帕米尔构造结结构特征与构造演化

位于印度—欧亚大陆碰撞造山带西段的帕米尔构造结,自震旦纪以来经历了长期的地体裂离、寒武纪至古新世俯冲增生、始新世的最终造山及始新世至全新世大型走滑—伸展、逆冲推覆及构造隆升,记录了最完整的特提斯演化及新特提斯洋关闭后陆内隆升过程。然而,对帕米尔不同地体的构造属性、原特提斯洋俯冲极性、古特提斯阶段是否存在双向俯冲、新特提斯洋俯冲导致的盆山耦合效应以及新生代大规模碱性岩浆活动的地球动力学背景等关键科学问题,仍存在很大争议。笔者等全面总结了前人对帕米尔构造结的研究成果,结合野外地质调查,对帕米尔构造结显生宙以来的构造演化过程做了概括性总结。研究表明,北帕米尔既不是塔里木前寒武纪基底的一部分,也不是三叠纪增生杂岩,它的主体是寒武纪原特提斯洋南向俯冲形成的巨厚增生杂岩（530~500 Ma）。与昆仑—阿尔金不同的是,帕米尔地区的原特提斯洋在早古生代晚期并没有关闭,这一残留洋盆在古特提斯阶段再次扩张,形成了石炭纪—早中生代有限洋盆。随着古特提斯洋的双向俯冲,中、南帕米尔相继与北帕米尔地体发生汇聚,最终拼合的时间在180 Ma左右。古特提斯洋俯冲、关闭伴随着新特提斯洋的打开和扩张,从晚侏罗世开始新特提斯洋沿Shyok缝合带北缘北向低角度或近水平俯冲（开始时间约为160~130 Ma）,形成了南帕米尔—喀喇昆仑宽阔的岛弧岩浆岩带,并在中帕米尔及北帕米尔地区,发育与弧后伸展有关的地堑或半地堑沉积及具有板内特征的基性岩浆活动。新特提斯洋最终在始新世关闭（60~50 Ma左右）,导致南帕米尔与洋内俯冲形成的科西斯坦—拉达克洋内弧及印度板块的最终拼合,形成了帕米尔雏形。40 Ma左右,由于俯冲板片的拆离,形成这一时期造山后碱性岩浆活动。此后,由于印度板块和欧亚板块的大陆岩石圈不断汇聚,帕米尔构造结的岩石圈厚度急剧增加,沿中帕米尔一带,可能是印度板块与欧亚板块岩石圈地幔的分界,近水平的相向俯冲导致了加厚岩石圈的拆沉,形成沿中帕米尔分布的巨量新生代碱性岩带（25~9 Ma）。     

帕米尔构造结中新生代构造地貌演化及对塔里木盆地海退的影响

对帕米尔构造结中新生代构造变形和地貌演化过程的精细约束是揭示青藏高原造山历史和动力学机制,以及中亚古环境变迁控制因素的关键。文章重点总结了近十年来与帕米尔中新生代构造地貌演化,以及塔里木盆地新生代海侵海退相关的研究成果,包括主要断裂构造、穹窿埋藏和剥露、岩浆变质作用,刻画了帕米尔-西昆仑从二叠纪末期到中新世中晚期的构造地貌发展的动力学过程。研究表明,帕米尔-西昆仑山脉从三叠纪-侏罗纪早期就已经出现,经历了中生代中晚期和新生代早期的活化造山和晚渐新世-中新世向外和向上生长过程。帕米尔构造结始新世的构造变形比较微弱,其地壳的强烈增厚始于37~35 Ma,帕米尔向北的大规模楔入和弧形构造的形成均发生在晚渐新世（约27~25 Ma）以来。晚渐新世-早中新世是帕米尔构造结强烈变形期,大型断裂的初始活动、岩石剥露和岩浆变质可用印度板块断离引起的地壳物质向南北两侧双向楔冲的动力学模型来解释。帕米尔-西昆仑山前的塔里木盆地分别经历了约41~40 Ma和39~37 Ma两次幕式向西的海退过程。特提斯洋最终退出塔里木-阿莱依-塔吉克盆地的时间（约39~37 Ma）与中帕米尔始新世岩浆作用及中-南帕米尔地壳开始强烈增厚的时间（约37~35 Ma）略有重叠,暗示构造对塔里木盆地最终海退可能存在一定影响。但从长时间尺度来看,中亚地区海侵和海退震荡波动与气候变化引起的全球海平面升降变化的规律是一致的,说明气候变化对塔里木海退的长期影响。据此,特提斯洋最终退出塔里木盆地可能是帕米尔地壳加厚和气候变冷引起的全球海平面下降共同作用的结果,而构造和气候对塔里木海退的相对贡献则还需要进一步评估。

