试论中国南北大陆的碰撞造山带

中国北方的中朝克拉通与南方的扬子克拉通无论在基底年代及盖层发育程度、沉积环境及古生物群上都有差异。它们是两个构造发育史不同的大陆。这两个古大陆之间的大洋究竟有多宽？是何时关闭的？合并时的构造运动强烈程度？在挽近地质历史时期有无相类似的情况？这些问题一直是中外地质学家所关注，并在不同程度上讨论过的问题。近年来的地质工作，提供了一些可据以回答上述问题的成果，但全面可靠地回答上述全部问题还有待今后的努力。笔者在过去的文章（1-3）曾讨论一些有关问题。本文，拟就近期国内外的研究成果，发表一些评论，并提出作者的看法     

吉林—延吉—朝鲜咸北地区晚古生代沉积特征及其构造演化意义

中国吉林东部与朝鲜半岛北部地区对比研究,无疑对揭示朝鲜半岛的地质属性、中朝板块北缘东延及演化有着重要的贡献。针对中国吉林东部延边地区和朝鲜咸北地区的晚古生代地层进行化石组合、沉积特征、基底性质以及岩浆序列等方面的对比研究认为:朝鲜二叠纪鸡笼山腕足动物群与中国北方二叠纪哲斯腕足动物群有明显差异,与吉林地区范家屯组,尤其是延边地区庙岭组有较强的可对比性;中国吉林—延吉褶皱带和朝鲜咸北地块均以元古宇为基底,没有太古宙岩石出露;在晚古生代期间,中国吉林东部—延边地区和朝鲜咸北地区沉积环境、岩浆活动相似;朝鲜咸北地块和狼林地块的边界断裂——输城川断裂带应与华北地块和吉黑造山带之间缝合线的东端—古洞河断裂相连接,吉黑造山带东部地块和朝鲜咸北地块在晚古生代时期应处于同一个大地构造单元。     

东北地区晚古生代区域构造演化

东北地区主要由东部佳木斯地块、中部兴安—松嫩地块和西部额尔古纳地块构成,各地块之间主要构造带拼合时代的研究表明,晚古生代之前各地块之间已经完成拼合,形成了统一的佳—蒙地块。晚古生代开始东北地区进入统一的盖层演化阶段,在佳—蒙地块南缘发育了晚古生代具有大陆边缘沉积特征的盖层建造。晚古生代早期佳—蒙地块南缘为活动陆缘,在～320Ma向北的俯冲过程中古亚洲洋板块发生断离,形成火山弧,同时导致其北侧"贺根山"弧后洋的拉开,持续的向北俯冲导致弧-陆碰撞,并于～280Ma贺根山洋已经完全闭合。佳—蒙地块南缘开始由活动陆缘向被动陆缘环境转化,最后在晚二叠世末期古亚洲洋完全闭合转入内陆环境。     

秦岭的大地构造演化

一项中瑞合作研究成果表明,中国秦岭属碰撞型造山带。秦岭是在中生代造山运动早期由华北大陆板块与扬子大陆板块碰撞而成。原存于两大板块之间的古特提斯洋在泥盆纪时即已开始消减,仅部分洋壳残余于碰撞混杂岩中。     

东北地块群:构造演化与古大陆重建

东北地区位于西伯利亚板块、华北板块和太平洋板块之间,为"中亚造山带"的东段和太平洋构造域的叠加部位,因此东北地块群构造属性和背景的研究对深入探讨二大构造域的叠加与转化背景具有重要的理论意义。东北地块群从东到西可细分佳木斯兴凯、松辽、兴安和额尔古纳四大地块,这些地块具有相同的新元古代泛非期变质基底,而古生代沉积岩也存在一定的可比性,表明这些地块存在相同或者相似的构造演化背景。分割这些地块的构造边界特征为:1）额尔古纳与兴安地块的缝合带为早古生代头道桥-新林缝合带,而非中生代德尔布干断裂;2）兴安地块与松辽地块之间的贺根山黑河缝合带形成时代为晚石炭世（330~300 Ma）,而非最近报道的中生代;3）古亚洲洋分布在东北陆块群与华北板块之间,沿西拉木伦-长春缝合带闭合,时代为三叠纪;4）佳木斯兴凯地块与松辽地块之间的吉黑高压带形成于古亚洲构造域与环太平洋构造域转换的关键时期（210~180 Ma）;5）那丹哈达增生杂岩为中国境内古太平洋板块俯冲增生的唯一直接证据,并记录了晚三叠早白垩世古太平洋板块向欧亚大陆俯冲增生的过程。在此基础上,分析了东北地块群发育的典型古生物和年代学标志,重建了东北地块群从Gondwana 大陆到Pangea大陆的位置与模型。     

