大陆地壳演化的拆沉作用模式综述

近20年来,中外学者研究认为,拆沉作用导致大陆岩石圈物质快速下沉入软流圈中,伴随大规模的岩浆作用,山脉隆升、伸展和跨塌作用,最后形成拗陷盆地。原始地壳形成时是玄武质的,然而现今的大陆壳整体成分呈现中性,拆沉作用模式很好地解释了地学中的这一困惑,补充和完善了经典板块理论。通过地球物理测探、地球化学示踪和地质学、岩石学方面提供的证据和一些其它的辅助佐证基本可以判定拆沉作用的存在。     

塔里木盆地与青藏高原西北缘碰撞构造--西昆仑山地质、地球物理多学科调查新成果

青藏高原西北缘一西构造结(大拐弯)东侧的碰撞造山是当前国际地学界关注热点之一,本文根据我国"九五"期间在西昆仑一塔里木南缘关键地带实施的地震测深等地球物理探测,结合地质、地球化学研究指出:西昆仑与塔里木南缘相互间均不存在长距离俯冲的证据,它们的碰撞接触具有"双向水平挤压(Oppositedirectional-horizontalcompression)"特征,由于挤压,岩石圈下部压密,从而发生"拆沉作用(Delamination)",并导致青藏高原西北缘较广泛的碱质基性火山岩的喷溢.青藏高原西北缘"双向水平挤压"模式能较好地解释该区陆一陆造山的过程和机制以及岩浆活动,进而否定了目前国际上流行的所谓青藏高原形成、地壳加厚和隆升的"南北双俯冲(Two-sidedsubduction)"模式.     

同位素地球化学填图与化学地球动力学在东秦岭造山带研究中的应用

总结了应用同位素地球化学填图和化学地球动力学研究东秦岭造山带的初步经验，并以较成功的实例来说明，内容包括：（１）华北和扬子克拉通幔源和壳源岩石化学和Ｎｄ、Ｐｂ同位素组成及壳幔演化差异的确定；（２）南秦岭前寒武纪基底应归属于扬子陆块构造－地球化学省的地球化学论证；（３）关于东秦岭蛇绿岩铅同位素的Ｄｕｐａｌ型特征及其同三江地区（属古特提斯范围）蛇绿岩的相似性的揭示；（４）北秦岭元古宙基底可能为古洋岛型微陆块的地球化学证据；（５）东秦岭新元古代和早古生代洋壳俯冲消减及聚汇带壳－幔再循环的地球化学证据；（６）关于陆－陆碰撞过程中杨子陆块边缘（南秦岭）俯冲于华北陆块边缘（北秦岭）之下，从碰撞型花岗质岩浆源区地球化学研究获得的直接证据。这些初步成果说明同位素填图与化学地球动力学在造山带研究中是具有重要前景的技术途径。     

秦岭中段印支期花岗质岩浆作用与造山过程

据新测得的41个样品的秦岭中段花岗质岩石锆石U-Pb同位素年龄数据,结合近期发表的秦岭花岗岩年代学和岩石成因的研究资料,将秦岭中段印支期花岗质岩浆作用分为早期(248～216Ma)、中期(215～201Ma)和晚期(200～195Ma)3个阶段。早期阶段形成于勉略洋闭合过程,发育于洋壳向北俯冲到浅表地壳碰撞过程;中期阶段形成于扬子克拉通北缘与华北克拉通南缘北秦岭岛弧杂岩的同碰撞到造山带垮塌过程;晚期阶段形成于碰撞后造山带拆沉作用。因此,秦岭中段印支期花岗质岩浆作用较为完整地记录了造山带的演化过程。     

耿马一带古近纪花岗岩类岩浆成因及演化

从地质学、岩石学、岩石地球化学等方面，探讨耿马一带古近纪岩浆岩类成因类型和演化、形成的构造背景及其地球动力学。侵入于红色建造K1n及河湖相Em中，比三叠纪花岗岩更偏基性，地球化学特征显示同时具同碰撞及火山弧花岗岩性质。下地壳的拆沉作用，地壳加厚及陆内造山驱动力的影响，富铁超镁铁质堆晶体拆沉于地幔中。堆晶体发生部分熔融，拆沉物熔融岩浆与地壳熔融岩浆于地壳岩浆房产生完全混合作用，形成古近纪具同碰撞及弧火山属性的岩浆。这种混合岩浆上升运移，产生较强的分离结晶作用，多次脉动定位形成古近纪不同岩性单元花岗岩。结合同位素测年结果及其它地质事件，确定其于古近纪侵入于陆内，是陆内造山晚期导致拆沉作用的产物。     

