性,和大洋板片断离和大陆板片回撤等地幔扰动事件同期。岩石圈结构控制了流体的运移和成矿位置,深部成矿流体在较厚岩石圈的压力下沿板块边界上涌至岩石圈厚度梯度处就位。石英脉型金矿金属沉淀受到地震泵模式和流体不混溶作用控制,浅成蚀变岩型主要受到水岩反应的控制。三个金矿带黄铁矿δ³⁴S中值大多是0左右,与不同时期的围岩地层无关;成矿流体δ¹⁸O整体上与富集地幔产生流体的氧同位素一致;与成矿有关的黄铁矿的⁴⁰Ar/³⁶Ar和³He/⁴He值表现出明显的地幔来源特征;矿石硫化物PGE特征显示成矿流体具有和岩浆热液不同的地化属性。矿床地球化学特征、金矿化整体滞后于区域进变质并与地幔扰动事件具有同步性均表明青藏高原金矿成矿流体和金属主体来自于地幔。文章进一步为造山型金矿石氢氧同位素的时空变化提供了新的可能解释,始新世金矿δD值降低指示了有超临界流体的加入,始新世至中新世金矿床δ¹⁸O值增高则可以解释为晚期有更多俯冲的大陆物质交代地幔。成矿流体的深来源以及已有造山型金矿的中-浅成矿深度显示青藏高原具有较大的寻找造山型金矿的潜力。

     

质量平衡法——定量恢复新生代青藏高原造山作用

青藏高原的形成演化及其对东亚地形，水文分布，季风起源，全球气候变化，海洋化学组分改变等的影响，一直是全球地质学家关注的热点，然而由于定量研究方法的缺乏，一些关键性的问题一直悬而未决，质量平衡法的提出为解决这一困境提供了新思路，阐述了质量平衡法的原理，并以Metivier等对西藏高原地区，东亚，印度支那和印度板块地区的研究为例，介绍了质量平衡法的应用，同时对存在的问题进行了较为详细的讨论，为进一步研究指明了重点。     

西南三江地区造山演化过程及成矿时空分布

三江地区单凭"一次造山"是难以圆满解释的,在此试以"多次造山"和"多期成矿"的思路作出合理的说明.晚古生代-中生代早期为多岛海造山阶段,羌塘弧、江达弧和临沧弧应为前锋弧,其后由一系列弧后盆地和岛弧或残余弧(微大陆)组成.中生代中-晚期为陆内俯冲造山阶段,推测金沙江带、哀牢山带和龙门山-锦屏山带为俯冲主边界,从而形成该区燕山期重熔型花岗岩带,并控制相应矿产的分布特征.新生代陆内转换造山阶段造成具特征的构造-岩浆-成矿带,具有生成大型或超大型矿床的潜力.     

西南三江地区造山演化过程及成矿时空分布

三江地区单凭“一次造山”是难以圆满解释的。本文试以“多次造山”多期成矿”的思路作出合理说明。晚古生代－中生代早期多岛海造山阶段,羌塘弧、江达弧和临沧弧应为前锋弧,其后由一系列弧后盆地和岛弧或残余弧（或微大陆）组成。中生代中－晚期为陆内俯冲造山阶段,推测金沙江带、哀牢山带和龙门山－锦屏山带为俯冲主边界,从而形成本区燕山期重熔型花岗岩带,控制相应矿产的分布特征。新生代陆内转换造山阶段,造成特征的构造－岩浆－成矿带,具有生成大型或超大型矿床的潜力。     

盐源—丽江构造带是新生代陆内造山带

盐源-丽江构造带处于扬子大陆与青藏特提斯的结合部,其造山时代的确定,不仅对正确认识该区的构造性质与发展历史及指导矿产勘查有重要意义,而且有助于判定印度-欧亚板块碰撞事件对欧亚板块内部影响的广度和深度。通过系列构造-成矿测年,结合地层、构造、岩浆活动、成矿作用的综合研究,证实盐源-丽江构造带是新生代陆内造山带,而不是印支造山带。其造山作用主要发生于中-晚始新世之交的喜马拉雅期,与欧亚-印度板块碰撞触发的扬子大陆岩石圈向青藏特提斯岩石圈俯冲有关,表现为地壳多层次拆离、剪切和沉积盖层的滑脱、褶皱和推覆,属陆内造山,系印度-欧亚板块碰撞事件的一种远程效应。     

