华北、秦岭及扬子陆块的若干古地磁研究结果

本文对华北陆块、秦岭陆块以及扬子陆块内的70个采样点,474个标本进行了古地磁研究,利用16个采样点,112个标本中所获得的原生剩磁,重点分析了三陆块自寒武纪以来的古地磁极位置、古地磁偏角以及古纬度的变化特点。结果表明,三陆块为不同地质构造单元;寒武纪以来,华北陆块、秦岭陆块以及扬子陆块自北到南顺序排列;寒武纪时,秦岭陆块北侧和南侧分别存在一古洋盆,此时华北陆块和扬子陆块相距约1060km,三陆块向北漂移的过程中伴随着旋转运动,其中华北陆块和秦岭陆块以反时针旋转占优势,扬子陆块以顺时针旋转占优势;三陆块完全拼合时间在早三叠世至晚白垩世之间。     

华北陆块的构造格局及其演化

华北陆块是由陆核→地块(体)→联合地块逐渐生长、增大、拼合形成的。根据大量的地质构造、地层岩石、同位素年代学、含矿特征、地球化学、地球物理等多方面的信息,华北陆块可划分为辽吉、燕辽、阴山、晋冀、豫皖、阿拉善前寒武纪地块和鲁西、胶北前寒武纪地体,鄂尔多斯、华北中新生代盆地,共10个构造单元。华北陆块是多地块拼(缝)合形成。据现有的岩石记录,始太古代-中太古代主要是陆核生成阶段,不排除在早期有绿岩带形成;新太古代主要是花岗岩-绿岩带的生成阶段,花岗岩-绿岩带环绕地核周边形成地块,是华北陆块结晶基底的主要生长时期;古元古代是联合地块的形成阶段,多个地块(体)拼合形成联合地块;中元古代是稳定环境下的拉伸阶段,沿陆块南北两缘形成三大裂谷系(燕辽、狼山—渣尔泰、熊耳山—西阳河);新元古代-古生代陆块形成稳定环境的沉积盖层,除南北两缘外,内部很少有岩浆活动;中-新生代陆块大部分地区为活动大陆边缘的环境,出现大规模的构造-岩浆活动。     

秦岭—桐柏—大别造山带深部构造及其与南北两侧陆块关系之探讨

秦岭－桐柏－大别,向西乃至昆仑山、祁连山绵延1000多千米,属统一的而又包含多期不同动力学机制与成因的多种构造叠加组合。通过对数条重力,航磁、地震测深、磁大地电流剖面等资料解释,认为华北陆块,秦岭（包括桐柏－大别）,扬子陆块之地壳均为上,中,下三层结构,华北陆块下部以高角度向南向秦岭俯冲,上部则向秦岭仰冲,扬子陆块总体向北向秦岭低角度俯冲,扬子陆块多呈楔形镶入秦岭地壳中部,使秦岭带南侧呈向南开口的“锷鱼咀”式构造特点,上、下部为秦岭上,下地壳,而中部则为扬子陆块物质成份。秦岭分北秦岭,中秦岭、南秦岭。北秦岭为一复杂构造带,形成向北反转的叠瓦状逆冲推覆构造。南秦岭自北向南产生低角度叠瓦状逆冲断裂。近南北向通渭－武都、南阳－襄樊两条深断裂带将秦岭分成了西秦岭、东秦岭、桐柏山－大别山三段。     

