全球早古生代造山带(Ⅳ):板块重建与Carolina超大陆

古元古代与显生宙的板块构造特征和旋回演化过程具有明显区别,反映出地质记录为两种不同的板块构造体制。早古生代为这两个时期的过渡阶段,其构造过程研究与板块重建是地球板块构造旋回机制和周期分析的关键。本文采用综合集成的方法,在总结对比罗迪尼亚超大陆裂解以来全球早古生代主要碰撞造山带的地质事件基础上,分析早古生代碰撞造山带的演化特征,总结出与冈瓦纳大陆拼合、劳俄大陆拼合、古中华陆块群增生相关的7期碰撞-增生造山事件群:Brasiliano、东非、Kuunga、东亚与原特提斯洋和古亚洲洋演化相关的的加里东期造山事件、经典加里东造山、中欧加里东造山、Appalachian造山。再在这7期造山事件群基础上,结合古地磁、古生物、古地理等资料,重建了新元古代-早古生代末全球板块的拼合过程:罗迪尼亚超大陆从新元古代的~950 Ma开始经历了3个阶段裂解,此时存在泛大洋、莫桑比克洋和古太平洋3个大洋,随后615~560 Ma Iapetus洋打开,~560 Ma波罗的陆块与西冈瓦纳裂离导致狭窄的Ran洋打开;~540 Ma南半球Brasiliano、东非和Kuunga造山运动导致冈瓦纳大陆分阶段最终完成拼贴;~500 Ma冈瓦纳大陆北缘西段的微陆块群局部向北裂离,导致Rheic洋和Tornquist洋打开,并于~420 Ma随经典加里东造山带和中欧缝合带形成导致Iapetus洋闭合,此时斯瓦尔巴特和英国可能位于格陵兰地盾东南缘,同时冈瓦纳大陆北缘东段华北为代表的微陆块基本拼合在冈瓦纳大陆北缘;此外,虽然425 Ma西伯利亚板块有远离聚合了的劳俄大陆的趋势,但晚奥陶世-早泥盆世南美和北美板块靠近,北美板块与环冈瓦纳北缘西段的地体拼合碰撞。在大约400 Ma时,南、北美洲的混合生物群和古地理重建显示两者非常接近,因此,推测此时存在一个初始的逐步稳定的超大陆的可能,本文称为Carolina超大陆,因为Carolina造山带是这个超大陆最终拼合的地带。并据此判断超大陆旋回为7亿年。     

东亚原特提斯洋(Ⅴ):北界西段陆缘属性及微陆块拼合

早古生代原特提斯洋在祁连造山带的分支本文称为古祁连洋。其洋内及邻区存在中祁连、阿拉善、柴达木、华北、扬子、塔里木等多个陆块、微陆块,处在一个复杂的多岛洋的环境中。祁连地区早古生代经历了较为复杂的俯冲拼合、碰撞造山过程。本文探讨了祁连造山带的几个构造单元构造属性,认为早古生代阿拉善微陆块南缘为被动大陆边缘,中祁连北缘为活动大陆边缘。阿拉善南部与之平行的龙首山构造单元为俯冲造山形成的增生楔体;北祁连构造带为一套俯冲增生杂岩,包含高压变质岩带、蛇绿岩带、岛弧岩浆和部分洋壳残片等,记录了古祁连洋壳从大陆裂解,洋壳形成,俯冲拼合,碰撞造山的造山过程。495Ma左右南祁连南部柴达木微陆块向北俯冲的影响,古祁连洋壳俯冲受阻,俯冲带向北后退,形成大岔大坂岛弧。弧前地区发生洋-洋俯冲事件,堆积增生大岔大坂、白泉门、九个泉等SSZ型北祁连蛇绿岩北带,并伴随第二期清水沟、牛心山、野牛滩等地岩浆事件。460Ma左右阿拉善微陆块和中祁连微陆块开始碰撞拼合,古祁连洋开始闭合。值得注意的是拼合过程不是均一的,存在自西向东斜向"剪刀式"的拼合方式,产生了由西向东年代变新的"S"型同碰撞岩浆岩。约440Ma古祁连洋闭合,进入陆内造山阶段。440Ma之后,拼合陆块处在一种拉伸的构造环境之下,金佛寺、牛心山、老虎山等地产生碰撞后岩浆岩。422~406Ma发生俯冲折返、高压榴辉岩和高压低温蓝片岩退变质作用,形成以紧闭不对褶皱为特征的第二幕变形。根据各陆块、微陆块碎屑锆石年龄谱分析对比,中祁连基底应与华北不同,而可能与扬子有关。Rodinia超大陆聚合之前,中祁连微陆块作为一个独立的微陆块与华北、扬子保持一定距离。1.0~0.8Ga Rodinia超大陆聚合过程中祁连微陆块与冈瓦纳北缘拼贴在一起,而距华北较远。随着Rodinia超大陆裂解,中祁连微陆块远离冈瓦纳,逐渐向华北靠近,500~400Ma原特提斯洋闭合,华北、阿拉善与中祁连拼合,并整体拼合到冈瓦纳大陆北缘。     

