吐－哈盆地大地构造环境分析──兼论大陆板内盆地与造山带的成因关系

学术界普遍认为吐－哈盆地为板块碰撞作用所形成的压（扭）性盆地。本文研究发现，吐－哈盆地在沉积演化、构造变形、盆地结构、地球物理场及其所反映的壳幔结构等方面都与中国东部张性伸展盆地具有相似的特征；盆地自晚二叠世发育起，经历了两次（Ｐ２—Ｊ，Ｋ—Ｒ）持续稳定而漫长的伸（扩）展演化，其间在侏罗纪末期和第四纪早期，盆地伸展与沉积受到两次短暂挤压作用的遏制而中断，同时改造了盆地长期形成的伸展构造。盆地伸展是由于“地幔底辟”作用，而两次挤压作用（火焰山运动和西域运动）则是由于盆地伸展，使其南、北邻区遭受挤压变形而长期积累应力，以至于在短时间内发生断裂作用并释放应力而反作用于盆地的结果。从而本文提出吐－哈盆地为张性伸展盆地这一新的观点；结合有关模拟实验结果，同时提出“地幔底辟—盆地伸展—两侧挤压变形与应力积累—应力释放—伸展与沉积中断”的大陆板内地球动力学与运动学模式。     

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     

大陆造山带中的隆－滑构造──一种前造山期伸展构造形式

大陆造山带中局部隆起－分层滑脱构造系（简称隆－滑构造）是对造山带的深入研究后提出的一种新的构造形式。它是在前造山期伸展构造作用体制下形成的，其结构由内核、外壳及接合面三部分组成。由于它与后造山期形成的变质核杂岩构造有着形貌相似的特点，因而很容易误将其归属为变质核杂岩构造。由于隆－滑构造有其特定的形成时间和独特的组合样式及构造特征，在造山带构造变形演化序列中应占有重要的地位，因而，这类构造的识别和确立对造山带研究有重要意义。由于隆－滑构造形成后又受到造山期收缩作用的挤压改造，它的原始形象已不甚明确，但一般常可以在复背斜构造中首先发现前造山期隆－滑构造的存在。由于隆－滑构造的特殊性，它对于造山带的构造学、地层学、变质作用以及成矿作用等的研究都很有意义。     

兴蒙陆内造山带

本文提出了"兴蒙陆内造山带"的新概念(Xing-Meng Intracontinent Orogenic Belt,XMIOB),从大地构造、沉积建造、岩浆作用和变质作用等方面论述了XMIOB从晚古生代到中生代初的陆内伸展及陆内造山过程,为探讨晚古生代构造演化提供了新模式。根据对内蒙古中西部晚古生代构造格局的总体认识,可将XMIOB划分为五个构造单元即:早石炭世二连-贺根山裂谷带、晚石炭世陆表海盆地、早二叠世艾力格庙-二连伸展构造带、早-中二叠世盆岭构造带和晚二叠世索伦山-乌兰沟伸展构造带。晚石炭世末-二叠纪在兴蒙造山带基底上发育三期伸展构造:第一期见于内蒙古北部二连-艾力格庙地区,形成陆内裂谷盆地及其盆缘三角洲沉积,发育时代为302～298Ma;第二期在内蒙古中西部广泛分布,以隆起与凹陷相间分布的盆岭构造为特征,发育时代为290～260Ma;第三期见于内蒙古南部索伦山到温都尔庙乌兰沟一带,形成主动裂谷背景下的红海型小洋盆,发育时代为260～250Ma。晚古生代与伸展过程有关的岩浆活动可分四期:1)早石炭世贺根山期:以蛇绿岩为主,发育于具有前寒武纪古老基底和早古生代造山带年轻基底的陆壳伸展区; 2)晚石炭世达青牧场期:主要沿北造山带分布,以基性和酸性岩浆构成的双峰式侵火成岩为特征; 3)早二叠世大石寨期:形成的岩石种类多样,分布广泛,包括双峰式火山岩、双峰式侵入岩和碱性岩; 4)二叠纪末-三叠纪初索伦山期:形成陆缘型蛇绿岩或基性岩-超基性岩组合,产生于软流圈上涌造成的主动裂谷背景。兴蒙陆内造山带的构造变形可分为两期,第一期为晚古生代地层大范围褶皱变形,造成盆-岭构造带的缩短;第二期为沿盆-岭构造的边界强烈剪切变形,产生向东逃逸的挤出构造,其构造背景是北部蒙古-鄂霍茨克造山带和南部大别-秦岭中央造山带的远距离效应引起的被动闭合作用。兴蒙陆内造山带的变质作用分为两个阶段,早期变质作用主要表现为石炭纪期间与陆内伸展有关的低压高温变质,晚期为二叠纪末到三叠纪初区域大面积的低压绿片岩相变质以及沿构造边界的局部中-低压型低温变质。     