中国新元古代大陆拼合与Rodinia超大陆

在对前人研究成果分析的基础上,结合对中祁连块块前寒武纪基底的研究,认为新元古代（1000－9000Ma）中国各主要克拉通地块（包括华夏地块、扬子地块、华北地块、阿拉善－祁连－柴达木地块、塔里木地块）曾经通过晋宁期碰撞拼合带发生过一次全面的多块体复杂拼贴。这次拼贴过程是全球性新元古代格林威尔碰撞造山作用和Rodinia超大陆形成过程的一个组成部分。新元古代拼合的古中国地块在当时位于Rodinia超大陆中北部澳大利亚、劳伦提亚和西伯利亚克拉通地块之同。中国的各主要克拉通地块只不过是巨型格林威尔碰撞带之中夹裹的一些小型地块,且都处于新元古代晚期Rodinia超大陆破裂的中心部位,这些正是中国大陆上克拉通地块活动性大的早期地质背景。     

A new concept on tectonic correlation between Korea, China and Japan: Histories from the late Proterozoic to Cretaceous

The Dabie–Sulu collision belt in China extends to the Hongseong–Odesan belt in Korea while the Okcheon metamorphic belt in Korea is considered as an extension of the Nanhua rift within the South China block. The Hongseong–Odesan belt divides Korea's Gyeonggi massif into northern and southern portions. The southern Gyeonggi massif and the Yeongnam massif are correlated with China's Yangtze and Cathaysia blocks, respectively, while the northern Gyeonggi massif is part of the southern margin of the North China block. The southern and northern Gyeonggi massifs rifted from the Rodinia supercontinent during the Neoproterozoic, to form the borders of the South China and North China blocks, respectively. Subduction commenced along the southern and eastern borders of the North China block in the Ordovician and continued until a Triassic collision between the North China and South China blocks. While subduction was occurring on the margin of the North China block, high-P/T metamorphic belts and accretionary complexes developed along the inner zone of southwest Japan from the Ordovician to the Permian. During the subduction, the Hida belt in Japan grew as a continental margin or continental arc. Collision between the North and South China blocks began in Korea during the Permian (290–260 Ma), and propagated westwards until the Late Triassic (230–210 Ma) creating the sinistral TanLu fault in China and the dextral fault in the Hida and Hida marginal belt in Japan. Phanerozoic subduction and collision along the southern and western borders of the North China block led to formation of the Qinling–Dabie–Sulu–Hongseong–Hida–Yanji belt.     

吐哈盆地及邻区早二叠世沉积特征与构造发育的耦合关系

通过对不同露头剖面和探井资料的分析,在吐哈盆地及邻区区分出三种不同类型沉积相：（1）裂谷型海相火山喷发沉积相;（2）裂谷型陆相火山喷发沉积相;（3）造山带磨拉石相;不同沉积相特征并结合构造分析认为,早二叠世在吐哈及邻区存在二种不同类型的盆地,即前陆盆地和裂谷盆地,同时,还探讨了大陆一大陆碰撞带上两种不同类型盆地的形成机理。     