东亚原特提斯洋(Ⅲ):北秦岭韧性剪切带构造特征

北秦岭造山带位于华北陆块与南秦岭微陆块的衔接部位,是研究原特提斯洋构造演化的关键区域之一。北秦岭造山带内主要发育四条韧性剪切带,包括位于边界处的洛南-栾川剪切带和商丹剪切带,及其内部的官坡-乔端剪切带和朱阳关-夏馆剪切带。通过详细的野外构造解析、显微构造分析和石英EBSD组构分析,获得了四条主要剪切带的活动特征,认为(1)在早古生代华北陆块与北秦岭微陆块拼合后的折返过程中,洛南-栾川、官坡-乔端和朱阳关-夏馆剪切带开始了初始的剪切活动;(2)~380Ma之后,华北、华南陆块在向北漂移过程中逐渐由近东西向展布转换为近南北向展布,导致洛南-栾川和商丹剪切带表现为明显的右行剪切;(3)~320Ma时,华北陆块和南秦岭微陆块之间的剪刀式拼合导致洛南-栾川剪切带表现为右行剪切,商丹剪切带表现为左行剪切,而官坡-乔端和朱阳关-夏馆剪切带在陆块内部不同构造单元的协调作用下分别表现为左行剪切和右行剪切。     

内蒙古西北部望湖山韧性剪切带构造特征及其地质意义

望湖山韧性剪切带位于中亚造山带中段南缘的雅干断裂带内。本文应用野外和显微构造解析、40Ar/39Ar和U- Pb同位素地质年代学手段来恢复该剪切带的构造演化史,并探讨了其与中亚造山带碰撞造山的关系。望湖山韧性剪切带走向近东西,具右行走滑性质。糜棱岩中长石和石英的动态重结晶方式限定了其变形温度在400~500℃,属高绿片岩相—低角闪岩相动力变质带。剪切带内岩株状产出的糜棱岩化闪长岩结晶年龄为331. 3±5. 7 Ma,侵入其中的同构造花岗岩脉结晶年龄为304. 8±2. 3 Ma。咸水湖组中同构造糜棱岩化黑云母二长花岗岩脉结晶年龄为308. 9±2. 0 Ma。侵入剪切带且未变形正长花岗岩结晶年龄为288. 4±1. 3 Ma。以上限定了该期韧性剪切变形时代在331~288 Ma之间。剪切带中糜棱岩的黑(白)云母40Ar- 39Ar同位素测年获得了253~237 Ma坪年龄,与侵入剪切带的三叠纪花岗岩年龄近一致,为晚期岩浆热事件的记录。综合分析,望湖山韧性剪切带应为中亚造山带在晚石炭世—早二叠世碰撞造山的直接记录,并在早二叠世晚期本区域碰撞造山结束。     

