北山泥盆纪碰撞造山火山－磨拉石地质构造及地球化学特征

本区早泥盆世旱山微大陆与塔里木板块的北山地体间发生对接，原洋区变为残留滨浅海区。中泥盆世该区形成中央断块山，相应南带的断陷山间洼地内形成陆相磨拉石堆积，北带与南蒙古洋毗邻，形成陆缘滨浅海火山－磨拉石沉积。经计算，中带造山隆起侵蚀速率为０．１５４ｍｍ／ａ。晚泥盆世火山岩显示弱碱性和深熔岩浆喷溢特点，表明陆壳演化尚未达到完全稳定的阶段。     

从弧后盆地到前陆盆地--北祁连造山带奥陶纪-泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解，经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪-早、中泥盆世碰撞造山而形成的。奥陶纪中、晚期，北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩，形成典型的沟-弧-盆体系的沉积。志留纪-早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期。除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外，全区志留系均以碎屑岩沉积为主。志留系底部多见一套砾岩层。下-中志留统为典型复理石相的浊流沉积。上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积。早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积。从空间分布上看，志留系-泥盆系在走廊-北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征，古流以由南向北、来自造山带的古流为特征。北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩-志留系复理石-海相磨拉石-中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点，反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列。     

从弧后盆地到前陆盆地——北祁连造山带奥陶纪-泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解,经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪-早、中泥盆世碰撞造山而形成的.奥陶纪中、晚期,北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩,形成典型的沟-弧-盆体系的沉积.志留纪-早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期.除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外,全区志留系均以碎屑岩沉积为主.志留系底部多见一套砾岩层.下-中志留统为典型复理石相的浊流沉积.上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积.早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积.从空间分布上看,志留系-泥盆系在走廊-北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征,古流以由南向北、来自造山带的古流为特征.北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩-志留系复理石-海相磨拉石-中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点,反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列.     

从弧后盆地到前陆盆地——北祁连造山带奥陶纪—泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解,经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪—早、中泥盆世碰撞造山而形成的。奥陶纪中、晚期,北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩,形成典型的沟-弧-盆体系的沉积。志留纪—早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期。除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外,全区志留系均以碎屑岩沉积为主。志留系底部多见一套砾岩层。下—中志留统为典型复理石相的浊流沉积。上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积。早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积。从空间分布上看,志留系—泥盆系在走廊—北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征,古流以由南向北、来自造山带的古流为特征。北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩—志留系复理石-海相磨拉石—中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点,反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列。     

北祁连-河西走廊志留纪和泥盆纪古地理及其对同造山过程的沉积响应

北祁连-河西走廊志留系包括下志留统鹿角沟砾岩和肮脏沟组、中志留统泉脑沟山组和上志留统旱峡组，泥盆系包括中、下泥盆统老君山组和上泥盆统沙流水组。鹿角沟砾岩为水下冲积扇沉积，断续分布于北祁连西段。肮脏沟组在北祁连-河西走廊分布广泛，主要为半深海碎屑复理石沉积。泉脑沟山组和旱峡组分布于北祁连和河西走廊西段，前者以浅海相砂泥岩和泥灰岩为主，后者以滨海潮坪-浅海碎屑岩沉积为主。老君山组分布于古祁连山山前和山间盆地，为粗碎屑磨拉石沉积。沙流水组分布于河西走廊东段，为湖相沉积。区域古地理分析表明，北祁连-河西走廊志留纪-泥盆纪的古地理主要受北祁连加里东-早海西期不规则造山作用控制。鹿角沟砾岩标志着弧-陆碰撞最早发生于早志留世早期。早志留世北祁连-河西走廊由弧后残余盆地向前陆盆地转化。中、晚志留世北祁连东段剧烈造山并与阿拉善古陆的连接，前陆盆地限于北祁连-河西走廊西段。志留纪末期为北祁连的主造山期，泥盆纪形成高峻的古祁连山。早、中泥盆世形成山前和山间盆地的粗碎屑磨拉石沉积。晚泥盆世造山带西段造山作用剧烈，形成剥蚀区。东段造山作用微弱，山地被剥蚀，山前形成湖泊相的晚泥盆世沉积。     

昆仑造山带晚泥盆世沉积特征及构造古地理环境

昆仑造山带基本构造-地层格架奠基于古生代,晚泥盆世是加里东造山旋回和华力西造山旋回转换的关键阶段,加里东碰撞造山和其后的伸展裂陷等记录均存在于晚泥盆世沉积地层中。西昆仑晚泥盆世奇自拉夫组为一套紫红色碎屑岩沉积,属典型的碰撞造山型磨拉石建造,为加里东碰撞造山的产物;东昆仑晚泥盆世黑山沟组和哈尔扎组岩性组合特征与牦牛山组极为相似,均为一套陆相、滨浅海相的碎屑岩、碳酸盐岩和中酸性火山岩组合,为典型的裂陷伸展型磨拉石建造,是晚古生代裂陷伸展盆地演化开始的标志。     