柴达木盆地构造古地理分析

研究的目的是分析柴达木盆地显生宙构造古地理特征和盆地叠合过程。在寒武纪—泥盆纪 ,柴达木板块处于低纬度区 ,从寒武纪时的南纬 4 1°往北漂移到泥盆纪时的北纬 10 6° ,与塔里木、华北、扬子等块体有较大的纬度差 ,表明柴达木板块在该时期是一个并不隶属于其它任何板块的独立的块体 :与华北板块之间以北祁连洋相隔 ,与塔里木板块之间以阿尔金洋相隔 ,与中昆仑地块之间以东昆仑洋相隔 ,柴达木板块内部也被赛什腾—锡铁山洋所分隔。这些洋盆经历了寒武纪—早、中奥陶世张裂阶段和晚奥陶世—早、中泥盆世聚敛阶段 ,最终于中泥盆世末期闭合。该时期在柴达木盆地内部 ,叠合在震旦纪大陆裂谷盆地之上的是寒武—奥陶纪台地—陆棚相碳酸盐岩和碎屑岩建造 ,生物发育 ;志留纪—早、中泥盆世柴达木盆地以隆起为特征。石炭纪—三叠纪柴达木板块继续北移 ,石炭纪时位于北纬 11 9° ,二叠纪时位于北纬 12 7° ,三叠纪时位于北纬 2 2 2° ,该时期柴达木板块已与华北板块、塔里木板块拼合 ,但与羌塘板块之间以南昆仑洋相隔 ,柴达木处于南昆仑洋的弧后部位 ,叠加在早期盆地之上的是石炭纪—早二叠世滨岸—台地—陆棚相碳酸盐岩、碎屑岩夹煤线。晚二叠世—三叠纪柴达木盆地再度隆升。侏罗纪以来 ,柴达木板块缓慢北     

东亚原特提斯洋(Ⅴ):北界西段陆缘属性及微陆块拼合

早古生代原特提斯洋在祁连造山带的分支本文称为古祁连洋。其洋内及邻区存在中祁连、阿拉善、柴达木、华北、扬子、塔里木等多个陆块、微陆块,处在一个复杂的多岛洋的环境中。祁连地区早古生代经历了较为复杂的俯冲拼合、碰撞造山过程。本文探讨了祁连造山带的几个构造单元构造属性,认为早古生代阿拉善微陆块南缘为被动大陆边缘,中祁连北缘为活动大陆边缘。阿拉善南部与之平行的龙首山构造单元为俯冲造山形成的增生楔体;北祁连构造带为一套俯冲增生杂岩,包含高压变质岩带、蛇绿岩带、岛弧岩浆和部分洋壳残片等,记录了古祁连洋壳从大陆裂解,洋壳形成,俯冲拼合,碰撞造山的造山过程。495Ma左右南祁连南部柴达木微陆块向北俯冲的影响,古祁连洋壳俯冲受阻,俯冲带向北后退,形成大岔大坂岛弧。弧前地区发生洋-洋俯冲事件,堆积增生大岔大坂、白泉门、九个泉等SSZ型北祁连蛇绿岩北带,并伴随第二期清水沟、牛心山、野牛滩等地岩浆事件。460Ma左右阿拉善微陆块和中祁连微陆块开始碰撞拼合,古祁连洋开始闭合。值得注意的是拼合过程不是均一的,存在自西向东斜向"剪刀式"的拼合方式,产生了由西向东年代变新的"S"型同碰撞岩浆岩。约440Ma古祁连洋闭合,进入陆内造山阶段。440Ma之后,拼合陆块处在一种拉伸的构造环境之下,金佛寺、牛心山、老虎山等地产生碰撞后岩浆岩。422~406Ma发生俯冲折返、高压榴辉岩和高压低温蓝片岩退变质作用,形成以紧闭不对褶皱为特征的第二幕变形。根据各陆块、微陆块碎屑锆石年龄谱分析对比,中祁连基底应与华北不同,而可能与扬子有关。Rodinia超大陆聚合之前,中祁连微陆块作为一个独立的微陆块与华北、扬子保持一定距离。1.0~0.8Ga Rodinia超大陆聚合过程中祁连微陆块与冈瓦纳北缘拼贴在一起,而距华北较远。随着Rodinia超大陆裂解,中祁连微陆块远离冈瓦纳,逐渐向华北靠近,500~400Ma原特提斯洋闭合,华北、阿拉善与中祁连拼合,并整体拼合到冈瓦纳大陆北缘。     

华北陆块新元古代-中生代沉积盆地划分及其构造演化

在华北陆块区进行构造-地层区划的基础上,对华北陆块中元古代-新元古代、早古生代、晚古生代、三叠纪-早侏罗世、中侏罗世-白垩纪5个大地构造阶段不同构造-地层区内的沉积盆地类型、充填序列和时空演化过程进行了分析、讨论.中-新元古代是华北周缘裂谷发育期.寒武纪-早、中奥陶世,华北广泛发生沉降并接受海侵,形成几乎广布全华北的碳酸盐岩台地.晚奥陶世-泥盆纪,华北整体抬升,遭受剥蚀,沉积缺失.石炭纪-二叠纪,华北陆块再次发生沉降并接受海侵,形成广阔的陆表海海陆交互相沉积,至晚二叠世华北陆块进入陆相盆地发展阶段.中生代,华北陆块陆内构造运动活跃,普遍形成与火山活动相伴的断陷盆地、坳陷盆地和拉分盆地.      

