桐柏-大别-苏鲁UHP和HP变质带的结构及流变学演化

在岩石圈流变学基本原理指导下，运用现代构造解析学方法，在不同尺度上差别和分析了桐柏－大别－苏鲁UHP和HP变质带内深俯冲，同碰撞构造及UHP和HP岩石折返过程中的变形特征，重点讨论同碰撞形成的高角度网结状榴辉岩切带阵列，高角闪岩相剪切及有关变形组合以及碰撞期后伸展韧性薄化变形样式，强调指出不同地壳层次和物理条件下变形分解作用的重要性，而且，在UHP和HP变质带内最有效的应变体制是剪切作用，并在三维空间上形成不同格式的剪切带网状系统，以构造学记录为主线，结合已有可利用的岩石学，变质作用pT轨迹和同位素年代学资料，提出一个UHP和HP变质带尺度上的流变学演化模式，其中，UHP和HP变质岩石由地幔深度折返到地壳表层，经历了楔状挤出，碰撞期后地壳韧性薄化及晚造山伸展塌陷，揭顶作用等多个阶段的动力学过程。     

张宣幔枝构造的成矿作用研究

地幔热柱具有多级演化特征。河淮来热柱顶部地幔物质以薄板状斜插至燕山燕山带之下，燕山造山带轴部东西向尚义－－赤城韧性剪切带与太行山构造岩浆带轴部北北东向乌龙沟－－上黄旗韧性剪切带交汇叠加，使深部中下地壳应变软化岩石及深部幔源物质减压释荷产生深熔岩浆并上侵，从而加速了造山带的上隆速度，并可形成地幔热柱的第三级构造单元－－幔枝构造。其中隆升较快的地段发育成为典型的变质核杂岩构造。幔枝构造控制着构造变形－     

秦岭造山带根部地壳结构及流变学演化

在地质和地球物理资料基础上，运用物理学观点，研究和分析了秦岭造山带根部－大别前寒武纪变质地体的三维结构及流变学演化历史，通过现代及中－新元古代时期地壳流变学剖面的构筑，强调地壳流变学分层性及变质变形分解作用对中下地壳结构及地球动力学演化的控制作用，线状强应变带与透镜状弱应变域的规律组合，是秦岭造山带及其根部地壳结构的基本样式，并具尺度不变性，将古老中下地壳近３Ｇａ的流变学演化历史划分为７个阶段。它     

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。     

张宣幔枝构造的成矿作用研究

地幔热柱具有多级演化特征。河淮亚热柱顶部地幔物质以薄板状斜插至燕山造山带之下，燕山造山带轴部东西向尚义－赤城韧性剪切带与太行山构造岩浆带轴部北北东向乌龙沟－上黄旗韧性剪切带交汇叠加，使深部中下地壳应变软化岩石及深部幔源物质减压释荷产生深熔岩浆并上侵，从而加速了造山带的上隆速度，并可形成地幔热柱的第三级构造单元——幔枝构造。其中隆升较快的地段发育成为典型的变质核杂岩构造。幔枝构造控制着构造变形－岩浆活动－蚀变变质－成矿作用统一体系，并形成与幔枝构造密切相关的内带为金（铜钼）、外带为银（铅锌）多金属的成矿系列。论述了不同构造部位的成矿特征及其相关性、统一性。据此提出了在有利构造部位（参照已有矿点分布）扩大找矿和向深部扩大找矿的认识。     

秦岭北缘变形分解与斜向汇聚研究的新思索

变形分解作用使得地质体在变形过程中产生纯剪变形分量和单剪变形分量。斜向汇聚常常产生变形分解作用,导致造山带内不同性质、不同级别的构造变形和组合图案普遍存在,是研究大陆造山带结构、演化和大陆增生、保存等动力学问题的关键。     

丹东韧性剪切带变形特征及其在五龙金矿成矿过程中的意义

五龙金矿位于丹东北东向韧性剪切带中,是一个典型的后韧性剪切带型金矿,韧性剪切带由应变不均一的线性强应变带和透镜状弱应变域构成,总体呈现网结状构造样式,韧性剪切变形的强弱与围岩中金元素的运移富集程度密切相关,其强、弱应变域直接控制含金石英脉的空间分布,根据剪切带构造演化与成矿过程在时空上的联系,建立了该区的构造控矿模式。     

残余壳根与"三明治"结构——燕山造山带中段地壳结构的主要特征

摘要昌黎一承德一达莱诺尔宽角反射／折射地震剖面完成于1985年,呈NW向横过燕山造山带中段,部分测段与2002年实施的120km深反射地震剖面重合。为获得区域深部构造背景并在与反射地震剖面交互解释基础上,对该剖面的4炮原始资料进行了处理、解释,获得了一个厚35-38km,局部残余壳根,夹有低速层的“三明治”式的地壳结构模型。该结构样式明显不同于板缘俯冲／碰撞造山带常见的楔入（挤入）样式,也区别于澳大利亚Alice Spring造山带的厚皮变形样式,在世界陆内造山带中独具特色。燕山造山带的地壳结构模型暗示该区保持着中生代区域收缩变形形成的地壳结构基本格架,下地壳和Moho的特征显示了后期区域性伸展作用的影响。     

