一个已埋藏的古造山带探讨

本文从研究磨拉石与造山带的关系入手,分析了扬子板块东缘志留系磨拉石的沉积学特征和物质成分特点,进而推测出在磨拉石堆积区东侧(相当于现代长江口外)有一条近南北向的古造山带,该造山带始形成于奥陶纪末,现在已被剥蚀并被深埋于地下。这对重新认识华南大地构造演化及古生代油气分布规律都是很有意义的。     

造山带研究中有关复理石和磨拉石的几个问题

在造山带研究中,碰撞方式和时限的争议是全球造山带研究中的一个共同现状或面临的难题。利用复理石和磨拉石时代来限定碰撞时限是造山带研究的一项重要内容。本文首先综述了复理石和磨拉石从提出到广泛应用以及不同历史时期被赋予的构造含义;其次,根据其可能发育的构造环境,指出复理石和磨拉石纪录造山带的相关信息及其演变过程。被动陆缘复理石可能纪录了参与碰撞拼贴块体的亲缘性,而且被动陆缘、活动陆缘或者岛弧环境的复理石均形成于碰撞作用之前,因此最年轻的复理石时代可提供碰撞时间的下限;(周缘)前陆盆地的磨拉石形成于碰撞造山作用过程中,因此其最早的磨拉石沉积时代可用于限定碰撞时间的上限。从复理石到磨拉石地层的渐变过程(连续沉积)指示了碰撞构造事件的发生、以及之后的碰撞造山作用是均变过程,会发育不同尺度规模的不整合。因此,造山带中的不整合未必代表有重大构造事件的发生,而连续沉积并不表明没有大的构造事件。     

燕山板内造山带中生代构造演化特征

燕山地区自晚三叠世以来进入了板内造山带形成演化阶段，并具有分期演化的幕式特征。在时间演化序列上，可分出造山前期（T3）、造山主期（J1－J3）和造山后期（K1）等3个阶段。构造变形方面，燕山板内造山带的基本构造格局为一大型逆冲推覆系统组成的构造楔形体，呈前展式扩展，造成的地壳缩短量可达44.1%。动力变质作用以高压动力变质为特征，发育高压动力变质岩（榴辉岩和高压麻粒岩），形成于构造应力集中的逆掩断层上盘，由中－上地壳长英质岩石转变而成。岩浆岩属钙碱性岩石系列、中酸性岩石组合，其中岩石类型、稀土元素配分型式及所反映的构造运动强度均具有一定的特征。在造山带形成过程中伴生3期同造山磨拉石：杏石口期磨拉石（T3x)、后城期磨拉石（J3h)和青石砬期磨拉石（K1q)，它们反映了造山带的幕式演化特点和不同造山时期构造运动强度的不均一性。     

内蒙古东北部晚二叠世-早三叠世构造演化的新证据：尖子山早三叠世磨拉石的识别

磨拉石是造山带的重要组成部分,利用磨拉石来限定碰撞作用时限是造山带研究的一项重要内容。以内蒙古东北部科右中旗尖子山出露的一套杂色砾岩夹紫红色-灰紫色砂砾岩地层为研究对象,通过对其岩石组合、沉积构造、沉积时代的研究,认为其是一套产于陆内造山背景下前陆盆地的近源磨拉石,地层底部的近源崩塌堆积成因的花岗岩巨砾锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为250±2.9 Ma。结合区域上老龙头组碎屑锆石年龄及三叠纪同碰撞-后碰撞-陆内伸展阶段花岗岩时代的研究,认为该套磨拉石沉积于早三叠世,属下三叠统老龙头组。研究区早三叠世磨拉石的识别,明确了早三叠世存在陆内造山作用,为内蒙古东北部晚二叠世-早三叠世构造演化提供了新证据。     

