大陆碰撞构造剖析

 首先对青藏高原分布的蛇绿岩带的地质特征进行剖析,认为这些蛇绿岩是陆内裂谷环境产出的初始洋壳而不是大陆缝合线。然后对喜马拉雅山系的构造特征及其造山体制加以讨论,认为以喜马拉雅山系作为碰撞造山的样板并无地质事实的根据,而是一种想当然的臆说,后来也得不到参验。结论:碰撞造山带在大陆是不存在的,是看不到的。     

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     

山系的形成与板块构造碰撞无关

本文根据对中国重要蛇绿岩带的观察,并参考大量国内外文献,对板块构造学说的造山模式提出了否定意见,认为古老山系和现代山系的形成都与板块构造碰撞无关,并提出大陆内部山系形成与盆地形成研究的必要性。     

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。     

喜马拉雅碰撞造山过程：变质地质学视角

本文从变质地质学视角出发，介绍了喜马拉雅造山带的研究意义、地质概况和近年来作者在喜马拉雅碰撞造山过程研究中的进展。喜马拉雅造山带是威尔逊旋回中陆陆碰撞造山带的典型代表，从中揭示的大陆碰撞造山过程、规律及效应，可为探索地球从古至今的碰撞造山带演化研究所借鉴。其中，大陆碰撞造山机制的研究是其核心内容。大陆碰撞造山机制存在临界楔和隧道流两种端元模型之争，其分别对造山带核部高级变质岩折返的P T t轨迹和时空演化序列进行了不同的预测。上述争议可通过研究喜马拉雅核部高级变质岩（高喜马拉雅）的P T t轨迹和折返过程来限定，据此可将喜马拉雅碰撞造山过程划分为三个演化阶段。阶段一：60～40 Ma，软碰撞期，造山带地壳加厚至约40 km并发生小规模部分熔融，这些早期地壳加厚记录大多已被剥蚀，零星保存于前陆飞来峰和北喜马拉雅片麻岩穹隆中；喜马拉雅山从海平面以下抬升至>1000 m。阶段二：40～16 Ma，硬碰撞期，造山带地壳加厚至60～70 km，发生大规模高级变质和深熔作用，高喜马拉雅内部的三个次级岩片沿着“原喜马拉雅逆冲断层”、“高喜马拉雅逆冲断层”、“主中央逆冲断层”顺序式向南挤出，形成了现今喜马拉雅造山带的核部主体，地壳堆叠使喜马拉雅山快速隆升至≥5000 m。阶段三：16～0 Ma，晚碰撞期，造山带山根榴辉岩化发生局部拆沉，但大陆汇聚仍在持续、造山带尚未发生垮塌，小喜马拉雅折返、前陆盆地形成，喜马拉雅山达到和维持现今平均高度~6000 m。因此，喜马拉雅生长过程的一级次序是顺序式向南扩展的，受控于临界楔模型，而隧道流只起次级作用。山根深部热流过程对造山带的地壳结构和地表高程有巨大的改造作用。未来对喜马拉雅造山带的变质地质学研究可能存在以下几个关键科学问题：① 喜马拉雅极端变质作用与重大碰撞造山事件的关联；② 喜马拉雅稀有金属成矿与接触变质作用的关联；③ 喜马拉雅变质脱碳作用与大陆碰撞带深部碳循环和通量。     

第32届国际地质大会造山带和蛇绿岩研究进展

第32届国际地质大会反映了近年来造山带和蛇绿岩研究的最新成果。太古代与年轻造山带对比研究表明决定造山带几何特征的主要因素是它们与同造山及造山期后的伸展构造体制的响应方式。进一步分析了中新元古代罗得利亚超大陆的形成与裂解机理。分析了晚前寒武纪-古生代造山作用过程及可能模式。造山带形成后其深部表露、抬升和剥蚀过程与气候及环境演变有紧密的关系,是当前及今后地球科学的重要研究领域。蛇绿岩的岩浆成因并不能用一种简单的模式来解释,研究表明蛇绿岩岩浆具多成因。提出了蛇绿岩套的双离散侵位模式、多米诺旋转侵位模式、俯冲快速折返就位模式。对比表明特提斯及环太平洋蛇绿岩的来源、演化及就位特征具明显的多样性。     