一个已埋藏的古造山带探讨

本文从研究磨拉石与造山带的关系入手,分析了扬子板块东缘志留系磨拉石的沉积学特征和物质成分特点,进而推测出在磨拉石堆积区东侧(相当于现代长江口外)有一条近南北向的古造山带,该造山带始形成于奥陶纪末,现在已被剥蚀并被深埋于地下。这对重新认识华南大地构造演化及古生代油气分布规律都是很有意义的。     

一个已埋藏的古造山带探讨

本文从研究磨拉石与造山带的关系入手,分析了扬子板块东缘志留系磨拉石的沉积学特征和物质成分特点,进而推测出在磨拉石堆积区东侧(相当于现代长江口外)有一条近南北向的古造山带,该造山带始形成于奥陶纪末,现在已被剥蚀并被深埋于地下。这对重新认识华南大地构造演化及古生代油气分布规律都是很有意义的。     

青藏高原内部三条磨拉石带的确定及其构造意义

青藏高原内部自北而南沿羌北－昌都、班公湖－怒江、雅鲁藏布江分别发育了3条磨拉石带。各磨拉石带的长度均超过1000km,宽度一般仅数十km,沉积物具有碎屑性、粗粒性、再旋回性,沉积体厚3000～8000m,具有在挤压造山背景下形成的磨拉石建造的基本特征。各磨拉石带都位于各自的地体缝合带并跨越其两侧的部分地带。北边的为金沙江缝合带及其西延部分,中部的为班公湖－怒江缝合带,南边的为雅鲁藏布江缝合带。3条磨拉石带标志着有3条雄伟的造山带与之毗邻。北边的是可可西里－巴颜喀拉造山带,中部和南部的两条造山带一直不为人们所注意,文中建议分别称之为藏中造山带和藏南造山带。此外,造山作用发生的时间明显滞后于地体缝合的时间,其间有后继的浅海盆地发育。磨拉石带的发育历史勾绘出青藏高原构造演化遵循一个程式,即"地体拼接－后继性盆地发育－造山作用发生－山脉消亡",这是很有意义的构造现象。     

东昆仑造山带牦牛山组火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义

东昆仑造山带牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系之上,记录了东昆仑早古生代洋盆关闭的时间。对格尔木南锯齿山一带牦牛山组上部火山岩段的英安岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,11颗岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(406.1±2.9)Ma,这表明牦牛山组上部火山岩形成于早泥盆世,进一步佐证了根据牦牛山组底部磨拉石中火山岩夹层的岩浆锆石U-Pb年龄所得出的结论:东昆仑早古生代洋盆关闭的时间为晚志留世—早泥盆世,而非传统认为的晚泥盆世。     

东昆仑造山带牦牛山组火山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义

东昆仑造山带牦牛山组磨拉石建造不整合覆盖在前泥盆系之上,记录了东昆仑早古生代洋盆关闭的时间。对格尔木南锯齿山一带牦牛山组上部火山岩段的英安岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,11颗岩浆锆石206Pb/238U年龄加权平均值为(406.1±2.9)Ma,这表明牦牛山组上部火山岩形成于早泥盆世,进一步佐证了根据牦牛山组底部磨拉石中火山岩夹层的岩浆锆石U-Pb年龄所得出的结论：东昆仑早古生代洋盆关闭的时间为晚志留世—早泥盆世,而非传统认为的晚泥盆世。     

晚二叠世甘肃北山南带中段走滑隆升与拉分拗陷作用

晚二叠世,处于板内活动中后期的北山南带中段地区,发生规模宏大的左旋位移走滑断裂作用。花牛山-五峰山和黄尖丘-新场两地区形成正性的走滑隆升区,其相应中间地带则显示了负性拉分拗陷作用,发育了大奇山拉分盆地。走滑隆升地区走滑型剪切带发育,为剪切带型的金矿成矿带。拉分盆地以巨厚火山-磨拉石建造为特征,沉积环境为陆相-海相-海陆混合相。     

