新疆北部古生代大陆增生构造

古生代亚洲中部是一幅两陆夹一洋、洋中多地体的构造图案，大地构造框架与现代西南太平洋格局十分相似。中亚造山带是晚古生代复杂地体的拼贴带。新疆北部古生代存在4类成因的8个地体构造。它们以裂解陆块地层块体、海山和火山弧的形式散布在中蒙大洋中，诸地体间是一系列的小洋盆。晚古生代，这些地体开始彼此拼贴并导致强烈推覆作用。石炭纪末－二叠纪初，中蒙大洋闭合，散布其中的诸地体分别增生到塔里木大陆北缘和西伯利亚大陆南缘。北天山－准噶尔地区6条蛇绿岩带记录了诸地体间碰撞事件。     

大陆增生:从大洋高原到异地陆块

在现代大洋里,某些异常高的海底地形区.可能是与大洋板块一起运动的近代异地陆块。由于碰撞和增生于相邻大陆之上,它们可能发生复杂的火山活动.切碎并捕获洋壳,并且可能引起造山运动变形。在大洋板块俯冲期间,海底高原的增生可以导致与大陆碰撞作用相似的造山运动。     

大陆溅落设想

大陆是怎样形成的?这是地学中一个基本的、至今尚未解决的问题。不少人认为大陆硅铝壳是地球物质的分异产物(如杜顿的地壳均衡说等)。按此观点,大陆应是浮在硅镁壳上面的一层薄壳,但是据研究,大陆具有深构造。正如B·E·哈因所指出的,大陆和大洋之间的差异扩展到极大的深度内。例如,大陆和大洋地区的化学差别很可能向下延展到数百公里的深度,在150—200公里深度范围内,大洋盆地和地盾之间的平均温度差可能     

柴北缘超高压变质带沙柳河蛇绿岩型地幔橄榄岩及其意义

本文报道了柴北缘大陆型超高压变质带沙柳河地区发现的蛇绿岩型地幔橄榄岩,其原始矿物组合为橄榄石 斜方辉石 铬铁矿。方辉橄榄岩中识别出两个世代的橄榄石,第一世代橄榄石(OI~1)残晶发育扭折带,化学成分与现代大洋地幔橄榄岩的橄榄石一致,第二世代橄榄石(OI~2)Fo 值高达94～97,其内部含有细小的流体包裹体,是第一世代橄榄石蛇纹石化后再次变质的产物。斜方辉石残晶的成分具有高 Al 和 Ca 的特征,与大洋地幔橄榄岩中斜方辉石的成分一致。温压条件的估算反映该橄榄岩体属于典型的尖晶石相方辉橄榄岩。其围岩是由堆晶辉长岩变质的条带状蓝晶石榴辉岩,二者构成了大洋蛇绿岩套的下部层位,并且与区内具有 N-MORB 和 OIB 性质的榴辉岩共生。这些特征表明该方辉橄榄岩应代表洋壳下伏地幔橄榄岩,从而揭示大陆造山带从早期的大洋俯冲消亡到大陆俯冲碰撞的完整过程。     

寻找消失的大陆

已发表的大量海洋地质、地球物理调查和海底钻探文献资料表明,现今大西洋、印度洋、太平洋的不同部位——海底高原、深海平原、海沟、转换断层以至大洋中脊都可以找到大陆残块或大陆壳的痕迹。值得注意的是,大洋盆地中已经发现的大陆残块,在全球磁异常图上,大多位于南美洲、非洲、欧洲、南极洲、大洋洲的大陆磁异常带向相邻大洋盆地延伸部分,二者互相印证。这说明,具有大陆磁异常特征的这部分大洋盆地的基底具有大陆壳的性质,这是否意味着现代大洋的相当一部分深海盆地并不是以典型的大洋地壳,而是以大陆属性的地壳为基底的。然而,在世界地质图上,这些深海盆地的底多被以海底磁异常条带为基础的海底扩张模型解释为白垩纪的大洋地壳。这就不得不使我们对根据Vine—Matthews假说建立的海底扩张模型产生质疑。基于上述事实,我们认为,在大地构造研究中,不仅要在各时代的造山带中寻找消失的大洋,而且要在各个时期的海洋中寻找消失的大陆,才能更准确地进行古构造一古地理再造,还原各地史时期大地构造的真实面貌。我们认为,大陆经裂谷作用转化为大洋,大洋经造山作用转化为大陆的过程中,必然存在着地球各层圈之间,特别是壳幔之间的物理、化学作用。因此,大地构造研究必须从全球整体出发,注意物质水平运动的同时,还要更加注意研究壳与幔、幔与核,以及壳、幔、核的不同层次之间能量的转换和物质转化过程,才能对大陆与大洋的形成和演化过程作出正确的判断。     

