华南早古生代穿时岩浆活动成因与驱动机制

华南地区广泛分布早古生代岩浆岩,被认为是陆内造山作用的产物,但其动力学机制存在争论。本文收集了近年发表的华南地区早古生代岩浆岩的年代学和岩石地球化学资料,以揭示其岩浆活动的时空分布规律及动力机制。华南早古生代岩浆岩以S型花岗岩(片麻状和块状)为主,少量为I型花岗岩与基性岩浆岩(包括玄武岩、辉长岩、辉长闪长岩和镁铁质微粒包体等)。S型花岗岩广泛分布于东扬子板块和西华夏板块,但存在穿时性。邻近于东扬子-西华夏板块古缝合带的云开地块和武功地块(云开-武夷造山带内部带)的片麻状S型花岗岩形成于约470～410Ma,峰期年龄为～442Ma;位于西华夏板块东缘-武夷地块(云开-武夷造山带东缘)的片麻状S型花岗岩持续时间较短(约455～415Ma),峰期年龄略年轻(～435Ma)。I型花岗岩与基性岩主要分布于东扬子-西华夏板块古缝合带或西华夏板块东缘地区,最早形成于约455～450Ma,明显晚于内部带的片麻状S型花岗岩,但与西华夏板块东缘的片麻状S型花岗岩相近。西华夏板块与冈瓦纳北缘的微陆块在早古生代发生俯冲碰撞,西华夏板块东缘之下的板片断离,软流圈上涌减压熔融,发生玄武质岩浆底侵,导致下地壳增厚,...     

燕山地区中生代岩浆活动特征及其与陆内造山作用关系

本文将燕山地区广泛分布的中生代岩浆活动划分为４个阶段,８个期次;并对火成岩的基本类型,产状,分布和岩石化学特征进行总结,分别阐述了火岩岩和侵入岩形成的构造环境,论述了构造运动导致的岩浆活动与陆内造山作用过程,笔者着重指出,多期次岩浆活动是造山运动的直接产物,火成岩系列与岩石化学特征指示的构造环境表明,燕山地区在中生代为一陆内造山带,其构造演化的主要特征是反转构造发育。     

华南构造演化的基本特征

华南至少经历了4期区域规模的大陆动力学过程,除新元古代和晚中生代具有活动陆缘背景外,均在板块内部发生并完成。华夏块体是一个以新元古代岩石为主体构成的前南华纪基底,不是稳定的克拉通古陆,经历了聚合-裂解-再聚合的复杂构造演化。志留纪发生的板内碰撞-拼合事件使华夏块体与扬子块体再次缝合,形成真正统一的中国南方大陆。在震旦纪—早侏罗世期间,整个华南基本处于陆内滨海-浅海-斜坡环境, 内部没有切穿岩石圈的断层,没有大规模幔源岩浆和火山喷发的记录,多次构造变形与岩浆活动均在统一的华南岩石圈之上进行。经过早—中侏罗世的构造体制转换,才演化成为晚中生代西太平洋活动大陆边缘的一部分。从早到晚,华南岩石圈经历了多期、幕式的生长,以侧向增生为主(块体拼合),垂向生长为辅(岩浆上侵)。到晚中生代,在古太平洋板块俯冲和陆内伸展的背景下,形成了独特的华南盆岭构造。长期的板内构造演化和多期的花岗岩浆活动使华南具有很好的成矿条件,成为各种矿产与资源的富集区。新元古代南华纪和晚中生代晚侏罗世—早白垩世是华南最有利的成矿期,尤以后者矿种最多、储量最大。     

华南构造演化的基本特征

华南至少经历了4期区域规模的大陆动力学过程,除新元古代和晚中生代具有活动陆缘背景外,均在板块内部发生并完成。华夏块体是一个以新元古代岩石为主体构成的前南华纪基底,不是稳定的克拉通古陆,经历了聚合-裂解-再聚合的复杂构造演化。志留纪发生的板内碰撞-拼合事件使华夏块体与扬子块体再次缝合,形成真正统一的中国南方大陆。在震旦纪—早侏罗世期间,整个华南基本处于陆内滨海-浅海-斜坡环境,内部没有切穿岩石圈的断层,没有大规模幔源岩浆和火山喷发的记录,多次构造变形与岩浆活动均在统一的华南岩石圈之上进行。经过早—中侏罗世的构造体制转换,才演化成为晚中生代西太平洋活动大陆边缘的一部分。从早到晚,华南岩石圈经历了多期、幕式的生长,以侧向增生为主(块体拼合),垂向生长为辅(岩浆上侵)。到晚中生代,在古太平洋板块俯冲和陆内伸展的背景下,形成了独特的华南盆岭构造。长期的板内构造演化和多期的花岗岩浆活动使华南具有很好的成矿条件,成为各种矿产与资源的富集区。新元古代南华纪和晚中生代晚侏罗世—早白垩世是华南最有利的成矿期,尤以后者矿种最多、储量最大。     

