赣北-皖南-浙西地区双桥山群野外现场研讨会会议纪要

1召开会的背景 依据早期的同位素年龄数据和分布时限较长的微古植物资料,位于中国扬子板块和华夏板块之间的'江南造山带"曾被视为格林威尔期(Grenvillian)造山带的一部分,且是与罗迪尼亚(Rodinia)超大陆相对应的中国扬子板块与华夏板块相聚合的裂解的产物.     

超大陆聚散的环境效应

超大陆（Supercontinent）是在地球演化某一阶段所形成的几乎包含当时所有陆块的一个大陆。超大陆的聚合是通过全球性碰撞造山事件来完成的，而超大陆的裂解往往是超级地幔柱作用的结果。因此，超大陆的聚合与裂解事件势必对地球的水圈、大气圈和生物圈产生重要影响，进而影响地球的宜居环境。在超大陆聚合过程中，大陆深俯冲会导致大陆总体面积的减少和大洋面积的增加，从而导致全球海平面的下降；另一方面，在超大陆的聚合期间，地幔岩浆喷发至地表的机会明显减少，通过火山射气进入大气圈中的CO2含量会急剧降低，从而形成极端寒冷干燥的冰室（Icehouse）气候，冰碛岩在低纬度地区广泛出现，不利于生物生存，或导致生物大量灭绝。相反，在超大陆裂解期间，大陆地壳会遭受拉伸减薄，大陆面积相对增加，大洋面积减少，海平面上升；另外，导致超大陆裂解的超级地幔柱所喷发的巨量玄武岩会导致洋壳加厚，也会导致海平面的上升；此外，超级地幔柱巨量玄武质岩浆的喷发会导致大气中CO2浓度的增加，形成温暖潮湿性的气候（Greenhouse），有利于生命复苏或大爆发。然而，目前有关超大陆聚散的环境效应研究还处于初步阶段，而且主要局限于Pangea超大陆聚散对水圈、大气圈和生物圈的影响研究，一些研究结论的可靠性也有待于通过对Rodinia和Columbia/Nuna等更古老的超大陆聚散的研究结果加以证实。     

华北克拉通对前寒武纪超大陆旋回的基本制约

全球大陆克拉通在前寒武纪至少记录了3次超大陆聚合－裂解的构造旋回。不同大陆前寒武纪地质的研究证明，板块的构造模式可以前推至新太古代。超大陆的聚合表现为大规模造山带的穿时性发育，而裂解则表现为大陆裂谷系、非造山花岗岩及巨型基性岩浆岩省的同期快速发育。广泛的区域地质研究揭示华北克拉通前寒武纪地质构造演化具有明显的阶段性差异特征，克拉通主体形成于新太古代陆壳增生与碰撞造山过程。华北克拉通在太古宙末期首次经历强烈的裂解作用，在古元古代晚期涉及强烈的陆缘再造作用。在古元古代末期发生第二次大规模的裂解活动，随后以中元古代末期的造山带拼合为Rodinia超大陆的组成部分。详细的区域构造对比证明，华北克拉通长期以来与波罗的地质、东南极克拉通、印度南部克拉通、巴西克拉通等具有构造亲缘关系。     

塔里木陆块新元古代—早古生代古板块再造及漂移轨迹

塔里木陆块周缘的新元古界地层记录了涉及Rodinia聚合和裂解的构造热事件,但塔里木在Rodinia超大陆中的位置以及在Rodinia裂解后如何运动尚无定论.采用收集的古地磁数据,并结合塔里木西北缘阿克苏地区的野外工作以及塔里木周缘代表性岩石如A型花岗岩、基性岩墙群、大陆溢流玄武岩和双峰式火山岩等的同位素年代学数据,将塔里木陆块从Rodinia超大陆中裂解的时间限制在830～ 700 Ma BP.之后,塔里木陆块随澳洲板块一起加入冈瓦纳大陆.约在450Ma BP,塔里木陆块和澳洲板块发生分离,并快速北漂,最终在晚古生代加入劳亚大陆.新元古代—早古生代,塔里木陆块整体上从北半球较高纬度向南半球漂移,并在奥陶纪向北半球快速回返.     