地体的单向和多向聚合与离散

地体构造是对板块构造理论的发展和补充,它受控于全球板块动力学体系,因此不能将地体与板块割裂开来去研究。其相对于刚性板块的小规模、多样性和广泛性,对了解全球板块的离散和大陆的拼贴增生过程具有十分重要意义。地体构造无处不在,它不仅存在于中、新生代陆缘造山带中,也存在于古老造山带中,一些古老的克拉通实际上也是由不同的地体拼合而成的。地体的运动包括聚合、离散和走滑三种方式,地体的增生作用是聚合的主要表现形式,并导致大陆的生长扩大,而地体的离散作用联合增生作用,决定了现代大陆的轮廓。分析地体聚合和离散的过程,可以发现有两种不同的模式,即单向聚合-离散和多向聚合-离散,它们对应了不同的地球动力学过程。地体的单向聚合-离散可以由大洋的俯冲增生或大陆汇聚碰撞而导致,但在这个过程中,大洋向大陆的单向俯冲起到了主导作用。地体的多向离散和聚合与岩石圈的裂解与汇聚有密切联系,从全球构造演化的格局来看,岩石圈裂解与汇聚的方向本身具有多向性,这就导致了一些微陆块地体与具洋壳性质的地体一同发生多向离散和聚合。地体的单向离散和聚合会因构造变动而转变为多向离散和聚合,俯冲板片回转与海沟后撤会导致俯冲带弯曲和俯冲方向的改...     

阿拉伯海东北部;印度深海扇下部的早期扩张和大陆向大洋基底的过渡

为了研究印度河深海冲积扇,地震测量穿入基底,利用测量结果能够绘制阿拉伯海东北部的基底构造图,并描述它的地球动力学演化。基底的主要大地构造是一条ＥＷ向地堑,并伴有一个突出的中心,ＥＷ向地垒——Ｐａｌｉ－ｔａｎａ地垒。这条裂谷被若干ＮＥ—ＳＷ向的断层斜向切割。大的ＥＷ向磁异常同大洋性阿拉伯海盆的磁异常层序不连续。但是,这些磁异常与地壳中的反磁化作用是有联系的,表明这条裂谷位于与德干圈闭（ＤｅｃｃａｎＴｒａｐｓ）有关的被线状火山岩体侵入的拉伸大陆壳之下,或者说位于老于像在东南方向的Ｌａｘｍｉ海盆的年代２８（６４Ｍａ）大洋壳之下。伴随这些构造,在Ｌａｘｍｉ海岭从印度大陆的分离过程中ＮＥ－ＳＷ向断层随着走向滑移模式可以起转变方向的作用。笔者提出裂谷作用和大洋扩张已经发生在与连接大洋性Ｌａｘｍｉ海盆、ＮａｒｍａｄａＳｏｎ线性构造和Ｇｏｐ裂谷的三联点周围。这个阶段早于阿拉伯海盆的大洋扩张作用。这一解释符合前面提到的在年代２８之前印度和塞舌尔的初始分离说。Ｌａｘｍｉ海岭可能是后来离去附着到印度大陆的塞舌尔微板块的一部分。     

向"深地"和"深海"进军征途中——地幔矿物学岩石学地球化学十年进展

21世纪第二个十年(2010-2020)是我国矿物岩石地球化学蓬勃发展的十年,是从克拉通破坏到造山带演化,从大陆到大洋岩石圈,从深度到广度全面进军的十年,亦是从追赶到超越的十年.这十年我国矿物岩石地球化学家在地幔矿物学、岩石学和地球化学领域取得了众多突破性进展.这些进展集中在两个方面:一是来源于地幔直接样品的,如地幔矿物学、大陆和大洋岩石圈、造山带橄榄岩和地幔中的水;二是来源于幔源岩浆的,如大陆和大洋玄武岩、基性-超基性杂岩体和火成碳酸岩.特别需要指出的是,非传统稳定同位素即金属稳定同位素新方法(如Li、Mg、Fe和Ca同位素等)的开发和广泛应用,大大提升了我国地幔岩石学和地球化学研究进程,实现了从追赶到超越的历史性跨越.     

