造山带沉积学之二——弧造山带的弧内沉积

笔者阐述弧造山带的弧内沉积盆地的沉积作用。在岩浆弧内出现弧内盆地和弧背前陆盆地。笔者选取典型实例,说明2类盆地的大地构造位置、盆地边界特征、盆地包含的沉积环境、沉积物类型、沉积物源和盆地构造特点。     

造山带地层学和沉积学研究方法探讨

造山带地层学和沉积学是现代地层学、现代沉积学与板块构造学相结合，应用于大陆造山带构造演化的新研究领域，其主导思想是板块构造环境控制并影响了造山带地层发育、沉积作用和沉积盆地的形成与发展，其哲学依据是全球构造活动论和地质演化突变观。     

造山带沉积盆地与大陆动力学

造山带原型盆地恢复是地质学研究的重要内容,是板块构造研究的难点与前沿,对于理解造山带演化及其大陆动力学具有重要意义.本文从原型盆地恢复的方法出发,评述了前人根据碎屑组成、元素地球化学和碎屑单矿物年代学来进行原型盆地恢复的原理、方法和效果.基于喜马拉雅造山带沉积盆地的实践,提出造山带原型盆地恢复的五个要素:盆地顶底界面、...     

造山带沉积盆地构造原型恢复

沉积盆地是造山带中最为重要的构造单元之一,其中分布有丰富的矿产资源.这些盆地的构造原型恢复可为造山带的构造演化、板块构造重建和区域找矿提供重要依据.盆地充填物的组成(包括矿床)、时代、物源区及充填序列是进行造山带古沉积盆地构造原型恢复的基础.通过沉积相、砂岩/砾岩碎屑组成、碎屑时代、构造环境、碎屑重矿物、细碎屑岩的地球化学组成、古水流、生物组合等方面对盆地充填物形成的沉积环境、沉积物源区、形成时代和盆地基底属性进行综合研究,借助对现代沉积盆地的研究结果和沉积盆地的构造分类原则,恢复造山带内古沉积盆地的构造原型.     

多岛海(洋)及多岛弧盆系造山模式解析造山带演化的研究进展

评述了板块构造"登陆"以来的多岛洋构造、板内造山多岛海模式以及多岛弧盆系构造在造山带研究中的重要性.这3种模式在造山带的研究中均起到了重要的作用,深化了对造山带的认识.多岛弧盆系构造是认识造山带演化的切入点,能够全面解剖造山带的物质组成、结构构造和演化历史.基于多岛弧盆系的造山模式认为,弧后萎缩作用和弧前增生作用是造山过程的普遍现象,引起了弧-弧、弧-陆碰撞,这两种作用在造山带的形成演化过程起到了重要作用.多岛弧盆系的识别不但在造山带的研究中具有重要意义,而且对于分析前寒武纪大陆克拉通基底同样具有重要意义,前寒武纪克拉通的形成与弧前增生和弧后萎缩作用密不可分,多岛弧盆系构造的深入研究对前寒武纪大陆克拉通基底的研究具有重要启示.     