内蒙古大石寨地区二叠系碎屑锆石年龄及其构造意义

本文收集大量锆石U-Pb年代学数据,通过制作年龄-频数图谱,简略探讨了西伯利亚克拉通、华北克拉通、东北地区微地块以及内蒙古大石寨地区的演化史,并对大石寨二叠系与其周边块体的锆石年龄作比较分析,进而探讨了大石寨地区二叠系的物源问题。碎屑锆石年龄-频数图表明,大石寨地区二叠系碎屑锆石年龄可以划分出古生代年龄段(500~250 Ma),中—新元古代年龄段(1.6~0.8 Ga),新太古一古元古代年龄段(2.6~1.7 Ga)。华北克拉通北缘与西伯利亚克拉通南缘基底年龄均1.6 Ga,其二者都不能反映大石寨地区二叠系物源年龄信息,而大石寨地区二叠系碎屑锆石年龄峰值与东北地区地块年龄峰具有很好一致性,说明二者锆石年龄峰值反映的构造岩浆事件一致,表明大石寨地区二叠系物源应来源于东北地块而不是华北克拉通和西伯利亚克拉通。同时,东北地区大量古老基底锆石年龄数据的存在,暗示东北地块可能独立于上述两大板块而存在,并响应中亚造山带内存在古老微大陆的观点;东北地块由诸多微小块体拼贴而成,并分别与西伯利亚克拉通和华北克拉通碰撞拼接,缝合线分别是贺根山一黑河缝合带与西拉木伦缝合带。     

中国东北地区的构造格局与演化:从500Ma到180Ma

中国东北变质基底为由含矽线石榴片麻岩、角闪斜长片麻岩、石墨大理岩和各种长英质片麻岩组成的孔兹岩系。采自额尔古纳、兴安、佳木斯和兴凯地块的矽线石榴片麻岩样品的锆石U-Pb测年均指示高级变质发生在500Ma左右。来自松辽地块古生代沉积物碎屑锆石的证据也表明约500Ma构造岩浆事件的存在。跨越整个中国东北不同地块的泛非期高级变质岩形成了超过1 300km北西向展布的晚泛非期"中国东北孔兹岩带",以顺时针p/T轨迹的孔兹岩带与同期岩浆杂岩共同构成了一巨型的约500Ma前后的造山带,笔者这里命名为"中国东北早古生代造山带"。这证明了中国东北各地块在500Ma之前已经拼合,并与西伯利亚克拉通具有构造亲缘性,曾是晚泛非期(500 Ma)西伯利亚南缘Sayang-Baikal造山带的组成部分。450Ma之后,已经拼合的中国东北地块群从西伯利亚裂解,向南朝现今的中国东北漂移;230Ma前后,东北地块群沿索伦—西拉沐伦—长春缝合带与华北板块碰撞;210～180 Ma,由于太平洋板块的俯冲导致佳木斯地块与西部松辽地块最终拼贴,沿佳木斯—兴凯地块西缘和南缘形成一弧形高压带(包括佳木斯—兴凯地块西缘黑龙江蓝片岩带和佳木斯—兴凯地块南缘长春—延吉带),这里简称"吉林—黑龙江高压变质带",之后东北地区进入了环太平洋构造域演化阶段并持续至今。     

广西晚古生代构造沉积背景的初步研究

广西西部存在晚古生代连续深海沉积,其中各个时代玄武岩广泛分布,具大洋板内地化特征。桂西和柳州地区晚古生代硅质岩有明显的铈负异常,指示本区可能属远洋沉积环境。狭窄的深水地层条带具强烈的构造形变,所环绕的碳酸盐台地却产状平缓。区域地质分析表明,广西在晚古生代可能代表扬子和印支地块之间的古特提斯水道,碳酸盐台地可能为广海中的水下高地。     

中国东北地区古生代构造单元:地块还是造山带?

