多岛海(洋)及多岛弧盆系造山模式解析造山带演化的研究进展

评述了板块构造"登陆"以来的多岛洋构造、板内造山多岛海模式以及多岛弧盆系构造在造山带研究中的重要性.这3种模式在造山带的研究中均起到了重要的作用,深化了对造山带的认识.多岛弧盆系构造是认识造山带演化的切入点,能够全面解剖造山带的物质组成、结构构造和演化历史.基于多岛弧盆系的造山模式认为,弧后萎缩作用和弧前增生作用是造山过程的普遍现象,引起了弧-弧、弧-陆碰撞,这两种作用在造山带的形成演化过程起到了重要作用.多岛弧盆系的识别不但在造山带的研究中具有重要意义,而且对于分析前寒武纪大陆克拉通基底同样具有重要意义,前寒武纪克拉通的形成与弧前增生和弧后萎缩作用密不可分,多岛弧盆系构造的深入研究对前寒武纪大陆克拉通基底的研究具有重要启示.     

初论陆内造山带的造山模式──以四川龙门山为例

四川龙门山造山带是陆内造山带的一个典型实例。陆内造山带经历了漫长的发展演化历史。前寒武纪时期的环境是属于古板块俯冲、碰撞的历史。具活动性大陆边缘性质，岩浆变质作用强烈，构造混杂明显。古生代以来转入地台环境，形成台相沉积。中生代早期转入陆内造山阶段。由早期的褶皱造山进而转化为推覆造山。两类不同性质的造山运动伴随了两类不同性质的前陆沉积盆地的形成和两类不同性质的沉积体系的形成。最终的区域构造特征不同程度地保留了陆内造山各阶段的地质记录，而以最后一次的推覆造山作用的影响最深刻。陆内造山的动力机制是与区域性的板块构造活动的大环境密切相关的。     

华北克拉通对前寒武纪超大陆旋回的基本制约

全球大陆克拉通在前寒武纪至少记录了3次超大陆聚合－裂解的构造旋回。不同大陆前寒武纪地质的研究证明，板块的构造模式可以前推至新太古代。超大陆的聚合表现为大规模造山带的穿时性发育，而裂解则表现为大陆裂谷系、非造山花岗岩及巨型基性岩浆岩省的同期快速发育。广泛的区域地质研究揭示华北克拉通前寒武纪地质构造演化具有明显的阶段性差异特征，克拉通主体形成于新太古代陆壳增生与碰撞造山过程。华北克拉通在太古宙末期首次经历强烈的裂解作用，在古元古代晚期涉及强烈的陆缘再造作用。在古元古代末期发生第二次大规模的裂解活动，随后以中元古代末期的造山带拼合为Rodinia超大陆的组成部分。详细的区域构造对比证明，华北克拉通长期以来与波罗的地质、东南极克拉通、印度南部克拉通、巴西克拉通等具有构造亲缘关系。     

地壳对接消减带和叠接消减带与陆-陆碰撞造山和俯冲增生造山:来自侵入岩构造组合的记录

从地壳对接消减带与地壳叠接消减带的概念出发,讨论了板块构造岩浆旋回,俯冲增生造山和陆-陆碰撞造山分别对应于板块会聚构造的第一次和第二次造山作用;讨论了俯冲增生造山的结构样式,主要由俯冲增生杂岩和岩浆弧构成;陆-陆碰撞造山指相意义的S型花岗岩类的鉴别标志,以及指示板块构造岩浆旋回结束的后造山过碱性A型花岗岩类的识别标志。最后主要基于中国侵入岩大地构造图(1∶250万)及其说明书的成果,简要地讨论了中国三个克拉通性质的陆块区以及与西伯利亚克拉通、印度克拉通之间的大洋区的洋陆转换形成的俯冲增生造山和随后的陆-陆碰撞造山,认为:(1)塔里木克拉通西北缘与西伯利亚克拉通西南缘陆-陆碰撞可能发生在石炭纪,早二叠世可能完成;(2)中国三个克拉通的陆-陆碰撞可能分别发生在早—中三叠世,晚三叠世完成拼合,形成中国主体大陆;(3)早白垩世晚期—晚白垩世完成中国主体大陆与西伯利亚大陆的最终拼合;(4)新生代中国大陆与印度大陆拼合,碰撞造山仍在进行。     