青藏高原内部三条磨拉石带的确定及其构造意义

青藏高原内部自北而南沿羌北－昌都、班公湖－怒江、雅鲁藏布江分别发育了3条磨拉石带。各磨拉石带的长度均超过1000km,宽度一般仅数十km,沉积物具有碎屑性、粗粒性、再旋回性,沉积体厚3000～8000m,具有在挤压造山背景下形成的磨拉石建造的基本特征。各磨拉石带都位于各自的地体缝合带并跨越其两侧的部分地带。北边的为金沙江缝合带及其西延部分,中部的为班公湖－怒江缝合带,南边的为雅鲁藏布江缝合带。3条磨拉石带标志着有3条雄伟的造山带与之毗邻。北边的是可可西里－巴颜喀拉造山带,中部和南部的两条造山带一直不为人们所注意,文中建议分别称之为藏中造山带和藏南造山带。此外,造山作用发生的时间明显滞后于地体缝合的时间,其间有后继的浅海盆地发育。磨拉石带的发育历史勾绘出青藏高原构造演化遵循一个程式,即"地体拼接－后继性盆地发育－造山作用发生－山脉消亡",这是很有意义的构造现象。     

大别山造山带中生代构造演化特征

大别山陆内造山带形成于早侏罗世晚期至早白恶世（J^31-K1），并具有分期演化特征。在构造演化序列上，可分出造山前期（J^21-J2）和造山主期（J3-K1）2个阶段。构造变形方面，基本构造格局为一大型逆冲推覆系统组成的构造楔形体，呈后展式扩展，造成的地壳短缩量可达46.8%，动力变质作用以高压动力变质为特征，发育高压动力变质岩（榴辉岩、蓝片岩和高压麻粒岩），形成于构造应力集中的主干逆掩断层上盘。岩浆岩属钙碱性岩石系列，中酸性岩石组合，其中岩石类型，稀土元素配分型式等所反映的构造运动强度均具有一定的特点。在陆内造山带形成过程中伴生了3期同造山磨拉石，朱集期磨拉石（J2z），段集期磨拉石（J3d）和下符桥期磨拉石（K2x），它们反映了不同造山时期构造运动强度的差异。     

磨拉石与造山旋回

磨拉石不是一个沉积相术语，而是大地构造学中的一个构造相，是碰撞造山带的重要组成部分，主要指造山带前陆和山间盆地中的沉积，可以是陆相，也可以是海相或海陆交互相。磨拉石发育在造山旋回晚期陆—陆碰撞造山阶段，其底部不整合标志着陆—陆碰撞时代的上限，其内部的不整合记录着陆—陆碰撞造山阶段同沉积构造作用，其顶部与代表另一个造山旋回开始的海侵初期形成的陆缘移地滨岸相沉积之间的不整合则代表着整个造山旋回的结束。     

甘肃北山中泥盆统砾岩中放射虫的发现及其地质意义

笔者于甘肃北山地区墩墩山一带中泥盆统三个井群砾岩内的硅质岩砾石中发现放射虫，经鉴定主要为空滴虫类(Inaniguttids)，有两个属：Inanigutta sp．(空滴虫)和Inanibigutta sp．(双壳空滴虫)。这两个属在世界上主要见于奥陶-志留纪，我国华北地区主要产在奥陶纪。表明北山于泥盆纪碰撞造山时，墩墩山之北被抬升成山系，奥陶系含放射虫的硅质岩被剥蚀后向南搬运到墩墩山山前磨拉石盆地中沉积下来。结合区域地质特征，放射虫的发现为北山地区泥盆纪碰撞造山作用和磨拉石盆地的存在提供了佐证。     

华北燕山造山带结构要素组合

采用造山带结构要素组合的概念,对华北燕山造山带进行了研究。燕山造山带各演化阶段的结构要素组合特征如下：前造山和初始造山幕(J1),早侏罗世早期为前造山伸展构造,结构要素组合有：三又式裂谷带、板内型玄武岩、含煤建造;早侏罗世晚期为初始造山收缩构造,结构要素组合有：向北倾伏的褶曲与逆冲、九龙山组类磨拉石建造,硬绿泥石一十字石一蓝晶石为标志的低温、中一高压变质带。早期造山幕(J2),中侏罗世早期为同造山伸展构造,结构要素组合有：岩石圈上隆伸展有关的火山盆地及可能的同期侵入岩,火山岩线型分布;中侏罗世晚期为收缩构造,有关的结构要素组合为：逆冲推覆和褶曲变形、磨拉石建造、同构造侵入体和角闪岩相变质岩。峰期造山幕(J3),晚侏罗世早期同构造伸展构造,结构要素组合有：岩石圈上隆伸展有关的火山盆地与同期侵入岩,火山岩面型分布,火成岩组合中出现高压粗面岩类,较大量的流纹岩;晚侏罗世晚期收缩构造有关结构要素组合为：逆冲推覆和褶曲变形、磨拉石建造、同构造侵入体和角闪岩相变质岩,侵入岩中出现高压正长岩类。早白垩世早期(K1^1)晚造山幕有关的结构要素组合为：收缩变形分布较局限,湖相沉积建造替代磨拉石建造,侵入岩组合中出现过碱性石英正长岩,大晶洞构造的花岗岩及科马提质辉长岩等。早白垩世晚期(K1^2)后造山幕伸展有关的结构要素组合为：正断层、变质核杂岩、双峰式岩墙辟、典型的过碱性花岗岩和含煤建造。     