华北克拉通以北的中国东北地区古生代构造单元是地块还是造山带,是地质界近年争论的重要地质构造问题.通过对已有资料的综合研究,简要总结和讨论了各个"地块区"的地质特征,认为这些所谓的地块中,额尔古纳是新元古代晚期至古生代初期存在的地块,从寒武纪开始转变为造山带;其余所谓的古地块都是由古生代蛇绿岩、具有活动陆缘亲缘性的岩浆岩、增生杂岩和少量前南华纪岩石组成的古生代陆缘增生造山带或岛弧造山带.在此基础上,对该区地质历史上古老变质岩与地块关系、佳蒙地块是否存在、构造单元构造属性随时间变化等问题进行了初步讨论.      

班公湖—怒江缝合带东段八宿地区古生代地层碎屑锆石U-Pb年龄：物源分析及构造意义

八宿微陆块位于班公湖—怒江缝合带东部,其古生代地层的构造属性存在争议,有增生楔和微陆块两种观点。古生代地层（邦达组和错绒沟口组）岩性为板岩、千枚岩,夹灰岩、砂岩等岩块。本文对八宿地区邦达组和错绒沟口组进行了野外调查、砂岩镜下观察以及碎屑锆石U-Pb年代学研究,结果表明：1）地层中砂岩的地层最大沉积年龄为510.2±2.5 Ma,结合岩块中古生物化石、玄武岩和辉绿岩锆石年龄,其沉积时代初步限定为寒武纪—早石炭世。2）地层属于具有变质基底的微陆块,而不是增生楔。3）邦达组和错绒沟口组中碎屑锆石多为岩浆成因,测得U-Pb年龄可划分为650~500 Ma、1 200~700 Ma、1 850~1 550 Ma和2 600~2 400 Ma,表明物源区存在强烈的泛非期和格林威尔造山期构造岩浆事件。4）邦达组和错绒沟口组所在的微陆块与南羌塘地体具有相近的物源区,经历了相似的构造演化,属于冈瓦纳大陆的一部分。

     

区域变质作用与中国大陆地壳的形成与演化

在编制1∶500万中国变质地质图的基础上,本文总结了中国主要变质带的演化以及各变质带与中国大陆地壳形成演化之间的内在联系。虽然在华北和华南克拉通都有古太古代到中太古代的变质年代记录,但是由于后期改造其变质作用的特点及与区域构造背景的联系已难以追索。新太古代末-古元古代初期的变质作用在华北克拉通表现最明显,这期变质作用紧随大规模的TTG岩浆作用,普遍具有逆时针的P-T演化轨迹,反映了地幔柱主导的岩浆-变质事件特点。古元古代晚期的变质事件在华北、华南、塔里木克拉通都有强烈反映。这期变质作用以形成具有顺时针P-T演化轨迹的高压麻粒岩为特点,与形成Columbia超大陆的一些造山带的特点类似,但是这三个不同克拉通在与Columbia聚合的时间和空间方位上存在差异。华南克拉通是相对年轻的克拉通,是沿新元古代江南造山带扬子和华夏地块拼合的产物。新元古代江南造山带的火山岩形成时代和变质作用程度从北东向南西迁移,反映了造山过程逐渐迁移和剪刀式闭合的特点。形成华南克拉通后,在其东南缘又先后经历了加里东期和印支期的变质改造,并且由北西向南东变质带从加里东期转变为印支期,但是这两期变质作用的构造背景尚不很清楚。中国南北大陆的聚合首先从西昆仑-阿尔金-北祁连-北秦岭-桐柏开始,所反映的变质作用是早古生代的蓝片岩相和榴辉岩相变质岩相伴产出,表明经历了从洋壳俯冲到陆陆碰撞的演化过程。中国东部的南北大陆到印支期才最终汇聚,相应的变质作用以南部出现高压蓝片岩相、北部出现超高压的榴辉岩相变质带为特点,表明南方大陆向北方大陆的俯冲。超高压带内普遍含有柯石英,意味着大规模的陆壳深俯冲。华北克拉通和塔里木克拉通以北的中亚造山带内存在多条从早古生代到晚古生代的变质带和多条蓝片岩相变质带,表明这是一个由多阶段、多条变质带组成的造山区。但是其变质作用的空间和时间演化还有待进一步深入。青藏高原变质带具有北老南新的空间分布特点,最北部的印支期龙木错-双湖-澜沧江变质带反映了原特提斯和古特提斯洋的碰撞拼合过程,北部的燕山期班公湖-怒江变质带和中部的喜马拉雅早期雅鲁藏布江变质带反映了新特提斯洋的两次碰撞拼合过程,南部喜马拉雅晚期的高喜马拉雅变质带反映了印度板块向北俯冲导致的高原快速隆升过程。     