早前寒武纪地质及深成构造作用研究进展

早前寒武纪地质的研究进展主要表现在准大陆克拉通早期构造演化,克拉通及古老造山带深层结构,元古代超大陆恢复对比、早期地壳性质及生长等主要问题上开展多学科研究计划的实施。其中,同位素年代学,特别是锆石Ｕ－Ｐｂ方法,地震反射、Ｐ－Ｔ计算及古地磁研究对前寒武纪地质学的进展具有重要的推动作用。和个古陆克拉通区域地质学的持质研究积累,不断产生新的认识,这种新的科学思想涉及到早期陆壳组成及区划,太古代克拉通化历史,太古代－元古代界限及性质,元古代造山带网络与克拉进陆块拼合,大陆下地壳剖面及其组成等同题。华北早前寒武纪地质演化研究中的重要问题包括：华北麻粒岩相带与克拉通基底构造的关系,克拉通基底构造区域,早期陆壳性质及其记录的重大构造一热事件幕,华北克拉通与世界典型陆块构造演化对比等。     

IGCP 453项简介

项目名称:现代造山带和古老造山带的对比研究——均变论的修正(Uniformitarianismrevisited:ComparisonbetweenModernandAncientOrogens)板块构造理论为解释现代洋壳和新生代造山带演化提供了统一的构造模式。在过去的30年,该理论一直运用于中生代、古生代和前寒武纪造山带的研究。由于古老造山带的露头保存较差,并且随着地质年代的增长,研究现代构造带的一些重要的技术(如:洋底纪录、古生物和古地磁数据)和构造模式难以应用。而研究古老造山带的地质学家以其它方法从古老造山带获得了不同于现代造山带的地质数据。由于缺乏交流形成了两种…     

巴西巴伊亚圣弗朗西斯科克拉通北部地质构造背景、矿床类型及其成矿作用

通过建立描述成矿作用特征的构造和时间框架,探讨圣弗朗西斯科克拉通北部矿床的成因。许多太古宙的矿化作用发生在克拉通形成以前。铬铁矿、镍、金和祖母绿矿床是古元古代造山旋回形成的,那时克拉通合并到大西洋古陆。在中—新元古代,即罗迪尼亚(Rodinia)超级大陆的裂解期间,有拉张事件发生,其与磷矿和铀矿有关。金伯利岩金刚石矿化和金矿化是巴西利亚(Brasiliano)造山旋回形成的,其与西冈瓦纳大陆拼合同期。在寒武纪,该区存在长期和均一的地应力记录。同位素和磁性系统的重置,影响了在520Ma时候的依列斯(Irecê)盆地的新元古代沉积作用。这种重置归因于巴西利亚造山旋回结束时区域尺度流体的迁移和矿化作用。     

早期碰撞造山带的构造样式及其板块构造演化意义：以华北克拉通五台山花岗岩—绿岩区为例

早期碰撞造山带的研究是探索板块构造早期体制的前缘领域。五台山地貌高差巨大（达2437m）、山体雄伟、地质露头连续完整,是我国早前寒武纪地质研究的经典地区和认识大陆克拉通早期地壳演化的窗口,已成为世界早前寒武纪碰撞造山带的典型实例。围绕五台山构造样式的深入研究,对于揭示早期板块构造演化及中浅地壳构造层次具有重要的地质意义。 大量的野外地质调查及构造横剖面研究表明,五台山东冶亚群为华北克拉通的早期沉积盖层,它以开阔复式向形为特征,不整合于造山杂岩及其前陆冲断带和前陆盆地之上。区域变质相的分布及豆村亚群主期褶皱枢纽指示,五台山花岗岩—绿岩区向西南掀斜,出露了新太古代碰撞造山带不同构造单元（造山杂岩及前陆冲断带和前陆盆地）中浅层次上连续而完整的构造剖面。前陆冲断带以沉积岩系大规模平卧褶皱和逆断层、蛇绿岩混杂带和基底构造活化为特征。造山杂岩发育低角度逆断层和复杂叠加褶皱,伴随不同时期花岗岩类的侵位。从浅部层次向深部,绿岩带复式褶皱逐渐被与TTG杂岩构造叠置的表壳岩构造岩片取代,构造面理由陡立趋于平缓。与世界其他花岗岩—绿岩区相比,五台山区完好保留了造山带挤压构造及其前陆盆地沉积,指示早期碰撞造山过程的强烈构造缩短和大规模地壳隆升作用,是研究早期板块碰撞造山过程的重要例证。     