桐柏-大别造山带加里东期构造热事件及其意义

桐柏－ 大别造山带是多旋回发展的复合造山带,至少有晋宁期、加里东期和印支期三个造山旋回。加里东旋回结束洋壳发展历史,经历了广泛的区域变质作用和局部强烈的高压超高压变质作用,具有划时代意义。桐柏－ 大别造山带加里东期具小洋盆、微古陆、多岛海古地理面貌,总体向北俯冲,最终形成陆 陆碰撞造山带。进一步可划分为三个各具特色的单元：北淮阳构造带是一个板块碰撞混杂带;中间隆起区相当于岛弧性质,但它部分地段曾一度伴随小洋盆俯冲至深处,形成高压超高压变质带;随应褶皱带为大陆裂谷性质,并具某些弧后盆地特征。它们共同构成了大陆造山带复杂的内部结构构造特征。桐柏－ 大别造山带向东被后期的郯庐断裂所截;向西与秦岭造山带相连。通过区域地质和古地磁对比,加里东期秦岭造山带开裂规模更大,蛇绿岩更发育,构成一个向西开口的喇叭形;碰撞时大别造山带先碰,然而逐渐向西迁移     

从地壳上地幔构造看大陆碰撞作用（上）

根据近年来全球地壳上地幔探测的成果,分析了大陆碰撞造山作用过程。在大地构造物理学中,演化重建的基础为地壳上地幔探测结果和宏观物理学定理,方法为岩石圈结构模型的解构。大陆碰撞使洋陆转换带岩石圈正式拼入大陆板块,造成大陆的增生。阿尔卑斯—喜马拉雅碰撞造山带在碰撞前陆缘广泛发育有洋—陆转换带,这种碰撞称为裙边碰撞。由于比较松软的洋陆转换带岩石圈夹在中间,裙边碰撞时不发生典型的刚性碰撞和反弹,碰撞产物中常见蛇绿岩套及泥砾混杂堆积,少见超高压变质岩片的折返。大别—苏鲁碰撞造山带在碰撞前洋—陆转换带不发育,这种碰撞称为裸碰撞。裸碰撞属于刚性碰撞,碰撞时发生反弹,碰撞产物中少见蛇绿岩套及泥砾混杂堆积,常见超高压变质岩片的折返。裸碰撞后的反弹为超高压变质岩片的折返创造了条件。裙边碰撞和裸碰撞的作用过程都可分为四期,第一期为碰撞前期,第四都为后造山期。裙边碰撞和裸碰撞的不同在于,第二期主碰撞期裙边碰撞冲撞大陆板块没有明显反弹,第三期陆—陆俯冲期超高压变质岩片折返不明显。造山后期是碰撞造山过程逐渐停息期,即两大陆板块间的应力从挤压转化为拉张的阶段。这时两大陆板块之间有了共同的一个旋转极,但是碰撞造山诱发的岩石圈拆离和变形仍在进行,碰撞带岩石圈成为大陆内部热流会聚和岩浆活动的优选通道,诱发强烈的岩浆活动。     

对赣东北晚古生代放射虫的初步认识

基于以往大量的研究成果和基本地质事实,人们已认同江南造山带是一个新元古代的碰撞造山带,最近,一些研究者根据在赣东北新元古代蛇绿混杂岩带中发现的晚古生代含放射虫硅质岩,认为该蛇绿岩带中的硅质岩至少是晚古生代的产物,进而提出一个解体江南古陆、江南地区普存在晚古生代一中生代板溪洋的命题根据野外调查、室内化学分析等综合研究,本文认为赣东北含放射虫硅质岩是大陆边缘浅水相沉积产物,稀土元素特征不支持大洋地壳上的深水环境,强烈的印支期构造事件有可能使晚古生代含放射虫硅质岩发生构造运移,并与新元古代蛇绿岩彼此混杂。     