我国境内格林威尔期造山带的存在及其对中元古代末期超大陆再造的制约

中元古代超大陆Rodinia 再造研究最重要的问题之一就是围绕全球格林威尔期(1.0Ga)造山带的构造演化对比,详细的构造分析表明,我国境内至少存在两条格林威尔期造山带(北秦岭造山带及江南造山带),它们以活动陆缘增生型造山带为主,涉及板块俯冲、岛弧-弧后盆地的发育,以及微陆块的碰撞作用。这些造山带发育的时代主要集中于1.0-0.9Ga,它们在时代上与北美、欧洲格林威尔期造山带具有很好的可比性,成为制约我国主要陆块(华北、扬子)在超大陆中拼合方式最主要的证据之一。     

中国中央造山系原- 古特提斯多阶段复合造山过程

中国中央造山系是由亲劳亚的北方陆块群、亲冈瓦纳的南方陆块群及其间大量过渡性微陆块历经复杂拼合而成的复合型造山带，是中国大陆完成主体拼合的构造结合带。中央造山系自西而东包括昆仑造山带、祁连造山带和秦岭- 大别造山带，保存了古生代—早中生代时期华北、华南、柴达木、塔里木、羌塘等众多大小陆块造山过程的丰富信息，是研究东特提斯构造域原、古特提斯洋构造演化的重要窗口。本文综述了中央造山系地质、地球化学和高精度年代学等多学科研究成果，得到以下主要认识：① 550 Ma之前，众多大小陆块孤立散布于原特提斯洋；② 541~485 Ma，原特提斯洋各分支开始俯冲；③ 485~444 Ma，原特提斯洋持续俯冲，导致秦岭二郎坪弧后盆地、昆仑祁漫塔格弧后盆地打开；④ 444~420 Ma，原特提斯北祁连洋、南祁连洋和商丹洋闭合，昆仑祁漫塔格弧后盆地关闭；⑤ 420~300 Ma，昆仑地区古特提斯洋继承原特提斯洋，古特提斯勉略洋逐步扩张；⑥ 300~250 Ma，昆仑洋自阿其克库勒湖- 昆中缝合带向木孜塔格- 布青山- 阿尼玛卿缝合带发生俯冲后撤；⑦ 250~200 Ma，原- 古特提斯昆仑洋、古特提斯勉略洋关闭；⑧ 200 Ma以来，中央造山系转入陆内造山阶段。     

大陆造山带元古宙构造体制研究的思路和方法探讨──以秦岭造山带为例

根据现代构造理论和大陆地质研究的新进展，以秦岭造山带为例，从稳定地块与造山带的结合、显生宙造山过程对元古宙构造体制的限制、元古宙地层划分对比、元古宙古构造环境分析的地球化学等方面研究入手，对造山带元古宙构造体制研究的思路和方法进行了初步探讨。     

大陆造山带元古宙构造体制研究的思路和方法探讨——以秦岭造山带为例

根据现代构造理论和大陆地质研究的新进展，以秦岭造山带为例，从稳定地块与造山带的结合、显生宙造山过程对元古宙构造体制的限制、元古宙地层划分对比、元古宙古构造环境分析的地球化学等方面研究入手，对造山带元古宙构造体制研究的思路和方法进行了初步探讨。     

五台山早前寒武纪碰撞造山带中的韧性剪切带及其大地构造…

在五台山早前寒武纪碰撞造山带中存在的两种类型韧性剪切带，即逆冲型和伸展型剪切带。除变质程度不同外，南部和北部构造片体中的角闪岩相逆冲型韧性剪切带与中部构造片体中的绿片岩相逆冲型韧性剪切带具有相同的变形特征，它们形成于同一变形过程，是造山作用早期地壳拼合阶段的产物。伸展型韧性剪切带在整个造山带都有分布，与造山作用晚期显著增厚的地壳发生大规模纵向伸展作用相联系。     