罗迪尼亚超大陆聚合在华南陆块北缘的镁铁质岩浆岩记录

超大陆的聚合必然伴随着从大洋俯冲、弧陆碰撞到陆陆碰撞等一系列板块汇聚和造山过程,这些不同阶段的俯冲和汇聚过程会产生不同特征的岩浆岩记录.华南陆块是新元古代罗迪尼亚超大陆的重要组成部分,在这个超大陆聚合过程中有格林维尔期洋壳俯冲及其伴随的壳幔相互作用.总结了华南陆块北缘记录的罗迪尼亚超大陆聚合不同阶段发生的岩浆活动,比较了其产物的地球化学特征,探讨了它们对应的构造环境.华南陆块北缘900~950 Ma的岩浆活动产物以镁铁质岩浆岩为主,伴随有少量斜长花岗岩,为洋壳俯冲作用的产物.当洋壳俯冲到大陆边缘之下形成安第斯型俯冲带,古老陆源沉积物也被携带进入俯冲带,由此部分熔融产生的含水熔体交代上覆地幔楔形成极度富集的造山带岩石圈地幔,其在新元古代中期发生部分熔融形成具有极负锆石ε_Hf（t）值的镁铁质岩浆岩.因此,在罗迪尼亚超大陆聚合过程中地幔楔被交代形成镁铁质-超镁铁质交代岩,其中一部分在俯冲阶段就发生部分熔融形成大洋弧或大陆弧镁铁质岩浆岩,另一部分在俯冲之后由于大陆裂断引起造山带岩石圈拉张使其与上覆地壳一起部分熔融形成双峰式岩浆岩.      

祁漫塔格造山带——青藏高原北部地壳演化窥探

祁漫塔格是东昆仑造山带的一个分支,位于青藏高原中北部,夹持于柴达木盆地和库木库里盆地中间,向西被阿尔金走滑断裂错段。从元古代到早中生代,由于受到多期、多阶段大洋俯冲和关闭影响,导致不同地体间发生碰撞拼贴和大陆增生过程,并由此引发一系列的岩浆事件。祁漫塔格造山带内发育新元古代花岗岩(1000~820 Ma)是对Rodinia超大陆形成的响应。以阿达滩和白干湖逆冲断裂为界,划分为南、北祁漫塔格两地体。北祁漫塔格地体作为活动大陆边缘,发育大量的早古生代与俯冲有关的花岗岩和VA型蛇绿岩;南祁漫塔格地体最初为洋内俯冲形成的原始大洋岛弧,发育早古生代SSZ型蛇绿岩、岛弧拉斑玄武岩和钙碱性火山岩。随着持续俯冲,年轻岛弧伴伴随地壳加厚转变为成熟岛弧。南、北祁漫塔格地体间的碰撞(弧-陆碰撞)可能发生在晚志留世(422Ma),并持续到早泥盆世(398Ma)。在此期间(422~389Ma),南祁漫塔格地体内发育一系列同碰撞型花岗岩;北祁漫塔格地体内发育一系列的大洋岛弧花岗岩。南祁漫塔格作为外来地体,碰撞拼贴对于大陆边缘、大陆增生意义重大。之后,南、北祁漫塔格地体进入后碰撞环境并发育一系列板内花岗岩。此外,伸展导致造山带垮塌,发育中泥盆统磨拉石建造。碰撞使得海沟后退,海沟阻塞导致俯冲减弱甚至停止,因而产生了石炭-二叠纪(357~251 Ma)岩浆活动缺口。古特提斯祁漫塔格洋的最终关闭可能始于晚二叠世,使得库木库里微板块拼贴于大陆边缘;碰撞抬升导致缺失上二叠统-中三叠统地层。早中三叠世(251~237 Ma)由于碰撞,俯冲大洋板片回转,之后断离,软流圈地幔物质沿岩石圈地幔通道上涌,使得新生下地壳部分熔融;到了晚三叠世,大规模岩石圈地幔和下地壳物质拆沉,导致古老地壳物质发生熔融,形成了一系列后碰撞背景下的钙碱性和碱性花岗岩。     

