一条Rodinia山脉——震旦纪的喜马拉雅山

笔者首次将海拔高度的概念及现代冰川理论 ,并结合古地磁资料 ,提出罗圈冰期时古天山 -秦岭山脉是一条大约位于赤道 -北回归线之间、由众多高山组成的 ,且许多山峰至少在 4 0 0 0m以上 ,已形成冰川、或许局部地区存在冰原的山脉 ,总的地理特征类似于今天的喜马拉雅山脉。而华北地块和库鲁克塔格地块是高原或平原 ,此二地块的南边是海域。古秦岭的南坡是现代秦岭的北坡。冰川融化时冰水携带的冰碛物向南流入海 ,所以华北地块上无冰碛物存在大地构造上 ,晋宁期以前 ,上述各地块相互独立。震旦纪时它们开始发生作用 ,秦岭地块和阿克苏—乌什地块分别向华北地块与库鲁克塔格地块汇聚 ,引起后者上升 ,逐渐发展成为山脉。至震旦纪末期 ,山脉上升到 4 0 0 0m以上 ,形成冰川。此后 ,山脉被剥蚀夷平 ,至寒武纪初 ,华北、库鲁克塔格两地块又降到海平面之下接受沉积 ,该山脉消亡。由此我们恢复了新元古代超大陆一条造山带 ,并推测新元古宙末期华北、华南、塔里木三大地块曾经汇聚在一起     

秦岭造山带及相邻地块元古代基性岩墙群研究综述及相关问题探讨

基性岩墙群是重建古陆块聚合、伸展乃至裂解的关键标志之一。通过对秦岭造山带及相邻的华北地块、扬子地块元古代基性岩墙群的时空对比综 合分析表明,华北地块区发育2300Ma±和1700～1200Ma的两期基性岩墙群,分别代表了新太 古代和古元古代华北古陆块的聚合、伸展过程;扬子地块区发育800～620Ma的基性岩墙群, 反映了新元古代扬子古陆块的聚合、伸展过程。认为前震旦纪华北地块和扬子地块可能是独 立古陆块或不同古陆块的组成部分。晋宁造山作用(1100～850Ma)和澄江伸展、裂解作用(800Ma±)是可与新元古代Rodinia超大陆聚合、裂解过程进行对比、研究的重要时期。     

北秦岭晋宁期主要地质事件及其构造背景探讨

北秦岭主要发育元古宙构造岩石地层单位,包括古元古代秦岭杂岩、中元古代峡河岩群、宽坪岩群和武关岩群、中元古代晚期松树沟蛇绿岩构造岩片、新元古代丹凤岩群和二郎坪岩群的下部地层单位等。北秦岭广泛存在晋宁期的强烈构造－岩浆－变质地质事件,且是新元古代主体形成的古老造山带。晋宁期的地质事件可能并不代表扬子地块和华北地块之间的直接碰撞拼合,而是具扬子地块基底特征的“中秦岭微地块 与北秦岭微地块或华北地块之间的俯冲碰撞拼台 震旦纪之后又逐渐开始发生大陆裂解,进入显生宙的构造演化阶段。新元古代晋宁期(1000-800Ma)发生的主要地质事件和有限的俯冲－碰撞拼台及震旦纪之后又逐渐开始发生裂解与国外一些地质学家提出的新元古代时期Rodinia超大陆的形成和700～570 Ma期间Rodinia超大陆的裂解不谋而台     

华北克拉通古元古代地质记录及其构造意义

华北克拉通上存在广泛的古元古代地质记录,尤其是构造岩石组合和同位素年龄资料,显示克拉通上可能存在多条古元古代的汇聚拼合带：如鄂尔多斯地块与华北东部-阴山地块之间的拼合造山带、华北东部地块与狼林地块之间的胶辽造山带以及华北克拉通北缘的安第斯型汇聚边界等。华北克拉通中部地区的古元古代锆百年龄数据统计,显示出2．3～24Ga、20～22Ga和18～1．95Ga三组年龄值,暗示华北克拉通古元古代可能存在两个演化阶段：其中古元古代末期（18～1．95Ga）的造山事件已得到了广泛认可,并认为-9全球Columbia超大陆汇聚事件相关;而2.3～2.4Ga、2.00～2.2Ga所代表的构造热事件的性质和意义尚不明确。我国古元古代末期有关陆块汇聚的构造热事件以及其后的裂解事件群和地层学记录,与新的国际前寒武纪地质年代表建议的古-中元古代界线一致,这将促进我国特别是古-中元古代的前寒武纪研究。     

