关于南天山碰撞造山时代的讨论

南天山是天山山脉的一支,是中亚型造山带的典型代表,它经历了复杂的增生—碰撞过程。关于古南天山洋最终闭合—碰撞造山（碰撞事件）发生的时间一直存在不同的认识,争论由来已久。综合分析南天山造山带的构造、地层、古生物、岩石、地球化学和同位素年代学等方面的资料,特别是对放射虫、蛇绿岩、蓝片岩、火山弧及前陆盆地沉积等地质事实的研究,我们认为,南天山碰撞造山作用起始于二叠纪末—三叠纪初。     

南天山：晚古生代还是三叠纪碰撞造山带？

伊犁-哈萨克斯坦板块和塔里木-卡拉库姆板块之间的南天山造山带是‘中亚型造山带’的典型代表之一,经历了复杂的构造演化与地壳增生过程。传统上,它被视为华力西期褶皱带或晚古生代碰撞造山带。但近年来,部分学者提出它可能为三叠纪碰撞造山带。本文在综述南天山造山带的蛇绿岩、高压变质岩、花岗岩类等方面研究成果的基础上,讨论了其碰撞造山的时限。我国境内南天山西段碰撞造山可能开始于早石炭世（345Ma）,结束于晚石炭世末（300Ma左右）。二叠纪时期,南天山至整个中亚地区进入后碰撞演化阶段。现有资料证实南天山为一晚古生代碰撞造山带,并非一三叠纪碰撞造山带。     

造山带沉积学之二——弧造山带的弧内沉积

笔者阐述弧造山带的弧内沉积盆地的沉积作用。在岩浆弧内出现弧内盆地和弧背前陆盆地。笔者选取典型实例,说明2类盆地的大地构造位置、盆地边界特征、盆地包含的沉积环境、沉积物类型、沉积物源和盆地构造特点。     

闽东南中生代碰撞造山带的确认证据

闽东南地区的大地构造性质屡有争议。本文依据造山带类型划分和碰撞造山带大地构造相模式理论鉴别出了闽东南活化基底、泉州蛇绿混杂岩带、长乐-南澳韧性剪切带、台湾西部前陆磨拉石盆地、闽东南沿海前陆褶冲带活化盖层和壳内低速带等大地构造相和碰撞造山带识别标志，确认闽东南地区为闽台微大陆与闽浙中生代火山弧碰撞形成的陆-弧型碰撞造山带，碰撞事件发生时间为100～120Ma。     

陆内软碰撞带的鉴别及伸展裂谷海盆地的聚合封闭过程

通过成因地层对比、构造形态和盆地演化过程分析,在黔中南至桂西鉴别出一条NNE向延续的陆内软碰撞带。它是在伸展裂谷海盆地(再生陆间海)聚合封闭过程中,由活动大陆边缘向被动大陆边缘缓慢仰冲而形成的。与其同期形成的还有晚三叠世黔西滇东前陆盆地,萍乐残留弧后盆地和十万大山及龙岩后陆盆地。软碰撞带的出现,不仅掩盖了晚二叠世至中三叠世陆间海的深海沉积和洋壳基底,而且造成碰撞带两侧的地层、构造和古地理环境的不连续,同时对盆地矿产的分布和再富集也有直接影响。     

中国中西部中、新生代前陆盆地与挤压造山带耦合分析

中国中西部主要由中、新生代造山带与中、新生代盆地构成盆山格局 :秦岭造山带与南北两侧四川盆地与鄂尔多斯盆地 ;天山造山带与南北两侧塔里木盆地与准噶尔盆地 ;哀牢山造山带与东西两侧楚雄盆地与兰坪思茅盆地等 ,总体上构成盆山耦合。根据挤压造山带类型与前陆盆地类型 ,可以划分出 3种耦合类型 ,即 ( 1)碰撞造山带与周缘前陆盆地 ,( 2 )俯冲造山带与弧后前陆盆地及 ( 3)再生造山带与再生前陆盆地。因此前陆盆地是伴随着造山带的形成与演化而发育 ,造山带断滑系统直接控制前陆盆地结构、沉积层序及构造样式等 ,从而制约前陆盆地油气分布的有序性     

