亚洲大地构造的演化

<正> 一、引言 最近作者用板块构造观点编制了一幅八百万分之一的亚洲大地构造图。从这幅图可以清楚地认识到亚洲地质构造比较复杂。它并非从古以来就是一个完整的大陆块,而是由于地壳长期以来分离聚合演化的结果。板块构造在地球上开始于什么时候,目前尚无定论。亚洲大地构造图的编制,主要是从显生宙初期开始的。     

秦岭造山带显生宙板块构造与成矿作用初析

在近年来秦岭板块构造研究成果及新发现和新认识基础上,对秦岭造山带显生宙板块构造格局和演化历史进行了重建和恢复,并对其板块构造演化过程中有关的成矿作用进行了初步分析,指出了八个具有一定成矿远景和勘探战略意义的大型金及金属成矿区带。     

亚洲古板块划分以及有关问题

数年前,中国地质科学院编制并出版了五百万分之一的亚洲地质图和四百万分之一的中国大地构造图。在此基础上,我们用板块构造理论编制了八百万分之一的亚洲大地构造图。由于古老板块构造遗迹常遭到后期构造的破坏,不易辨认。所以我们追溯亚洲的板块活动将自显生宙开始。由于在亚洲震旦系或上元古界常与古生代地层平行叠覆,所以实际上古板块的活动是从震旦纪或晚元古代开始的。在不同时期各板块之间随时都有变化。用一幅图勾绘各地质历史时期的板块分布范围是困难的。但为说明亚洲板块构造的发展,兹姑作一个简单的划分。并就所遇到的问题,提出讨论。     

太古宙和元古宙的构造演化

至少从3.3Ga起,大陆运动的速度就相当于其现今的最小平均速度,这一点毫无疑问地表明,前寒武纪的构造样式本质上相当干显生宙的板块构造,并受大陆板块边缘及内部的变形作用控制。然而,这些运动的详细机制仍然是一个值得争论的关键问题。对于早太古宙,印从4.2Ga前到大约3.9Ga期间,因为岩石圈既薄又软,不可能出现板块构造;但高温热流可能有利于全球热点活动,并伴有岩浆垂向增生的冰岛型大陆增长。大致在3.9～2.5Ga期间,形成了花岗岩-片麻岩-绿岩地体,伴生有大量英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩岩浆,其构造环境尚不清楚,但板块边缘和板内情形是可知的。绿岩和紧邻的、具潜水表壳岩组合夹层的高级变质正片麻岩,它们的变形型式表现出强烈的水平缩短作用和地壳堆叠作用。这可能起因于早在3.9Ga的碰撞作用和(或)旋转运动,并引起了重要的壳内熔融作用。至太古宙末,局部可能更早,地壳厚达35～50km或更多,大约在2.8～2.5Ga期间,非常高的全球地壳增生速度可能起因于与消减作用相关的侧向增生作用和板下强烈的岩浆垫托作用,最终导致形成大面积稳定的克拉通。大致在2.5～2.2Ga的早元古宙期间,全球明显缺乏大的构造和岩浆活动,这是由于精确年龄数据的缺乏而人为造成的;只是在局部地区,形成了陆内岩浆岩和岛弧型岩浆岩。约在2.1～1.8Ga发生的大面积全球性的地壳形成事件为最早的现代模式的板块构造提供了证据,许多岩浆岩,例如在加拿大Trans—Hudson造山带和芬兰西南部的Svecofennian,都具有岛弧型的地球化学特征,而且最近又发现了逆冲的蛇绿岩和蓝片岩组合。此外,元古宙还以长线型活动带为特征,但其起源和演化还处在探讨中。它们大都具有与显生宙碰撞带相当的构造特征,但澳大利亚和南非部分地区的一些元古宙活动带明显发生地壳的伸展作用,而不伴有岩石圈的分离,剥离作用和地壳俯冲作用导致了后继的收缩作用,从而引起造山带的变形作用。至元古宙末期,通过对岛弧增生作用、蛇绿岩消减作用、前陆逆冲作用、褶皱带和外来地体的认识,现代模式的板块构造证据越来越充足,这一构造环境在文献上最好的例子之一便是Arabian—Nubian地盾。虽然对现代板块构造组合是否能照搬到整个前寒武纪的构造样式中尚存疑虑,但有一点是明确的,即早太古宙以来,全球地壳演化是受许多板块的运动控制的,它们经反复聚集而形成超大陆,然后再次分离。不过,在弄清如何解释现代大型地壳变形和起因之前,我们将不了解前寒武纪地壳构造的详细机制。     

