印度-亚洲碰撞大地构造

印度-亚洲碰撞是新生代地球上最为壮观的重大地质事件.碰撞及碰撞以来,青藏高原的广大地域发生了与碰撞前截然不同的变形,地貌、环境及其深部结构都发生了深刻地变化.根据青藏高原形成、周缘造山带崛起以及大量物质侧向逃逸的基本格局,作者从大陆动力学视角出发,将"印度-亚洲碰撞大地构造" 与"前碰撞大地构造"区别开来进行研究,将印...     

印度板块和亚洲大陆在何时何地碰撞

印度板块和亚洲大陆的初始碰撞时间是所有相关的喜马拉雅-西藏造山体系演化模式的主控条件,并严重影响到对众多与青藏高原隆升和东亚大陆挤出相关的地质过程速率的解释,以及对新生代全球气候变化的理解。尽管印度板块和亚洲大陆汇聚的速率在55Ma突然减缓被广泛地认为是初始碰撞的标志,但这次碰撞所造成的主要构造效应直到20多个百万年以后才显现出来。对印度板块和亚洲大陆相对位置的重新估算,表明它们在55Ma时并没有达到可以彼此发生碰撞的距离。基于来自西藏新的野外证据和对已有数据的重新评估,认为初始碰撞发生在始新世—渐新世之交（约34Ma）,并对55Ma时发生的地质事件提出了另一种解释     

印度-亚洲大陆碰撞的时限

印度-亚洲大陆碰撞的起始时间是国际地学界争论的热点,至今尚无一致的认识,从主张晚白垩世(约70Ma)到主张始新世/渐新世之交(约34Ma)等各种观点都有。根据主碰撞带中具同碰撞性质的林子宗火山岩(40.84～64.47Ma)、南冈底斯花岗岩(47～52.5Ma,峰值50Ma左右)、白云母型强过铝花岗岩(56～50Ma),以及沉积学和地层学的综合证据,特别是横贯整个冈底斯带延伸达1500km的巨大区域性角度不整合的时间(约65Ma),认为印度-亚洲大陆开始碰撞的时间在西藏为65Ma左右,完成碰撞的时间在40/45Ma左右。     

印度与欧亚大陆碰撞时限的古地磁研究进展与问题

古地磁学在限定印度—欧亚板块碰撞时限的研究中扮演着重要的角色。然而受磁倾角浅化、地球磁场长期变以及重磁化等诸多因素影响,不同时期获得的古地磁数据质量参差不齐,造成其限定的印度—欧亚大陆碰撞时限从65到20多百万年不等。本文针对这一现状,通过对拉萨陆块和特提斯喜马拉雅已有的晚白垩世—古近纪古地磁数据开展严格的可靠性评判,共筛选出10条有效数据（其中拉萨陆块9条、特提斯喜马拉雅1条）,获得以下认识：① 拉萨陆块晚白垩世期间基本稳定在10°~16°N,在始新世晚期—渐新世早期位于21.8+2.5/-2.3°N;② 特提斯喜马拉雅在晚白垩世中期位于约34.2+4.4/-5.0°S,并与印度板块有基本一致的古纬度;③ 对于用来限定碰撞时限的晚白垩世晚期—始新世早期的古地磁结果,经评判分析,认为至少到目前为止,在明确磁倾角浅化及浅化程度、地球磁场长期变是否被平均掉和剩磁的原生性及重磁化程度等问题之前,还缺乏真正有效的古地磁数据。因此,总体来说,现有的古地磁数据在限定拉萨陆块与特提斯喜马拉雅碰撞时限的精确度方面,还有很大的提升空间,亟待针对存在争议的岩石地层单元开展更详细的磁学和非磁学相结合的综合研究进行验证,并在更多地区获得高质量的古地磁数据（尤其是晚白垩世晚期—古近纪）。此外,考虑到两个陆块呈近东西向的巨型狭长条带,其地质时期的展布方向会显著影响东、西部的古纬度,今后的相关古地磁研究应尽量分东、西部不同区域开展。     