青藏高原东部晚新生代重大构造事件与挤出造山构造体系

文章系统梳理了青藏高原东部地区晚新生代重大构造事件的沉积记录、岩浆记录和构造变形响应,重新厘定了青藏运动或横断事件的起始时限,建立了青藏高原东部晚新生代构造演化序列与挤出造山构造体系。研究认为,发生在上新世之前的青藏运动是青藏高原东部最重要的构造作用阶段,起始于距今12~8 Ma,并持续到上新世早期,持续时间达6~8 Ma。在这个构造运动阶段,青藏高原东部地块(川滇地块、川青地块、西秦岭构造带和陇中地块等)有序地向东挤出,受到鲜水河、东昆仑、海原等WNW-ESE向大型断裂左旋走滑运动调节,构造挤出同时伴随地块内部逆冲褶皱变形,导致地壳增厚和高原东缘山脉快速崛起;构造挤出也超越了现今东缘地貌边界,向东扩展导致扬子地块盖层滑脱褶皱,形成龙泉山、大凉山等褶皱构造带。上新世出现的砾石层(东缘前陆地带的大邑砾石层、临夏盆地的积石砾石层、兰州盆地的五泉砾石层等)标志了青藏高原东部差异性构造地貌的形成。上新世晚期至早更新世时期(3.6~1.0 Ma)对应一个构造松弛阶段,青藏高原东部整体进入冰冻时期,沿其东缘发育一系列受正断层控制的南北向伸展断陷盆地,如安宁河谷地、元谋盆地、盐源盆地、滇西北盆地群等,其中加积了以昔格达组为代表的稳定河湖相沉积。发生在早、中更新世之交(距今1.0~0.6 Ma)的昆—黄运动或元谋事件使青藏高原东部地块进一步向东挤出、东缘地壳逆冲增厚和年轻山系加速隆升。晚更新世以来的构造运动称为共和运动或最新构造变动阶段,起始于距今约120 ka,青藏高原东缘构造变形系统出现重大分化,南段川滇菱形地块发生绕喜玛拉雅东构造结的顺时针旋转运动,形成川滇双弧形旋扭构造体系;而中段川青地块的挤出伴随东缘龙门山断裂带的右旋走滑运动和秦岭山系的向东挤出。在这个最新构造变动阶段,青藏高原东部下地壳通道流可能是重要的深部构造驱动因素。     

初论板内造山带

讨论了关于板内造山带含义的不同认识。指出板内造山带是一种特殊类型的造山带,而不是板缘造山带或板间造山带持续发展的结果。简要介绍分别发育在４ 个大陆的不同时代的板内造山带,总结板内造山带在区域大地构造位置、造山带构造格局、构造变形与变质作用、岩浆活动与沉积作用、造山带构造演化等方面与板缘造山带的差异。板内造山带形成于相对较老且强硬的岩石圈板块内部,造山带内部构造单元不具有平行于造山带走向分布的特征,即不具有线状构造格局,构造变形具有地台基底乃至整个地壳卷入的厚皮构造性质,同造山区域变质作用微弱,同造山岩浆活动、沉积作用和构造变形均无极性演化趋势。岩石圈拆沉作用（ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ） 可较好地解释板内造山带的火山活动特征。尽管板块间相互作用（ 俯冲或碰撞）所产生的水平挤压应力似乎更易于阐明板内造山带的收缩变形特征;但是,板块间相互碰撞或俯冲产生的边界应力可否有效地被远程传递,尚有待进一步研究和解决。将板块间相互作用的水平应力场与岩石圈纵向物质与能量调整（ 重力、热力等） 因素作综合考虑,可能是解决板内造山带造山作用机制的有效途径     