盆山地壳横向变化对挤压构造变形的影响——来自砂箱模拟实验的启示

前陆克拉通与造山带增生楔在地壳结构、力学性质等方面有明显的差异。挤压作用使盆山地壳横向变化通过构造变形表现出来。本文设计了具有深浅两个滑脱层"克拉通"与不同能干性的"造山楔"接触砂箱模型,通过模拟实验分析了盆山地壳横向差异变化对挤压构造变形的影响。实验结果表明,端部的挤压收缩位移由刚性的"克拉通"推挤相对软弱的"造山楔"使之形成挤压"冲起构造",而"造山楔"发生收缩变形的同时也斜向推挤刚性的"克拉通",并通过克拉通内部的滑脱层将收缩应变向克拉通内部传递。受不同深度滑脱层发育的影响,"克拉通"发育分层不协调收缩变形。在挤压作用下,随着"造山楔"与"克拉通"地壳在横向上能干性差异的增加,"造山楔"收缩形成的"冲起构造"幅度减小,而向"克拉通"侧向(斜向)挤压形成的"反冲构造"幅度增加,"造山楔"通过深层滑脱层向"克拉通"传递收缩应变的调节能力减弱,通过浅层滑脱层向"克拉通"传递收缩应变的调节能力增强。"造山楔"由深层过渡至浅层形成强变形带,由"克拉通"边缘至内部形成的深层冲断褶皱与浅层褶皱冲断组合过渡为深层褶皱与浅层的褶皱冲断组合,"克拉通"边缘的冲断带由深层的前展式楔状逆冲叠瓦扇构造向"克拉通"内部的浅层褶皱组合过渡。实验结果为理解中国西北部复杂山前冲断带构造的形成机制具有启示作用。     

陕川丁家林-太阳坪-董家院金矿带的矿田构造-岩相学研究

陕西丁家林-四川太阳坪-四川董家院北东向金矿带位于后龙门山陆内造山带,构造动力学背景为陆-陆板块碰撞而形成的逆冲推覆造山带,金矿带内发育一系列与陆内造山作用密切有关的北东向递进脆-韧性剪切带。本文以构造-岩相学新方法为指导,在矿田构造-岩相学层次上,通过实测构造-岩相学剖面和岩石地球化学研究,对该金矿带物质学和运动学特征研究表明,赋矿地层志留系黄坪组(S1-2hn)区域性岩相学特征整体为陆棚相。黄坪组中部层间流体活动强烈,地壳浅部富Fe-Mg-CO32–型构造流体活动形成了斑点状铁碳酸盐千枚岩相;随构造变形层次加深,强应变带发育构造片岩相和初糜棱岩相,富Si O2型流体排泄的构造分异成岩作用形成了流变状糜棱岩相。强烈的构造成岩作用及造山带流体的大规模排泄形成了糜棱岩相,同位发育密集的流变状糜棱岩相和蚀变菱铁矿铁白云石网脉相。构造流体成岩成矿作用集中于强应变带形成蚀变糜棱岩相,后期脆性蚀变碎裂岩相叠加时,金矿化(体)发育。早期韧性剪切和脆韧性剪切变形并叠加有后期脆性变形构造,富集Au-Cu-Sb-W-Bi等元素组合。本区缺少或未见早三叠世以后形成的岩浆活动。大规模富Fe-Mg碳酸盐型流体及同构造期造山带流体活动与龙门山陆内造山带密切相关,表明丁家林-太阳坪-董家院金矿为造山型金矿。     

Impact of surface processes on the growth of orogenic wedges: Insights from analog models and case studies

Interaction between surface processes and deep tectonic processes plays a key role in the structural evolution, kinematics and exhumation of rocks in orogenic wedges. The deformation patterns observed in analogue models applied to natural cases of present active or ancient mountain belts reflect several first order processes that result of these interactions. Internal strain partitioning due to mechanical behaviour of a thrust wedge has a strong impact on the vertical component of displacement of tectonic units that in return favour erosion in domains of important uplift. Such strain partitioning is first controlled by tectonic processes, but surface processes exert a strong feed back on wedge dynamics. Indeed, material transfer in thrust wedges not only depends on its internal dynamics, it is also influenced by climate controlled surface processes involving erosion and sedimentation. Effects of erosion are multiple: they allow long term localization of deformed domains, they favour important exhumation above areas of deep underplating and combined with sedimentation in the foreland they contribute to maintain the wedge in a critical state for long time periods. The simple models illustrate well how mountain belts structure, kinematics of tectonic units and exhumation are determined by these complex interactions.     