印度—亚洲大陆主碰撞过程的火山作用响应

广泛发育在西藏冈底斯岩浆岩带中的林子宗火山岩及其与下伏地层间的区域性不整合 ,提供了印度—亚洲大陆碰撞 (在西藏南部 )的构造火成岩新证据。岩石学、主元素、微量元素、稀土元素及Nd Sr Pb同位素地球化学研究表明 ,林子宗火山岩早期带有较多陆缘弧火山岩特征 ,中期开始出现标志陆内岩浆活动的钾玄岩 ,晚期更多地显示了加厚陆壳条件下火山岩的特点 ,记录了由新特提斯俯冲消减末期过渡到印度—亚洲大陆碰撞的信息。系统的40 Ar/3 9Ar同位素测年确定林子宗火山岩的年龄区间为 4 0 .84～ 6 4 .4 7Ma ;其底部年龄给出了林子宗火山岩与下伏地层间不整合形成时间的最晚时限 (～ 6 5Ma)。该不整合面上、下之地层在沉积相、变形样式与变形程度上均截然不同 ,反映形成环境的重大变化 ,标志着一次重大的地质事件。根据上述事实 ,结合青藏高原岩浆活动的区域时空分布 ,及西藏南部地层、古生物与沉积研究成果 ,笔者认为印度—亚洲大陆碰撞开始于 6 5Ma左右(K/T界限时间 )。     

南迦巴瓦地区东喜马拉雅构造结印度与欧亚大陆古新世初期碰撞的构造及年代学证据

南迦巴瓦地区东喜马拉雅构造结为一由边界断裂围限的强烈变形变质地体,其东、西边界分别为左行为主的东久——米林断裂和右行的阿尼桥断裂,北边界由一系列北西向断裂组成,沿边界分布雅鲁藏布江缝合带及日喀则群弧前沉积的残余。构造结变质地体为印度大陆高喜马拉雅岩系的角闪岩相——麻粒岩相正负片麻岩,构造结外侧为欧亚大陆岩系。构造结西边界的东久——米林断裂为——北东走向左行剪切带,主要由强烈剪切变形形成的糜棱状岩石组成,运动性质为北西盘上升的左行逆冲;构造结内部构造形态为南南西向逆冲推覆构造体系。边界断裂的走滑与构造结内部的缩短运动形式协调一致,     

再论印度—亚洲大陆碰撞的启动时间

利用沉积响应来识别印度－亚洲大陆碰撞启动时间是最直接和有效的方法之一。西藏仲巴错江顶群被甄别为碰撞型三角洲沉积，曲下组可能代表了碰撞启动时期的建造，藏南定日的海相白垩－古近系沉积演化，锶和碳同位素变化也支持两大陆碰撞启动时间大约在K／T界线时期，对比喜马拉雅西段碰撞启动时间并考虑大印度北缘失掉的宽度，提出两大陆量可能的碰撞启动时间是65Ma左右。     

碰撞前印度大陆北缘古地理轮廓——藏南晚白垩世堆拉灰岩古地磁研究

堆拉灰岩的古地磁数据为重建碰撞前印度大陆北缘轮廓提供了重要制约,但也留下了一些疑点,为此,本文对该地区晚白垩世海相沉积开展了进一步的古地磁研究。通过对10个采点样品的系统退磁及统计分析,得到宗山组最下段经地层校正后的特征剩磁分量为D=168.2°,I=-7.3°,α95=7.5°。该分量与前人从该地区宗山组中、上段得到的古地磁结果无显著区别,并在95%的置信水平上通过褶皱检验,表明剩磁是褶皱前获得的。尽管如此,堆拉晚白垩世灰岩统一的负极性特征与其沉积期间(Turonian-Maastrichtian)对应的古地磁标准极性柱不符,表明该地区宗山组不同层位可能普遍遭遇了重磁化,不能用来约束喜马拉雅地体的古地理位置。基于以上考虑,本文仅用前人从岗巴宗山地区获得的古地磁结果对晚白垩世期间特提斯喜马拉雅地体的古地理位置进行了计算和修正,结果显示该地体在宗山组上段沉积期间(约71~65Ma)的古纬度约为9°S,计算得到当时大印度的北向延伸量为1500km,与前人从宗浦组得到的古地磁结果一致。     