从华北陆块南缘大洋扩张到北秦岭造山带板块俯冲的转换时限

本文以北秦岭造山带华北陆块南缘被动陆缘火山裂谷(大洋?)盆地、早古生代岛弧-弧后盆地和晚古生代岛弧-蛇绿杂岩等构造相带为研究重点,综合利用同位素年代学、古生物年代学、岩石学、岩石地球化学和同位素地球化学等实测数据,系统研究和探讨了北秦岭造山带被动陆缘大洋扩张向俯冲增生造山转换的时限.研究显示:华北陆块南缘由晚新元古代大洋扩张作用转化为板块俯冲作用的转换时限为早奥陶世,约472Ma左右.北秦岭造山带在古生代期间至少存在两期板块俯冲增生造山作用,时代上向南变新,空间上向南向洋内迁移.两次俯冲增生造山作用分别构筑了北秦岭造山带早古生代岛弧-弧后盆地和晚古生代岛弧-俯冲杂岩两条构造相带.     

下地壳拆沉作用及大陆地壳演化

讨论了下地壳拆沉作用的地球化学示踪方法,并以近来对秦岭－大别造山带和美国西部内华达岩基地区的研究成果为例,说明了下地壳拆沉在两地区壳－幔演化方面可能起的重要作用。     

北祁连加里东造山带从挤压到伸展造山机制的转换

早古生代早期，北祁连造山带发生强烈的挤压变形作用，形成加里东期的俯冲－增生杂岩、高压变质岩，并使造山带岩石圈地壳加厚缩短。志留纪末期，加厚的造山带岩石圈由于垮塌作用及根部的拆沉作用，使造山带从挤压造山机制转换为伸展造山机制，并进入后造山伸展作用阶段，增厚的岩石圈开始减薄，发生不同层次的伸展作用，同时伴随花岗岩及Ａｎ∈变质岩的穹隆以及泥盆纪磨拉石盆地上叠盆地（Ｃ－Ｔ）的形成。石炭纪末，北祁连造山带岩石圈地壳已基本减薄到正常厚度。而现今的北祁连造山带的缩短和抬升则为喜马拉雅期再造山作用的产物     

北祁连加里东造山带从挤压到伸展造山机制的转换

早古生代早期，北祁连造山带发生强烈的挤压变形作用形成加里东期的俯冲－增生杂岩，高压变质岩，并使造山带岩石圈地壳加厚缩短，志留纪末期，加厚的造山带岩石圈由于垮塌作用及根部的拆沉作用，使造山带从挤压造山机制转换为伸展造山机制，并进入后造山伸展作用阶段，增厚的岩石圈开始减薄，发生不同层次的伸展作用，同时伴随花岗岩及Ａｎ∈变质岩的穹隆以及泥盆纪磨拉石盆地上叠盆地的形成。石炭纪末，北祁连造山带岩石圈地层已基     

中国大地构造的动力学新理论

在全球范围内流行的按密度差、温度差建立的地幔对流、拆沉作用和地幔柱（羽）理论，阐明不了中国大陆岩石圈、大陆造山带的组成、结构与演化。从我们对中国秦岭及西部造山带的研究中，发现和提出的在地球自转速度变化制约下的多层扭动涡旋甩出说－核幔壳“风暴”所引发的热核反应是地球发展与演化唯一的、统一的“动力”来源，是中国大陆岩石圈、大陆造山带形成、发展与演化的动力学理论。     

花岗岩类与大陆地壳生长初探——以中国典型造山带花岗岩类岩石的形成为例

本文主要基于东昆仑造山带、秦岭造山带、兴蒙造山带、阿尔泰造山带、燕山造山带以及华南过铝花岗岩带等花岗岩类形成的研究成果,讨论中国大陆内几个造山带的花岗岩类形成与大陆地壳生长方式和过程,我们的初步认识是:软流圈(对流地幔)的热和物质向大陆的输入(input)是大陆地壳生长和再改造的根本.大陆地壳的形成演化和再改造(reworking)主要通过岩浆作用完成,岩浆的形成、运移和定位是大陆地壳生长的基本过程.幔源玄武质岩浆底侵(underplating)于大陆地壳底部和内侵(intraplating)于地壳内部,是软流圈注入大陆的基本形式.造山带镁铁质下地壳的拆沉作用是致使陆壳总组成为中性火成岩(安山岩和闪长岩,或粗面安山岩和二长岩质的)的主要原因.收缩挤压构造作用使陆壳加厚达≥50 km,是诱发镁铁质下地壳拆沉作用的必需条件.火成岩构造组合及其时间序列是识别大陆地壳从软流圈地幔中分出,直至最终形成的过程的关键记录.     