北秦岭新元古代北北西向碰撞造山带存在的可能性及两侧陆块的汇聚与裂解

在北秦岭北西－北西西向显生宙造山带核部鉴别出与其斜交的北西向古构造带，可能为被改造了的北北西向新元古代造山的残迹。强烈的区域变形（959－889Ma)和变质特别是高压变质（996－750Ma)以及S→I→A型花岗岩演化（959－725Ma)揭示，该造山带可能经历了同碰撞、晚碰撞到碰撞后伸展的碰撞造山旋回。由此推测，在该区新元古代时期可能发生了陆块的汇聚与裂解；当时造山带的原始方位及两侧汇聚陆块的边界可能是北北西向，汇聚方向可能是北东东向。     

论秦岭碰撞造山作用对华北石炭二叠纪海侵过程的控制

晚古生代—三叠纪是秦岭造山带主造山作用的碰撞造山期,其中石炭二叠纪是点接触至面接触碰撞的阶段。华北石炭二叠纪发育有４次较大规模的海侵,时代分别为Ｃ２１－Ｃ１－１２,Ｃ１－２２－Ｃ２２,Ｐ１２和Ｐ１３。岩相古地理制图及海侵沉积单元空间展布规律的分析结果表明,海侵来自华北地块南侧的秦岭残余海盆,且海侵具有由东向西逐渐推进之势。这一海侵过程是受华北地块东低西高的古地理格局及秦岭造山带以小秦岭地区为中心呈双剪刀状反向穿时碰撞造山作用控制的结果     

秦岭造山带中-新元古代(早期)地质演化

秦岭造山带是位于中国大陆中部并夹持于华北与扬子陆块之间的大陆造山带,是加里东期至印支期的碰撞造山带。对前加里东期演化虽然亦积累了不少资料,但认识上存在较大分歧。本文着重介绍秦岭造山带自中元古代晚期武关裂谷的打开(1243Ma±46Ma),中元古代末期松树沟洋盆的形成(1084Ma±73Ma～1030Ma±46Ma)以及新元古代早期同造山期花岗岩的侵入(960～840Ma)等自1.25Ga至0.84Ga期间的一系列热-构造事件,反映扬子大陆边缘前加里东期曾经历过一次“威尔逊构造旋回”,表明该区存在中—新元古代造山带的地质记录。但这次造山作用不是华北与扬子大陆的汇聚,而是曾属于扬子大陆边缘的“北秦岭变质地体”与其南的扬子大陆的一次汇聚过程。     

北秦岭前寒武纪地壳组成及其构造演化

北秦岭主要发育元古宙构造岩石地层单位,包括古元古代秦岭岩群,中元古代峡河岩群,宽坪岩群和武关岩群,中元古代晚期松要地沟蛇绿岩构造岩片,新元古代丹凤岩群和二郎坪岩群的下部地层单位以及晋宁期强烈的构造岩浆活动。北秦岭广泛存在晋宁期强烈构造－岩浆－变质地质事件,且是新元古代主体形成的古老造山带,晋宁期的强烈地质事件可能代表了地块,北秦岭微地块中秦岭地块与扬子地块之间的俯冲碰撞拼合。震旦纪之后又逐渐开始发     

华北地块南部晚古生代—三叠纪盆山耦合关系

华北地块南部的晚古生代至中生代初期发育有多种类型的沉积盆地,其形成演化直接受控于秦岭造山带的主造山作用过程,泥盆纪－石炭纪是岭与华北地块的点接触碰撞时期,古秦岭洋和二郎坪弧后盆地同期逐步消亡,深化为陆壳基础上的残余海盆地及残余弧后盆地,二叠为面接触碰撞阶段,豫西小秦岭岭段首先隆升,成为向北的物源区,在商丹－北淮阳主缝合带及其弧后残余盆地消亡的同时,华北地块南部形成盆地,并成为旱二叠世华北陆表海的沉积中心,秦岭与华北地块全面碰撞发生于三叠纪,在造山变质变形广泛活动的背景下,华北地块则形成了统一的大型坳陷型盆地。     