桂东北地区鹰扬关韧性剪切带的厘定及其构造意义

论文通过宏-微观构造、磁组构、热液锆石和石英EBSD组构等,厘定鹰扬关韧性剪切带并讨论其构造意义。鹰扬关韧性剪切带具有宏-微观韧性变形组构,发育糜棱岩、拉伸线理、S-C组构、旋转碎斑系、书斜构造、压力影和石英的动态重结晶等。磁组构和宏-微观构造表明,鹰扬关韧性剪切带呈NNE向延伸超过40 km,宽2.5～8 km。糜棱C面理的极密点产状127°∠50°;磁面理的极密点产状107°∠83°。宏-微观构造研究表明,鹰扬关韧性剪切带具有早期左旋逆冲剪切,晚期右旋正滑剪切的运动学性质。石英EBSD组构表明,鹰扬关韧性剪切带具有晚期中低温变形(400～550℃)叠加于早期中高温变形(550～650℃)的特征。年代学研究表明,鹰扬关韧性剪切带早期左旋逆冲剪切的时代为(441.1±2.3)Ma,晚期右旋正滑剪切的时代应晚于420 Ma,区域构造应力由挤压转为伸展的时限为420 Ma。在磁组构、石英EBSD组构和热液锆石定年的基础上,结合区域地质资料,认为鹰扬关韧性剪切带形成于华夏陆块自SE向扬子陆块造山挤压的构造背景。早期造山挤压,产生压扁型应变和中高温左旋逆冲剪切;晚期造山后伸展,产生拉伸型应变和...     

五台山早前寒武纪碰撞造山带中的韧性剪切带及其大地构造意义

在五台山早前寒武纪碰撞造山带中存在两种类型韧性剪切带，即逆冲型和伸展型剪切带。除变质程度不同外，南部和北部构造片体中的角闪岩相逆冲型韧性剪切带与中部构造片体中的绿片岩相逆冲型韧性剪切带具有相同的变形特征，它们形成于同一变形过程中，是造山作用早期地壳拼合阶段的产物。伸展型韧性剪切带在整个造山带都有分布，与造山作用晚期显著增厚的地壳发生大规模纵向伸展作用相联系     

河南桐柏老湾金矿白云母氩-氩年龄及其地质意义

河南老湾金矿是秦岭-大别造山带中代表性金矿之一,其容矿围岩是元古宙变质岩,矿体受到NWW向老湾剪切带的控制,同时附近又有燕山期花岗岩.结合前人工作,本次研究表明,老湾金矿的形成经历了一个漫长过程,其韧性剪切带的演化(138 Ma)早在花岗岩(108～102 Ma)之前就开始了.韧性剪切带既是导岩构造也是导矿构造,含金石英脉的定位最晚(91 Ma).这一漫长过程与秦岭-大别造山带在燕山期的演化过程一致.     

美洲联合板块,一个克拉通的诞生:劳伦古陆在早元古代的拼接和生长

劳伦(laurentia_)古陆由北部的太古宙地壳省和南部的早元古代初生地壳省组成;六个太古宙省由相互交叉的早元古代造山带焊接起来,其机制和形式都可同古生代的复合大陆的拼合相对比;将这些造山带解释为产生于洋壳俯冲的碰撞带同它们的沉积、构造,变质和岩浆作用的不对称性是一致的;劳伦古陆的太古宙省的拼接过程仅仅持续了大约150Myr;南部的早元古代造山带包括宽阔的早元古代初生地壳的增生,属于增生带,它们以同相邻的太古宙省“紧密”缝合为特征,并没有介入的洋内残余保存下来。     

华南板块早中生代陆内造山过程——以雪峰山-九岭为例

雪峰山-九岭造山带位于华南板块的中心区域,是一条典型的陆内造山带。通过详细的野外地质观察,雪峰山在早中生代经历了3期构造变形:D1为上部指向NW的韧性剪切,D2代表了一期反向褶皱-逆冲构造事件,以及D3期的水平挤压形成的直立的褶皱、劈理和线理。而在九岭,早中生代大规模脆-韧性域构造变形叠加在早古生代韧性变形之上,形成了一系列极性NW逆冲断层和不对称褶皱。雪峰山-九岭陆内造山带形成于早中生代,造山作用可以分为两个阶段,即245~225Ma的挤压变形阶段和225~215Ma的垮塌-岩浆侵位阶段。雪峰山-九岭造山带的构造特点表明,华南板块东南缘古太平洋板块向北西方向的俯冲可能引发了早中生代的陆内造山过程。     