柴达木盆地北缘早奥陶世陆 弧碰撞及弧后前陆盆地——来自碎屑岩地球化学的证据

奥陶纪是柴达木盆地北缘早古生代碰撞造山演化的重要时期,柴达木地块与滩间山岛弧碰撞起始时限以及欧龙布鲁克海盆盆地类型、构造-古地理格局一直存在争议。本文在对欧龙布鲁克地块早奥陶世碎屑岩沉积野外观测及室内分析的基础上,测试了30个砂泥岩样品的主量元素、微量元素及稀土元素含量。结果表明,石灰沟组碎屑岩建造具有快速堆积、低成分成熟度、低结构成熟度的特征;该套碎屑岩沉积于活动大陆边缘背景下的弧后前陆盆地,碎屑物质来自南部由大陆上地壳与岛弧物质组成的上隆基底;早奥陶世(488~472 Ma)柴达木地块与滩间山岛弧陆-弧碰撞已经开始,但陆-弧碰撞起始时间不会早于493Ma。在此基础上,结合前人研究成果,认为早古生代欧龙布鲁克地块处于滩间山岛弧北部,盆地沉降、沉积演化受柴达木盆地北缘洋盆俯冲及柴达木地块-滩间山岛弧碰撞控制,寒武纪发育弧后伸展盆地,奥陶纪初期转为弧后挤压前陆盆地,弧后伸展与弧后挤压、沉积体系转换发生在490~480Ma之间。该成果从沉积学角度为柴达木盆地北缘陆-弧碰撞起始时限提供了新的制约。     

陆-陆碰撞造山带双前陆盆地模式——来自大别山、喜马拉雅和乌拉尔造山带的证据

大陆碰撞造山带不同的构造演化阶段往往形成不同成因类型的周缘前陆盆地 (系统 )。根据对几个典型大陆造山带的研究 ,我们把大陆碰撞造山带的构造演化过程分为陆 -陆拼接和大规模陆内逆冲推覆 (陆内俯冲 )两个阶段 ;早期陆 -陆拼接阶段直接在俯冲板块被动大陆边缘基础上形成的前陆盆地称为“原前陆盆地” ,后期大规模陆内逆冲 -推覆 (或陆内俯冲 )阶段在俯冲板块内部形成的前陆盆地称为“远前陆盆地”(它比原前陆盆地距主缝合带远 )。原前陆盆地和远前陆盆地是同一大陆碰撞造山带不同构造演化阶段的产物 ,是两种不同成因类型的周缘前陆盆地 ,它们构成了同一大陆造山带的双前陆盆地 ,而不是传统概念的单一成因类型前陆盆地。     

喜马拉雅造山带的高压超高压变质作用与印度-亚洲大陆碰撞

喜马拉雅造山带是印度与亚洲大陆碰撞作用的产物,正在进行造山作用,是研究板块构造的天然实验室.高压和超高压变质岩分布在喜马拉雅造山带的核部.这些变质岩具有不同的形成条件、形成时间和形成过程,为印度与亚洲碰撞带的几何学、运动学和动力学提供了重要的限定.含柯石英的超高压变质岩产出在喜马拉雅造山带的西段,它们形成在古新世与始新世之间(53～46Ma),为印度大陆西北边缘高角度超深俯冲作用的产物,并经历了快速俯冲与快速折返过程.在约5 Myr内,超高压变质岩从＞100km的地幔深度折返到了中地壳深度,且仅仅叠加角闪岩相退变质作用.高压榴辉岩产出在喜马拉雅造山带中段,形成时间约为45Ma,为印度大陆低角度深俯冲作用的产物,经历了至少20Myr的长期折返过程,叠加麻粒岩相退变质作用和部分熔融.高压麻粒岩产出在喜马拉雅造山带的东端,是印度大陆东北缘近平俯冲作用的产物,峰期变质作用时间约为35Ma,经历了约20Myr的长期折返过程,叠加了麻粒岩相和角闪岩相退变质作用,并伴随有多期部分熔融.因此,喜马拉雅造山带的变质作用具有明显的时间与空间变化,显示出大陆深俯冲与折返过程的差异性,以及大陆碰撞造山带形成机制的多样性.     