试论中国古大陆中-新元古代汇聚与裂解的地质记录

自1990年新元古Rodinia超大陆提出后,现已发展成地学研究热点之一。在全球新元古代超大陆旋回的汇聚与裂解机制影响下,中国古大陆也随之变化。中元古代末一新元古代初的汇聚和新元古代晚期的裂解是最重要的两次地质事件。塔里木、华北、华南古陆都有它的地质记录。晋宁事件应是中元古代晚期-新元古代早期,北秦岭地块与中秦岭地块俯冲一碰撞造山作用和新元古代时期Rodinia超大陆形成的主要地质事件;华南的武陵运动,使华夏古陆与扬子地块发生碰撞形成统一的“华南古陆”。在塔里木古陆与哈萨克斯坦一伊犁古陆之间的那拉提南缘碰撞带,甘肃北山南带柳园及青海柴达木盆地北部边缘的榴辉岩一花岗岩带的发现都是最新的研究成果。     

新元古代以来甘肃西秦岭造山过程的地球化学证据及其成矿背景

通过研究1980—1998年获取的西秦岭组(群)级岩石地层单元和花岗岩类的地球化学数据,如地层中稳定元素的比值和含量的接近程度指示的物源关系、A型花岗岩的微量元素证据、构造环境判别图解等,结合前人的地球物理数据解释成果,论述了新元古代以来西秦岭造山过程;进一步阐明了造山过程与成矿作用之间的关系。利用组级岩石地层单元的相对均一性,引入I型花岗岩判别方法——SiO2-P关系判别法,在印证前人成果的基础上获得新认识。认为新元古代以来,西秦岭的地壳演化可以划分为以下4个过程:中元古代末期至震旦纪早期华北和扬子板块的汇聚—分离—汇聚过程,震旦纪晚期—奥陶纪的伸展过程,志留纪—侏罗纪的自东至西的汇聚过程,泥盆纪—中新生代自东至西乃至西秦岭全区的板内伸展过程。华北地块和扬子地块在中元古代、新元古代和震旦纪的某个时期曾相互接近,震旦纪后逐渐相互远离并形成多岛洋盆。志留纪前后,依次发生过洋内俯冲、弧陆碰撞和洋陆俯冲。南北板块的碰撞始于泥盆纪,结束于侏罗纪,但富铝矿物含量高的与碰撞有关的S-型花岗岩形成于三叠纪。两板块的碰撞自东部的勉略一带逐渐向西迁移至迭部一带,震旦系至三叠系依次增生至华北板块,随后与消减、拆沉的扬子板块有关的板内伸展及相应花岗岩类的入侵自东部的党川地区向西迁移,直至全区整体处于伸展状态。不管早古生代的弧陆碰撞机制是什么,迭部—略阳断裂至少在志留纪以来在西秦岭的地壳演化中起着主要作用。沉积成矿的峰期是志留纪和泥盆纪,对应于洋盆开裂至洋盆关闭的转换期;热液成矿的峰期是三叠纪和侏罗纪,与印支—燕山期岩浆活动期一致,对应于碰撞向板内伸展的转换期。     

北秦岭前寒武纪地壳组成及其构造演化

北秦岭主要发育元古宙构造岩石地层单位,包括古元古代秦岭岩群、中元古代峡河岩群、宽坪岩群和武关岩群、中元古代晚期松树为蛇绿岩构造岩片、新元古代丹凤岩群和二郎坪岩群的下部地层单位以及晋宁期强烈的构造岩浆活动。北秦岭广泛存在晋宁期的强烈构造-岩浆-变质地质事件,且是新元古代主体形成的古老造山带。晋宁期的强烈地质事件可能代表了华北地块、北秦岭微地块、中秦岭地块与扬子地块之间的俯冲碰撞拼合。震旦纪之后又逐渐开始发生大陆裂解,进入显生宙构造演化阶段。新元古代晋宁期（1000～800Ma）发生的主要地质事件和俯冲-碰撞拼合与国外一些地质学家提出的新元古代时期Rodinia超大陆的形成不谋而合。     