“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。     

Geological investigations at a high altitude, remote coal mine on the Northwest Pakistan and Afghanistan frontier, Karakoram Himalaya

The Northwest Pakistan and Afghanistan frontier is located one of the most remote, inaccessible, and inhospitable part of the Himalayan orogenic belt. In this region, two of the world's largest and most distinct mountain belts intersect; the Karakoram Himalaya (mainly in Pakistan) and the Hindu Kush (mainly in Afghanistan). Located at high altitude, in a remote part of Northwest Pakistan, close to the border with Afghanistan, tribal villagers began excavating a series of adits into the steep mountain slopes, beneath glaciers, to extract valuable coal and carbonaceous shale resources. These were discovered in 1996, by the villagers, whilst hunting, and may represent some of the highest mine workings in the world. Small-scale mining operations subsequently developed using rudimentary mining methods and the mine became known as the Reshit or Pamir Coal Mine.The coal deposits are sedimentary, highly disturbed and tectonised, having been subjected to multiple phases of orogenic crustal deformation. The coal occurs as discrete lenses, several tens of metres in their lateral dimension, between steeply dipping, overturned and thrusted limestone beds of Jurassic age. The coal provided a vital, alternative source of fuel for the villagers since the local, traditional fuel supply was wood, which had become severely depleted, and imports of kerosene from neighbouring China and Afghanistan were too expensive.The mining operations experienced severe problems. These included several collapses of mine entrances, the failure of the adits to intersect the coal-bearing zones, the potential threat of geological hazards, mining-induced hazards and harsh high-altitude operating conditions, particularly during the winter months. International aid was provided to assist the villagers and a geological investigation was commissioned to investigate the problems at the mine.The geology of Karakoram Himalaya is relatively poorly understood. Until recently the region was restricted to foreign visitors and large areas of this mountain belt are virtually unmapped. Existing geological and topographic maps are difficult to obtain or are unavailable due to the close proximity of political frontiers, national borders and security reasons. The mineral resource potential of this region is virtually unknown. Few western geologists have visited this area due to its inaccessibility and political constraints, being situated close the frontiers with China, Afghanistan, and the disputed Pakistan and India territory of Kashmir.The Pakistan and Afghanistan border, is once again, now closed to foreign visitors. The objectives of this paper are to document the occurrence of coal and carbonaceous shale, at high altitude, in the Karakoram Himalaya and to provide details on the geology, geological hazards, reserves and labour-intensive mining operations. These observations and information may provide the basis for future mineral exploration, mining-geology, mining-engineering, feasibility studies and engineering geological investigation in the Karakoram Himalaya.     

Crustal shortening in convergent orogens: Insights from global positioning system (GPS) measurements in northeast India

Deformation in active mountain belts like the Himalaya is manifested over several spatial and temporal scales and collation of information across these scales is crucial to an integrated understanding of the overall deformation process in mountain belts. Computation and integration of geological shortening rates from retrodeformable balanced cross-sections and present-day convergent rates from deforming mountain belts is one way of integrating information across time-scales. The results from GPS measurements carried out in NE India indicate that about 15–20 mm/yr of convergence is being accommodated there. Balanced-cross sections from the NE Himalaya indicate about 350–500 km of shortening south of the South Tibet Detachment (STD). Geothermobarometry suggest that the rocks south of the STD deformed under peak metamorphic conditions at ∼ 22 Ma. This indicates a geological convergence rate of ∼ 16–22 mm/yr which appears to be fairly consistent with the GPS derived convergence rates. Approximately 1.5 to 3.5 mm/yr (∼ 10–20 %) of the total N-S of the present-day convergence in the NE Himalaya is accommodated in the Shillong Plateau. In addition, ∼ 8–9 mm/yr of E-W convergence is observed in the eastern and central parts of the Shillong Plateau relative to the Indo-Burman fold-thrust belt. Balanced cross-sections in the Indo-Burman wedge together with higher resolution GPS measurements are required in the future to build on the first-order results presented here.     