华北、华南、塔里木三大陆块中-新元古代岩浆岩的特征及其地质对比意义

我国三个主要的古老陆块(华北、华南和塔里木陆块)都发育中-新元古代岩浆岩。根据大量的同位素年代学资料,华北陆块中-新元古代岩浆事件可以分为7个阶段,其中1.78Ga和1.32Ga两期影响范围较大,可以构成大火成岩省。华北陆块中-新元古代的岩浆岩均形成于大陆地壳伸展的构造背景,意味着华北并未介入Rodinia超大陆的聚合过程。华南陆块中-新元古代岩浆事件可以分为8个阶段,从1.78Ga到1.5Ga的四期岩浆事件形成于大陆地壳伸展的构造背景,1.4Ga左右的一期岩浆-构造事件分布局限,可能形成于局部的构造拼合背景。1.0Ga左右的岩浆事件,在华南陆块的不同部位表现形式不同,意味着发生过不同地块的拼合。从0.95Ga到0.82Ga的岩浆事件主要分布在江南造山带和扬子地块北缘,这一阶段的岩浆事件导致扬子地块和华夏地块拼接成一体,形成华南陆块。之后从0.78Ga到0.72Ga的岩浆事件几乎遍布华南陆块,反映了陆块形成后的伸展过程。塔里木陆块中-新元古代的岩浆事件可以分为8个阶段,1.78Ga和1.5Ga的岩浆事件仅在局部有反映,它们形成于拉伸的构造背景。1.4Ga的岩浆事件在塔里木陆块的北缘和西南缘表现形式不同,北缘钙碱性岩浆岩形成于大陆弧构造背景,而西南缘A2型花岗岩则形成于拉伸的构造背景。0.96～0.88Ga期间,塔里木东南缘和北缘的花岗岩以I型和S型为特点,形成于活动大陆边缘,而在塔里木陆块的西南缘该时期则形成了塞拉加兹塔格群中双峰式火山岩,形成于陆内裂谷环境。0.88～0.82Ga期间,在北缘的库鲁克塔格地区形成了与俯冲增生相关的岩浆岩组合,而在东南缘则形成了与拉张构造环境有关的双峰式火山岩。塔里木陆块不同部位,不同阶段岩浆岩组合的差异意味着塔里木陆块原来并不是一个统一的陆块,很可能是在不同时期由不同块体拼合而成的。华北、华南和塔里木三个陆块中-新元古代岩浆岩的差异演化,揭示了它们各自形成陆块的过程和方式及相互关系     

北秦岭晚古生代海槽与华北陆块石炭—二叠纪含煤岩系

南召柿树园组发现晚古生代孢子化石,证实存在北秦岭晚古生代海槽。西伯利亚板块与华北板块对接,导致华北陆块北缘自早石炭世接受海巡,海水由北向南侵进,注入北秦岭海槽。中石炭世一二叠纪在华北陆地沉积盆地内形成由北向南穿时,由下而上演化的陆表海－三角洲－河湖相沉积体系,伴随沼泽化和泥炭化,形成由北向南穿时的煤层。     

秦岭群是扬子地台北缘古微陆块

秦岭群作为北秦岭构造带核部的最老地质体,近年对其地层层序、岩石组合及变质、变形历史已作深入研究,其时代被确认为早元古宙。秦岭群与华北、扬子两地台的关系,大致有5种认识,多数认为它是华北大陆的一个组成部分;少数人认为它是独立发展的古微陆块;第三种看法认为华北与扬子地台属同一岩石圈板块,秦岭群由板内裂陷形成;第四种认为秦岭群由华北地台、扬子地台和独立古微陆块拼合而成;第五种观点是秦岭群属扬子地台北缘裂解形成的古微陆块。本文提出以下几个方面证据,进一步证明秦岭群由扬子地台分裂而来的认识。     