鄂尔多斯地块—扬子地块深部电性结构特征及其动力学意义

位于青藏高原东北缘的秦岭造山带在大地构造上南接扬子地块、北接华北地块,是特提斯构造域和古亚洲洋构造域的转换带。本文基于对一条起始于扬子地块,穿过秦岭造山带和鄂尔多斯地块,到达河套地堑的南北向大地电磁测深剖面的研究,探讨秦岭造山带和其北侧的鄂尔多斯地块、南侧的扬子地块之间的接触关系,以及青藏高原物质东北向逃逸等地学问题。对实测数据进行了张量阻抗分解和维性分析等工作,并对剖面进行了二维反演,获得岩石圈电性结构模型。根据电阻率模型认为:在秦岭造山带北部发现大规模"瓶颈状"分布的低阻异常体(C2),可能为华北、华南地块双向俯冲前缘地幔物质的上涌通道,或者是青藏高原中、下地壳物质沿秦岭造山带中构造薄弱位置向东逃逸的通道;在秦岭造山带和大巴山弧形带边界处发现南倾的低阻异常(C1),解释为大巴山弧形带北缘的逆冲断裂在电性上的反映;电性结构模型中,扬子地块高阻异常体(R2、R3和R4)向北倾斜至秦岭造山带下方,而北部鄂尔多斯地块的高阻异常体(R5和R6)向南倾斜至秦岭造山带下方;高阻异常通常被认为是稳定岩石圈的反映,据此推断这两组相向俯冲至秦岭造山带下方的高阻异常是华北地块和扬子地块向秦岭造山带下方汇聚的电性结构探测依据;鄂尔多斯地块南、北电性差异较大,北部中、下地壳大规模分布电阻率值在3～100Ω·m之间的低阻异常体,可能为地幔上涌导致的局部熔融或含盐流体共同作用的结果。     

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。     

秦岭造山带重大地质事件、矿床类型和成矿大陆动力学背景

秦岭造山带由两条主缝合带（商丹、勉略缝合带）及其分划的三个地块（华北地块南缘、秦岭微地块和扬子地块北缘）组成。秦岭造山带是在晚太古一中元古代洋陆间杂构造基础上,于晚元古代一中三叠世经历现代板块构造体制的主造山期的华北、秦岭、扬子三板块依次沿商丹和勉略两条缝合带由南向北俯冲碰撞造山,奠定了基本构造格局,并由于后造山期强烈的陆内造山作用的叠加改造成复合型造山带。秦岭造山带内的金属矿床主要有热水喷流沉积型铅一锌矿床、火山喷流型块状硫化物、斑岩一矽卡岩型钼（钨）矿床、卡林一类卡林型金矿床、岩浆热液脉型金矿床和低温热液改造型汞锑矿床。造山带内的商丹和勉略缝合带产有部分岩浆分结或熔离型铬铁矿和铜镍硫化物矿床。沉积一变质成因铁矿床主要分布在扬予和华北古板块边缘。秦岭造山带造山过程与成矿作用演化存在时空耦合关系,因此研究秦岭造山带成矿事件对其不同时期地质事件的响应,对发展我国大陆成矿理论具有重要理论和实际意义。     

中国西部新元古代榴辉岩-花岗岩带和深层次韧性 剪切带特征及其大陆再造意义

通过对甘肃北山榴辉岩－花岗岩带、柴北缘含柯石英榴辉岩－花岗岩带和阿尔金韧性剪切带岩石构造和同位素年代学研究认为, 在新元古代, 塔里木、华北 （？） 和柴达木三个地块在中国西部甘青新交界处逐步汇聚。其中, 华北与柴达木在８００～１０００Ｍａ 期间首先汇聚, 形成柴北缘含柯石英榴辉岩－花岗岩带。之后, 塔里木向东运移并与柴达木斜接, 斜接带为具有同剪切伟晶岩脉和岩体 （９１３Ｍａ） 的韧性剪切带, 即新元古代阿尔金断裂。在８６０～８８０Ｍａ 左右, 塔里木向东运移到华北边缘, 与华北地块－柴达木地块拼合, 在柳园一带形成榴辉岩－花岗岩带。     