北亚克拉通和造山带金属成矿作用及其相关的地球动力学研究

“北亚克拉通和造山带金属成矿作用、石油资源及地球动力学”国际研讨会上各国地质学家发表了各自的北亚地区金属成矿作用、石油资源及地球动力学观点,对早前寒武纪、西伯利亚克拉通、造山带、板内裂谷等成矿作用及其相关的地球动力学等方面进行了广泛、深入的研讨,基本反映了近些年来北亚地区在金属成矿作用及其有关的地球动力学方面研究现状和取得的进展。西伯利亚克拉通和褶皱造山带有明显的区别。前者演化历史可以分为前寒武纪—早中生代增生和中—新生代裂谷作用两个阶段,早前寒武纪成矿作用主要受区域深大断裂多期拉张和挤压、克拉通内古断裂的形成、古断裂中火山岩喷出或花岗岩类侵入等地球动力学控制,中生代金属成矿作用主要受深部地壳动力学过程控制。造山带包括了新元古代、古生代及中生代不同时期的大洋,主要有大洋、岛弧、大陆边缘、汇聚碰撞、碰撞后五大成矿地球动力学环境,各环境的金属成矿作用特色明显有差异     

从变质作用观看板块构造何时在华北克拉通开始

了解板块构造在地球上何时和怎样开始的是地球科学领域还没有解决的重要问题之一。作为板块运动的最终结果,大陆碰撞造山带是识别地球历史演化中板块构造机制起主导作用的重要标志。大陆碰撞带变质作用一般以顺时针p-T轨迹演化为特征,尤其伴有峰期变质之后的等温减压过程。这样,具有峰后等温减压过程的顺时针p-T轨迹是识别地球早期的板块构造作用的重要标志之一。作为世界上最古老的克拉通陆块之一,华北克拉通基底岩石变质作用p-T演化在过去几年已得到广泛深入的研究,使得该克拉通可能成为应用大规模变质作用p-T轨迹途径来探讨构造环境和构造演化过程的最佳场所。构造上,华北克拉通可划分为三个小的陆块(东部陆块、阴山陆块和鄂尔多斯陆块)和三个古元古代活动带(华北中部碰撞带、孔兹岩带和胶—辽—吉带)。东部陆块和阴山陆块新太古代基底岩石变质作用具有等压冷却型逆时针p-T演化轨迹特征,反映变质作用热源与大量地幔岩浆底板垫托或侵位有关。尽管理论上这样大规模的地幔岩浆可形成在大陆岩浆弧、地幔柱或大陆裂谷环境,只有地幔柱模式才能合理地解释东部陆块和阴山陆块新太古代基底岩石时空分布、岩石组合和构造特征。这样,地幔柱可能是主导东部陆块和阴山陆块新太古代地壳形成和演化的主要构造机制,而板块构造在晚太古宙并不是其主要的构造机制。古元古代孔兹岩带和华北中部碰撞带基底岩石变质作用均具有等温减压型顺时针p-T演化特征,反映两造山带都经历地壳加厚和随后的隆升剥蚀构造过程。这样的构造过程是板块构造体制下的碰撞造山带的典型标志。古元古代胶—辽—吉带可进一步划分为南部带和北部带,其中南部带基底岩石具有逆时针p-T演化特征,而北部带基地岩石具有顺时针p-T演化特征,也反映板块构造机制下的产物。现代规模的板块构造在华北克拉通上的启动时间可以由三个活动带中最老的与板块俯冲有关的新生地壳形成时间来大致标定。目前,华北克拉通内部三个活动带中可识别出来的最老的与板块俯冲有关的新生地壳是华北中部碰撞带2·56Ga五台花岗岩,它们的形成可能大致标志着现代样式的板块构造在华北克拉通大规模作用的开始。     