南天山区域大地构造与演化

塔里木和中天山之间的南天山造山带,经历了复杂的构造演化与地壳增生过程。综合分析南天山造山带的构造、地层、古生物、岩石、地球化学和同位素年代学等方面的资料,特别是放射虫、蛇绿岩、蓝片岩等方面的最新研究成果,讨论了南天山的区域构造格局和演化过程。南天山主体为一上百公里宽的增生-碰撞混杂带-南天山(蛇绿)混杂带;其北侧为中天山岛弧,是仰冲壳楔;南侧为塔里木陆块,是俯冲壳楔。古南天山洋为一广阔的大洋,南天山碰撞造山作用起始于二叠纪末-三叠纪初,新近纪-第四纪进入陆内造山作用阶段。     

Types,geological features and geodynamic significances of gold-copper deposits in the Kanggurtag metallogenic belt,eastern Tianshan,NW China

Occupying the middle of the central Asia Paleozoic accretionary and collisional orogenic belt, the eastern Tianshan area has a great economic potential due to Au-Cu mineralization during syn- and post- orogenic events. In the Kanggurtag Au-Cu metallogenic belt, three major types of gold deposits have been recognized: ductile-shear-zone-hosted gold deposits, magmatic hydrothermal gold deposits, and epithermal gold deposits. Four kinds of copper deposits have also been identified recently: the porphyry-type, the skarn-type, the magmatic type, and volcanic/sedimentary-type. Tectonically, the development of these late Paleozoic gold and copper deposits was closely associated with the subduction and collision of the ancient Tianshan ocean that intervened between the Tarim craton and the Siberian block. In the early to mid-Carboniferous, N-dipping subduction beneath the Dananhu arc generated magmatic intrusions, leading to formation of the porphyry Cu deposits. The magmatic front migrated southward to form the Yamansu arc upon the Kanggurtag accretionary wedge. In the latest Carboniferous to early Permian, during the closure of the ancient Tianshan ocean, large mafic-ultramafic complexes were emplaced, resulting in several magmatic copper-nickel deposits. Gold deposits of the shear-zone-type are controlled by the Kanggurtag ductile shear zone, which is related to collisional orogenesis. The epithermal gold deposits are associated with extensional tectonics and post-tectonic volcanic activity. The tectonic settings, geological features, and temporal and spatial distributions of these different types of gold and copper deposits reflect, to a great extent, the accretionary and collisional tectonics that occurred between the northern margin of the Tarim block and the southern margin of the Siberian block.     

新疆中天山古生代侵入岩浆序列及构造演化

新疆中天山构造岩浆带是中亚造山带的重要组成部分,广泛分布着古生代花岗质侵入体。本研究重点对中天山南缘巴音布鲁克及巴伦台地区的花岗质侵入体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,并获得了岩体侵位年龄由老到新分别为463±3Ma(石英闪长岩)、437±5Ma(石英闪长岩)、424±3Ma(二长花岗岩)、383±4Ma(二长花岗岩)、356±3Ma(二长花岗岩)和303±5Ma(正长花岗岩)。综合区域地质分析认为,中天山古生代侵入岩浆活动可分为四个构造岩浆演化阶段:(1)晚寒武世—晚奥陶世阶段,Terskey洋盆和南天山洋盆自新元古代打开形成广阔洋盆,Terskey洋盆在晚寒武世开始初次俯冲,于晚奥陶世洋盆闭合,南天山洋盆于早奥陶世初次俯冲,具有自西向东、由早到晚的俯冲特点;(2)早志留世—中泥盆世阶段,南天山洋盆持续向北俯冲,该阶段北天山洋开始向南侧俯冲,在伊犁地块北缘形成了弧岩浆;(3)晚泥盆世—早石炭世阶段,南天山洋盆闭合于晚泥盆世末期,在早石炭世中晚期进入残余洋盆演化阶段;(4)晚石炭世—早二叠世阶段,该阶段为后碰撞伸展环境,区域上为陆内演化阶段。     