东亚原特提斯洋(Ⅱ):早古生代微陆块亲缘性与聚合

原特提斯洋内存在塔里木、中祁连、柴达木、扬子、华夏、印支、兰坪-思茅等诸多陆块/微陆块,多数陆块之间在早古生代晚期发育有蛇绿岩带或高压-超高压带。原特提斯域形成于从Rodinia裂解到Pangea超大陆集结期间,存在复杂的洋-陆格局和聚散过程。原特提斯洋不同陆块/微陆块属性和关系及其拼合过程是恢复重建Pangea超大陆聚合前构造背景的关键,但对其认识迄今还存在争论。因此,本文采用综合对比方法,以期建立原特提斯洋陆块/微陆块的亲缘性和海-陆格局,厘定原特提斯微陆块拼合时序与方式。结果表明,早古生代早期除华北陆块不具有亲冈瓦纳大陆的特征外,扬子、华夏、塔里木、柴达木、阿拉善、北秦岭-中祁连-中阿尔金、欧龙布鲁克、北羌塘、南羌塘、拉萨、兰坪-思茅、印支等陆块/微陆块都具有亲冈瓦纳的特征。在450~400Ma左右这一系列陆块/微陆块都向南俯冲-增生,并逐步拼合于冈瓦纳大陆北缘东段,原特提斯洋关闭,并形成了原潘吉亚(Proto-Pangea)超大陆;原潘吉亚于380Ma以后裂离出塔里木-华北陆块和大华南陆块,分别出现勉略洋和古特提斯洋,直到240~220Ma逐步向北聚合,形成最终的劳亚古陆,此时才形成潘吉亚超大陆。     

扬子地块东段大陆岩石圈地幔的物质成分

根据苏皖地区新生代碱性玄武岩中的尖晶石二辉橄榄岩包体的化学成分，讨论了扬子地块东段大陆岩石圈地幔的物质成分。以包体的平均成分代表该区岩石圈地幔的平均成分，依照地幔地球化学演化趋势，估计了该区岩石圈地幔的原始组成。采用最近提出的二辉石地质温度计，计算了包体的平衡温度，讨论了该区岩石圈地幔物质成分在垂向上的分布和变化，上地幔橄榄岩中的玄武质组分在垂向上由上而下亏损程度逐渐减小。包体中稀土元素丰度模式反映了该区岩石圈地幔演化的多阶段性。除了程度不同的部分熔融作用外，局部地段曾有隐性地幔交代作用发生，造成了地幔橄榄岩中主量成分和稀土元素的解耦现象。     

大陆造山带基底岩块中的基性岩墙群研究——以南秦岭武当地块为例

基性岩墙群是大陆和大陆造山带内发育的特殊地质体,包含丰富的地球动力学信息。造山带内基底岩块是造山作用过程卷入造山带的外来或原地地块（陆块）,基底岩块中基性岩墙群的发育及其变形、变质特征,既为造山带内存在古老陆块和古陆块的裂离提供了证据,也为造山过程的构造动力学研究提供了重要信息。加强造山带基底岩块中基性岩墙群的多学科综合研究,对于探讨大陆造山带的形成、演化及其动力学过程具重要意义。     

岩石圈热—流变结构与大陆动力学

由于大陆内部存在上千公里宽的弥散边界变形带，板块构造理论用于解释新生代大陆内部的显著的构造变形遇到了困难。因此，探讨大陆岩石圈的构造变形机制、演化及动力学过程从而成为国际地球科学的热点研究领域---大陆动力学。大量的地震测深、地震层析成像技术的应用对岩石圈的精细结构研究，已揭示岩石圈结构和物质组成存在显著的横向非均质性。这种横向非均质性是地质时期内大陆岩石圈经历多期次构造-热事件叠加与改造所形成的。同时，也决定了岩石圈热-流变学结构的横向分块、纵向分层的特性。大陆岩石圈热-流变学结构非均质性及其构造继承性对大陆内部构造变形起控制作用。所以，大陆动力学应注重开展大陆变形的运动学、大陆岩石圈的热-流变学结构和大陆变形的地球动力学数值模拟研究。     