青藏高原及邻区三阶段构造演化与成矿演化

青藏高原具有典型的三分时空结构和3种尺度动力学体系.青藏高原由3个构造结调整的3个盆山体系组成, 北部、东部和南部3个盆山体系分别受控于古亚洲洋及西伯利亚、西太平洋和特提斯三大构造域, 经历了前寒武纪超大洋一超大陆耦合、加里东期-印支期-燕山期和喜马拉雅早期自北而南的洋陆耦合和板内盆山耦合三大构造发展过程, 形成于地核流层驱动的地核(或全球) 动力学过程、地幔流层驱动的地幔(或岩石圈) 动力学过程和地壳流层驱动的地壳(或大陆) 动力学过程, 构成历史地球系统动力学系统.青藏高原不是印度板块与欧亚板块碰撞的结果, 而是形成于下地壳流动驱动的板内盆山作用, 可分为以中、新生代有序向南迁移式构造隆升、水平运动、地质作用和成矿作用为特征的板内造山阶段和以脉动式快速隆升、垂直运动、地理作用和环境变化为特征的均衡成山阶段.构造谱系决定了成矿谱系, 区域构造叠加演化造成地壳成熟度的不断增加和矿床密集度的不断提高.青藏高原3个构造成矿演化阶段包括1.8~1.4Ga、500~420Ma、300~260Ma、180~120Ma、65~30Ma、23~7Ma等6个主金属成矿期, 1.8~1.4Ga超大陆裂解事件形成与深地幔火山岩浆作用有关的大红山式海相火山喷流沉积改造型铁铜矿、金川式与镁铁-超镁铁质岩有关的铜镍硫化物浆矿床, 500~420Ma、300~260Ma和180~120Ma特提斯裂解环境下形成罗布莎式地幔剪切-改造脉型(豆荚状) 铬铁矿床、呷村式海相火山成因块状硫化物矿床等, 180~120Ma、65~30Ma和23~7Ma是青藏高原自北而南板内伸展环境下大规模成矿期, 形成驱龙式斑岩铜矿床、哀牢山式剪切带型金矿床、金顶式陆相盆地沉积型铅锌矿床, 构成一个完整的地球系统成矿动力学演化体系.      

Temporal-Spatial Structure of Intraplate Uplift in the Qinghai-Tibet Plateau

The intraplate uplift of the Qinghai-Tibet Plateau took place on the basis of breakup and assembly of the Precambrian supercontinent, and southward ocean-continent transition of the Proto-, Paleo-, Meso-and Neo-Tethys during the Caledonian, Indosinian, Yanshanian and Early Himalayan movements. The intraplate tectonic evolution of the Qinghai-Tibet Plateau underwent the early stage of intraplate orogeny characterized by migrational tectonic uplift, horizontal movement and geological processes during 180-7 Ma, and the late stage of isostatic mountain building characterized by pulsative rapid uplift, vertical movement and geographical processes since 3.6 Ma. The spatial-temporal evolution of the intraplate orogeny within the Qinghai-Tibet Plateau shows a regular transition from the northern part through the central part to the southern part during 180-120 Ma, 65-35 Ma, and 25-7 Ma respectively, with extensive intraplate faulting, folding, block movement, magmatism and metallogenesis. Simultaneous intraplate orogeny and basin formation resulted from crustal rheological stratification and basin-orogen coupling that was induced by lateral viscous flow in the lower crust. This continental dynamic process was controlled by lateral flow of hot and soft materials within the lower crust because of slab dehydration and melted mantle upwelling above the subducted plates during the southward Tethyan ocean-continent transition processes or asthenosphere diapirism. Intraplate orogeny and basin formation were irrelevant to plate collision. The Qinghai-Tibet Plateau as a whole was actually formed by the isostatic mountain building processes since 3.6 Ma that were characterized by crust-scale vertical movement, and integral rapid uplift of the plateau, accompanied by isostatic subsidence of peripheral basins and depressions, and great changes in topography and environment. A series of pulsative mountain building events, associated with gravity equilibrium and isostatic adjustment of crustal materials, at 3.6 Ma, 2.5 Ma, 1.8-1.2 Ma, 0.9-0.8 Ma and 0.15-0.12 Ma led to the formation of a composite orogenic belt by unifying the originally relatively independent Himalayas, Gangdisê, Tanghla, Longmenshan, Kunlun, Altyn Tagh, and Qilian mountains, and the formation of the complete Qinghai-Tibet Plateau with a unified mountain root after Miocene uplift of the plateau as a whole.     