印度大陆与亚洲大陆早期碰撞过程与动力学模——来自西藏冈底斯新生代火成岩证据

为了揭示青藏高原的形成演化及其隆升历史,本文主要立足于西藏冈底斯带新生代岩浆岩,研究了印度-亚洲大陆碰撞早期阶段的关键岩石记录、详细碰撞过程和深部动力机制.西藏新生代火山-岩浆活动贯穿于主碰撞造山过程的始终,形成规模巨大的冈底斯火成岩浆岩带,其中,火山活动形成著名的林子宗第三纪火山岩系(64～43 Ma),岩浆作用则形成3个时间连续、但组合不同的岩浆序列,即: ①壳源花岗岩组合(65～50 Ma)、②正εNd花岗岩-辉长岩组合(52～47 Ma)和③幔源玄武质次火山岩-辉绿岩组合(53～42 Ma).林子宗第三纪火山岩系形成于印度-亚洲大陆对接碰撞之后(～65 Ma),不整合覆盖于中生代褶皱构造层之上,中下部钙碱性-高钾钙碱性火山岩显示岛弧/陆缘弧地球化学特征,主要来自于洋壳板片流体交代的地幔楔形区,上部钾玄岩系火山岩则更多地显示壳源特征.壳源花岗岩主要侵位于冈底斯东段腾冲地区,成因类型为白云母过铝花岗岩和富钾钙碱性花岗岩,其高(87Sr/86Sr)i (＞0.710)和低εNd(＜-7)同位素组成反映其源于碰撞加厚的砂泥质地壳的深熔作用.正εNd值(+2～+5)花岗岩和辉长岩沿冈底斯带成对侵位,花岗岩具有埃达克岩与弧花岗岩过渡特征,其形成有较多的幔源物质贡献;辉长岩正εNd值特征(+2.5～+7.0)、REE平坦型或弱富集型以及亏损大部分不相容元素(Nb, P, Ti, U, Th, LREE)特征,反映软流圈地幔对岩浆形成产生重要贡献.幔源玄武质次火山岩主要为钙碱性岩系,REE平坦型,低(87Sr/86Sr)i (＜0.7060) 、高εNd (高达+4.3,同位素组成接近于MORB,证明其来源于亏损的软流圈地幔.根据这些构造-岩浆事件的时空分布、岩石组合特征、岩石地球化学以及岩浆演变序列,提出了一个青藏高原大陆碰撞的四阶段演化模式.这个模式强调了①70～60 Ma,新特提斯洋板片回转,印度大陆与亚洲大陆发生碰撞(≥65 Ma),并导致加厚地壳深熔;②60～54 Ma,印度大陆板片向北陡深俯冲,下地壳缩短加厚,地壳深熔作用持续;③53～41 Ma,新特提斯洋板片发生断离,并向下拆沉.软流圈物质透过板片断离窗上涌,诱发地幔楔、上覆加厚的镁铁质下地壳熔融;④陡深俯冲的印度大陆板片因特提斯洋板片断离而发生折返,开始低角度俯冲(＜40 Ma),导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切与地壳缩短,造成冈底斯岩浆间断(40～26 Ma)和拉萨地体初始抬升.因此,在青藏高原碰撞造山过程中,主碰撞期造山(65～41 Ma)的动力机制主要是印度大陆板片的陡角度俯冲和特提斯洋板片断离,晚碰撞期造山(40～26 Ma)的动力机制主要为印度大陆板片的低角度俯冲.     

藏南古近纪甲查拉组物源分析及其对印度-欧亚大陆碰撞启动时间的约束

位于特提斯喜马拉雅北亚带的江孜地区古近纪甲查拉组角度不整合于晚白垩世宗卓组之上,系该地区最高(时代最晚)海相地层。运用岩石学和地球化学方法对其进行分析研究结果表明该组物源区主要为近源再旋回造山带,岩屑的母岩类型主要是岩浆弧成因的中性、中酸性安山质火山岩。新生代以前,特提斯喜马拉雅属于印度板块的被动大陆边缘,从特提斯喜马拉雅南亚带向北亚带显示了一种从浅水陆棚到深水盆地的变化,在侏罗-白垩纪时其陆源碎屑物主要是成熟度极高的石英砂岩,所以甲查拉组的碎屑物质只能来源于当时的冈底斯弧地区,所获有限的古水流证据也指示了这一点。从欧亚大陆侵蚀下来的碎屑物质被带到原印度大陆地区沉积,暗示该区的特提斯洋壳已经完全消失,印度与欧亚大陆在特提斯喜马拉雅中、东部产生了初始的陆-陆碰撞,其碰撞的启动时间为甲查拉组开始沉积的65 M a±。     