闽东南中生代碰撞造山带的确认证据

闽东南地区的大地构造性质屡有争议。本文依据造山带类型划分和碰撞造山带大地构造相模式理论鉴别出了闽东南活化基底、泉州蛇绿混杂岩带、长乐-南澳韧性剪切带、台湾西部前陆磨拉石盆地、闽东南沿海前陆褶冲带活化盖层和壳内低速带等大地构造相和碰撞造山带识别标志，确认闽东南地区为闽台微大陆与闽浙中生代火山弧碰撞形成的陆-弧型碰撞造山带，碰撞事件发生时间为100～120Ma。     

云南哀牢山地区构造岩石地层单元及其构造演化

依据新获得的同位素年代学资料和构造岩石地层单元,重新认识了云南哀牢山造山带形成与演化历史。认为:在哀牢山地区元古界深变质岩系属基底构造层;前造山期岩石组合及构造演化为扬子地块西缘被动大陆边缘志留纪深水相碎屑岩→陆缘泥盆纪被动裂谷盆地中火山-沉积岩→石炭纪哀牢山有限洋盆及蛇绿岩石组合→晚二叠世-早三叠世哀牢山洋-陆碰撞成陆及弧火山岩-陆相碎屑岩组合。燕山期主造山期及岩石组合为晚三叠世-侏罗纪前陆盆地磨拉石建造-同造山期中酸性侵入岩-燕山期脆韧性剪切带及构造岩。喜马拉雅山期陆内造山成原的岩石组合为第三-第四纪陆内山间盆地中磨拉石建造-红河韧性剪切带及构造岩-富碱侵入岩和煌斑岩。     

青藏高原南缘新生代磨拉石的沉积特征

青藏高原南缘前陆盆地中的磨拉石主要沉积在小喜马拉雅带和次喜马拉雅带中，次之出现在冲积平原带。最老的新生代磨拉石为分布于Potwar高原（巴基斯坦）的Murree组，时代为始新世中期一早中新世末。前陆盆地中分布最广泛的为Siwalik群，它占据了次喜马拉雅带的绝大部分，时代主要为中新世－上新世早期。更新的磨拉石主要分布在山前冲积平原带中，为第四纪的冲积物。总的来看，前陆盆地中的新生代磨拉石表现出向上变粗变厚、向南变细变新的变化趋势，并有盆地西部先沉积的特征。结合前人关于古印度扇、印度扇、孟加拉扇的研究资料，可以发现青藏高原南缘的造山作用具有向南生长的特点，同时该区再现早期东高西低、后期西高东低的地形过程。     

北祁连造山带低温榴辉岩的变质作用演化

北祁连造山带是在早古生代时期由洋壳俯冲形成的俯冲-碰撞造山带,主要岩石单元包括蛇绿岩、低温高压变质岩、岛弧火山岩、花岗岩体、志留纪复理石和泥盆纪磨拉石组合等.     

昆仑造山带晚泥盆世沉积特征及构造古地理环境

昆仑造山带基本构造-地层格架奠基于古生代,晚泥盆世是加里东造山旋回和华力西造山旋回转换的关键阶段,加里东碰撞造山和其后的伸展裂陷等记录均存在于晚泥盆世沉积地层中。西昆仑晚泥盆世奇自拉夫组为一套紫红色碎屑岩沉积,属典型的碰撞造山型磨拉石建造,为加里东碰撞造山的产物;东昆仑晚泥盆世黑山沟组和哈尔扎组岩性组合特征与牦牛山组极为相似,均为一套陆相、滨浅海相的碎屑岩、碳酸盐岩和中酸性火山岩组合,为典型的裂陷伸展型磨拉石建造,是晚古生代裂陷伸展盆地演化开始的标志。     