苏、浙、皖地区沉积-大地构造演化

中国南部近东西延伸的扬子板块形成于距今800Ma前。自震旦纪开始,在其东缘苏、浙、皖地区形成了两个呈北东东向展布的并在其东端相联的裂陷槽。其沉积厚度达万米。沉积演化晚期形成了复理石与磨拉石。复理石堆积于晓奥陶世,此时裂陷槽为两个向东开口的海湾,碎屑物来自盆地南北两侧的扬子古陆。磨拉石堆积的时代从晚奥陶世末到中泥盆世,碎屑物来自东面隆升的造山带,说明这时盆地的构造格局发生了重大变化。     

瑞士中部布尔迪加尔期上部海相磨拉石群沉积层序、地震相、沉降分析及其演化

北阿尔卑斯中部前陆盆地中,布尔迪加尔期上部海相磨拉石群地震和钻孔资料的沉积学解释可以对浅海体系结构进行细致的重建。根据地震相可以分为滨前／前滨、近滨和远滨沉积体系。地震测线上的地震相填图显示有两套进积层序（卢塞恩组和圣加伦组）,其间为不整合界线。沉降分析表明,上部海相磨拉石群的演化主要由构造沉降和沉积物供给来控制。卢塞恩组和圣加伦组远端超覆以及浅海环境的建立是由远端沉降速率加大并伴有沉积物供给速率加大引起的。可见,卢塞恩组和圣加伦组层序界线的形成和圣加伦组末期海退是由盆地远端的抬升而控制的。上部海相磨拉石群的沉降和沉积物通量分析对认识阿尔卑斯北部构造和侵蚀历史有重要作用,由阿勒地块的底侵作用和瑞士推覆体的逆冲作用引起的阿尔卑斯北部末端外序列层序加厚可解释为受盆地远端抬升和层序边界形成所控制。下部陆相磨拉石群逆冲席状体俯冲到磨拉石沉积之下,并伴随着阿尔卑斯北部侵蚀的加强,引起了造山带楔状体前端内序列地壳加厚,从而导致主要造山带负载位置向北迁移,引起磨拉石盆地沉积物供给增加。这些作用受盆地沉积中心向远端迁移以及卢塞恩组和圣加伦组远端超覆所控制。     

新疆卡拉麦里碰撞带南缘志留—泥盆纪沉积学研究新进展

志留纪、泥盆纪是研究新疆卡拉麦里碰撞带发展、演化的关键时期。本文通过研究该区志留—泥盆纪的沉积学特征,认为志留纪白山包组为"风暴海"远岸沉积,而非单纯的"海滩"、"浅海"沉积。泥盆纪卡拉麦里组下段发现的重力流浊流沉积序列以及重力流水道相沉积,表明沉积环境为斜坡相—半深海相,而非"滨海相"。晚泥盆世克安库都克组发现的陆相磨拉石,显示陆一陆碰撞造山阶段的沉积,这些沉积记录了盆地形成、演化和造山过程,丰富了新疆卡拉麦里构造演化的研究内容,确定洋壳俯冲、陆陆碰撞的时间应为晚泥盆世。     

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。     

造山带研究中有关复理石和磨拉石的几个问题

在造山带研究中,碰撞方式和时限的争议是全球造山带研究中的一个共同现状或面临的难题。利用复理石和磨拉石时代来限定碰撞时限是造山带研究的一项重要内容。本文首先综述了复理石和磨拉石从提出到广泛应用以及不同历史时期被赋予的构造含义;其次,根据其可能发育的构造环境,指出复理石和磨拉石纪录造山带的相关信息及其演变过程。被动陆缘复理石可能纪录了参与碰撞拼贴块体的亲缘性,而且被动陆缘、活动陆缘或者岛弧环境的复理石均形成于碰撞作用之前,因此最年轻的复理石时代可提供碰撞时间的下限;(周缘)前陆盆地的磨拉石形成于碰撞造山作用过程中,因此其最早的磨拉石沉积时代可用于限定碰撞时间的上限。从复理石到磨拉石地层的渐变过程(连续沉积)指示了碰撞构造事件的发生、以及之后的碰撞造山作用是均变过程,会发育不同尺度规模的不整合。因此,造山带中的不整合未必代表有重大构造事件的发生,而连续沉积并不表明没有大的构造事件。     