汾渭地堑的河流阶地对第四纪时期印度-欧亚板块碰撞带的构造响应

秦岭造山带前缘的汾渭地堑是新构造运动非常活跃的地区,地堑内发育了一系列第四纪河流阶地。通过对河流阶地及其沉积物的沉积学、土壤地层学、年代学及形成机制的研究,得到以下认识:渭河地堑发育了5级河流阶地,这些阶地均由底部的河床相和其上的第四纪风成沉积组成,这5级阶地最底部的黄土地层分别是L33,L15,L9,L6和L2。在磁性地层学和气候地层学基础上,通过与深海氧同位素记录的对比,上述黄土层分别对应于深海氧同位素阶段104,36,22,16 和6;阶地年龄分别为2.60Ma,1.20Ma,0.90Ma,0.65Ma和 0.15Ma。新构造作用在渭河地堑的5级河流阶地的形成中起了决定性的作用,汾渭地堑及上述由正断层控制的河流阶地的形成与华北板块内部的NW-SE向地壳拉张密切相关,而后者与印度板块向北俯冲导致扬子板块与华北板块沿秦岭走滑断层的相对运动有直接联系,所以上述阶地的形成时期也正是第四纪时期印度板块向北阶段性俯冲加剧的时期。     

华北板块和扬子板块碰撞时代的探讨

华北板块和扬子板块各具不同的演化历史和同位素地球化学特征。横贯于华北板块和扬子板块之间有一条蓝片岩－白片岩－榴辉岩系组成的高压变质带。这条高压变质带与区域大地构造线方位一致，展布于原岩建造性质相同的晚元古代地层中，是两个大陆板块碰撞时相互挤压产生的典型矿物和岩石组合，其形成时代可以代表两个板块碰撞的时代。实测同位素年龄数据表明，高压变质矿物蓝闪石、多硅白云母等粘土矿物￣（４０）Ａｒ－￣（３９）Ａｒ法和榴辉岩Ｓｍ－Ｎｄ等时年龄数据一般都集中在２１０～２４０Ｍａ之间。因此，华北板块和杨子板块主体碰撞时代应属于印支期２１０～２４０Ｍａ。     

欧亚大陆及西太平洋边缘海岩石圈结构

根据欧亚大陆及西太平洋地区天然地震、人工地震及其他地学资料，采用多学科多手段进行综合反演，建立欧亚大陆及西太平洋边缘海岩石圈模型，对欧亚大陆及西太平洋边缘海岩石圈软流圈结构进行研究。探讨欧亚大陆及西太平洋边缘海板块结构及深部动力学问题。     

陆内碰撞体制流体作用及成矿作用研究的意义和现状

陆内碰撞作用和流体作用都是８０年代以来的研究前沿，它们的研究必然会大大促进成矿作用研究的发展，也是跟踪和超越世界地球科学先进水平的重要途径。中国拥有最多最复杂的陆内碰撞带，为中国学者开发有关研究并取得高水平成果提供了得天独厚的条件。对陆内碰撞、流体作用和成矿作用研究现状的分析表明，三者之间研究的相互结合是薄弱环节，限制了有关问题的深入，但为我国学者开发该方向的研究，取得领先于国家水平的成果，提供了     

再论草滩沟群的层序划分及时代归属

根据凤县地区草滩沟群的岩石组合特征、沉积示顶构造将其自下而上划分为红花铺组、张家庄组和龙王沟组．从所产生物化石组合面貌、沉积叠履关系分析，红花铺组时代为早奥陶世，张家庄组和龙王沟组应归入晚奥陶世．     

辽西地区常州沟期——团山子期岩相古地理概况

辽西地区长城纪常州沟期-团山子期由陆源碎屑岩沉积底垫始,至形成稳定的碳酸盐岩台地止,构成了一个完整的海侵-海退旋回.根据其岩石组合、沉积构造、指相微量元素、古盐度及稀土元素比值等测试成果分析,这一时期沉积相做有规律的变化,早期发育河控三角洲相,中期发育无障壁海岸相、浅海陆棚相,晚期为有障壁海岸相、开阔台地相、局限台地相.     

跑马岗组时代涉及的若干重大问题

湖北当阳新店—跑马岗剖面的跑马岗组跨白垩系与古近系 ,所含轮藻、介形类化石的丰富程度极为罕见。跑马岗组的时代问题与白垩系 -古近系界线及其陆相辅助层型的建立、印度德干玄武岩沉积夹层的时代、印度与亚洲大陆联合的时代和白垩系 -古近系界线事件起因假说等数个重大地学问题 ,以及江汉盆地深层油气资源评价密切相关 ,值得重视 ,尽早搞清