从板缘碰撞到陆内造山:华南东南缘早古生代造山作用演化

华南的广西运动被认为是发生在早古生代的陆内造山作用,然而触发陆内变形的地球动力学机制仍然不清.广西运动形成了泥盆系与下伏岩石之间广泛的不整合面以及分布在局部地区的下古生界内部的多个不整合面.广西运动期间的构造热事件和古生物响应时间在460~380 Ma,时间上对应于奥陶系和泥盆系之间的多个不整合,而分布在华南南缘的寒武系和奥陶系之间的不整合面（郁南运动）仅与少量的530~480 Ma之间的变质事件相当,但是却同步于广泛分布在东冈瓦纳北缘的造山事件.华南南部寒武系-奥陶系不整合面上下的碎屑锆石年代学研究表明,早古生代华南与印度北缘相连,而三亚地块在寒武纪是澳大利亚西缘的一部分,直到奥陶纪才与华南拼合,同步于冈瓦纳最终的聚合.郁南运动之后,华夏板块处于冈瓦纳内部,来自冈瓦纳东缘造山作用的应力向大陆内部传播,在具有弱流变学性质的南华盆地聚集,导致盆地构造反转,触发了广西运动.早古生代的华南经历了从板缘碰撞（郁南运动）到陆内造山（广西运动）的演化过程.      

柴北缘赛什腾地区早古生代岩浆活动与构造演化

柴北缘赛什腾地区发育大量早古生代岩浆岩, 记录了原特提斯洋演化的重要信息, 对其研究有助于进一步认识秦祁昆增生和碰撞造山过程。本文报道了柴北缘赛什腾地区早-中奥陶世岩浆岩的锆石U-Pb年代学、锆石Lu-Hf同位素、全岩主微量元素地球化学及Sr-Nd同位素资料。早-中奥陶世岩浆岩主要包括花岗闪长岩、变辉绿岩和变辉长岩, LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示花岗闪长岩年龄是485Ma, 变辉绿岩年龄是473Ma, 变辉长岩年龄为470~464Ma。花岗闪长岩为弱过铝质钙碱性花岗岩类, 轻重稀土分馏较强烈, La/Yb比值为18.0~25.1, (La/Yb)_N为12.9~18.0, Sr/Y比值(30.0~44.8)较高, Eu具轻度负异常, 全岩ε_Nd(t)为+1.1~+3.4, 初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值为0.7048~0.7060, 锆石ε_Hf(t)为+9.4~+11.3。变辉绿岩为拉斑玄武岩系列, 具有较高的MgO(5.31%~8.79%)含量和Mg^#值(47~58), 其Al₂O₃和CaO含量分别为14.5%~18.07%和7.79%~11.92%, TiO₂含量(0.41%~0.83%)较低; 此外, 其稀土总量较低(26.0×10^-6~62.5×10^-6), 轻重稀土分馏弱, (La/Yb)_N为3.3~4.0, 基本不具Eu异常(δEu=0.9~1.1);全岩ε_Nd(t)为+2.2~+5.5, 初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值为0.7049~0.7055, 锆石ε_Hf(t)为+7.3~+9.1。变辉长岩为拉斑玄武岩系列岩类, 富FeO^T(11.79%~15.45%)、低MgO(3.41%~5.23%)和Mg^#(31~44), TiO₂含量较高(介于1.06%~1.57%); 其稀土总量较低(59.2×10^-6~121.6×10^-6), 轻重稀土分馏弱, (La/Yb)_N为3.2~5.7, 不具Eu异常(δEu=0.9~1.1);全岩ε_Nd(t)为+1.4~+1.9, 初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值为0.7042~0.7044, 锆石ε_Hf(t)为+7.5~+13.9。根据以上地球化学特征推断: 花岗闪长岩源于有一定程度加厚的新生岛弧下地壳的部分熔融; 而变辉长岩和变辉绿岩则源于亏损地幔楔, 形成于俯冲相关的岩浆弧环境。结合以往研究成果, 本文认为赛什腾地区早古生代主要存在~514Ma、485~464Ma、444~437Ma三期岩浆岩, 形成于原特提斯洋洋内和陆缘俯冲(514~450Ma)以及闭合后陆陆碰撞过程(445~420Ma)。