     

特提斯中西段古生代洋陆格局与构造演化

笔者根据国内外研究进展和区域地质对比,将特提斯中西段的古生代构造域划分为Iapetus-Tornquist洋加里东造山带、Rheic洋华力西期造山带、乌拉尔-天山中亚造山带和古特提斯Pontides-高加索-Mashhad造山带,并提出4个初步认识：（1） Rodinia超大陆在新元古代裂解形成的原特提斯大洋在欧洲以Iapetus和Tornquist缝合带为代表,它们在约420 Ma闭合形成加里东造山带,与我国秦祁昆造山系相似;（2） Rheic洋类似于特提斯东段的龙木错-双湖-昌宁-孟连洋,为古生代的特提斯主大洋,而泥盆纪形成的古特提斯洋实际上为主洋盆衍生的分支洋盆之一,Rheic洋的各分支洋盆在320~310 Ma闭合,形成华力西造山带和Pangea超大陆;（3）南阿尔卑斯Plankogel带、土耳其北部Pontides带和伊朗北部Rasht-Mashhad为古特提斯缝合带,代表泥盆纪—二叠纪的洋盆,晚石炭世—早三叠世丝绸之路岩浆弧与我国羌塘中部的望果山火山弧相对应;（4）特提斯中西段的基梅里造山带和羌塘中部的印支期造山带为古特提斯增生型造山带的典型代表。     

三江昌宁-孟连带原-古特提斯构造演化

昌宁-孟连特提斯洋的构造演化及其原特提斯与古特提斯的转换方式一直是青藏高原及邻区基础地质研究中最热门的科学问题之一.根据新的地质调查资料、研究成果并结合分析数据,系统总结了三江造山系不同构造单元地质特征,讨论了昌宁-孟连特提斯洋早古生代-晚古生代的构造演化历史.通过对不同构造单元时空结构的剖析和对相关岩浆、沉积及变质作用记录的分析,认为昌宁-孟连结合带内共存原特提斯与古特提斯洋壳残余,临沧-勐海一带发育一条早古生代岩浆弧带,前人所划基底岩系"澜沧岩群"应为昌宁-孟连特提斯洋东向俯冲消减形成的早古生代构造增生杂岩,滇西地区榴辉岩带很可能代表了俯冲增生杂岩带发生了深俯冲,由于弧-陆碰撞而迅速折返就位,这一系列新资料及新认识表明昌宁-孟连结合带所代表的特提斯洋在早古生代至晚古生代很可能是一个连续演化的大洋.在此基础上,结合区域地质资料,构建了三江造山系特提斯洋演化的时空格架及演化历史,认为其经历了早古生代原特提斯大洋扩张、早古生代中晚期-晚古生代特提斯俯冲消减与岛弧带形成、晚二叠世末-早三叠世主碰撞汇聚、晚三叠世晚碰撞造山与盆山转换等阶段.      

帕米尔弧形构造带新生代构造演化研究进展

帕米尔弧形构造带有巨大的地壳缩短量、近双倍的地壳增厚、巨大的海拔高程、同造山伸展作用,对塔西南新生代构造变形、沉积和古气候影响重大。但是,对于帕米尔的构造过程尚存在争议。基于前人研究成果,可将帕米尔新生代构造演化过程归结如下:印度—欧亚板块的碰撞导致帕米尔在新生代早期开始构造抬升,并在新生代晚期持续抬升。帕米尔北缘的主帕米尔逆冲断裂(MPT)和帕米尔前缘逆冲推覆系(PFT)可能在早—中中新世开始活动;东缘喀喇昆仑断裂(KKF)北段的起始活动时间在早—中中新世,喀什—叶城走滑系统(KYTS)则于晚始新世—早中新世开始活动,表明帕米尔可能在约20 Ma BP开始呈弧形向北挤入欧亚板块。10~7 Ma BP帕米尔内部的公格尔伸展系统开始发育。至上新世,KKF北段停止活动;KYTS在晚中新世或上新世的走滑速率大幅减小,表明帕米尔与塔里木板块间的相对运动量在不断减少。对于帕米尔弧形构造带形成及其演化动力学机制的更清晰界定还有赖于构造过程时空分布、造山带与盆地以及地壳浅表与地球深部过程的系统研究。     