从中亚正εNd值花岗岩看超大陆演化和大陆地壳生长的关系

超大陆演化着重研究超大陆的聚合和裂解、离散,大陆地壳生长着重探索大陆地壳的生长和消亡.长期以来,人们都是如此将两者割裂开来研究的.本文从中亚造山带显生宙花岗岩同劳亚大陆的关系出发,进一步探讨超大陆演化、大陆地壳生长和地幔中俯冲板片雪崩事件(slab avalanche events)三者之间的关系,强调在超大陆形成时伴随大陆地壳急剧生长,在超大陆裂解、离散时大陆地壳的生长和消亡大体上保持平衡.无论超大陆演化或是大陆地壳生长都同地幔对流形式的变化有着密切的联系.     

稀有金属成矿全球时空分布与大陆演化

花岗岩是大陆地壳的主要组成,是陆壳的特征性物质。花岗岩的形成及演化往往伴随着金属元素的不断富集和广泛的成矿作用,进而形成与之相关的大陆成矿体系。稀有金属成矿是大陆成矿体系的重要内容,毫无疑问,与花岗岩有关的稀有金属成矿作用是大陆演化的直接产物,因此,稀有金属成矿学是大陆动力学的研究内容之一。花岗伟晶岩是锂、铍、钽最重要的成矿母岩,碱性岩(花岗岩、伟晶岩和碳酸岩)与铌、锆等成矿作用有关。全球稀有金属成矿时代集中在太古代3.0~2.6Ga、古元古代1.8Ga、新元古代1.0~0.9Ga、古生代450~400Ma、早中生代250~200Ma、晚中生代160~130Ma和新生代中新世35~10Ma,直接反映了稀有金属成矿与超大陆演化重大事件具有密切的成因关系。最古老的稀有金属成矿作用始于乌尔-诺基兰超大陆,形成了现今分布于北美、非洲南部、西澳等地的重要钽成矿带,其它时期成矿作用相继对应于哥伦比亚超大陆、罗迪尼亚超大陆、冈瓦纳超大陆和潘吉亚超大陆聚合、裂解作用,并终结于新生代发生的印度板块与亚洲板块的碰撞作用。值得关注的是,稀有金属矿物与稀有金属成矿总是共演化,锂辉石、锂电气石、绿柱石和铌铁矿-钽铁矿等几种重要的稀有金属矿物最早出现的时代都在太古代3.0~2.6Ga。     

塔里木盆地碎屑锆石年龄分布对前寒武纪基底的指示

应用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法研究塔里木盆地前寒武纪基底与超大陆的关系, 对盆地内部不同地区井下11个碎屑岩样品进行锆石年代学分析。塔里木盆地南部与北部分别检测到早元古代、中元古代产生的物源, 结合周边造山带测年资料分析佐证了早中元古代塔里木南北块体演化有差异, 北部大量的中元古代早期年代数据可能预示塔北微块体存在与Columbia超大陆裂解时间相近的构造－热事件。南北塔里木在新元古代早期才发生碰撞拼合形成统一的基底与演化进程, 所有样品都检测到南华纪年龄数据证实塔里木板块及其周缘在此期发生大规模裂解事件, 南华纪大规模火成岩活动形成了盆地显生宙碎屑岩最主要的蚀源, 塔里木板块存在与Rodinia超大陆裂解时间相当的构造－热事件。碎屑锆石测年资料为研究塔里木板块与超大陆的关系提供了来自盆地内部的证据。     

新疆库鲁克塔格南华纪成矿体系特征

新疆库鲁克塔格地区南华系地层层序十分发育,该区南华系有3次冰川活动的沉积记录; 该区与Rodinia 超大陆裂解有关的构造岩浆事件发生时限为830～630 Ma; 区域内分布的且干布拉克蛭石矿和兴地Ⅱ号铜镍矿床与南华纪的Rodinia超大陆裂解有关; 库鲁克塔格地块在南华纪可能是华南板块的边缘块体,它与华南板块上大范围分布的同期火成岩为Rodinia超大陆裂解时地慢柱活动的产物。     

前寒武纪的超大陆旋回及其板块构造演化意义

太古代末早古生代存在４次超大陆或大陆聚合时期,超大陆的聚合与裂解造成全球性的重大构造热事件,成为全球板块构造演化的主线,威尔逊旋回在早前寒武纪已明显起作用。超大陆的聚合表现为克拉通的增生与陆块的碰撞造山作用;超大型的裂解表现为非造山岩浆活动、大规模基性岩墙群侵位及大陆裂谷的爆发等。超大陆的裂解可能与地幔柱上涌或超大陆下放射性物质积聚造成的热能积累有关,或地外物质冲击的触发有关。华北克拉通与世界古陆块的前寒武纪构造演化对比,及其在超大陆中的拼合模式成为我国大陆地质学研究面临的挑战性重大科学问题。     