中朝古陆的解体与华北、华泰二克拉通的确立

半个世纪之前,黄汲清和任纪舜等将华北、东北南部以及西北的阿拉善这类凡有前寒武纪结晶基底出露的地区确定为单一的中朝古陆(或准地台).这种观念一直被沿用迄今.近年,构造地层地体的研究发现原称之“中朝古陆”是由华北和华泰两个克拉通构成,计 11个地块或地体.重新厘定的华北克拉通,其范围只限于辽宁省西部和北部、河北省、内蒙古南...     

北祁连造山带中—西段陆壳残块群的构造—地层特征

北祁连造山带是一条多旋回的造山带,其最大特点是早古生代岩系中镶嵌有众多大小不一的由前震旦系变质岩系所组成的陆壳残块群,它们源于晋宁期末,统一的巨型华北古大陆早古生代初的裂解。寒武 奥陶纪西段演化为裂谷系,陆壳残块群组成裂谷系的正性隆起构造单元;中段发育微洋盆沟弧盆体系,在南缘的陆壳残块群处于奥陶纪活动大陆边缘张裂带上,并构成被晚期弧后盆地及裂谷分开后的陆壳基底部位,少数陆壳残块为沟弧盆体系中的孤岛隆起。它们不是由中祁连推覆来的飞来峰或是外来移置的滑覆体,而是由统一的巨型华北古大陆西南缘古阿拉善地块于早古生代初裂解后向洋或裂谷演化过程中残留其中的大小不一的陆壳残块。北祁连早奥陶世海域与现在加拿大北部巴芬湾及伊丽莎白女王群岛的构造格局相似。     

内蒙古中部索伦-林西缝合带封闭时代的古地磁分析

索伦-林西缝合带被认为是华北和西伯利亚地块间中亚洋（或古亚洲洋）最后闭合的界线。利用华北和西伯利亚地块的古地磁数据对比分析,结合相关地质资料,对两地块的碰撞拼合历史,以及位于两地块间相应的中亚洋盆最终闭合时代进行了分析。结果表明：(1)分隔华北和西伯利亚地块的中亚洋在晚泥盆世至晚石炭世期间进一步张开,纬度宽度扩大,大约在早二叠世初期,中亚洋达到最大纬度宽度,约39°;(2)早二叠世以后西伯利亚地块开始快速向南漂移,二叠纪末期（～250 Ma）和华北地块发生碰撞,导致索伦-林西缝合带的形成。     

古亚洲洋和古特提斯洋的闭合时代——论二叠纪末生物灭绝事件的构造起因

通过对比分析华南地块和基墨里大陆（包括保山、缅泰和羌塘地块）间、华北和西伯利亚地块间的古纬度和纬度运移量,分别确定了古特提斯洋和古亚洲洋的闭合时代。结果表明：（1）基墨里大陆东部的保山地块与华南地块于晚二叠世碰撞,然后继续和华南地块、缅泰地块、羌塘地块一起向北漂移,直到晚三叠世,即在云南三江地区,古特提斯洋的闭合时代为晚二叠世晚期; （2）早二叠世西伯利亚地块开始快速向南漂移,并于二叠纪末期（～250 Ma）和华北地块发生碰撞,即位于两地块间古亚洲洋最终闭合时代为二叠纪末;（3）峨眉山和西伯利亚两个大火成岩省的形成时代和大洋的闭合时代吻合,而大火成岩省在时间上又与全球生物灭绝事件吻合,进而推断二叠纪末的生物灭绝事件可能与古亚洲洋和古特提斯洋的闭合密切相关。