北秦岭新元古代前属于扬子板块的地球化学证据

秦岭是扬子板块和华北陆块间的复合造山带,其中存在两个古缝合带,北面的新元古代到早古生代商－丹缝合带介于北秦岭和南秦岭之间,南面的晚古生代勉－略缝合带形成于南秦岭与扬子陆块北缘之间,属于确知的扬子陆块内部打开形成的类型。北秦岭在地壳增生历史,元古宙上地慢性质,以及元古宙以来地幔相对富Nb、Ta、Cu,高Rb／Sr、Ba／Sr、Ba／La、Th／La、Nb／Ta比值和相对贫Fe、Mo方面均与南秦岭和扬子陆块北段一致。而与华北板块南段明显不同。变玄武岩类的Pb同位素三维空间拓扑图和铀εNd（t）－206Pb／204Pb图显示,区域一级地球化学界面位于北秦岭与华北陆块的分界处,二级界面才是商丹－缝合带。构造侵位于该带中的松树沟蛇绿岩<1000 Ma士)中已发现并存着N—MORB和E—MORB型变拉斑玄武岩。表明它们的岩浆分别来自亏损地幔和深部地幔热柱源区。松树沟蛇绿岩与勉,略蛇绿岩中的N—MORB型岩石具有与此相似的同位素组成和特征元素对比值,暗示松树沟蛇绿岩所代表的古洋壳也应属于扬子板块内部型。加之,新元古代之前秦岭只存在裂谷系而无板块结合带,故可确定北秦岭原来应属于扬子板块的组成部分。对秦岭群和宽坪群变拉斑玄武岩及松树沟E—MORB和N—MIORB进行地球化学对比的结果,既能够支持北秦岭是在扬子板块的洋壳洋岛基础上发展形成的微陆块的推断,又可解释北秦岭幔源岩石具有特高Th／La、Yb／Hf、Sc／Th比值和壳幔更富于放射成因钳的原因。此外。对本研究结果在秦岭造山带发展动力学方面的意义也进行了初步讨论。     

华北陆块、秦岭地块和扬子陆块构造演化的古地磁证据

通过对河北井陉和湖北宜昌、兴山的39个采样点、392个样品进行的古地磁测试,以及7个采样点、71个样品中的原生剩磁以及笔者前期研究结果,系统分析了三大块体的古地磁极位置、古地磁偏角以及古纬度自寒武纪以来的变化特征,并进行了古地理复原。研究表明,三块体为不同地质构造单元,寒武纪时,华北陆块、秦岭地块以及扬子陆块自北到南顺序排列于北纬2.9°、南纬5.5°以及南纬17.0°。秦岭地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1400Km左右;三块体向北漂移的过程中伴随着旋转运动;三块体开始拼合的时间为晚二叠纪至早三叠纪之间,华北陆块和秦岭地块完全拼合的时间为早三叠纪至中三叠纪之间,三块体完全拼合的时间为中三叠纪至晚白垩纪之间;晚白垩纪以后,一体化的三块体继续向北漂移,并于第四纪到达现今地理位置。     

秦岭造山带发展演化阶段的新认识

秦岭-大别造山带的发展演化与全球联合古陆的形成与裂解十分相似。显生宙以来,古中国板块裂解为华北、扬子古板块,秦岭有限洋盆的时期为中晚奥陶世。而聚合拼贴形成的中国板块和中秦岭造山带与联合古陆的形成时期同为石炭、二叠纪。中生代以来新形成的秦岭造山带、华北和扬子地块是与全球联合古陆的解体相同,是裂解的结果。中生代时期秦岭-大别的花岗岩是裂解而不是碰撞俯冲的产物,含柯石英、金刚石的榴辉岩和超基性岩是深部岩片沿造山带走向从深处向表层抽拉-逆冲时带至地表的。      

古阿尔金断裂的岩石构造依据及意义

本文把元古宙阿尔金断裂称为古阿尔金断裂,以区别于第三纪以来左旋剪切的阿尔金断裂。古阿尔金断裂具有右旋剪切的运动学特点,规模大,至少影响到地壳中部层次,并伴有同剪切就位的伟晶岩体。由于塔里木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞在时间上晚于柴达木地块与华北陆台之间的汇聚碰撞,所以古阿尔金断裂是在新元古代超大陆汇聚过程中,塔里木地块相对于柴达木地块大规模东移在地块边界走滑剪切的产物。