帕米尔构造结塔什库尔干碱性杂岩同位素年代学研究

利用高精度锆石SHRIMP U-Pb法测定了帕米尔构造结中东部塔什库尔干碱性杂岩的年龄,岩体不同岩石类型的年龄均为11Ma,与野外证据吻合.通过与该杂岩体钾长石40Ar/39Ar等时线年龄(23Ma、13Ma)对比研究40Ar/39Ar定年结果明显偏老,认为是由于钾长石中含有过剩氩所致,并分析了过剩氩存在的可能原因.因此塔什库尔干碱性杂岩的活动时代可以确定为11Ma,而且钾长石不宜作为该杂岩体测年的理想对象.结合岩体的成因及构造意义,认为在11Ma前,帕米尔构造结地区已具有加厚下地壳的特征.     

北祁连山俯冲杂岩带的构造演化

北祁连位位于华北克拉西部阿拉善地块与中祁连－柴达木泛地块之间是我国最具特色的大陆造山带之一。带内发育有震旦纪－中寒武世的裂谷火山岩，晚寒武世－奥陶纪蛇绿岩，中晚奥陶世岛弧火山岩，晚奥陶世弧后拉张盆地火山－沉积岩，志留纪残余海盆相复理石和泥盆纪山间磨粒石等，中间夹两条变质和变形特征不同的加里东期俯冲杂岩带；南带为深层俯冲，北带为浅层俯冲杂岩；这两条杂岩石可能形成于同一俯冲带的不同深度，俯冲杂岩带中岩     

海南岛前寒武纪地壳构造演化

在系统总结和分析前人成果的基础上，运用前寒武纪地质学新理论和同位素代学方法，对海南岛前寒武纪地壳的组成，时代和演化进行了研究和讨论，初步将海南岛前寒武纪基底岩系划分为中新太古宙紫苏花岗岩－片麻岩系，琼西古中元古宙绿岩系和中元古宙花岗岩类以及石绿新元古宙变质沉积－火山岩系等３种地质实体，并将前寒武纪构造演化划分为新太古宙结晶基底形成，古中元古宙陆壳断裂，中元古宙俯冲造山和新元古宙裂陷－冰川事件４大演     

Geological framework and Paleozoic tectonic history of the Chinese Altai, NW China: a review

The Chinese Altai, as a key portion of the Central Asian Orogenic Belt (CAOB), is dominated by variably deformed and metamorphosed sedimentary rocks, volcanic rocks and granitic intrusions. Its Early Paleozoic tectonic setting has been variously considered as a passive continental margin, a subduction-accretion complex, or a Precambrian microcontinent, and two representative competing tectonic models have been proposed, i.e., open-closure versus subduction-accretion. Recent studies demonstrate that the high-grade metamorphic rocks previously considered as fragments of a Precambrian basement have zircon U-Pb ages (predominantly 528 to 466 Ma) similar to those of the widely distributed low-grade metasedimentary rocks named as Habahe Group in the region, and all these meta-sedimentary rocks were dominantly deposited in the Early Paleozoic. Petrological evidence and geochemical compositions further suggest that these meta-sedimentary rocks were probably deposited in an active margin, not a passive continental margin as previously proposed. The detrital zircons of sediments and igneous zircons from granitoids including the inherited ones (mainly 543–421 Ma) mostly give positive ?_Hf(t) values, suggesting significant contributions from mantle-derived juvenile materials to the lower crust. A modeling calculation based on zircon Hf isotopic compositions suggests that as much as 84% of the Chinese Altai is possibly made up of “juvenile” Paleozoic materials. Thus, available data do not support the existence of a Precambrian basement, but rather indicate that the Chinese Altai represented a huge subduction-accretion complex in the Paleozoic. Zircon U-Pb dating results for granitoids indicate that magmatism was active continuously from the Early to Middle Paleozoic, and the strongest magmatic activity took place in the Devonian, coeval with a significant change in zircon Hf isotopic composition. These findings, together with the occurrence of chemically distinctive igneous rocks and the high-T metamorphism, can be collectively accounted for by ridge-trench interaction during the accretionary orogenic process.     