中塔合作帕米尔地球化学调查成果与展望

帕米尔高原是由喜马拉雅山脉、喀喇昆仑山脉、昆仑山脉、天山山脉、兴都库什山脉交汇于此形成的一个巨大的山结。由于其特殊的地质构造位置和复杂的构造演化历史,形成了良好的成矿地质背景条件。依据中塔两国政府“双方地学领域科技合作谅解备忘录”精神,中塔两国合作组织实施了“塔吉克帕米尔成矿带地球化学调查”工作。完成3万km²地球化学填图任务,建立了工作区地球化学数据库,编制了系列地球化学图件。应用地球化学分析方法回答了测区资源潜力评价有关的地学问题,在此基础上编制了Ag、Au、Pb-Zn等8个元素(组)找矿预测图,共圈定各类找矿预测区136个。同时,也从地球化学角度解决了许多地质问题。为开展塔吉克帕米尔地区地质科学研究,了解帕米尔地区优势资源种类、分布地域、资源潜力等评价信息,快速缩小找矿靶区,实现找矿突破,改变地区资源分布格局等工作提供了可靠而丰富的地球化学基础资料。     

Exhumation and its mechanisms: A review of exhumation studies in the Himalaya

Exhumation has been recognised as a key factor in understanding the dynamics of a mountain belt. Normal faulting, erosion and ductile thinning are the three basic mechanisms to exhume the deeper high grade metamorphic rocks to the surface. Convergent orogenic belts are characterised by over-thickening of the crust due to thrusting and folding. The interplay of uplift due to over-thickening of crust and climatic-erosion is the most plausible mechanism of exhumation as suggested by the numerical models and analogue experiments. The analysis of 534 thermo-chronological dates through 1D-thermal numerical model in the Himalaya suggest that the exhumation is dominantly due to erosion but the pattern of erosion is controlled by local tectonic activities in different sector of the Himalaya since Miocene, indicating that tectonic force as the prime mechanism of exhumation in Himalaya.     

Palaeoshorelines as Indic ator of Late Cenozoic Climo-Tectonic Changes in Ladakh Trans Himalaya: an Illustration From Tso Kar Lake

PALAEOSHORELINES AS INDICATOR OF LATE CENOZOIC CLIMO-TECTONIC CHANGES IN LADAKH TRANS HIMALAYA:AN ILLUSTRATION FROM TSO KAR LAKE1　BhattacharyyaA .Vegetationandclimateduringthelast 30 0 0 0 yearsinLadakh [J] .Palaeogeogr,Palaeoclimatol,Palaeoecol,1989,73:2 5～ 38. 2　CerlingTE .LateCenozoicvegetationchange,atmosphericCO2 andtectonics[A] .Ruddiman ,W .F .,ed .Tectonicupliftandclimatechange[M] .NewYork:PlenumPress,1998.313～ 2 2 7. …     

用转换函数研究珠峰站地壳结构

[STBZ][ZW（*][HT6H]〓收稿日期：;修回日期：. *基金项目：[HT6SS][ZK（]国家重点基础研究发展计划项目“青藏高原形成对全球变化的响应与适应对策”（编号：2005CB422001）;中国科学院知识创新工程重要方向项目“青藏高原内陆俯冲与造山作用”（编号：KZCX3 SW 143）资助.[ZK）] [HT6H]〓作者简介：[HT6SS]（1983 ）,男,海南儋州人,硕士研究生,主要从事地震波传播理论研究.[WT6HZ]E mail:[WT6BZ]youliangsu@yahoo.com.cn[ZW）] [HT4F][HT5K]（）[JZ）] [HT5H][GK2] 摘〓要：[HT5K]为开展高喜马拉雅地区地质构造—气候反馈作用的研究,中国科学院青藏高原研究所于2004年开始在珠峰地区建立了综合观测研究站,并于2004年下半年开始相继开展了大气边界层（含辐射和土壤观测）、大气湍流和辐射系统、风温廓线、无线电探空系统、沙尘暴观测、冰川变化等大气科学观测研究、地表过程的环境研究和地球动力学研究。为了解珠峰站下方的地质构造,于2005年8月在综合观测研究站布设了宽频带地震仪（记录器为Reftek130,摆为STS2）,并于2006年5月取得首批数据。利用宽频带地震仪提供的三分量地震波形记录,应用转换函数及快速模拟退火算法对珠峰站下的地壳横波速度结构进行了反演。反演结果表明,珠峰站的莫霍（Moho）面深度在70 km,地壳结构复杂,尤其在中上地壳,明显呈高低速互层结构,反映了板块边界处构造活动、物质交换活跃,表明这些地区还未达到均衡。为高喜马拉雅地区地质构造—气候反馈作用的研究提供地球物理依据。     