太古宙TTG岩石是什么含义?

太古宙TTG岩石的成因是一个热门话题,它与太古宙麻粒岩地体并称为太古宙两大疑案.TTG岩石关系到地球早期陆壳是如何形成、生长和演化的.现在流行的观点是,太古宙TTG要么产于板块消减带,要么来自加厚的下地壳,这两种说法孰对孰错?笔者认为二者证据都不充分.上述认识是将太古宙TTG与现代埃达克岩简单对比得出来的,而这种对比忽略了地质时代和构造背景的差异,正确的对比应当是在太古宙不同类型花岗质岩石之间进行.太古宙地壳异常的热,什么时候开始出现板块构造至今没有得到明确的结论.太古宙TTG是太古宙地壳的主要成分,太古宙TTG地体反映的是太古宙地壳的平均厚度,加厚是相对于正常地壳厚度而言的.太古宙地质研究存在一个明显的误区,即不恰当地运用“将今论古”的原则,“将今论古”只适合显生宙或中-新元古代.研究TTG岩石意义十分重大,对我们理解前板块构造以及板块构造何时开始的是很关键的.     

中国金矿床成矿构造背景探讨

本文试图采用板块构造观点来探讨金矿床成矿构造背景。板块的消减带及消减带一侧的大陆边缘活动带和岛弧活动带是有利于金矿化的位置。显生宙以来,中国地块周边发生了3次大规模的板块运动,并伴随有3次大的金矿化。据此将中国划分为海西、特提斯—喜马拉雅、燕山3大构造成矿域。由于受板块构造的控制,导致中国金矿时、空分布规律和成因上的一些重要特征。时间上,前寒武纪金矿不是特别重要,显生宙的金矿占了主导地位;空间上,金矿床常分布在古消减带及其附近的古大陆边缘活动带;成因上,许多矿床具有多期矿化复成因的特征。     

早前寒武纪洋壳的地质记录及其板块构造意义

元古宙蛇绿岩的不断发现表明威尔逊旋回至少在早元古代已经明显起作用，部分太古宙绿岩带由不同的构造单元拼合而成，并发育不同于显生宙蛇绿岩的大洋壳岩石组合，地幔柱在早太古代构造演化过程中起重要作用，是板块构造的重要补充机制，地球早期热产量较高，可能是造成板块规模较小，洋壳较厚，板块运动速度较快的原因，并以缓倾角俯冲为特征。     

中国主要镍矿类型及其与古板块构造的关系

新中国成立后,开展了大规模持续的地质找矿工作,发现了一系列镍矿床。这些矿床的探明,充分证实我国是一个镍矿资源十分丰富的国家。本文在归纳划分了镍矿类型之后,试图对在古板块构造作用下镍矿区域成矿问题作些探讨。主要依据现代海洋资料建立起来的板块构造学说,生动而又精辟地阐述了晚近地质时期某些地质构造规律和成矿作用。但是,对于古板块构造作用和受古板块制约的古成矿作用来     

太古宙板块构造:限制因素以及推论

近来的调查业已表明:太古宙地体和元古宙地体之间有着重大差别;现代大地构造作用开始于约25亿年以前。本文中,我们将考查太古宙板块构造与现代板块构造之间的不同点。鉴于太古宙和全新世的一个主要差异是太古宙可能有较高的地幔温度,因此我们首先评述这个温度数值的证据。     