     

伊通县放牛沟地区早古生代岩浆演化特征及其与矿产关系

伊通县放牛沟早古生代岩浆活动较为强烈,其发展演化与放牛沟多金属硫化物矿床关系极为密切。岩浆活动特点是先喷发后侵入,先期形成钙碱系列的火山—沉积岩系,后期为Ⅰ型中酸性岩浆侵入。该矿床既有火山沉积特征,又有后期岩浆热动力改造特点,其形成受控于岛弧构造环境、火山活动形成的矿源层、后期热动力改造等因素。     

论陆内造山作用和陆内造山带

中国大陆造山带按属性特征可以划分为三种类型和三个发展阶段，板块构造体制下的洋盆或过渡性洋盆转化造山带以后的板内沉积盆地与造山带的转化，是中国大陆岩石圈划时代的造山作用，形成最重要的造山带，那种只那造山带限制在洋盆俯冲碰撞阶段与中国造山带的实际相差甚远。     

秦岭早古生代沉积作用与构造演化

根据对秦岭及其两侧地台区沉积体系与旋回沉积的分析，认为该区在早古生代总体上处于板块的扩张阶段，其中巨厚的台地碳酸盐岩的广布的远洋沉积是其典型岩相。早奥陶世阿伦尼克中期华北地台南的一度隆升与剥蚀，标志着俯冲作用开始，但未发现加里东期碰撞造山作用的证据。该区晚奥陶世一志留纪大规模的海退主要是全球海平面下降的结果，与碰撞造山人关系不大。     

华北板块早古生代构造-沉积演化

任一特定时期的地质演化都必定源自前期背景,并影响后继地质作用。元古宙的构造特征及晚古生代的地质记录可帮助我们更好地认识早古生代华北板块的构造-沉积演化,这一演化包括4 个阶段。第1 阶段(∈₁-∈₃)以被动陆缘的发育和全球海平面上升为特点,二者叠加形成强烈的相对海平面上升,并在南、北边缘形成早期沉积。第2 阶段(O_1y-O₁l)表现为因洋壳俯冲导致的西南部构造抬升及全球海平面下降,二者结合形成的相对海平面下降在华北中部及西南部形成分布广泛的不整合面及白云岩。第3 阶段(O_1m-O₂)期间,来自南、北的挤压导致以边缘上凸为特点的板块变形,在伴以全球海平面上升的情况下导致轻度的相对海平面上升并形成板块中部局限陆表海的膏岩沉积。第4 阶段(O₃-C₁)则是强烈的南北挤压和全球海平面下降导致华北大陆板块整体鞍状抬升和长期不整合的发育,该不整合在北部及南部的侵蚀作用明显强于中部。     

祁连山东部早古生代地层和沉积—构造演化

笔者报道了在祁连山东部开展早古生代地层和沉积－构造演化研究所获得的最新成果。在生物地层学方面，对祁连山东部寒武纪地层和动物群特征进行了系统的论述，对北祁连山奥陶纪等时地层格架，有关岩石地层单位的含义，时限及分布特征作了补诶修订。在沉积学方面，着重分析了祁连山东早古生代各种沉积相及环境，特别是晚寒武世大陆裂谷发育中，晚期的火山－沉积环境，在上述基础上，运用板块构造理论提出补连山东部早古生代沉积－构造     

桂东南那卜地区古生代变质岩系的构造演化序列

桂东南那卜地区古生代变质岩系，主要由花岗质岩石（宁潭超单元）和古生界组成。岩石构造变形强烈，构造形迹复杂，根据不同尺度上观察到的各种构造的几何学、运动学、构造应力场以及相互叠加关系等特征，可将其组成不同的构造组合（群落）。依据各构造组合之间的相互关系、同位素年龄，并结合相应的变质事件和岩浆活动事件等，建立起2个旋回和4个世代的构造变形序列。并初步探讨了古生代变质岩系的构造演化过程。     