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。      

北阿尔金南华纪双峰式火山岩的发现及构造意义

北阿尔金恰什坎萨伊沟南口火山岩显双峰式特征, 由变玄武岩和变流纹岩组成.地球化学分析表明变玄武岩源自富集地幔, 上侵过程中遭受地壳混染, 形成于大陆裂谷环境; 而变流纹岩与铝质A型花岗岩特征类似, 为幔源岩浆底侵下地壳部分熔融成因.变流纹岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为749.8±4.6 Ma, 代表火山岩的喷发年龄, 为北阿尔金洋的初始裂解事件提供了时代证据; 与北祁连洋初始裂解时代相近, 从洋盆的初始裂解时间证明北阿尔金与北祁连同为一个带."西域板块"新元古代中期岩浆活动与Rodinia超大陆裂解事件密切相关, 与扬子板块周缘岩浆活动有相似性, 可划分为裂解初期与峰期两个阶段.所发现北阿尔金南华纪双峰式火山岩正是Rodinia超大陆裂解峰期岩浆活动的产物.      

华北板块北缘活动带元古宙构造岩片

新的研究证实 ,华北板块北缘残存一条元古宙构造岩片堆集带 ,包括古元古代、中元古代、新元古代等多期构造岩片。并相伴有 180 0Ma±、140 0Ma±、10 0 0Ma±、6 5 0Ma±的花岗岩类的侵入活动和构造变质成矿等热事件的年代记录 ,并在华北板块北部金镶边带中保存了相一致的信息 ,揭示了它们是陆缘多期拼贴造山的产物。这为超大陆旋回 ,特别是元古宙两次超大陆的聚合与裂解及其构造演化过程的研究提供了良好的野外实验园地 ,并为元古宙、特别是古元古代大陆的增生及Rodinia超大陆在北半球的存在或构造响应提出新的课题。     

西昆仑北缘新元古代片麻状花岗岩锆石SHRIMP年龄及其意义

在西昆仑北缘早前寒武纪变质地层中,笔者等识别出大量不同时代的片麻状花岗岩,其中包括新元古代片麻状花岗岩。获得最新的新元古代片麻状花岗岩的单颗粒锆石SHRIMP年龄为815±57Ma,片麻状花岗岩的岩石学特征反映它们形成于裂解构造背景,结合对区域上新元古代地层及中元古代末期构造事件的研究,笔者认为新元古代片麻状花岗岩反映了古塔里木板块作为Rodinia超大陆一员发生裂解的时间,这对研究古塔里木板块在Rodinia超大陆中的位置及中国Rodinia超大陆裂解的研究提供了重要的地质依据。     

巨型花岗岩带与大陆聚合—裂解作用成因联系研究进展

围绕巨型花岗岩带与大地构造之间的成因联系,回顾了人们对全球超大陆聚合与裂解作用的研究进程,总结了古元 古代哥伦比亚超大陆、新元古代罗迪尼亚超大陆、新元古代晚期-早古生代原冈瓦纳大陆以及晚古生代-中生代潘吉亚超 大陆形成与演化过程的研究进展,结合收集自中国华南、塔里木、华北、青藏等构造单元的地质资料,分析了四期大陆聚 合作用与裂解过程的基本特征和发生时间的不等时性,及其对巨型花岗岩带形成与分布以及矿产资源的制约关系,明确了 超大陆演化对巨型花岗岩带及其矿产资源研究的重要意义。同时,提出了已有研究中的若干薄弱环节,对今后可能实现的 创新与突破进行了展望。     

板块构造机制在显生宙初期发生转变

正虽然目前对于板块构造何时成为主要构造机制存在争议,但是研究者普遍认为在古太古代已经完成转变。元古代时期,哥伦比亚超大陆向罗迪尼亚超大陆的转换,并未发生超大陆的完全裂解和聚合,而是岩石圈和环境的相对稳定期。相比之下,成冰期至今则发育有大量的被动大陆边缘,以及在425～225 Ma期间大幅增加的裂谷和大陆岛弧长度,表明存在与潘吉亚超大陆形成密切相关的激烈板块构造活动。美国马里兰大学的Brown. M及其合作者通过统计变质作用的温、压比(T/     