藏南扎西康铅锌多金属矿绢云母Ar-Ar年龄及其成矿意义

扎西康脉状铅锌多金属矿位于特提斯喜马拉雅东段中部,是该带内规模最大的多金属矿床,扎西康矿脉受控于数条南北向正断层,这些断层在青藏高原后碰撞伸展阶段形成。矿区发生了两次成矿事件,分别为铅锌成矿期和富锑成矿期,并且后期富锑成矿对早期铅锌成矿具有叠加改造作用。在后期富锑成矿期中方解石-黄铁矿阶段发现了与闪锌矿、黄铁矿等矿物共生的绢云母。本文采用Ar-Ar同位素测年方法对该绢云母进行了测试分析,获得绢云母的坪年龄为12.28±0.45 Ma,对应的等时线年龄为11.7±3.1 Ma。两个年龄在误差范围内相等,表明该绢云母的Ar-Ar年龄具有地质意义,代表了绢云母的形成年龄。该Ar-Ar年龄指示了扎西康富锑成矿期发生于12Ma左右。特提斯喜马拉雅成矿带在主碰撞成矿阶段发育一期金(银)矿化事件,而扎西康绢云母Ar-Ar年龄表明后碰撞阶段矿化事件可以持续到12Ma。由于矿体发育于南北向断裂之中,因此,暗示了扎西康地区NS向正断层系统发育时间早于12Ma。早期铅锌硫化物成矿期矿石普遍破碎,说明受到构造挤压作用影响,而富锑成矿期矿石表现为脉状充填,并无构造挤压破碎,可以推测12Ma后藏南NS向正断层系统可能处于持续伸展环境。     

青藏高原碰撞、固结的过程及隆升机理

青藏高原的地质构造十分复杂，自南而北不同块体曾经历过裂解、漂移、拼合、碰撞、固结的过程。本文仅探讨拼合后碰镜、固结期间青藏高原地质、地球物理特征及其成因机制。 就亚东—格尔木GGT地学断面研究的范围而言，现可分为4个构造带，4个构造带又分别处于不同的构造发育阶段：高喜马拉雅带处于碰撞早期阶段，以逆冲、叠覆作用为主，促使地壳加厚；北喜马拉雅带处在碰撞中期阶段，地壳在持续挤压应力作用下，褶皱缩短并加厚；冈底斯带处在碰撞晚期阶段，以走向滑动和物质侧向流动为特征；羌塘—巴颜喀拉带进入碰撞期后的稳定阶段，地壳活动趋于稳定，以地表剥蚀为主，高原逐渐夷平。     

Is the Satpura “Horst” in fact a Compressional Uplift?

The >600-km-long Satpura mountain range of central India is usually considered as a horst, separated by normal faults from the Tapi and Narmada grabens. Numerous geological observations and seismicity suggest that a fundamentally different scenario is possible: the arcuate Satpura range may be a large-scale compressional uplift, riding over a north-dipping Satpura-Tapi boundary thrust, akin to the thrust-bounded regional-scale anticlines of the Columbia river flood basalt province. Erosion of the southern front of the Satpuras produces a large fault-line scarp, an illusory normal fault; close parallels exist in the Himalaya and Kachchh. The Satpura-Tapi boundary thrust is blind, buried under the post-Deccan Tapi alluvium, but periodically active, and the Tapi valley has significant seismic risk.