造山带沉积盆地与大陆动力学

造山带原型盆地恢复是地质学研究的重要内容,是板块构造研究的难点与前沿,对于理解造山带演化及其大陆动力学具有重要意义.本文从原型盆地恢复的方法出发,评述了前人根据碎屑组成、元素地球化学和碎屑单矿物年代学来进行原型盆地恢复的原理、方法和效果.基于喜马拉雅造山带沉积盆地的实践,提出造山带原型盆地恢复的五个要素:盆地顶底界面、...     

大陆造山带的伸展构造

大陆造山带是会聚作用的结果,主要由各种类型褶皱、逆冲断层和推覆构造组成。然而,越来越多的事实证明,伸展构造同样也是造山带内重要的构造要素。文中以科迪勒拉、安第斯、阿尔卑斯、喜马拉雅等著名造山带为例,对此作了详细的介绍与评述。在整个造山作用过程中,伸展构造不仅扮演了重要的角色,而且也是重要的控矿构造。     

造山带沉积盆地构造原型恢复

沉积盆地是造山带中最为重要的构造单元之一,其中分布有丰富的矿产资源.这些盆地的构造原型恢复可为造山带的构造演化、板块构造重建和区域找矿提供重要依据.盆地充填物的组成(包括矿床)、时代、物源区及充填序列是进行造山带古沉积盆地构造原型恢复的基础.通过沉积相、砂岩/砾岩碎屑组成、碎屑时代、构造环境、碎屑重矿物、细碎屑岩的地球化学组成、古水流、生物组合等方面对盆地充填物形成的沉积环境、沉积物源区、形成时代和盆地基底属性进行综合研究,借助对现代沉积盆地的研究结果和沉积盆地的构造分类原则,恢复造山带内古沉积盆地的构造原型.     

造山带与沉积盆地的耦合——以青藏高原周边造山带与盆地为例

通过系统分析青藏高原周边造山带与沉积盆地的结构样式、变形特征及形成演化,认为该区中、新生代造山带与盆地之间存在极其明显的耦合关系,主要表现在:(盆)伸展扩张-(山)收缩隆升;(盆)挤压俯冲-(山)挤压仰冲;(盆)负荷沉降-(山)卸荷隆升;(盆)挤压挠曲、顺层滑脱-(山)侧向扩展、逆冲推覆。盆山耦合作用造成造山带具有厚皮构造的厚壳薄幔,盆地具有薄皮构造的薄壳厚幔的岩石圈结构。     

大陆造山带的研究趋势和进展

本文在通过对大陆造山带研究历史回顾的基础上,对现令造山带的分类、研究内容、研究方法及前缘问题做了系统论述,认为以大陆动力学为指导思想的造山带主要研究内容应是：造山带的基本组成、结构构造以及造山带形成演化过程和动力学机制。造山后的伸展作用和隆升机制、高压超高压变质岩形成和折返机制、造山带与盆地耦合关系和动力学、以及造山带流体作用研究等是现今造山带研究的前线问题,它们不仅是解决造山带问题的关键,同时对发展完善大陆动力学理论体系有重要意义。     

论楔入造山作用──以龙门山造山带为例

本文以龙门山造山带为例，根据对阿尔泰—台湾地学断面地质学、地球物理学和地球化学等的综合研究，重点讨论了龙门山造山带岩石圈楔状构造的几何结构样式，探讨了碰撞后的陆内造山过程、造山模式及其科学意义。     