南天山南缘早二叠世酸性火山岩的地球化学、同位素年代学及其构造意义

南天山南缘小提坎里克组酸性火山岩高碱（Na2O＋K2O=6．03％～7．70％）且富钾（K2O／Na2O=2．35,5．03）,铝饱和指数A／CNK=0．89～1．59（平均1．24）,里特曼指数（σ）为1．48,属于过铝质高钾钙碱性火山岩系。轻稀土强烈富集,亏损Ba、Cs、Nb、Ta、Sr等大离子亲石元素,Hf、Zr等高场强元素基本无亏损,具有明显的负铕异常（δEu=0．44～0．66）,总体具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。岩石的Nd／Th（1．78—3．50）、Th／U（4．10～9．79）、La/Ta（17．69～35．77）和Nb／Ta（10．48～11．84）比值显示了壳源特征。对火山岩中锆石进行的激光探针等离子体质谱（LA-ICP—MS）U—Pb微区测定获得了289．4±5．5Ma的形成年龄。结合区域构造分析认为,早二叠世初南天山地区处于碰撞晚期冲断造山作用阶段,小提坎里克组火山岩是对南天山造山带南缘碰撞晚期冲断变形和前陆盆地发育的响应。     

新疆甘肃交界红柳河蛇绿岩中伸展构造与古洋盆演化过程

红柳河蛇绿岩中保存了大量伸展特征构造，如堆晶辉长岩层中发育丰富的辉长质糜棱面理、伸展褶劈理、小型韧性低角度正断层、韧-脆性共轭正断层和脆性正断层等伸展变形构造。蛇绿岩中伸展变形构造经历了完整的变形序列：从韧性变形、经韧脆性变形到脆性变形。构造几何学关系表明这些构造形成于红柳河古洋盆闭合之前洋壳扩张过程中。^40Ar／^39Ar年代学的研究确定了红柳河古洋盆演化的过程：洋盆扩张发育在462Ma之前，并在412Ma前闭合。     

The adakite connection of the Tuwu–Yandong copper porphyry belt, eastern Tianshan, NW China: trace element and Sr-Nd-Pb isotope geochemistry

The Tuwu–Yandong porphyry copper belt lies in the eastern Tianshan mountains, eastern section of the Central Asian orogenic belt. The copper mineralization is mainly hosted in plagiogranite porphyries intruded into early Carboniferous volcanic rocks of the Paleozoic Dananhu island arc between the Tarim and Siberian plates. The plagiogranite porphyries have contents of 65–73 wt% SiO₂, 14–17 wt% Al₂O₃, 0.9–2.2 wt% MgO, 3–16 ppm Y, 0.4–1.40 ppm Yb, 347–920 ppm Sr, and positive Eu anomalies. The rocks also exhibit positive ɛ _Nd(t) values (+5.0 to +9.4) and low initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values (0.70316–0.70378). Such features are similar to those of adakites derived from partial melting of a subduction-related oceanic slab. The mineralization age is early Carboniferous (350–320 Ma), which is close to that of the porphyries. The close relationship between the Cu mineralization and the porphyry is also indicated by their similar Sr-Nd-Pb isotopic compositions. We suggest that the copper porphyry (magma) system in the Dananhu island arc was formed by direct melting of an obliquely subducting early Carboniferous oceanic slab.