非洲大陆煤炭资源分布

非洲大陆是冈瓦纳古陆的核心,经过前寒武纪末泛非运动,将西非、刚果、东非和卡拉哈迪等古老地块拼合成为一个稳定的克拉通。自此,非洲大陆除北部地区外,从前寒武纪起成为一个较为稳定的隆起陆块。石炭纪—侏罗纪,非洲南部形成了众多的克拉通盆地,充填了巨厚的卡鲁超群含煤沉积;白垩纪—新生代,非洲北部形成一些断陷盆地,并在部分盆地中充填了含煤沉积。目前,非洲大陆已经发现煤炭资源的国家有18个,预测煤炭资源远景资源量逾5 000亿t。     

敦煌复合造山带前寒武纪地质体的组成和演化

敦煌复合造山带位于塔里木克拉通东端,是连接塔里木克拉通和华北克拉通的重要纽带。近年来,敦煌基础地质研究取得了重大进展。本文简要回顾了敦煌基础地质研究历史和现状,系统归纳了区内前寒武纪地质单元时空分布特征及前寒武纪构造-热事件序列,初步讨论了前寒武纪大陆地壳形成和演化规律、前寒武纪结晶基底亲缘性及构造演化过程,提出:(1)敦煌造山带前寒武纪结晶基底形成于ca.3.1~1.6Ga,构造-热事件主要划分为新太古代(ca.2.7~2.6Ga和2.6~2.5Ga)、古元古代晚期(ca.2.0~1.8Ga)和中元古代早期(1.8~1.6Ga)三个阶段;(2)新太古代早期(ca.2.7~2.6Ga)和新太古代晚期(2.6~2.5Ga)是敦煌造山带大陆地壳形成的主要阶段;古元古代晚期(ca.2.0~1.8Ga)和中元古代早期(1.8~1.6Ga)主要是古老大陆地壳物质再循环阶段,也有少量新生陆壳物质的形成;(3)敦煌造山带前寒武纪结晶基底最初拼合事件可能发生在新太古代末期(~2.5Ga),之后经历了古元古代晚期(ca.2.0~1.8Ga)汇聚、碰撞造山过程,直到中元古代早期(1.8~1.6Ga),造山活动结束,前寒武纪结晶基底最终固结,进入稳定发展阶段;(4)前寒武纪结晶基底最终稳定固结之后,即～1.6Ga之后,敦煌前寒武纪结晶基底可能进入长达12亿年的静寂期,一直处于稳定状态,目前没有发现相关的岩浆-变质-沉积记录(类似于地盾状态),直至古生代志留纪开始活化(～440Ma),卷入古亚洲洋南缘俯冲、碰撞造山过程并被强烈改造。     

华北克拉通古元古代地质记录及其构造意义

华北克拉通上存在广泛的古元古代地质记录,尤其是构造岩石组合和同位素年龄资料,显示克拉通上可能存在多条古元古代的汇聚拼合带：如鄂尔多斯地块与华北东部-阴山地块之间的拼合造山带、华北东部地块与狼林地块之间的胶辽造山带以及华北克拉通北缘的安第斯型汇聚边界等。华北克拉通中部地区的古元古代锆百年龄数据统计,显示出2．3～24Ga、20～22Ga和18～1．95Ga三组年龄值,暗示华北克拉通古元古代可能存在两个演化阶段：其中古元古代末期（18～1．95Ga）的造山事件已得到了广泛认可,并认为-9全球Columbia超大陆汇聚事件相关;而2.3～2.4Ga、2.00～2.2Ga所代表的构造热事件的性质和意义尚不明确。我国古元古代末期有关陆块汇聚的构造热事件以及其后的裂解事件群和地层学记录,与新的国际前寒武纪地质年代表建议的古-中元古代界线一致,这将促进我国特别是古-中元古代的前寒武纪研究。     

前寒武纪地球动力学(Ⅵ):华北克拉通形成

华北克拉通研究近20年来取得一系列重大进展,但是还存很多遗留问题待解决。本文首先探讨了华北克拉通前寒武纪构造单元划分中存在的问题,据此提出了动态构造单元划分原则,并初步动态划分了古—中太古代、新太古代、古元古代、中—新元古代的构造单元,从而确定了不同时期构造格局演变过程。基于新的划分方案和华北克拉通记录的一系列前寒武纪大量重大地质事件,侧重探讨了不同演化阶段的独特构造样式、构造体制机制转变,基于华北克拉通一些太古宙陆核刚性化完成于25亿年,而显著的线性裂谷带或活动带最早出现于22亿年,因此,提出华北克拉通初始板块构造机制起始于新太古代末期的论断,本文约束了区域性垂向构造向区域性水平构造转换的相关构造证据。最后,本文基于长期构造解析的研究,系统论述华北克拉通于18.5亿年的最终集结过程。     