再论台湾造山带构造格架与演化过程SCIEI北大核心CSCD

台湾造山带是中新世晚期以来相邻菲律宾海板块往北西方向移动,导致北吕宋岛弧系统及弧前增生楔与欧亚大陆边缘斜碰撞形成的。目前该造山带仍在活动,虽然规模很小,但形成了多数大型碰撞造山带中的所有构造单元,是研究年轻造山系统的理想野外实验室,为理解西太平洋弧-陆碰撞过程和边缘海演化提供了一个独特的窗口。本文总结了二十一世纪以来对台湾造山带的诸多研究进展,讨论了其构造单元划分及演化过程。我们将台湾造山带重新划分为6个构造单元,由西至东分依次为:(1)西部前陆盆地;(2)中央山脉褶皱逆冲带;(3)太鲁阁带;(4)玉里-利吉蛇绿混杂岩带;(5)纵谷磨拉石盆地;(6)海岸山脉岛弧系统。其中,西部前陆盆地为6.5Ma以来伴随台湾造山带的隆升剥蚀形成沉积盆地。中央山脉褶皱逆冲带为新生代(57~5.3Ma)欧亚大陆东缘伸展盆地沉积物由于弧-陆碰撞受褶皱、逆冲及变质作用改造形成的。太鲁阁带是造山带中的古老陆块,主要记录中生代古太平洋俯冲在欧亚大陆活动边缘形成的岩浆、沉积和变质岩作用。玉里-利吉蛇绿混杂岩带和海岸山脉岛弧系统分别为中新世中期(~18Ma)以来南中国海板块向菲律宾海板块之下俯冲形成的岛弧和弧前增生楔,其中玉里混杂岩中有典型低温高压变质作用记录,变质年龄为11~9Ma;岛弧火山作用的主要时限为9.2~4.2Ma。纵谷磨拉石盆地记录1.1Ma以来的山间盆地沉积。台湾造山带的构造演化可划分为4个阶段:(a)古太平洋板块俯冲与欧亚大陆边缘增生阶段(200~60Ma);(b)欧亚大陆东缘伸展和南中国海扩张阶段(60~18Ma);(c)南中国海俯冲阶段(18~4Ma);(d)弧-陆碰撞阶段(<6Ma)。台湾弧-陆碰撞造山带是一个特殊案例,其弧-陆碰撞并不伴随着弧-陆之间的洋盆消亡,而是由于北吕宋岛弧及弧前增生楔伴随菲律宾海板块运动向西北方走滑,仰冲到欧亚大陆边缘,形成现今的台湾造山带。     

盆山耦合与前陆盆地成藏区带分析

经济全球化导致油气勘探全球化,板块学说在理论上提供全球油气勘探基础,亚洲大陆与北美大陆盆山体系在实践上提供全球油气勘探经验。盆山耦合体系存在3类造山带与3类前陆盆地即:(1)俯冲造山带与弧后前陆盆地;(2)碰撞造山带与周缘前陆盆地;(3)陆内造山带与陆内前陆盆地。前陆盆地成藏区带勘探中,在空间上应将造山带前麓褶皱—冲断带层与前陆盆地作为统一应变场,在时间上应将前冲断作用沉积层序,同冲断作用沉积层序和后冲断作用沉积层序作为整体来进行勘探。     

弧后盆地火山-沉积特征

多数被描述的现代弧后盆地的经典例子,诞生于最引入注目的环西太平洋大陆边缘的弧盆体系,而古代的弧后盆示则多幸存于碰撞造山带中,如东特斯构造域内的义敦弧后盆地。目前普遍认为大多数的弧后盆地是与俯冲作用有关的弧后扩张作用形成的。弧后盆地火山－沉积特征主要为：物源具双向性,一是大陆物源区,二是岛弧或扩张中心火山活动处。沉积类型复杂多样,靠近大陆一侧多发半发育浅水碎屑岩和碳酸盐岩沉积;岛弧侧发育大量的火山碎     

关于造山带动力沉积学若干问题的思考

造山带动力沉积学是造山带地质学和大陆动力学研究的重要方面。造山带动力沉积学研究的重要基础是识别造山带的原型沉积盆地,认识其大地构造沉积相和原型沉积盆地的演化。造山带动力沉积学研究的主要内容包括造山带区域地层学、沉积学、大地构造学、造山带原型盆地的充填序列或构造层序、古地理和古海洋及建立沉积盆地的动力模式。其研究方法涉及造山带原型盆地的物源和组分分析、沉积相和沉积体系及沉积构型分析、充填序列和构造层序分析、古流向和古地理分析、沉积厚度和沉降分析以及沉积盆地动力模拟等。     

弧后盆地火山沉积特征

多数被描述的现代弧后盆地的经典例子,诞生于最引人注目的环西太平洋大陆边缘的弧盆体系。而古代的弧后盆地则多幸存于碰撞造山带中,如东特斯构造域内的义敦弧后盆地。目前普遍认为大多数的弧后盆地是与俯冲作用有关的弧后扩张作用形成的。弧后盆地火山沉积特征主要为：物源具双向性,一是大陆物源区;二是岛弧或扩张中心火山活动处。沉积类型复杂多样,靠近大陆一侧多半发育浅水碎屑岩和碳酸盐岩沉积;岛弧侧发育大量的火山碎屑岩与火山熔岩,并与碎屑流、浊积沉积和深水相沉积共生,沉积作用方式多,沉积速率较高等。沉积序列上具有下粗上细的双层结构特征     