华北克拉通中生代下地壳置换：非造山过程的壳幔交换

华北克拉通内部前寒武纪麻粒岩地体和新生代火山岩的麻粒岩捕虏体的研究表明，前寒武纪下地壳与现今下地壳的是不同的。下地壳的主要置换发生在中生代。这表明，华北克拉通中生代的构造重大转折，不仅使得盆山格局发生了变化，而且下地壳和上地幔的组成和结构发生了变化。已发表的关于东部岩石圈减薄的机理有折沉作用、幔柱构造模式，均与造山带的演化相联系。本文注意到，华北克拉通最下部地壳的部分或大部都已被中代的下地壳置换，它们不仅发生在克拉通边部，而且发生在克拉通内部。因此华北克拉通中生代的下地壳被中生代的下地壳取代的作用，可称为华北克拉通中生代换底作用。中生代时期的华北拉通下可能存在有规模的地幔柱，强烈的壳幔交换是换底的作用的主要方式，热侵蚀和化学侵蚀的细节还不清楚。但可以推测这与造山带的演化没有直接关系，和造山带岩石圈根部的折沉作用有一般意义的底侵作用不同。     

论秦岭佛坪地区隆-滑构造

由基底片麻岩（内核）、剥离断层（接合面）及滑覆层状岩系（外壳）构成的佛坪穹隆构造,从其岩石组成、早期的运动学特征、变质变形改造和同位素测年资料综合分析,表明佛坪穹隆可能形成于印支期的主造山期前,并受印支期主造山期褶皱变形和燕山期逆冲、走滑作用的叠加改造。它经历了中元古代—前印支期隆－滑构造形成阶段,而与造山后期变质核杂岩明显不同,在造山带构造演化中具有重要意义。隆－滑构造发生的深部背景是造山带岩石圈垂向加积增生作用。该穹隆突出而重要地参与了秦岭造山带的形成与演化,具有重要的大陆动力学意义。     

秦岭环斑花岗岩的年代学研究及其意义

本文对秦岭环斑花岗岩带进行了系统的测年工作,通过对实测Ｕ－Ｐｂ,Ｒｂ－Ｓｒ,＾４０Ａｒ／＾３９Ａｒ年龄测定结果研究,认为２１０－２１７Ｍａ是秦岭造山带主造山阶段结束的时间,为秦岭主造山期结束提供了确切的语气具有重要的科学意义。     

秦岭造山带大型-超大型矿床密集区构造定位与勘查新思路--热水沉积成矿盆地分析与研究方法之三

采用构造 -沉积 -成矿综合分析方法对秦岭造山带大型 -超大型矿床的地质背景及构造定位进行了研究 ,认为秦岭泥盆纪聚矿沉积盆地位于两类大陆构造环境中 ,即秦岭微板块板内聚矿沉积盆地及秦岭微板块北缘被动陆缘上聚矿沉积盆地 ,这些聚矿盆地均属伸展盆地。提出秦岭造山带大型 -超大型矿床定位模式及新勘查思路。     

秦岭造山带结构与演化若干问题的再认识

本文详细论述了北秦岭与商丹带、南秦岭、勉略带和太白－佛坪－汉南带的组成、结构特征;重新划分和阐述了秦岭造山带的构造单位及其发展演化。提出秦岭是由五类岩石地层地质体按非线性、混沌动力学的关系组合在一起并拼贴、镶嵌、叠置、堆垛而成的综合构造体,是南北与东西共存的构造格局。其经历了太古宙－古元古代陆核或古陆块增生或拼贴的发展阶段,中－新元古代板块构造体制发展阶段,震旦纪－三叠纪板内海相沉积盆地与造山带转换的发展阶段．印支期以来陆相沉积盆地和造山带转换的抽拉－逆冲岩片构造(或抽拉构造)体制的发展阶段。     

龙门山陆内复合造山带的四维结构构造特征

位于扬子陆块和松潘陆块过渡带上的龙门山造山带,是在印支期中国大陆主体拼合和秦岭造山带形成过程中开始发育、燕山期陆内构造活动中继承发展、喜马拉雅期印-亚碰撞和青藏高原隆升过程中遭受改造并定型的。现今构造面貌是扬子陆块向北漂移过程中产生的北西向推挤力、源自秦岭造山带的南北向推挤力和源自青藏高原的东西向推挤力三者联合作用的结果,因此是一个典型的陆内复合造山带。其陆内复合结构构造特征具有下列特点。 1）倾向上,龙门山造山带由茂县-汶川断裂、北川-映秀断裂、安县-灌县断裂和广元-大邑（隐伏）断裂4条主干断裂分隔显示出明显的分带变形特征,由北西向南东具有层次渐浅、强度递减、卷入层位变新的趋势,总体上呈前展式扩展。 2）走向上,龙门山造山带呈现北、中、南段三分格局,它们在基底性质及展布、地层发育及演化历史、变形特征、沉降与隆升特征、活动构造等多个方面具有差异。 3）垂向上,龙门山造山带发育多层次滑脱构造,最重要的滑脱界面是15～20 km深处的低速层和中下三叠统富膏盐岩层,由此控制了深浅构造不一致的变形幅度和变形样式。 4）时间演化上,龙门山造山带表现出倾向上的前展式扩展和走向上的分段式递进性或序次性演化的趋势：印支期,龙门山中北段活动较强,由北东向南西逐渐扩展,主要为挤压逆冲和左旋走滑作用; 燕山期,构造活动总体上趋于相对平静,具有南北分段、由北东向南西迁移的特征; 喜马拉雅山期,龙门山中南段活动较强,由南西向北东逐渐扩展和递进,主要为挤压逆冲、隆升和右旋走滑作用。     