华北板块早古生代构造-沉积演化

 任一特定时期的地质演化都必定源自前期背景,并影响后继地质作用。元古宙的构造特征及晚古生代的地质记录可帮助我们更好地认识早古生代华北板块的构造-沉积演化,这一演化包括4 个阶段。第1 阶段(∈₁-∈₃)以被动陆缘的发育和全球海平面上升为特点,二者叠加形成强烈的相对海平面上升,并在南、北边缘形成早期沉积。第2 阶段(O_1y-O₁l)表现为因洋壳俯冲导致的西南部构造抬升及全球海平面下降,二者结合形成的相对海平面下降在华北中部及西南部形成分布广泛的不整合面及白云岩。第3 阶段(O_1m-O₂)期间,来自南、北的挤压导致以边缘上凸为特点的板块变形,在伴以全球海平面上升的情况下导致轻度的相对海平面上升并形成板块中部局限陆表海的膏岩沉积。第4 阶段(O₃-C₁)则是强烈的南北挤压和全球海平面下降导致华北大陆板块整体鞍状抬升和长期不整合的发育,该不整合在北部及南部的侵蚀作用明显强于中部。     

吉黑造山带古生代构造古地理演化

吉黑同山带夹持于华北板块和西伯利亚板块之间。对该构域古生代构造古地理演化规律的研究,是恢复板块间碰撞拼合及古亚洲洋发展演化历史的关键。在早古生代期间,华北板块与西伯业板块间通过古亚洲洋板块相接。     

华南早中生代大地构造过程

华南地区早中生代经历了强烈的构造变形和岩浆活动,构造动力体制发生了重大的转换.这个时期大地构造过程及其发生的构造动力学背景一直是地学界争议的焦点同题之一.本文在系统总结前人工作成果的基础上,论述了华南早中生代构造变形样式和岩浆活动序列,区分了印支构造事件和早燕山构造事件及其产生的地质效应.研究结果表明,印支构造事件发生于中、晚三叠世(245～225 Ma),构造运动产生的变形形迹主要表现为近东西向褶皱和冲断-推覆构造以及NE-NNE向左旋走滑韧性剪切,其动力与华南-华北板块沿秦岭-大别造山带的陆-陆碰撞和华南地块南缘古特提斯洋的俯冲增生作用有关.这次挤压构造事件导致华南东部加里东褶皱基底强烈复活,地壳重熔型花岗岩沿十万大山-云开大山-武夷山构造带和雪峰山地区分布.早侏罗世早期(205～190 Ma)在华南存在一个岩浆活动沉寂期,早侏罗世晚期(190～180 Ma)沿南岭构造带发育具有伸展特征的A型花岗岩和双峰式火山岩.起始于中侏罗世晚期(～170 Ma)的早燕山构造事件,在华南形成了宽1300 km、NE-NNE向褶皱逆冲构造系统,地壳增厚作用和壳幔相互作用导致了软弱的华夏加里东褶皱基底的再次强烈复活,诱发了强烈的岩浆活动,东南沿海地区火山弧相继出现.这期构造事件记录了东部大洋板块向华南大陆之下低角度俯冲作用过程,并主导了华南晚中生代一系列陆内构造和岩浆活动.     

泰宁地区中志留世辉绿岩脉成因及对陆内造山作用的制约

华南早古生代造山作用以武夷-云开造山带最为典型.然而,该次造山作用过程中岩石圈地幔性质及构造背景一直存在争议,还需要更多的基性岩证据.对武夷造山带中段泰宁地区何宝山辉绿岩脉开展了年代学、地球化学及Sr-Nd-Hf同位素研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄（430±3 Ma）表明辉绿岩脉形成于中志留世.岩石具有高Al₂O₃（15.23%~18.49%）、低Na₂O（2.82%~4.21%）和K₂O（1.63%~2.42%）含量特征,属亚碱性系列.稀土元素标准化图呈右倾,无明显Eu异常,显示富集大离子亲石元素（Rb、Ba、K、La、Sr）、不同程度亏损高场强元素（Ta、U、Hf、Ti）.岩石具有高Nb含量（5.74×10-6~8.45×10-6）,其（Nb/La）_N和Nb/U值与富Nb岛弧玄武岩相似.全岩（87Sr/86Sr）_i=0.709 5~0.710 9,ε_Nd（t）=-0.8~-0.1,锆石ε_Hf（t）=-9.2~-2.7,对应二阶段模式年龄T_2DM（Hf）=1.4~1.8 Ga.地球化学、Sr-Nd及Hf同位素揭示泰宁地区基性岩浆源自富集岩石圈地幔13.3%~21.8%的熔融,但在熔融前曾受到古俯冲物质（俯冲板片熔体+5%沉积物熔体）的源区混染.武夷地区于早古生代为陆内造山环境,脉岩形成于后造山垮塌阶段,可能与冈瓦纳东缘造山作用的应力向大陆传播引起华夏地块内部俯冲有关.      