青藏高原隆升机制新模式

作为创建大陆动力学理论体系的最佳野外实验室的青藏高原, 涉及当代固体地球科学前沿和热点的许多重大科学问题.迄今为止, 包括板块构造在内的众多模式不能合理地解释青藏高原重要的地质和地球物理现象.本文从下地壳与中上地壳、造山带与沉积盆地的耦合作用出发, 对青藏高原及邻区进行分尺度、分层块、分阶段的构造解析, 提出青藏高原隆升的下地壳层流构造模式, 认为青藏高原地壳增厚和构造隆升是晚新生代由于锡瓦利克盆地、塔里木盆地和四川盆地下地壳的热软化岩石大量流向青藏高原造成的.      

Characteristics and Zonation of the Cenozoic Volcanic Rocks on the Qinghai-Tibet Plateau

1.IntroductionCenozoicvolcanicrockshavebeenfoundinanumberoflocationsbothintheinteriorofandatthemarginsoftheQinghai-Tibetplateau.TheyhavebeenconsideredtObegeneticallyrelatedtOtheplatCsubduchon.Forexample,cafe-alkalinevolcedcrocksoftheLingzizongFormation(60-50Ma)occultingintheGangdisebelttothenorthoftheYarlungZangbosutUrezonehavebeenregardedtoberelatedwiththenorthwardsubduchonoftheboaplateandthecloseoftheNeo--Tethysocean(Wang,1984).StUdiesalsoindicatethattheseCenozoicvolcwhcrocksaredomina…     

青藏高原大陆动力学的科学问题

在初步分析大陆动力学的基本含义及其与岩石圈动力学关系的基础上,提出了青藏高原大陆动力学8个方面的科学问题,其核心科学问题是:青藏高原的形成是印度板块与欧亚板块碰撞的滞后效应还是大陆板内构造过程;青藏高原不同构造演化阶段是否具有不同的动力学机制;解体的青藏高原岩石圈下地壳何时、何处、如何和为何流动;青藏高原怎样与周边的盆地同步强耦合作用;如何通过青藏高原大陆动力学的创新带动能源、资源、环境、灾害等应用基础理论的创新.     

西太平洋南段新生代构造单元划分、地层特征及其对喜马拉雅造山运动的指示

系统梳理西太平洋南段（包括华南、日本、菲律宾及东印度尼西亚）部分地区的新生代构造-地层特征,并以区域性角度不整合为主要依据,对喜马拉雅运动期次、时代及其构造背景进行探讨。研究区受白垩纪末期晚燕山运动的影响,古新统乃至下始新统大都缺失,新生界高角度不整合于前新生界之上。根据不同构造单元内地层沉积-火山类型及接触关系对比,研究区新生界可分为3个构造层,即始新统—渐新统、中新统或上渐新统—中新统及上新统以上。上述3个构造层之间为2个穿时的区域性角度不整合分隔,分别对应早喜马拉雅造山运动（33~20 Ma）及晚喜马拉雅造山运动（5.3~2.6 Ma）界面,并以前者最强烈。区域2次构造运动均与岛弧或裂离微地块向欧亚板块边缘的碰撞拼贴有关,指示西太平洋南段喜马拉雅运动是发生于大陆边缘的增生造山过程,受控于太平洋板块和印度洋-澳大利亚板块运动方向与速率变化。在2次构造事件期间,始新世和中新世弧后的强烈伸展,导致华南大陆边缘古老山系的夷平及边缘海的产生,并最终形成现今的地质及地理格局。     