前寒武纪（及显生宙）沉积岩中有机物质的分类和命名

固体的有机成分和岩石命名繁多，这是根据应用于不同岩石不同科学规律的特殊重要性而产生的。遗憾的是，同一个普通的术语有着不同的含意而常缺乏描述的客观性。这就促使不同的国际组织努力发展沉积有机物术语的标准化分类方案与显生宙有机物质建立的术语相比较前寒武纪可能相对简单些，这将允许一个常用的分类成功地应用于煤，它在显微组分的基础上划分出一些有机物类型“无定形”的油母岩，它没有清晰可见的形状，是前寒武纪和显生宙的主要问题，其它问题有：成岩作用改变的油母岩和后生作用产生的沥青之间的区别，镜质体状显微组分的本质和起源，石墨残留物的本质。人们提出了两个假设可能适用于有机物的分类，尽可能从质和量上客观地描述前寒武纪（及显生宙）有机物质的物理、化学、光学特征。     

变质作用、板块构造及超级大陆旋回

麻粒岩相超高温变质作用（GUHTM）主要发育于新太古代至寒武纪岩石中;推测在深部较年轻的,特别是新生代造山带岩石中也会有GUHTM存在。岩石中最初出现GUHTM记录意味着产生瞬时极高热流处的地球动力学发生了改变。许多GUHTM带可能发育于类似现代大陆弧后的构造背景中。在较热的地球上,超大陆及其裂解形成的循环组合,尤其是经岩石圈减薄的洋盆卷入到其外翻过程中可能产生比现代太平洋边缘更热的大陆弧后。中温榴辉岩 高压麻粒岩相变质作用（EHPGM）也是最先发现于新太古代岩石记录中,并发育于从元古宙至古生代岩石中。EHPGM带是对GUHTM带的补充,并经常认为是记录了从俯冲至碰撞造山作用的过程。在元古宙岩石记录中的蓝片岩明显记录了与现代俯冲作用相关的低热流梯度。以发育柯石英(±硬柱石)或金刚石为特征的硬柱石蓝片岩和榴辉岩（高压变质作用,HPM）及超高压变质岩（UHPM）主要是在显生宙形成。HPMUHPM记录了显生宙俯冲碰撞造山带早期碰撞过程中的低热流梯度及陆壳的深俯冲作用。尽管与直觉不同,在超级大陆聚敛期（Wilson旋回洋盆打开和关闭）的大陆地块增生过程,许多HPMUHPM带看来确实是通过小洋盆关闭而发育起来的,反映双重热体制的双重变质带仅发育于新太古代以来的岩石记录中。双重热体制是现代板块构造的特点,而双重变质作用则是板块构造在岩石记录中的特征性标志。尽管构造样式很可能不同,新太古代以来GUHTM和EHPGM带的发育证明“元古宙板块构造体制”的开始。以冷俯冲和大陆地壳深俯冲至地幔,以及其中的部分又从深达300 km处发生折返为标志,“元古宙板块构造体制”在新元古代进化为“现代板块构造体制”,这个转变可由岩石中的HPMUHPM证明。记录这种极端条件的变质带年龄是不一致的,而变质作用发生时间与各大陆岩石圈聚合到超级克拉通（如Superia/Sclavia）或超级大陆（如Nuna (Columbia), Rodinia, Gondwana, 和Pangea）的时间却是一致的。     

A型花岗岩的特征、成因及成矿

A型花岗岩具有一系列独特的岩石学、矿物学和地球化学特征,其分布不仅限于大陆内部裂谷带,相当一部分产在显生宙造山带,还可出现在现代洋脊和岛弧区,但它们都是张性构造环境下的产物。关于其岩石成因目前尚有争论,但下部地壳部分熔融的假设能较为合理地解释这类岩石的许多特征,与A型花岗岩有关的矿化主要是锡、铌、钨、锌、锆、稀土、钽、铀和钍。     