煤田构造演化新解—从成煤盆地到赋煤构造单元

中国成煤盆地类型多样、后期改造强烈,绝大多数成煤盆地已遭受破坏解体,煤系现今分布范围与原型盆地相去甚远。针对中国煤田构造的上述特点,以成煤盆地研究为基础,建立了成煤盆地原型综合分类方案,划分了我国主要成煤期的成煤盆地类型。采用赋煤构造单元的概念表征现今煤系赋存特点,认为煤田构造格局的形成和演化就是成煤盆地原型经历不同程度改造,形成现今各类赋煤单元的过程。晚古生代以来,中国大陆经历了海西、印支、燕山和喜马拉雅四大构造旋回,多期性质、方向、强度不同的构造运动,使各成煤期形成的不同类型的成煤盆地遭受不同程度的改造,原型盆地分解破坏、叠合反转,煤系发生变形、变位、变质作用,形成不同级别和不同构造属性的赋煤构造单元,由此决定了煤炭资源的现今赋存状态。     

老挝及邻区构造单元划分与构造演化

藏东南三江—印支地区是世界构造地质研究的热点地区之一,而老挝位于中南半岛中北部,相比于周边邻区地质研究程度较低。文章结合近年来参加项目研究成果,综合前人研究资料,通过区域对比分析,总结归纳区内各构造单元的延伸趋势及其相互关系,对老挝及邻区进行构造单元划分,并初步概括了老挝及邻区的大地构造演化史。基于区域构造-岩石组合的分布发育及时空属性特征,文章将该区划分为7个三级构造单元:景洪—素可泰火山弧、难河—程逸缝合带、思茅—彭世洛地块、奠边府—黎府缝合带、万象—昆嵩地块、色潘—三岐缝合带、长山地块。研究区在不同地质历史阶段具有多重大地构造属性,总体上经历了3个重要大地构造演化阶段:前特提斯演化、特提斯演化和中新生代陆内演化阶段。前特提斯演化时期,主体表现为昆嵩、长山古地块的形成,一直到早古生代都具有亲扬子—华南地块的大地构造属性。自中晚古生代至早中生代为古特提斯演化时期,表现为以奠边府—黎府洋、色潘—三岐洋、难河—程逸弧后洋及邻区马江洋为主导的洋陆构造演化格局。晚中生代—新生代则为板内伸展、走滑、地壳物质均衡调整及伴生的盆地形成、碱性岩浆活动等作用期,也是区内现今地质构造格局的定形期。     

特提斯构造演化对西北非地区油气成藏的控制作用

特提斯构造带油气资源丰富,从特提斯演化来分析盆地油气成藏具有重要的意义。西北非位于特提斯构造带西段,具有三叠、锡尔特、伊利兹等多个超大型含油气盆地,主要有以撒哈拉地台为主的古生界成藏组合和北部大陆边缘为主的中新生界成藏组合。特提斯构造演化对西北非油气成藏具有明显的控制作用:特提斯洋开启以及海侵阶段,控制盆地烃源岩、盖层发育;特提斯洋关闭阶段,构造运动活跃,发育含油气圈闭,控制油气运移及分布。     