美苏地质学家关于板块的论战

1968年,美洲地质学家J.T.Wilson把板块理论称为“地质学的一次革命”,引起苏联地质学家V.V.Be1oussov的强烈反对.他以公开信的形式提出许多质疑.10年过去了,论战还在进行.这里介绍的是1979年别氏在题为“我为什么反对板块理论?”一文和美国同行纽约大学地学系A.M.C.Sengor等人的争论要点. 1.别(Beloussov):“新全球构造”或“板块构造”理论是以大洋地区的观察为背景的.海洋占地球表面的三分之二.乍看起来,似乎此理论应用到大陆上是合理的;但大洋中岩石最老年龄为150百万年,而大陆为3500百万年.因此,地壳发展的规律的推论主要应以大陆作背景,     

大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度

根据大洋地壳、大陆地壳、上地幔和球岩石圈的元素丰度资料,本文初次分别求出大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度.可用作研究化学元素在洋圈或陆圈内各地区分布特征的地球化学背景值.     

中国东部新生代玄武岩记录古太平洋俯冲带壳幔相互作用

大陆玄武岩通常具有与洋岛玄武岩相似的地球化学成分,其中含有显著的壳源组分.对于洋岛玄武岩来说,虽然其中的壳源组分归咎于深俯冲大洋板片的再循环,但是对板片俯冲过程中的壳幔相互作用缺乏研究.对于大陆玄武岩来说,由于其形成与特定大洋板片在大陆边缘之下的俯冲有关,可以用来确定古大洋板片俯冲的地壳物质再循环.本文总结了我们对中国东部新生代玄武岩所进行的一系列地球化学研究,结果记录了古太平洋板片俯冲析出流体对地幔楔的化学交代作用.这些大陆玄武岩普遍具有与洋岛玄武岩类似的地球化学成分,在微量元素组成上表现为富集LILE和LREE、亏损HREE,但是不亏损HFSE的分布特点,在放射成因同位素组成上表现为亏损至弱富集的Sr-Nd同位素组成.在排除地壳混染效应之后,这些玄武岩的地球化学特征可以由其地幔源区中壳源组分的性质来解释.俯冲大洋地壳部分熔融产生的熔体提供了地幔源区中的壳源组分,其中包括洋壳镁铁质火成岩、海底沉积物和大陆下地壳三种组分.华北和华南新生代大陆玄武岩在Pb同位素组成上存在显著差异,反映它们地幔源区中的壳源组分有所区别.中国东部新生代玄武岩的地幔源区是古太平洋板片于中生代俯冲至亚欧大陆东部之下时,在>200 km的俯冲带深度发生壳幔相互作用的产物.在新生代期间,随着俯冲太平洋板片的回卷引起的中国东部大陆岩石圈拉张和软流圈地幔上涌,那些交代成因的地幔源区发生部分熔融,形成了现今所见的新生代玄武岩.      

奥菲奥岩(OphiOlites)——第一届潘诺斯野外会议

第一届潘诺斯野外会议于1972年9月14日-24日举行,共有九个国家的55名地质学家参加.会议涉及有关奥菲奥岩形成的岩石学和构造关系等问题.近年来板块构造模式赋于奥菲奥岩石系列以新的含义,认为它是代表产生于大洋中脊的大洋壳,有时混杂到大陆边缘或盖层之中.这些古老大洋岩石圈的残屑可能和长期以来地质工作者们所称的"奥菲奥岩"类似.     