华北克拉通构造演化

华北克拉通是中国大陆的主要构造单元,从早期到中生代以来的地质记录较完整,受到国际关注,是大陆形成和演化研究的天然实验室。华北克拉通的构造演化可以分为八个大的阶段:陆核形成阶段;陆壳巨量生长阶段;微陆块拼合与克拉通化;古元古代大氧化事件与地球环境剧变;古元古代活动带构造与高级麻粒岩相变质作用;中-新元古代多期裂谷与地球中年调整期;古生代边缘造山;中生代构造转折与去克拉通化。华北克拉通的大陆演化显示了地球的进化和不可逆过程,特别是热体制的演变。早期陆核的成因仍存在争议,但是陆壳由小到大、多阶段生长的过程是明确的。25亿年前后的克拉通化是最具显示度的地质事件,微陆块的拼合是大陆聚合和形成稳定克拉通的主要过程,已经被揭示。但是由绿岩带-高级区构成的穹隆-龙骨构造并不遵从板块构造的基本构造样式。经历了太古宙与元古宙分界时期的"静寂期"之后,华北克拉通记录了与全球休伦冰期以及大氧化事件相关的地质活动。古元古代活动带则记录了裂谷-俯冲-碰撞的过程,具有显生宙造山带的某些特征,伴有高级麻粒岩岩相的变质作用,暗示了早期板块构造的出现。从约18~8亿年长达十亿年或更长的时限里,华北克拉通一直处于伸展环境,发育多期裂谷,有多期陆内岩浆活动,是岩石圈结构和下地壳组成的关键调整期。从古生代起,华北的南、北缘都经历了现代板块构造意义的造山事件,显示了华北克拉通古陆通过古蒙古洋和古秦岭洋与相邻陆块之间的构造活动,分别称为兴蒙造山带和秦岭-大别造山带。中生代的华北克拉通出现构造体制的转折和地壳活化,表现为岩石圈减薄和大量壳熔花岗岩的出现。古太平洋板块的活动显然是重要因素之一,但周边其它陆块的作用也是重要的,克拉通破坏机制及其内涵的研究还有进一步深化的空间。华北克拉通的构造演化有其特点,也具有全球意义。      

非洲东南部造山型金矿成矿环境与资源潜力分析

造山型金矿床是世界上最重要的金矿类型之一。非洲东南部地区发育有大规模的该类型矿床,因此对该地区造山型金矿床的研究具有重要意义。本文通过对非洲东南部地区大地构造格架及演化、造山型金矿床的时空分布、成矿环境及矿床地质特征的总结整理,并结合对该地区典型造山型金矿床的剖析,认为该地区造山型金矿的形成与克拉通及克拉通之间造山带的演化密切相关,空间上主要分布在各克拉通内的绿岩带及克拉通之间造山带内,时间上主要集中于3.20~3.00、2.70~2.55和2.10~1.80 Ga 3个时期。在此基础上,对非洲东南部地区划分出基巴拉、乌本迪、泛非、林波波4个主要的造山型金矿成矿潜力区。     

中国东北兴蒙—吉黑造山带贝加尔运动、萨拉伊尔运动、兴凯运动及泛非运动等之比较

近一个世纪以来,中国东北兴蒙—吉黑造山带及毗邻地域发生在前寒武纪末期或寒武纪的一场造山运动,一直为国内外地质学家所关注。先后提出过:贝加尔运动、萨拉伊尔运动、兴凯运动、泛非运动等来描述或界定这场伟大的造山作用。本文综合区域已有实际资料:区域性角度不整合-磨拉石建造出现的时限,造山花岗岩的测年数据,变质热事件的记录,构造活动残留的遗迹等,界定该期构造运动相对最符合贝加尔运动或兴凯运动创建之原意。而创建兴凯运动的典型区,其时限的可确定性和认知度尤佳,故建议在这诸多用语中,精选"兴凯运动"一语为最宜。     