陕西柞-山-商晚古生代拉分断陷盆地动力学与成矿作用

采用构造-岩相学和构造-热水沉积岩相填图研究,认为陕西柞水-山阳-商县（柞-山-商）晚古生代拉分盆地,在早古生代扬子板块北被动陆缘残余洋盆基础上,经历了志留纪-早泥盆世北秦岭岛弧造山带-残余洋盆转换过程。在中泥盆世演化为秦岭微板块北缘拉分断陷盆地,晚泥盆世叠加了深源碱性热流体叠加作用明显,形成了铁白云石钠质角砾岩相带,并发生了构造反转。石炭纪陆缘拉分盆地进一步发展演化为残余海盆萎缩封闭。这种造山带-沉积盆地-岛屿构造耦合与转换过程记录了由洋盆-岛弧碰撞造山转换为陆-陆碰撞造山过程。该拉分盆地中具有明显的区域成矿分带,与多期成矿成岩地质作用有关,在造山带-沉积盆地-岛屿构造耦合与转换中,中泥盆世柞-山-商拉分断陷盆地的四周被古陆块和造山带分隔,陆-陆碰撞过程驱动了造山带流体发生大规模排泄到该盆地内,在该拉分断陷盆地内形成了大规模热水沉积成岩成矿,各类热水沉积岩相发育。在该拉分盆地中,近东西向和北东向同生断裂作用形成了次级断陷盆地,为热水沉积成岩成矿提供了沉积容纳空间。热水沉积成因的银多金属-重晶石-菱铁矿矿床定位于三级和四级热水洼地。晚泥盆世-石炭纪近南北向的岩石圈地幔收缩,陆-陆碰撞收缩成为垂向热传输主要驱动力源,导致了陆壳尺度上碱性热流体被挤压垂向排出到陆表残余海盆之中,本区脉状富金镍钴铜矿与晚泥盆世-石炭纪深源碱性热流体隐爆作用形成的碱性铁白云石钠质角砾岩带密切有关。类卡林型金矿定位于该盆地上部基底构造层和盆地热水浊流沉积相内,主要与后期脆韧性剪切带有密切关系。     

大别山造山带中生代构造演化特征

大别山陆内造山带形成于早侏罗世晚期至早白恶世（J^31-K1），并具有分期演化特征。在构造演化序列上，可分出造山前期（J^21-J2）和造山主期（J3-K1）2个阶段。构造变形方面，基本构造格局为一大型逆冲推覆系统组成的构造楔形体，呈后展式扩展，造成的地壳短缩量可达46.8%，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、蓝片岩和高压麻粒岩），形成于构造应力集中的主干逆掩断层上盘。岩浆岩属钙碱性岩石系列，中酸性岩石组合，其中岩石类型，稀土元素配分型式等所反映的构造运动强度均具有一定的特点。在陆内造山带形成过程中伴生了3期同造山磨拉石，朱集期磨拉石（J2z），段集期磨拉石（J3d）和下符桥期磨拉石（K2x），它们反映了不同造山时期构造运动强度的差异。     

陕西柞—山—商晚古生代拉分断陷盆地动力学与成矿作用

采用构造—岩相学和构造—热水沉积岩相填图研究,认为陕西柞水—山阳—商县(柞—山—商)晚古生代拉分盆地,在早古生代扬子板块北被动陆缘残余洋盆基础上,经历了志留纪—早泥盆世北秦岭岛弧造山带—残余洋盆转换过程。在中泥盆世演化为秦岭微板块北缘拉分断陷盆地,晚泥盆世叠加了深源碱性热流体叠加作用明显,形成了铁白云石钠质角砾岩相带,并发生了构造反转。石炭纪陆缘拉分盆地进一步发展演化为残余海盆萎缩封闭。这种造山带—沉积盆地—岛屿构造耦合与转换过程记录了由洋盆—岛弧碰撞造山转换为陆—陆碰撞造山过程。该拉分盆地中具有明显的区域成矿分带,与多期成矿成岩地质作用有关,在造山带—沉积盆地—岛屿构造耦合与转换中,中泥盆世柞—山—商拉分断陷盆地的四周被古陆块和造山带分隔,陆—陆碰撞过程驱动了造山带流体发生大规模排泄到该盆地内,在该拉分断陷盆地内形成了大规模热水沉积成岩成矿,各类热水沉积岩相发育。在该拉分盆地中,近东西向和北东向同生断裂作用形成了次级断陷盆地,为热水沉积成岩成矿提供了沉积容纳空间。热水沉积成因的银多金属—重晶石—菱铁矿矿床定位于三级和四级热水洼地。晚泥盆世—石炭纪近南北向的岩石圈地幔收缩,陆—陆碰撞收缩成为垂向热传输主要驱动力源,导致了陆壳尺度上碱性热流体被挤压垂向排出到陆表残余海盆之中,本区脉状富金镍钴铜矿与晚泥盆世—石炭纪深源碱性热流体隐爆作用形成的碱性铁白云石钠质角砾岩带密切有关。类卡林型金矿定位于该盆地上部基底构造层和盆地热水浊流沉积相内,主要与后期脆韧性剪切带有密切关系。