大陆造山运动：从大洋俯冲到大陆俯冲、碰撞、折返的时限——以北祁连山、柴北缘为例

北祁连山和柴北缘是典型的早古生代大陆造山带,分别发育有北祁连山大洋型俯冲缝合带和柴北缘大陆型俯冲碰撞带.作为早古生代大洋冷俯冲的典型代表,北祁连山经历了从新元古代-寒武纪大洋扩张、奥陶纪俯冲和闭合及早泥盆世隆升造山的过程.高压变质岩变质年龄为490～440Ma,证明古祁连洋经历了至少50m．y．的俯冲过程.柴北缘超高压变质带是大陆深俯冲的结果,岩石学、地球化学和同位素年代学表明,柴北缘超高压变质带中榴辉岩的原岩分别来自洋壳和陆壳两种环境.高压/超高压变质的蛇绿岩原岩的年龄为517±11Ma,与祁连山蛇绿岩年龄一致.榴辉岩早期的变质年龄为443～473Ma,与祁连山高压变质年龄一致,代表大洋地壳俯冲的时代,而柯石英片麻岩和石榴橄榄岩所限定的超高压变质时代为420～426Ma,代表大陆俯冲的年龄.从大洋俯冲结束到大陆俯冲最大深度的转换时间最少需要20m．y．.自420Ma起,俯冲的大洋岩石圈与跟随俯冲的大陆岩石圈断离,大陆地壳开始折返,发生隆升和造山.北祁连山和柴北缘两个不同类型的高压-超高压变质带反映了早古生代从大洋俯冲到大陆俯冲、隆升折返的造山过程.     

太平洋板块俯冲作用在东北亚大陆边缘的地质记录述评

古太平洋起源于泛大洋,为晚古生代-早中生代环绕泛大陆的全球性大洋。随着古特提斯洋盆的关闭和泛大陆的裂解,逐渐形成了古太平洋板块,以及大西洋、北冰洋和印度洋板块等等。本文综合了近年来这方面的研究进展,提出古太平洋板块(或伊佐柰琦板块)向东北亚大陆边缘的俯冲作用始于早侏罗世,俯冲带逐渐由西向东迁移,其中夹杂着微陆块或地体,构成了多岛洋的构造格局。     

九岭地体东缘一次重大地质事件的发现及意义

长期以来 ,华南前震旦系基础地质研究普遍认为 ,九岭地体与相距不远的怀玉地体为相互独立的块体 ,它们在构造发展阶段上、岩性组合上各具特色 .九岭地体具大陆地壳的亲缘性 ,发育巨厚的原始沉积构造保存完好的砂、板岩 ,为被动大陆边缘的沉积组合 ,而相距不远的怀玉地体 ,则具大洋地壳的亲缘性 ,为火山岩及火山碎屑岩系组合 ,沿断裂带 ,蛇绿岩断续分布 ,并已遭受强烈的变质和变形 ,构造侵位特征十分明显 ,原始层序残缺不全 ,为活动大陆边缘沉积组合 ,也是华南前震旦系历来十分关注的热点地区[1 ] .地质事件发现在九岭地体东缘的游城乡东南部…     

地壳结构的轮廓和形成

M.尤文、F.普瑞斯論述过“大陆和大洋盆地之間的地球物理差异”,J.季陆利述及过“大陆和大洋盆地之間的地貭差异”。P.M.捷麦尼茲卡娅編制过世界地壳結构厚度图,并論証过地壳厚度与地貭年代的关系。柴田勇曾討論过地壳的分层及其发展过程。这些工作对我們认識地壳結构的輪廓及其发展作出了重要的貢献。本文拟在截至目前为止所收得到的地壳地震測深資料及高温高压下岩石物理性貭实驗結果,結合地面地貭构造研究所取得的結果,来进一步討論一下地壳的厚度、分层、物貭組成及其发展过程等有关問題。     

国际大陆科学钻探进展及我国的研究现状

始于60年代的大洋钻探取得了举世注目的成就。其直接验证了板块构造理论,极大地推动了地球科学的发展。当地质学家们将该理论应用于大陆,以解决大陆动力学问题时却遇到了极大的困难,大陆的问题远比大洋复杂,因而到80年代,人们把更多的注意力投向大陆。而且,人类赖以生息的大陆与人类社会的生存与发展关系更为密切,大陆地质的复杂性决定一般的研究手段(地表地质及地球物量)很难弄清     

英国的国际岩石圈规划

岩石圈规划是继地球动力学规划之后的又一国际性多学科合作研究项目。它的重点是研究大陆岩石圈的性质、动力、起源及其演化。规划发起人认为,对于大洋盆地的认识虽然还很不够,但由于板块构造理论对大洋盆地的应用比较成功,所以可以把研究重点转移到大陆及其边缘上来。大陆岩石圈由于平均密度低,始终向下突出于地幔之中,所以能比大洋岩石圈生