造山带汇聚板块边缘沉积盆地的鉴别与恢复

大洋俯冲和大陆碰撞是板块汇聚过程中的有机连续过程,也是造山带形成的两种基本造山作用方式。不同的造山作用过程形成不同类型的沉积盆地和填充序列,沉积盆地性质的改变和沉积物源区变化是造山作用方式和时限的最直接体现。沉积盆地是造山带重要大地构造相单元之一,完整记录了板块边缘动力学过程和构造演化以及造山作用方式和时限。沉积盆地构造原型鉴别与恢复是造山带结构-属性解剖的重要内容之一。视沉积盆地与相邻大地构造相的演化为统一整体,以填充物和沉积物源区作为链接沉积盆地和造山带的纽带,系统地精细解剖填充物组成和沉积相以及沉积物源区时空变化系列,准确鉴别并恢复造山带沉积盆地构造原型,是获取大陆碰撞方式和时限的沉积-地层判别标志的有效方法之一。     

多岛海型造山作用——以华南印支期造山带为例

大陆造山带大多数形成于弧弧碰撞及其弧后盆地衰缩作用,其古地理格局为多岛海。今日的东南亚是多岛海大地构造的现实模型,其中欧亚大陆和澳大利亚的板块边界位于印度尼西亚的班达—巽它弧以南和西太平洋马里亚纳弧以东。介于前缘弧和欧亚大陆之间的是众多的残余弧和弧后盆地。其中有些盆地仍然是海底扩张的中心,一些是不再活动的海盆,也有些海盆正在遭受挤压作用,而一些海盆则已经完全被弧后衰缩作用所消减。位于这些盆地之间的是残余弧,沉降的残余弧顶部的沉积层序类似于被动陆缘。华南大地构造可用多岛海模式予以解释。华南造山带的大地构造相分析、沉积相分析和古地磁等综合研究结果表明,它们大多数是弧弧碰撞作用所形成的碰撞型造山带,二叠—三叠纪的古地理存在着与东南亚今天类似的多岛海格局。临沧弧和华夏弧可能为华南多岛海的前缘弧,起着与今天欧亚大陆的印度尼西亚弧相类似的作用。多岛海古地理格局可能出现于泥盆纪以后,华南板块发生裂解,所形成的弧后盆地大多数于晚三叠世到早侏罗世发生衰缩。     

完达山造山带原型盆地及可能的造山机制

完达山造山带是东亚环太平洋构造带的重要组成部分,是中国北方唯一的中生代深水活动类型沉积建造出露区。三叠纪—侏罗纪硅质岩－碎屑岩系构成了这个造山带的主体,其沉积序列总体表现为一向上变浅、碎屑颗粒变粗的沉积旋回,其中的硅质岩、泥岩稀土元素以Ｃｅ的正异常为特征;砂岩构架颗粒成分与典型的弧前盆地相同。这些特征表明,完达山造山带三叠纪—侏罗纪的原型盆地是东亚陆缘区弧前盆地的组成部分。构造解析结果进一步揭示,造山带只发育一期透入性的变形构造,与增生杂岩的变形序列明显不同。基于上述结论并结合区域构造分析结果提出,完达山造山带的隆升主要是中生代东亚陆缘型岩浆弧东移、本区卷入科迪勒拉型造山带所致。     

造山带沉积地质学研究的新进展

造山带沉积地质学是造山带研究的一个重要方面。随着板块学说和活动论思想在大陆造山带研究中的应用和深化，造山带沉积地质学领域出现了政府和方法论上的重大革新和突破。本文从造山带非史密斯地层学、沉积盆地分析、大地构造相分析、造山带层序地层学、造山带古海洋学、造山带动力沉积学及造山带沉积地质研究内容和技术路线等诸方面扼要介绍了造山带沉积地质学的新进展。     