早期碰撞造山带的构造样式及其板块构造演化意义:以华北克拉通五台山花岗岩-绿岩区为例

早期碰撞造山带的研究是探索板块构造早期体制的前缘领域.五台山地貌高差巨大(达2437m)、山体雄伟、地质露头连续完整,是我国早前寒武纪地质研究的经典地区和认识大陆克拉通早期地壳演化的窗口,已成为世界早前寒武纪碰撞造山带的典型实例.围绕五台山构造样式的深入研究,对于揭示早期板块构造演化及中浅地壳构造层次具有重要的地质意义.大量的野外地质调查及构造横剖面研究表明,五台山东冶亚群为华北克拉通的早期沉积盖层,它以开阔复式向形为特征,不整合于造山杂岩及其前陆冲断带和前陆盆地之上.区域变质相的分布及豆村亚群主期褶皱枢纽指示,五台山花岗岩-绿岩区向西南掀斜,出露了新太古代碰撞造山带不同构造单元(造山杂岩及前陆冲断带和前陆盆地)中浅层次上连续而完整的构造剖面.前陆冲断带以沉积岩系大规模平卧褶皱和逆断层、蛇绿岩混杂带和基底构造活化为特征.造山杂岩发育低角度逆断层和复杂叠加褶皱,伴随不同时期花岗岩类的侵位.从浅部层次向深部,绿岩带复式褶皱逐渐被与TTG杂岩构造叠置的表壳岩构造岩片取代,构造面理由陡立趋于平缓.与世界其他花岗岩一绿岩区相比,五台山区完好保留了造山带挤压构造及其前陆盆地沉积,指示早期碰撞造山过程的强烈构造缩短和大规模地壳隆升作用,是研究早期板块碰撞造山过程的重要例证.     

北山造山带南带中元古代副变质岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究——对北山造山带南带前寒武纪物质演化的探索

北山造山带位于中亚造山带南缘,主要由一系列俯冲增生杂岩体构成。在其宽缓的造山区内,零散地分布着前寒武纪岩石。由于古生代以来强烈的造山作用和随后的陆内造山作用的改造,造成北山内的前寒武纪岩石和古生代以来的造山带产物难以区分。因此,关于北山造山带内的前寒武系归属问题,一直以来争议很大。本文在详细野外地质工作的基础上,报道了位于北山造山带中部的马鬃山地块内前寒武纪副变质岩的岩相学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。该岩石较高的变质程度、岩石组合、碎屑锆石年龄谱特征均显示其和北山造山带内古生代的残余被动大陆边缘产物不同,属于北山造山带内残余的前寒武纪基底,且沉积时代在中元古代约1.1~1.45Ga之间。结合前人的研究,得出以下认识:北山的前寒武纪物质在中元古(约1.0Ga)之后,显示出和塔里木克拉通、蒙古地块均相似的特征,表明三者均卷入了Rodina超大陆的聚散事件。在中元古代及其之前(约1.1Ga之前)则显示多源区的特征。本文中的北山造山带中元古代副变质岩显示了中元古代及其之前与塔里木克拉通不同,与蒙古地块相似的特征。锆石的Hf同位素分析进一步揭示了北山造山带前寒武纪副变质岩和敦煌地块均记录了古太古代中晚期的新生地壳加入事件,显示了与塔里木克拉通的差异。这也暗示了敦煌地块和北山造山带在中元古代(约1.45Ga)之前可能具有统一的前寒武纪基底。     

全球板块构造和古地理(续一)

三、中、新生代的世界古地理及板块构造中、新生代世界古地理图是根据最新为大西洋板决为合模式(Sclater等,1977年)和印度洋板块构造模式(Norton和Sclater,1977年)编制的.古地磁资料主要由Irving(1960—1965年)和 Mc Elhinny(1968—1978年)提供,根据36个古地磁极点绘制了第三纪的古地理图.与此相应白垩纪的图有69个极点,侏罗纪和三迭纪古地磁图,分别有46个和48个极点.由于晚侏罗纪古地磁资料不足,无法计算全球的平均磁极,因此该图的极点位置沿球面极移途径内插于中诛罗世和早白垩世极点之间(图8).