新疆布尔根含金剪切带的40Ar/39Ar年龄及其地质意义

对产于布尔根大型剪切带中的科克萨依和阿拉塔斯2个金矿含金绢英质糜棱岩中的云母类矿物进行了连续激光阶段升温Ar-Ar法同位素测年,获得坪年龄分别为(274.5±2.2)Ma和(282.6±2.2)Ma,对应的等时线年龄分别为(275.8±5.2)Ma和(283.1±5.2)Ma,表明含金剪切带韧-脆性剪切活动的时代以及金成矿时代为早二叠世初。结合区域地质资料说明,布尔根含金剪切带的成生演化主要受早二叠世(290～270Ma)西伯利亚板块南缘巨型额尔齐斯剪切带区域性左行韧性剪切相伴的构造-岩浆热事件控制,其地球动力学背景为造山带构造演化的后碰撞伸展构造环境。     

华南鹰扬关构造带的大地构造属性与构造演化过程：基于构造解析的认识

北北东向鹰扬关构造带位于华南板块西南部,其大地构造属性尚存在蛇绿混杂岩、裂谷带与陆内构造变形带之争。笔者等在物质组成与年代学综述的基础之上开展了详细的构造解析,厘定了鹰扬关构造带的大地构造属性和构造演化过程。鹰扬关构造带主体由新元古代中—晚期岛弧型安山岩和玄武岩、裂谷型双峰式火山岩、盖帽碳酸盐岩与泥砂岩等物质组成。不同时代和不同岩性的混杂是新元古代晚期裂谷和伸展构造背景下重力作用的产物。新元古代沉积混杂岩在显生宙经历了广西期、印支晚期与燕山期造山作用的叠加,导致了不同岩块之间往往呈断层接触。广西期（450~415 Ma）造山作用使新元古代沉积混杂岩发育近E—W向紧闭褶皱和逆断层并被花岗岩侵位。印支晚期（227~220 Ma）造山作用导致NNE向鹰扬关构造带的形成,表现为NNE—SSW向褶皱、逆断层与左旋韧性剪切带。燕山期造山作用使鹰扬关构造带中NNE—SSW向断裂发生构造活化,强烈的正断作用和右行走滑控制了白垩纪上叠盆地的发育。综合物质组成、年代学和构造解析证据,鹰扬关构造带不是新元古代或早古生代蛇绿混杂岩,而是印支晚期陆内构造变形带,不具有板块缝合带的大地构造属性。     

青藏高原东北缘印支期宗务隆造山带

位于柴达木地块北缘构造带（柴北缘构造带）与南祁连造山带间的宗务隆构造带发育晚古生代、早中三叠世地层以及石炭纪蛇绿岩地体和具有岛弧性质的二叠纪—早三叠世中酸性火山岩。三个侵入宗务隆带南侧的海西—印支期花岗岩（246Ma天峻南山花岗岩、238Ma青海湖南山花岗岩和215Ma二郎洞花岗岩）分别与俯冲和后碰撞相关。两期明显的构造变形为印支期造山构造和第三纪陆内构造活动印记,前者以300余千米长的韧性剪切带为代表,后者以大规模指向南的逆冲推覆作用为特征。宗务隆构造带经历了由陆内裂陷、洋盆发育和俯冲—碰撞造山的演化过程,既不同于其南侧的柴北缘构造带也不属于北侧的南祁连造山带,而是一在柴北缘和南祁连造山带共同构建的加里东陆块上发育起来的、具有完整板块旋回的印支期造山带。     