中昆仑北部古生代构造岩浆作用及其演化

对地质研究较薄弱的中昆仑北部开展了古生代构造地层格局、构造变形及构造样式、古生代花岗岩区域分布及其地球化学特征、祁漫塔格群火山岩地球化学及其区域对比等研究,认为祁漫塔格群属寒武－早志留世,早古生代祁漫塔格地区可能不存在成熟大洋,而是以大陆裂谷或初始洋盆为特征;早古生代晚期祁漫塔格山北部被动大陆边缘转化为活动大陆边缘,沿鸭子泉－祁漫塔格主脊断裂汇聚闭合;晚古生代,早期以求勉雷克花岗穹隆为核心南北简单剪切滑覆;晚期沿昆中俯冲碰撞,昆中断裂以北地区转化为活动大陆边缘,古特提斯洋闭合。     

南祁连哈拉湖地区早古生代岩浆侵入事件及其构造热演化历史SCIEI北大核心CSCD

南祁连增生杂岩带作为祁连造山带的构造单元之一,是研究祁连造山带与柴达木地块构造演化及二者耦合关系的关键地区,得到了国内外学者的广泛关注。前人对南祁连增生杂岩早古生代以来的构造热演化历史研究相对较少,且缺少相对准确的年代学数据约束。本文通过对南祁连增生杂岩带哈拉湖地区阿腊郭勒岩体二长花岗岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、岩石地球化学特征、锆石和磷灰石裂变径迹年龄测试及热历史模拟,并结合野外地质调查和构造演化特征,揭示南祁连增生杂岩带哈拉湖地区的构造热演化历史和山脉隆升过程。结果显示:(1)南祁连哈拉湖地区在中志留世发生一期岩浆侵入事件(425~429Ma),其形成的岩体具有壳源花岗岩特征,产出于同碰撞的构造环境,说明该期岩浆事件是与祁连洋洋壳俯冲结束后的柴北缘地区大陆碰撞过程中的岩浆活动有关;(2)该岩体经历了中志留世至晚泥盆世的岩浆侵位与快速冷却阶段以及晚泥盆世-侏罗纪的构造平稳与缓慢冷却阶段;(3)早白垩世以来的中低温冷却和快速隆升的构造热演化历史。此外,祁连山地区自始新世以来经历了多期与印度欧亚-板块碰撞有关的构造变形。     

中国大陆早古生代构造演化

中国大陆早古生代(中寒武世—早泥盆世)构造期以发生一系列各具特征、分布局限、准同时的构造事件为特征。它们与苏格兰—阿帕拉契亚的加里东事件完全不同,在中国大陆出现了西域板块完成拼合,华夏板块构成统一结晶基底,南扬子板块广泛发育板内褶皱,此时还形成了阿尔泰—额尔古纳碰撞带等重要构造事件,而以中朝和北扬子板块为代表的其他板块则主要表现为稳定沉积,地块运移,并呈离散状态。阿尔泰—额尔古纳带、西域板块、华夏板块以及南扬子板块存在板块汇聚、碰撞或地壳缩短的特征,而中朝、北扬子、羌塘、冈底斯、喜马拉雅等地块则以稳定、离散为主要特征。绝大多数板块基本上保持孤立和离散的状态,这是早古生代中国大陆各个地块构造演化特征截然不同的主要原因。     

青藏东昆仑晚古生代末—中生代中酸性火成岩与陆内造山过程

利用岩石大地构造学的研究方法回溯了东昆仑晚古生代末—中生代构造岩浆演化历史。研究表明,东昆仑晚海西期—早燕山期构造演化分为３个阶段：（１）洋脊形成与扩张阶段（３０９～２６０Ｍａ）;（２）大洋板块大规模俯冲阶段（２６０～２３０Ｍａ）,火成岩具安第斯型活动大陆边缘构造属性;（３）陆内造山阶段（２３０～１９０Ｍａ）,陆壳的厚度相当于２６０～２３０Ｍａ期间的两倍,南、北边缘构造性质与深部过程具较明显差异与不对称性。南缘深部总体特征是“壳热而幔冷”,暗示着陆壳与壳下岩石圈之间可能沿莫霍面有较大的构造拆离;北缘在壳底具岩浆底侵作用,其深部特征为“壳冷幔热”。自晚海西期—早燕山期东昆仑岩石圈缩短总量（平均值）约为１４６３ｋｍ。