地壳形成和大陆漂移的一种解释

大陆地壳的形成及其演化是地球动力学或大陆动力学需要解决的问题。本文用一种动力学的思想论述了原始大陆的形成和原始大陆的分裂与漂移。      

大陆岩石圈解耦及块体运动讨论——以青藏高原—川滇地区为例

块体构造理论的发展不断地深化着人们对现今大陆岩石圈运动 ,尤其是大陆强震的孕育和发生规律的认识。块体底部边界的构造性质是块体运动的核心问题之一 ,同时也是块体构造理论研究中的薄弱环节。确定块体底部边界的岩石物理性质是利用地球物理方法探测和识别块体底部边界的前提。文中依据现代实验岩石学、实验岩石物理学、地球物理学、地质学等的研究成果 ,对块体底部边界之成因属性和岩石物理性质进行了分析。将大陆块体划分为两种基本类型———地壳型块体和岩石圈型块体。地壳型块体是由大陆上部地壳所构成的“薄板” ,壳内软弱带的顶面为其底部边界和潜在的解耦带。岩石圈型块体在岩石圈尺度上是力学耦合的 ,以上地幔软流圈的顶面为其底部边界。壳内软弱带具有垂直方向低速和各向异性的基本特征 ,联合多种地震测深方法有望确定块体的底界。在现今构造活动区内 ,地壳型块体的潜在解耦带可能由壳内部分熔融带承担。青藏高原南部—川滇地区 2 0 35km的深度上广泛存在低速带。地热、岩石学、实验岩石学和模拟均显示该地区的低速带具有部分熔融的成因属性。块体沿着该壳内低速层与下伏地壳发生某种程度解耦。     

构造层次与大陆壳动力学机制转变关系

针对构造层次研究现状和存在的问题，把大陆壳划分为深部，中部，浅部和浅－表部四个构造层次。依据各自所处特定的构造位置、组成构造岩类型、形成的制约因素和地质时代等方面的区别，各构造层次分别是壳－幔间滑动，大陆张裂、隆－滑构造和变质核杂岩构造等多种大陆壳动力学机制转变过程中的产物。构造层次与大陆壳动力学机制转变关系的确定，更有利于古老板构造连续性、整体性的研究以及多期、多层次、多旋回大陆地壳演化模式的建     

从源到汇：大陆边缘的沉积作用

大陆边缘作为地球上沉积物堆积的主要区域,其沉积层保存着全球海平面变化、气候变化、岩石圈变形、大洋环流、地球化学循环、有机生产力和沉积物补给等重要信息。然而,尽管对大陆边缘沉积系统进行了几十年的研究,但仍有许多问题没有得到充分的解决,尤其是没能实现对大陆边缘沉积物扩散系统和相关地层的定量解释。为此,近年来国际地学界开始构思源到汇---大陆边缘沉积作用的系统过程研究,以提高对大陆边缘物质扩散系统行为的预测能力。介绍了源到汇---大陆边缘的沉积作用的研究对象、内容和拟解决的主要科学问题以及DSDP和ODP在大陆边缘沉积作用研究中的主要贡献和目前的进展情况。     

试论陆壳增生的两种基本模式及其对比

大陆地壳是地球形成演化的必然产物。大陆地壳由不同时代、不同类型、不同规模地体的拼贴而增生；同时已形成的大陆地壳沿着新的断裂分裂、离散而碱小。因此大陆地壳是地体拼贴增生与分裂离散的综合结果。太古代早期，原始陆壳形成后，主要通过环太平洋型与天山型两种基本模式达到陆壳的增生。环太平洋型陆壳增生模式出现于陆块的边缘，由古大陆向大洋方向单向增生，增生年代由老到新，增生地体一般都有较大距离的移置，其增生与板块的俯冲作用密切有关。天山型陆壳增生模式出现在陆块的内部，其形成与陆块的开台作用密切有关，可以但不一定伴随有俯冲作用。当古大陆沿一定方向断裂带分裂、离散。其间形成新的海槽接受碳酸盐岩和正常陆源碎屑沉积物与来自地壳深部或地幔的火山物质。由于壳下应力条件改变，两侧古陆相向运动，海槽中物质受两侧古陆碰撞挤压，形成褶皱造山带，并把两侧的古大陆“焊接”成新的、范围更大的大陆地壳。     

中国大陆壳体的区域元素丰度

中国大陆壳体由华夏壳体、西域壳体和藏南壳体构成。本文给出这３个壳体的质量模型和元素丰度,并从成矿元素,热源元素和镧系元素方面讨论它们的区域丰度特征。结论认为,它们的地球化学背景是各不相同的。