南东帕米尔热斯卡木地区中新世高锶低钇花岗岩: 对新生代构造演化的制约

碰撞后岩浆作用是探索岩石圈物质组成、反演深部地球动力学过程的重要对象。近来,笔者等所在课题组在南东帕米尔热斯卡木地区新识别出一套新生代高锶低钇花岗岩。本文报道了该花岗岩的锆石U- Pb年龄、全岩主微量元素和Sr—Nd同位素及锆石Lu—Hf同位素组成。锆石LA- MC- ICPMS U- Pb定年显示,这些岩浆岩为中新世岩浆活动的产物（12. 0 ± 0. 3 Ma）。元素地球化学显示,样品具有高SiO2（72. 14% ~ 74. 35%）和K2O （3. 78% ~ 5. 25%）含量,低MgO（0. 13%~0. 50%）和Mg#（18 ~ 35）,高Sr（363×10-6 ~ 754×10-6）,低Y（3. 41×10-6 ~ 16. 4 ×10-6）和Yb（0. 327×10-6 ~ 0. 903×10-6）,从而高Sr/Y （27. 1 ~ 188）和(La/Yb)N比值（18. 9 ~ 210）,与典型Adakite地球化学特征一致。同位素方面,样品具有显著富集的锆石εHf(t)（-10. 1 ~ -5. 4）和全岩εNd(t)（-8. 33 ~ -6. 39）值。综合本文及前人研究成果,热斯卡木地区中新世高锶低钇花岗岩是加厚下地壳部分熔融的结果。欧亚大陆碰撞以来,区内地壳显著增厚、高原快速隆升。~ 12 Ma,由于增厚地壳局部岩石圈重力不稳发生垮塌,软流圈上涌使加厚古老下地壳发生部分熔融,形成该时期的高锶低钇花岗岩岩浆。     

帕米尔东北缘地区构造变形特征与盆山结构

帕米尔东北缘乌泊尔地区是正确认识帕米尔北缘盆山结构和构造变形特征非常关键的地区,本文利用连续电磁剖面(CEMP)资料和地震资料,并结合野外地质调查资料和钻井资料,对帕米尔东北缘乌泊尔地区的盆山结构和构造变形特征进行了研究。认为帕米尔东北缘及其以北地区的盆山结构表现为帕米尔造山带向北冲断和南天山向南冲断所形成的对冲结构;帕米尔山前为基底卷入式构造,古生界—中生界沿高角度的逆冲断层推覆到新近系和第四系之上,形成山前的古生界—中生界逆冲推覆带;北侧由受乌泊尔断裂控制的深部隐伏冲断体系和浅部的第四纪背驮盆地所构成。研究区的新生代构造变形时间开始于上新世晚期,并持续变形至今,形成了下更新统西域组(Q_1x)与下伏上新统、Q_2与Q_1和Q_(3-4)与Q_2之间的不整合。研究区最小构造缩短量为48.6 km,缩短率为48.1%。     

缅甸中北部及邻区构造单元划分及新特提斯构造演化

青藏高原东南部特提斯研究是世界地质研究的热点之一,而缅甸及邻区作为滇藏新特提斯在东南亚的延伸地段,研究相对薄弱而分散。因此在特提斯构造域背景下,结合前人研究资料,通过区域对比分析,厘定区内各构造单元的延伸趋势及其相互关系,进行构造单元划分并论述新特提斯构造演化具有重要意义。基于区域构造-岩石组合的分布发育及时空属性特征,本文将该区划分为7个三级构造单元,自西向东依次为印度大陆东缘、印缅山脉结合带、西缅陆块、太公—密支那结合带、腾冲—毛淡棉陆块、潞西—抹谷结合带和保山-掸泰陆块。三条结合带的前身分别是该区新特提斯印缅山脉洋、太公—密支那洋和潞西—抹谷洋。这三支洋盆在晚三叠世时近同时开启,其形成、演化及闭合后的弧-陆、陆-陆碰撞拼合过程,构成了研究区中新生代构造环境演化的基本格局。     

Early Cretaceous deformation in the southern Tashkorgan region: Implications for the tectonic evolution of the northeastern Pamir

The Pamir Plateau comprises a series of crustal fragments that successively accreted to the Eurasian margin preceded the India-Asia collision, is an ideal place to study the Mesozoic tectonics. The authors investigate the southern Tashkorgan area, northeastern Pamir Plateau, where Mesozoic metamorphic and igneous rocks are exposed. New structural and biotite ⁴⁰Ar-³⁹Ar age data are presented. Two stages of intense deformation in the metamorphic rocks are identified, which are unconformably covered by the Early Cretaceous sediment. Two high-grade metamorphic rocks yielding 128.4 ± 0.8 Ma and 144.5 ± 0.9 Ma ⁴⁰Ar-³⁹Ar ages indicate that the samples experienced an Early Cretaceous cooling event. Combined with previous studies, it is proposed that the Early Cretaceous tectonic records in the southern Tashkorgan region are associated with Andean-style orogenesis. They are the results of the flat/low-angle subduction of the Neotethyan oceanic lithosphere.©2021 China Geology Editorial Office.