晚古生代泛大陆聚合的全球构造背景: 板块漩涡运动轨迹含义的探讨

板块构造理论形成以来,不同板块之间的相对作用得到深入阐述,但对多板块聚合的运动过程的研究常被忽略。依据全球古地磁数据和古板块再造,可以获得板块运动轨迹,这些板块轨迹指示全球主要大陆在志留纪(约443Ma)-二叠纪(约250Ma)期间发生向北半球中纬地区的汇聚,具体表现为在泛大陆的形成过程中,全球板块运动具有顺时针旋转的特征,并且大板块(南美、波罗的、西伯利亚、澳大利亚等)纬向移动速率和板块自转速率明显高于小陆块的(华北、塔里木、扬子陆块等)。一些主要陆块显示不对称的"e"型顺时针旋转的漩涡轨迹,汇聚中心在中亚地区,以哈萨克斯坦马蹄形的最终形成和保留为标志。板块聚合的涡旋状运动轨迹,受控于上地幔流动过程产生长期的漩涡运动。这种对流运动在一定时间内(晚古生代)保持相对稳态的流动形式,导致泛大陆的形成。     

塔里木盆地东部盆山耦合与区带分析

塔里木盆地演化受控于板块构造旋回的发展：(1)离散期，塔里木板块从超大陆裂解，塔东地区形成南华纪—震旦纪裂谷盆地；(2)漂移期，塔里木板块漂移—热沉降，形成古生代克拉通盆地及台地型油气系统，发育古隆起和坡折带油气区带；(3)聚合期，塔里木板块及周缘形成盆—山转换，但在塔东地区缺失二叠系—三叠系层序；(4)大陆旋回期，塔里木盆地在侏罗纪时呈现为造山后伸展，形成裂陷盆地，新生代开始陆内造山，形成盆—山耦合，塔东属走滑—前陆盆地，形成造山型油气系统，发育逆冲—褶皱型及走滑—褶皱型油气区带。     

薄弱的造山带岩石圈地幔影响地幔柱触发的超大陆裂解模式

超大陆的裂解是全球构造演化的基本过程,同时也是超大陆旋回的重要组成部分。目前对于超大陆裂解的研究主要集中在是否是由于俯冲或是地幔柱作用而导致超大陆的裂解,但对于其他关键因素,如对控制大陆裂解轨迹的非刚性特性并没有得到充分研究。最近,北京大学的Zhang Z及其合作者基于具有完整重建历史的潘吉亚超大陆的裂解,根据全球的造山带位置和几何特征,通过三维地球动力学模拟以及地质记录对比解译了超大陆裂解的控制因素和过程。     

桂北罗城界排地区镁铁质——超镁铁质岩初步分析

正桂北地区镁铁质—超镁铁质岩的岩石成因、形成的大地构造背景以及扬子板块与华夏板块俯冲—碰撞时间等一直存在严重分歧,其中在岩浆岩成因和形成的大地构造背景方面存在有Rondinia超大陆裂解形成华南裂谷盆地过程中地幔柱岩浆活动的产物(Li Z X et al.,1999;葛文春等,2001;Li X     

华南是特提斯多岛洋体系的一部分

特提斯的多岛洋模式认为,冈瓦纳超大陆与欧亚超大陆的裂解块体群在其漂移过程中,漂移前方的洋盆萎缩、消亡,后方则由裂谷发展为新的洋盆,如此循序出现的洋盆就构成了古、中、新特提斯等不同阶段．裂解、漂移和消亡的多幕次过程,使特提斯与大西洋、太平洋等“干净”的大洋不同．它在其各个演化阶段,始终是个充满着裂解地块与裂谷、海道,微板块与小洋盆,岛弧与边缘海等不同裂离与聚合程度的海陆相间的多岛洋盆．华南是特提斯多岛洋体系的一部分．它由秦岭微板块、扬子板块（含下扬子地块、昌都－思茅地块、义敦地块、松潘－甘孜地块）、华夏板块、滇缅泰马板块（保山）、印支－南海板块（海南岛）组成,与华北板块间及相互间以商丹小洋盆、勉略小洋盆、华南小洋盆及古特提斯洋分开．对扬子板块与华夏板块的关系、秦岭小洋盆与扬子及华北板块的关系、扬子板块西侧的裂解地块及亲冈瓦纳的裂解块体分别作了较详尽的论述．根据这些块体的构造、沉积、古生物、古地磁绘制了它们的古海洋复原图．多岛洋体系板块运动具有软碰撞、多旋回和造山长期性的特点．其板块碰撞通过岛屿或块体增生的多幕次微型碰撞而实现．每一微型碰撞的速度为２个碰撞块体速度的差,而不是速度的和,两碰撞块体的质量总额又是很