大别地区花岗岩体石英c轴组构分析及其意义

通过大 区５个不同时代花岗岩体的石英ｃ轴组构分析后得出、石英ｃ轴组构能反映造山带演化过程的某些重要动力学信息,如不同构造阶段的变形强度、区域作用力方向变形时的温度范围及岩石变形机制等信息,因此,石英ｃ轴组构在分析造山花岗岩体变形学过程与造山构造有有关重要意义。     

造山带火山岩浆作用

造山带火山岩石学研究的主要目的在于重溯造山带的构造－岩浆演化历史。纵观我国到至全球的大陆造山带形成－演化历史，一个造山带往往经历了古大陆裂解，洋陆转换，陆块拼合，碰撞，陆内伸展－盆山耦合和新构造隆升（陆内造山）等众多不同的构造演化阶段，这些不同的构造演化阶段和不同的构造环境均有特定火山岩浆民之相伴。因此，我们可以根据造山带形成－演化不同阶段火山岩浆作用的特点来重溯造山带的的构造－岩浆演化历史，并进而从更大尺度上加以对比，探索全球动力学乃至比较行星学等重大学问题。本文对造山带火山岩石学研究中的一些重要问题进行了讨论和评述，这些问题包括有：板块内部火册浆活动，离散板块边界上的火山岩浆活动，会聚板块边缘的火山岩浆活动。     

造山带双层结构的厘定及意义

当前,增生型造山带和碰撞型造山带的研究均取得了丰富的成果和创新性认识。二者过渡期间常常发生陆壳俯冲。然而,该俯冲具有什么样的构造变形特点,并如何影响造山带演化过程,长期未受到足够的关注。基于此,文中选择曾发生了陆壳俯冲的两个新生代时期的造山带（中国台湾造山带和雅鲁藏布江造山带）和一个中生代时期的造山带（羌塘造山带）开展研究,以期阐明陆壳俯冲的独特构造变形特征以及和造山过程的交互作用。研究发现,陆壳俯冲常常在造山带形成双层结构,上部为一套由史密斯地层组成的逆冲叠瓦扇构造体系,下部为一套具“岩块–基质”结构特征的俯冲杂岩。双层结构的上下部分物质组成相似,均以斜坡相–海底扇相沉积为主,也有陆棚相沉积。因此,由于构造变形时间相近,双层结构应是由同一套被动陆缘物质俯冲形成的深浅不同的构造体系。研究认为,在陆壳俯冲过程中,早期的斜坡–海底扇俯冲是形成双层结构的主要因素。后续的陆棚俯冲则对碰撞作用的发生起到了主导作用,从而使应变逐渐向克拉通内部扩展,形成前陆褶皱–冲断带。随着碰撞作用的持续,双层结构常常遭到构造破坏,深部的俯冲杂岩因此得以剥露至浅表。因此,文章的研究强调了陆壳俯冲和深俯冲物质的折返在造山带演化中的重要意义。      

我国前寒武纪变质岩的构造特征

我国前寒武纪变质岩系的主要构造变形特征是:线型韧性剪切带及逆冲推覆构造发育,一般都遭受了多期变形、变质和强烈的构造置换作用,显生宙再造作用强烈,发育各种类型的穹隆构造。这些特征反映了前寒武纪地壳结构的不均一性和水平运动为主的构造体制.据构造置换、构造组合样式等划分出五种变质岩系构造类型,并对它们的制图原则和研究方法,作了相应的讨论。     

论造山带的内部结构

造山带研究的主要内容包括空间、时间、结构和组成。地质学家对各具特色的造山带提出了不同的构造变形组合型式和它们内部构造单元划分方案。大地构造相在一定程度上揭示了造山带形成演化的规律。通过对研究程度较高的一些典型造山带构造单元的分析,以及对其岩性、内部构造、边界关系和演化历史的标志识别,可以判断造山作用发生的时间、强度和期次。     

中国东北地区古生代构造单元:地块还是造山带?

华北克拉通以北的中国东北地区古生代构造单元是地块还是造山带,是地质界近年争论的重要地质构造问题.通过对已有资料的综合研究,简要总结和讨论了各个"地块区"的地质特征,认为这些所谓的地块中,额尔古纳是新元古代晚期至古生代初期存在的地块,从寒武纪开始转变为造山带;其余所谓的古地块都是由古生代蛇绿岩、具有活动陆缘亲缘性的岩浆岩、增生杂岩和少量前南华纪岩石组成的古生代陆缘增生造山带或岛弧造山带.在此基础上,对该区地质历史上古老变质岩与地块关系、佳蒙地块是否存在、构造单元构造属性随时间变化等问题进行了初步讨论.      

Mountain building and exhumation processes through time: inferences from nature and models

Orogenic belts involving initially hot lithospheres, as exemplified by accretionary-type orogens, commonly show distributed deformation and retrograde PT paths with a concomitant decrease in pressure and temperature. Paths may track geotherms, indicating thermal equilibrium, consistent with slow strain and exhumation rates, limited strain localization, and consequently limited topographical gradients and distributed erosion. Such patterns are more common in Precambrian times than in younger periods of the Earth history. In contrast, orogens involving initially stiff lithospheres show exhumation PT paths that track isothermal decompression reflecting high strain rates along major shear zones, a feature typical of Phanerozoic collision belts. Field evidence, analogue and numerical models emphasize that strain localization has first-order consequences for the tectonic evolution of orogenic zones including structure, metamorphism, exhumation processes, topography, erosion and sedimentation modes.