大陆造山带沉积地质学研究中的几个问题

大陆造山带一直是地质科学研究的中心议题之一，在开展大陆造山带的形成与演化研究过程中首先遇到的是地层问题。由于造山带地层构成因素复杂，不能简单地使用Ｓｍｉｔｈ地层原理和法则所建立的地层学的一般工作方法，而应当使用一套新的实用于造山带的地层工作方法和原理。笔者将造山带地层划分为四种类型：（１）沉积－地层体型：沉积地层基本上呈连续的和相互叠加的，并在侧向延伸上基本连续；（２）构造－地层体型：沉积地层遭受较强烈的褶皱和冲断作用，层状岩石保持相对的独立性和完整性，构造－地层体之间多为断层接触；（３）构造－岩石体型：地层遭受强烈的褶皱和剪切作用，层状岩石的叠置和侧向连续性被破坏，仅呈断续的连接；（４）构造－混杂岩体型：沉积地层被完全破碎、混合。造山带与盆地是地球动力学作用下的统一的相互密切联系的两个方面，造山带可看作为沉积盆地演化的最终产物，深入研究沉积盆地，有助于解决造山带结构与造山作用过程研究中所遇到的一些难题。     

西秦岭造山带泥盆纪沉积地质学和动力沉积学:造山带沉积地质学研究的思想、内容与方法

造山带沉积地质学是融造山带地层学、沉积学、大地构造学及地球物理、地球化学等为一体的综合性分支学科，被誉为近年来自层序地层学诞生之后，沉积学领域又一次Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ式的跃进．本文着重介绍了造山带沉积地质学研究中应坚持以活动论思想为指导，借鉴沉积盆地分析中整体分析、综合分析、背景分析和演化分析的学术思想和工作原理，并结合造山带结构和盆地及古海洋格局，确定造山带沉积地质学研究内容和技术路线、造山带沉积地质学包括造山带区域地层学、区域沉积学、区域构造学、地层层序和沉积演化、古地理和古海洋格局、动力沉积学和动力演化模式等内容和多层次综合研究的技术路线。     

造山作用与沉积响应

造山造与沉积盆地是大陆上最基本的两个构造单元,具有盆山转换和盆山耦合的地质特征。造山作用主要体现为逆冲作用和走滑作用,造山带逆冲推覆作用所产生的构造负荷是前陆盆地生长的构造动力,控制前陆盆地的沉降,形成２可容空间,并提供物源,导致盆地的沉降和物源在垂直造山带方向的迁移;造山带走滑作用不仅控制造山带瞳滑挤压盆地的形成,而且控制前陆盆地的沉降和物源在平行造山方向的迁移,以及盆地的抬升与侵蚀。沉积盆地地     

台湾地区弧-陆碰撞控制的海相前陆盆地

依据现有的地震、钻井和野外地质资料,综合前人关于台湾地区板块相互作用、区域大地构造、岩浆活动、弧-陆碰撞过程、沉积盆地、层序地层等方面的研究成果,本文比较系统地论述了台湾地区弧-陆碰撞过程中的盆地特征及演化规律,认为约15 Ma以吕宋岛弧带为主的弧-陆碰撞对盆地样式和盆地演化产生了重大影响,自东向西,分别形成海沟、沟-坡盆地、弧前盆地、弧内盆地和弧后海相前陆盆地。弧后海相前陆盆地为台湾碰撞带最大的沉积体系,是前陆盆地发育的早期阶段,之前还经历了陆缘断陷盆地阶段和被动大陆边缘盆地阶段。研究区沉积物从源到汇的搬运过程中,盆地的沉积与构造之间的时间存在明显滞后。9~6 Ma期间,吕宋岛弧形成;晚上新世(3 Ma),台湾海相前陆盆地的沉积环境、沉积相、物源等才发生显著变化,沉积物源方向由被动大陆边缘盆地期的向SE倒转为向SW,盆地沉积与构造运动之间滞后时间长达3~6 Ma,远大于一般认为的0.1~1 Ma。沉积物沿年轻造山带走向搬运、基底沉降导致近物源区粗碎屑物质的沉积、整个搬运体系中沉积物的局部保存与释放等因素可能是导致时间滞后的主要原因。     

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。     

闽东南中生代碰撞造山带的确认证据

闽东南地区的大地构造性质屡有争议。本文依据造山带类型划分和碰撞造山带大地构造相模式理论鉴别出了闽东南活化基底、泉州蛇绿混杂岩带、长乐-南澳韧性剪切带、台湾西部前陆磨拉石盆地、闽东南沿海前陆褶冲带活化盖层和壳内低速带等大地构造相和碰撞造山带识别标志，确认闽东南地区为闽台微大陆与闽浙中生代火山弧碰撞形成的陆-弧型碰撞造山带，碰撞事件发生时间为100～120Ma。