论东天山觉罗塔格造山带的大地构造属性

觉罗塔格造山带位于吐哈盆地和中天山地块之间，长期以来，关于该造山带的大地构造属性争论较多，有晚古生代岛弧带、弧后盆地、裂陷槽、古生代陆缘增生带、石炭纪火山岩型被动陆缘等不同认识。基于晚古生代早期觉罗塔格地区处于板内拉张的动力学背景，而非挤压碰撞环境，结合对带内早石炭世雅满苏组火山—沉积建造较为系统的岩石学、岩石化学及岩石地球化学研究，认为觉罗塔格造山带应为一拉张型构造—岩浆岩带。     

论陆内造山作用和陆内造山带

中国大陆造山带按属性特征可以划分为三种类型和三个发展阶段，板块构造体制下的洋盆或过渡性洋盆转化造山带以后的板内沉积盆地与造山带的转化，是中国大陆岩石圈划时代的造山作用，形成最重要的造山带，那种只那造山带限制在洋盆俯冲碰撞阶段与中国造山带的实际相差甚远。     

中国东北造山带—盆地系统动力学研究

本文把东北地区岩石圈和地幔作为统一整体 ,在全面考虑地质时期地幔所受热力、重力、相变力、地球自转及公转速度变化效应以及边界地质条件和变异等因素影响的基础上 ,依据地幔运动过程中遵循的动力学原理 ,建立了地质时期东北地区地幔运动的数学模型 ,并依此对东北造山带—盆地系统深部地幔流场进行了动态模拟 ,重塑了地质时期东北大陆岩石圈深部地幔的运动及其演变历史 ,探讨了东北陆内造山带—盆地系统构造演化的动力机制 ,揭示了深部地幔作用过程与山脉—盆地演化的力学联系。     

造山带残余盆地的研究方法

造山带的残留盆地,地层记录往往残存不全,并且已遭受过不同程度和不同期次的改造,而且越古老的盆地记录遭受的改造越强烈。因而造山带不可能保留原始沉积盆地,多为残余盆地。     

造山带蠕动应力场格局与后造山伸展作用

在理解岩石圈内部流变分层性和造山带热异常形成与演化多控制因素的基础上，建立了造山带热－应力作用数值模型，研究了不同参数下造山带不同部位蠕动应力场的格局及其演化。其研究结果表明，碰撞终止后岩石圈内部应力调整或热松驰控制了造山带内部不同层次构造样式。在造山带中心，加厚岩石圈在碰撞附加力终止后40Ma，岩石圈应力强度明显减少，可诱发科迪勒拉式后造山伸展作用；在地壳中下层次或岩石圈深部（约40～60km、120～150km）可发生拆沉作用，但非岩石圈地幔的整体拆沉，其动力源自岩石圈套内部相应层位的应力引张；在40Ma以内或在拆沉作用发生前，岩石圈地幔根部及地壳中下层次作为热的应变软化区段，相应控制着Moho面形态及中上地壳构造样式；缝合带及造山带前缘作为应力挤压区，在10Ma可出现局部应力引张，孕育喜马拉雅式伸展。但在宽度巨大的造山带（1000km以上），后造山伸展作用的发生则与带内其它大规模构造活化有关。     

燕山式板内造山带基本特征与动力学探讨

板内造山带的基本特征是前期已经固结的岩石圈重新活化。前期地壳基底的复活对后期构造的控制和造山期新生的构造对前期地壳的改造是板内造山作用的两大特征。燕山地区元古宙东西向基底断裂带在中生代的复活控制了区域盖层的构造,表现为沿古断裂的斜滑作用形成的正花状和负花状构造对中生代盖层沉积盆地及其构造的控制,形成盆缘逆冲断层;在基底和盖层中形成羽列式断层及大型Ｓ Ｃ 式排列的褶皱和断裂组合。其中的逆冲推覆构造也与发育于板缘的不同,主要为基底卷入型。幔源热活动导致强烈的岩浆活动和地壳被加热、软化,从而诱发变形是造山期新生的特点。燕山的纬向构造被ＮＮＥ向太行山构造带所叠加,以及许多以变质核杂岩和岩浆底辟为代表的垂向构造穿插其中,组成了燕山式板内造山带的主要构造格局。地球内部物质的垂向调整,幔源物质和热流的上升是板内造山带的主因。重力和地球自转引起的切向力是形成板内造山带表层构造的不可忽视的力源     