蛇绿岩研究的最新进展

关于蛇绿岩的形成、定义和分类争论了近200年。早期蛇绿岩被认为是有成因联系的几种岩石的组合,发育在优地槽的核部。在板块构造中它被看作形成于洋脊的古洋壳残片。经过几十年的研究,发现导致蛇绿岩多样性的因素很多,一个新的定义和分类方案被提出。新定义强调了蛇绿岩形成的构造环境,认为在威尔逊旋回的各个阶段都会形成性质不同的蛇绿岩,并根据生成环境将蛇绿岩分为两大类．即与俯冲作用无关和与俯冲作用相关的蛇绿岩,两大类型还可以划分出不同的亚类。这些类型的蛇绿岩有其特有的地球化学、岩石学指标和内部结构。最近的研究还发现蛇绿岩产生的主要时段与全球超大陆的形成、裂解,以及巨型地幔柱活动的时间吻合。根据新分类方案,一部分前寒武纪绿岩应属于蛇绿岩,表明在太古宙时期地球已进入板块构造体制。新的定义和分类为蛇绿岩研究指出了新的方向。     

蛇绿岩研究的最新进展

关于蛇绿岩的形成、定义和分类争论了近200年。早期蛇绿岩被认为是有成因联系的几种岩石的组合,发育在优地槽的核部。在板块构造中它被看作形成于洋脊的古洋壳残片。经过几十年的研究,发现导致蛇绿岩多样性的因素很多,一个新的定义和分类方案被提出。新定义强调了蛇绿岩形成的构造环境,认为在威尔逊旋回的各个阶段都会形成性质不同的蛇绿岩,并根据生成环境将蛇绿岩分为两大类,即与俯冲作用无关和与俯冲作用相关的蛇绿岩,两大类型还可以划分出不同的亚类。这些类型的蛇绿岩有其特有的地球化学、岩石学指标和内部结构。最近的研究还发现蛇绿岩产生的主要时段与全球超大陆的形成、裂解,以及巨型地幔柱活动的时间吻合。根据新分类方案,一部分前寒武纪绿岩应属于蛇绿岩,表明在太古宙时期地球已进入板块构造体制。新的定义和分类为蛇绿岩研究指出了新的方向。     

克拉通内盆地研究中的几个重要问题

克拉通内盆地不仅记录了克拉通在显生宙的演化历史，而且是油气富集的重要场所。本文提出了在克拉通内盆地研究中的几个重要问题：（１）克拉通内盆地基底的非均一性；（２）克拉通内盆地地层层序及其边界不整合分析；（３）克拉通内盆地沉降史分析；（４）克拉通内盆地成因探讨；（５）克拉通内盆地演化与板块构造作用的关系。通过对这些问题的研究，可以深入理解克拉通内盆地形成、充填、改造作用及其对油气分布的控制。     

前寒武纪地球动力学(Ⅴ):板块构造起源

文中系统综述了板块构造启动时间的不同观点及其依据,并探讨了板块构造启动的三个必备条件:刚性岩石圈、俯冲作用、地幔对流循环的起源,进而探讨了前寒武纪俯冲作用、板块构造体制与现代俯冲作用、板块体制的差异。板块构造体制启动的三个缺一不可的条件:刚性、俯冲和地幔对流,直到27~21亿年期间才在全球不同地点同时满足。但现代板块构造体制起始的时间为10(或19)~8(或6)亿年,其标志性物质记录或识别标志依然是蛇绿岩建造、高压-超高压变质、岛弧型岩浆建造等。最后,系统描述了板块构造可能的启动机制和过程,为认识前板块构造和板块构造差异提供一个约束,也为推动地球动力学统一理论的思考和探索提供一些最新认识。     