华南鹰扬关构造带的大地构造属性与构造演化过程：基于构造解析的认识

北北东向鹰扬关构造带位于华南板块西南部,其大地构造属性尚存在蛇绿混杂岩、裂谷带与陆内构造变形带之争。笔者等在物质组成与年代学综述的基础之上开展了详细的构造解析,厘定了鹰扬关构造带的大地构造属性和构造演化过程。鹰扬关构造带主体由新元古代中—晚期岛弧型安山岩和玄武岩、裂谷型双峰式火山岩、盖帽碳酸盐岩与泥砂岩等物质组成。不同时代和不同岩性的混杂是新元古代晚期裂谷和伸展构造背景下重力作用的产物。新元古代沉积混杂岩在显生宙经历了广西期、印支晚期与燕山期造山作用的叠加,导致了不同岩块之间往往呈断层接触。广西期（450~415 Ma）造山作用使新元古代沉积混杂岩发育近E—W向紧闭褶皱和逆断层并被花岗岩侵位。印支晚期（227~220 Ma）造山作用导致NNE向鹰扬关构造带的形成,表现为NNE—SSW向褶皱、逆断层与左旋韧性剪切带。燕山期造山作用使鹰扬关构造带中NNE—SSW向断裂发生构造活化,强烈的正断作用和右行走滑控制了白垩纪上叠盆地的发育。综合物质组成、年代学和构造解析证据,鹰扬关构造带不是新元古代或早古生代蛇绿混杂岩,而是印支晚期陆内构造变形带,不具有板块缝合带的大地构造属性。     

江南造山带东段新元古代至早中生代多期造山作用特征

新元古代江南造山带远离晚中生代活动大陆边缘,是研究华南地区新元古代至早中生代多期造山作用的理想对象。文章通过对江南造山带东段沉积建造、岩浆活动、构造变形以及同位素年代学数据的综合分析,总结了其晋宁期、广西期以及印支期造山作用的特征。江南造山带东段在晋宁期经历了南北两侧大洋俯冲和两期碰撞造山作用。新元古代早期(880~860 Ma)双溪坞岛弧与扬子陆块东南缘发生弧-陆碰撞作用,形成淡色花岗岩、高压蓝片岩、NNE向褶皱-逆冲构造以及弧后前陆盆地。新元古代中期(约850 Ma),扬子陆块北缘开始发育由北向南的大洋俯冲。随着俯冲作用的进行,弧后盆地发生关闭,扬子陆块与华夏陆块发生陆-陆碰撞并形成新元古代(820~810Ma)江南造山带,导致近E-W走向褶皱-逆冲构造、韧性变形以及过铝质花岗岩的发育。江南造山带东段在约810Ma开始发生后造山垮塌和裂谷作用,以发育南华纪早期(805~750 Ma)花岗岩、中酸性火山岩、基性岩以及裂谷盆地为特征。江南造山带东段万载—南昌—景德镇—歙县断裂带以南地区卷入了华南广西期造山作用,发育近E-W走向由南向北的逆冲构造(465~450 Ma)、NNE向正花状构造(449~430 Ma)以及后造山近E-W走向韧性走滑剪切带(429~380 Ma)。印支期造山作用导致了NNE向褶皱-逆冲构造和花岗岩的发育,并奠定了江南造山带东段的基本构造面貌。     

山西吕梁山北段岩片法填图新尝试

本文介绍了山西吕梁山北段古老造山带地区运用岩片法填图所取得的主要成果。通过1：25万填图，发现3条重要构造边界，依此划分出3个构造岩片，每个岩片内部都具有二元结构，3个岩片层层叠置，说明了地壳强烈缩短，证明了造山带的存在。而且发生在1850Ma的地质事件是汇聚而不是裂解，吕梁造山使华北陆块真正克拉通化。吕梁造山运动过程中存在两种类型的韧性剪切带，Ⅰ类韧性剪切带是发生在岩片与岩片之间，Ⅱ类韧性剪切带发生在单个岩片的内部，地质图上必须区别对待。