燕山板内造山带中段中生代构造格局与构造演化

燕山板内造山带中段中生代构造格局由近东西向丰宁-隆化断裂、古北口-平泉断裂和密云-喜峰口-青龙断裂及马兰峪背斜组成.丰宁-隆化断裂为由北向南的低角度逆冲断层经后期改造而形成.古北口-平泉断裂系由柳河-承德县断层、乌龙矶-小料北沟断层、寿王坟-大杖子-下杖子断层组成的断裂系统,在剖面上呈正花状构造,具右行斜压性质,活动时代为148～132Ma.密云-喜峰口-青龙断裂为一右行走滑断裂.马兰峪背斜不具有变质核杂岩的构造组合特征,深部岩浆活动主导的、基底薄弱带控制的断块差异隆升可能是其形成的重要机制.三叠系砾岩中的砾石绝大多数具再生砾石特征,主要来自石炭系-二叠系,其中火山岩砾石的年代(240～248Ma)表明其沉积时间应明显小于240Ma.下板城盆地北部及西部王家店-小梁后盆地原所谓的早侏罗世南大岭组火山岩的时代分别为161 Ma和126～127Ma.因此,原标志印支期变形的角度不整合的时代已被否定,印支运动构造表现需重新认识.     

构造动力体制与复合造山作用——兼论三江复合造山带时空演化

构造动力体制是研究区域大地构造演化和成矿地质环境的基础,而造山带作为全球金属矿产资源集中产出的地带,同时保留了地球地质构造演化最为丰富的记录,因而是用来解剖不同构造动力体制及相关成矿环境和成矿作用的主要对象.板块构造源于大洋,描述和解释的是以水平运动为主导的板块构造导致的大陆边缘增生和大洋板块消失及与其相关的地质现象,其动力学体制称为大洋动力体制;大陆构造描述和解释的主要是大陆内部而不是边缘发生的以垂直运动(壳幔相互作用)为主导的的大陆物质增生和消失及其相关的地质现象,其动力学体制称为大陆动力体制;而洋陆转换则是水平和垂直运动相互耦合、共同作用的动力学体制,描述和解释的是洋陆转换及其相关的地质现象,可以将其称为转换动力体制.不同构造动力体制在全球范围内具有同区转承和异区并存特点.每一种构造动力体制都可以激发造山作用,因此,地球上同时存在着不同类型的造山作用和造山带,可以归结为俯冲造山(带)、碰撞造山(带)、伸展造山(带)和陆内造山(带)等完整反映造山带演化过程的4种类型.复合造山概念科学地描述了全球不同造山带的复杂性.它具有三种涵义,一是不同时期相同或不同类型造山带在空间上的复合(叠置);二是同一造山带在不同地质历史阶段、不同构造动力体制下造山作用的时间复合(叠加);三是同时具有时空复合特征的复合造山带.对三江造山带时空结构的解析表明,它是具有时空复合特征的巨型复合造山带的典型代表.     

造山带汇聚板块边缘沉积盆地的鉴别与恢复

大洋俯冲和大陆碰撞是板块汇聚过程中的有机连续过程,也是造山带形成的两种基本造山作用方式。不同的造山作用过程形成不同类型的沉积盆地和填充序列,沉积盆地性质的改变和沉积物源区变化是造山作用方式和时限的最直接体现。沉积盆地是造山带重要大地构造相单元之一,完整记录了板块边缘动力学过程和构造演化以及造山作用方式和时限。沉积盆地构造原型鉴别与恢复是造山带结构-属性解剖的重要内容之一。视沉积盆地与相邻大地构造相的演化为统一整体,以填充物和沉积物源区作为链接沉积盆地和造山带的纽带,系统地精细解剖填充物组成和沉积相以及沉积物源区时空变化系列,准确鉴别并恢复造山带沉积盆地构造原型,是获取大陆碰撞方式和时限的沉积-地层判别标志的有效方法之一。