再论“关于板块运动启动时间的争论”

笔者在"关于板块运动启动时间的争论"一文(陆松年等,2016)基础上,参阅公开发表的部分文章,介绍了前板块岩浆洋和停滞盖研究的新进展,并再次讨论有关板块运动启动时间的不同认识和观点。根据太阳系30个类地行星天体图像资料,硅酸盐质行星体在它的生命期由于冷却和岩石圈增厚似乎经历过多种构造样式,包括岩浆洋、多类型停滞盖以及板块构造。硅酸盐类行星由于增生、分异、撞击和放射性活动,使星体变热,发生熔融反应而形成"岩浆洋"。硅酸盐星球体早期很可能是大面积但寿命很短的岩浆洋,之后的星球可能受两种构造模型控制:停滞盖构造和板块构造。已有资料表明,停滞盖构造是类地行星的主要构造类型,而板块构造在类地行星中是十分罕见的。停滞盖构造是一个单一的、围绕天体的板块,基本由硅酸盐质岩石圈组成。停滞盖构造有三种主要变化形态——热管、滴状及柱状体、拆沉及上涌流。板块构造启动时间从>4.4Ga到0.85Ga至少有11种不同观点:认为板块构造始于冥古宙的有1种、始于始-古太古代的有3种、始于中-新太古代的有4种、始于古元古代有1种、始于新元古代的有2种。本文重点介绍了地球冥古宙-太古宙板块运动启动的地质学证据和特点。     

中温热液金矿床的地球动力学背景:与增生构造机制有关的一种组合

显生宙的中温热液金矿省明显地与区域构造有关。在大陆边缘或岛弧地区沿着这些构造已经增生了很多外来地体。压扭变形、抬升、运动晚期矿化和橄榄安粗质岩浆作用的一个再现序列是与构造加厚的地壳热再平衡相一致。苏必利尔省的中温热液金矿区在空间上与大规模的构造相关,这些构造解释为单一亚省区或外来地体的压扭增生带。这些边界构造以重要的水平挤压缩短、抬升,运动晚期矿化和橄榄安粗质煌班岩序列为特征,这些构造也许与显生宙同类构造具有相同的地球动力学意义。在这一模式中,底垫和俯冲的大洋岩石圈与沉积物压扭体制中的热再平衡(时间跨度大干10到40Ma规模)是金矿化的一个必要前提条件。在抬升过程中,热液流体沿着边界断层和裂开被释放,均匀的温度、低盐度和CO_2的摩尔百分数表明均匀源区条件的存在,而变化的流体O、C、Sr和Pb同位素成分反映了源区和上升通道内岩性的复杂性。基于这一模式,提出了中温热液脉状金矿床是与俯冲作用有关的地壳底垫作用和深部晚期变质作用的产物,而不是上壳岩中岩浆或变质事件的产物。在太古代,元古代和显生宙,中温热液金矿省形成过程中的长期变化反映了这些时代地体中碰撞造山作用的时间。     

太古宙洋壳的地质记录及其板块构造意义

太古宙是大陆地壳形成的主要时期,对于太古宙是否有洋壳记录、太古宙陆壳和洋壳的性质及其上地幔动力学状态一直存在不同认识,板块构造是否在早期地质历史上起作用也是争论的问题。根据目前的研究,如太古宙高压麻粒岩和榴辉岩的发现和研究以及南非早太古宙金刚石的发现...     

《板块构造——它是怎样工作的》评介

在70年代以来出版的英文的地质学论著中,以板块构造为书名的已不下5种。不过,它们中的大多数要么是创建板块构造学说的经典论文的选集,要么是关于该学说的定性的概括介绍。能够定量计算和预测岩石圈板块的运动,使板块构造理论超越了以往任何一种活动论大地构造假说。在板块构造理论业已确立20多年的今天,大多数地质工作者和地质院系的学生对