大别山中生代构造演化:来自盆地充填记录的启示

通过对大别山周缘盆地的对比分析,研究了大别山中生代构造演化格局。盆地充填序列分析表明,尽管中生代大别山南、北盆山耦合关系不同,但构造体制均经历了前白垩纪挠曲向白垩纪伸展的转化;砂岩物源再造反映中生代南大别山源区剥露尚未大规模触及岩浆弧“根”,剥露深度浅于北大别单元。大别山邻区晚中生代巨厚磨拉石是陆内造山强烈阶段的沉积记录,它们的产出及相关的造山带隆升与该区超高压变质岩快速折返没有直接关系。进一步讨论了恢复大别山物源结构、建立盆地类磨拉石精细地层年代学格架等在造山带构造研究中的重要性及其现存的关键问题。     

滇西三江地区中新生代“盆山”耦合运动学过程

滇西三江地区中新生代盆山格局是研究盆山耦合的典型实例。本文通过解析该区叠加构造变形期次和样式,理清其中新生代的盆山耦合关系,并探讨思茅盆地对相邻造山演化的沉积响应过程。研究表明,三江地区经历了主碰撞造山带与前陆盆地耦合(T1-T2)、后碰撞造山带与伸展盆地耦合(T3-K)以及陆内"盆山"共变(E-Q)三个盆山耦合运动学过程。兰坪-盆地内复理石、山前磨拉石到红色碎屑岩的沉积序列响应了相邻造山带从主碰撞阶段向后碰撞阶段的演化,该阶段盆地转换过程受控于拆沉作用和岩浆底侵作用等深部动力学机制。     

大别山中生代构造演化:来自盆地充填记录的启示

通过对大别山周缘盆地的对比分析,研究了大别山中生代构造演化格局.盆地充填序列分析表明,尽管中生代大别山南、北盆山耦合关系不同,但构造体制均经历了前白垩纪挠曲向白垩纪伸展的转化;砂岩物源再造反映中生代南大别山源区剥露尚未大规模触及岩浆弧“根“,剥露深度浅于北大别单元.大别山邻区晚中生代巨厚磨拉石是陆内造山强烈阶段的沉积记录,它们的产出及相关的造山带隆升与该区超高压变质岩快速折返没有直接关系.进一步讨论了恢复大别山物源结构、建立盆地类磨拉石精细地层年代学格架等在造山带构造研究中的重要性及其现存的关键问题.     

东秦岭古洋盆与加里东运动

秦岭造构带曾经存在分隔华北和扬子板块的古洋盆的认识已为众多地层事实所证实。同位素定年结果和古生物资料共同表明古洋盆主要发育于早古生代期间。洋壳滴减遂导致华北和扬子板块边缘的对接。但是,沿缝合带,中、上泥盆系和早石炭系的发育、以及不存在造山磨拉石的事实说明,板块对接并未发生地形学意义上的造山作用,沿缝合带尚残留陆表海。秦岭在地形学意义上的造山作用主要发生于印支期。而秦岭的印支运动当属于陆内性质的造山作用,并非大洋板块消亡之后的碰撞造山。     

北山泥盆纪碰撞造山火山－磨拉石地质构造及地球化学特征

本区早泥盆世旱山微大陆与塔里木板块的北山地体间发生对接，原洋区变为残留滨浅海区。中泥盆世该区形成中央断块山，相应南带的断陷山间洼地内形成陆相磨拉石堆积，北带与南蒙古洋毗邻，形成陆缘滨浅海火山－磨拉石沉积。经计算，中带造山隆起侵蚀速率为０．１５４ｍｍ／ａ。晚泥盆世火山岩显示弱碱性和深熔岩浆喷溢特点，表明陆壳演化尚未达到完全稳定的阶段。     

北山泥盆纪碰撞造山火山－磨拉石地质构造及地球化学特征

本区早泥盆世旱山微大陆与塔里木板块的北山地体间发生对接，原洋区变为残留滨浅海区。中泥盆世该区形成中央断块山，相应南带的断陷山间洼地内形成陆相磨拉石堆积，北带与南蒙古洋毗邻，形成陆缘滨浅海火山－磨拉石沉积。经计算，中带造山隆起侵蚀速率为０．１５４ｍｍ／ａ。晚泥盆世火山岩显示弱碱性和深熔岩浆喷溢特点，表明陆壳演化尚未达到完全稳定的阶段。