青藏高原晚新生代孢粉组合与古环境演化

对取自沱沱河盆地、通天河盆地、那曲盆地、东温泉盆地、乌郁盆地的新近纪湖相沉积与取自巴斯错、错鄂、纳木错的晚第四纪湖相沉积,进行孢粉分析;结合西宁—民和盆地、伦坡拉盆地、南木林盆地、渭河盆地的孢粉资料,分析青藏及邻区新生代晚期古植被和古环境的演化过程。发现渐新世晚期—中新世早期青藏与周边邻区的古环境发生了显著分异,导致青藏地区热带亚热带植物濒临消亡,与全球温暖气候条件和青藏地区古纬度环境不符,是青藏高原隆升的重要标志。中新世早期—第四纪晚期,青藏高原落叶阔叶林和针叶林呈现总体减少趋势和准周期性波动,与全球气候变化呈良好对应关系。第四纪晚期草本植物含量逐步增高,出现蒿—松—桦为主,针叶林、落叶阔叶林、灌木、草本植物混生的植被景观。     

Late Cenozoic Stratigraphy and Paleomagnetic Chronology of the Zanda Basin, Tibet, and Records of the Uplift of the Qinghai-Tibet Plateau

The characteristics of Late Cenozoic tectonic uplift of the southern margin of the Qinghai- Tibet Plateau may be inferred from fluvio-lacustrine strata in the Zanda basin, Ngari, Tibet. Magnetostratigraphic study shows that the very thick fluvio-lacustrine strata in the basin are 5.89- 0.78 Ma old and that their deposition persisted for 5.11 Ma, i.e. starting at the end of the Miocene and ending at the end of the early Pleistocene, with the Quaternary glacial stage starting in the area no later than 1.58 Ma. Analysis of the sedimentary environment indicates that the Zanda basin on the southern Qinghai-Tibet Plateau began uplift at -5.89 Ma, later than the northern Qinghai-Tibet Plateau. Presence of gravel beds in the Guge and Qangze Formations reflects that strong uplift took place at -5.15 and -2.71 Ma, with the uplift peaking at -2.71 Ma.     

东昆仑南部晚新生代逆冲推覆构造系统

通过对东大滩—东温泉地区的路线地质观测与构造填图,在东昆仑南部发现晚新生代大型逆冲推覆构造系统。沿低角度逆冲断层,早二叠世大理岩和早三叠世砂板岩自北向南逆冲推覆于古新统—始新统风火山群紫红色砾岩和渐新世砖红色砂砾岩之上,形成大量不同规模的飞来峰;沿主逆冲断层发育厚层断层角砾岩与断层泥,局部形成碳酸盐质糜棱岩。东昆仑南部逆冲推覆构造的发育时代为渐新世晚期—中新世早期,主要形成、活动时期为26～13.5Ma;估算最小逆冲推覆距离为30～35km,最小逆冲推覆运动速率为2.4～2.8mm/a。东昆仑南部晚新生代逆冲推覆构造运动与现今山脉快速隆升存在着动力学成因联系。     

青藏高原东北缘龙首山晚新生代多阶段构造隆升的盆地记录

龙首山地区位于青藏高原与阿拉善地块的结合部位,其盆山演化过程和断裂带扩展模式的恢复对揭示青藏高原新生代北东向生长具有重要意义。本文基于龙首山南北两麓3个新近系沉积剖面的构造特征和5个砂岩样品的碎屑锆石U-Pb同位素LA-ICP-MS年龄结果,重建了青藏高原东北缘龙首山地区晚新生代的盆山演化过程。研究结果显示,龙首山地区晚新生代沉积-构造演化经历了3个主要阶段：（1）~14Ma,龙首山南缘断裂带活化,阿拉善地块南缘沿此断裂逆冲于张掖盆地之上,张掖盆地开始接收阿拉善地块的物源;（2）~5Ma,龙首山南缘断裂带的次级断裂开始发育,使龙首山南侧山麓白垩系开始剥露并为张掖盆地提供物源,同时,龙首山北缘断裂带活化并导致潮水盆地发生挠曲沉降,接收龙首山的物源;（3）5~2.5Ma,龙首山北缘断裂带的次级断裂开始发育,导致龙首山北麓白垩系开始剥露并为潮水盆地提供物源。通过对龙首山周缘盆地沉积相和物源开展分析,本研究反演了龙首山地区中新世以来的断裂带活动和山体隆升过程,表明在14~2.5Ma,随着龙首山南缘断裂、北缘断裂的活化和次级断裂的发育,龙首山经历了3次强烈的隆升,这对揭示青藏高原北东向的扩展过程具有重要的指示意义。