秦岭造山带与渭河地堑地电结构研究

秦岭造山带作为典型的陆内复合造山带,发生过强烈的构造变形,与北部的渭河地堑形成独具特色的盆山构造体系,目前其深部结构状态与盆山耦合响应缺乏深层动力学过程的理解,为此以跨越秦岭造山带、渭河地堑布设一条170 km的大地电磁测深剖面,通过宽频带和长周期大地电磁观测,构建秦岭造山带和渭河地堑深部地电结构,研究结果表明:1)秦岭造山带存在多重叠置的巨厚岩石圈,南秦岭与北秦岭地壳尺度存在明显的结构化差异; 2)扬子地块向北楔入到南秦岭岩石圈地幔中,南、北秦岭之间在上地幔存在低阻条带痕迹表明了楔入作用的前缘位置; 3)渭河地堑存在巨厚的沉积盖层,厚度由南向北逐渐减薄,由南侧的7~8 km减到北侧的3~4 km。渭河地堑下地壳至上地幔区域分布的两个低阻块体表明其岩石圈存在明显的电性差异,这种差异性的存在表征了华北地块南向挤压作用背景下软流圈上涌的贡献。     

南秦岭地体东江口花岗岩及其基性包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

东江口花岗岩体位于商丹与勉略缝合带之间的南秦岭中部,其中存在大量基性暗色微粒包体.锆石的LA-MCICPMS联机U-Pb年代学分析表明,东江口岩体的形成年龄为223Ma,其包体锆石的结晶年龄为222Ma,与寄主岩体大致同时形成,指示秦岭造山带印支晚期岩石圈构造体制属性从挤压.伸展转变发生在220Ma左右.锆石的Lu-Hf同位素原位分析结果表明,南秦岭晚三叠纪花岗岩是壳幔混合作用的产物,亏损的幔源岩浆与南秦岭(或扬子)的基底地壳物质可能为南秦岭地区晚三叠纪花岗岩的源区物质,它们的形成起因于秦岭造山带在主造山期后发生的岩石圈拆沉作用.大约220Ma开始,南秦岭岩石圈构造应力性质从挤压向伸展构造体制转变,岩石圈发生拆沉作用,地幔软流圈物质上涌并底侵于下地壳,诱发下地壳物质的部分熔融,当岩浆沿构造薄弱带上升过程中,幔源岩浆与寄主岩浆发生成份的交换,两种岩浆混合过程中不完全混溶,最终形成寄主岩体和暗色基性微粒包体.     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

通过对鄂尔多斯盆地西南部晚古生代山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石进行LA-ICP-MS U-Pb测年分析,结合周缘地层年龄结构和地质历史事件,进而追寻盆地沉积物物源,推断盆地与造山带的盆山耦合过程。研究表明105个岩浆成因的碎屑锆石可分为4个年龄组段:(1)260~340 Ma,占总数的21.9%,推断物源主要来自北秦岭和西秦岭构造带;(2)370~470 Ma,占总数的24.8%,反映物源主要来自北秦岭、西秦岭构造带和北祁连造山带;(3)1600~2000 Ma,占总数的32.4%,指示物源来自北秦岭造山带、北祁造山带和华北板块;(4)2300~2600 Ma,占总数的15.2%,物源分别来自华北板块基底结晶岩系、北祁连构造带、北秦岭构造带和西秦岭构造带。研究区总体上具有来自北秦岭造山带、西秦岭造山带、北祁连造山带、兴蒙造山带及华北板块基底五个物源区,其中兴蒙造山带、北秦岭造山带和北祁连造山带为主要物源区。古生代碎屑锆石年龄证实了鄂尔多斯盆地西南部奥陶纪被动大陆边缘形成,志留纪—泥盆纪转化为陆-陆碰撞造山带,石炭纪—二叠纪逐渐由造山带转化为沉积盆地。