扬子地块北缘晚古生代-早中生代裂谷系统的分布及成因分析

晚二叠世长兴期-早三叠世印度期,在扬子地块的西北缘发育了一系列北西向展布的深水盆地区。根据成因分析证实,它们为伸展背景下形成的裂谷系统或者裂谷盆地群。平面上各裂谷盆地彼此近于平行,与北侧的南秦岭造山带在走向上呈正交和大角度斜交的排列,自西向东依次为开江-梁平裂谷、城口-鄂西裂谷和荆门-当阳裂谷。其中的开江-梁平裂谷东西两侧发现了巨大的天然气田而引起石油勘探家和地质学家的关注。本文对于这些控制油气资源储备的裂谷体系的分布和形成机制进行研究后,认为它们形成于南秦岭洋闭合时的碰撞作用,是南秦岭造山带和扬子地块拼合时同生的巨型"碰撞裂谷系统"。     

碧口群火山岩性质及形成环境

中元古代—新元古代碧口群火山岩系分布在扬子地块北缘、秦岭造山带南侧。碧口群火山岩系具大陆裂谷火山岩特点,形成于大陆裂谷作用构造环境。火山岩系特征为：① 具双峰式火山岩组合,火山岩系由基性火山岩（细碧岩及细碧质凝灰岩）及酸性火山岩（石英角斑岩及石英角斑质凝灰岩）组成。② 基性火山岩包括两个岩浆系列的岩石,即碱性玄武岩浆系列及拉斑玄武岩浆系列。③ 火山岩富集LREE及LIL。微量元素及同位素（SmNd,RbSr）研究表明,基性火山岩形成于相似于洋岛玄武岩源的地幔柱源,酸性火山岩为地壳重熔的产物。扬子地块北缘分布有碧口群、西乡群等中元古代—新元古代大陆火山岩系,表明在这一时期大陆裂谷拉张火山作用发育,成为秦岭地壳的主要增生成壳期。     

裂谷系与含油气盆地

裂谷是分布在宽阔隆起上的地堑、半地堑,像一些狭长的裂缝,裂陷向两侧扩展,始终受边界断裂的控制。国际上研究较多的裂谷系有北美中陆裂谷系,第聂泊一顿涅茨裂谷系、奥斯陆裂谷系、北海裂谷系、贝加尔裂谷系、欧洲新生代裂谷系、瓦林设裂谷系、潘诺盆地构造、北美西部盆—岭构造、中国东部裂谷系、中国山西裂谷系、东非裂谷系、红海—苏伊士湾裂谷系、死海裂谷系、西非中非裂谷系、巴西东部裂谷系以及板块构造与裂谷,裂谷演化,裂谷与地幔的关系,裂谷的构造模式与沉积模式,裂谷动力学,裂谷与地热等等。     

西藏新生代裂谷系成因的探讨

通过区域重力场的三维密度扰动成像和地震层析成像研究,我们确定西藏新生代裂谷系反映为上中地壳低密度带,延深可达到42 km;同时,青藏高原下地壳也有低密度和低地震波速的物质蠕动流。和东非大裂谷等其他裂谷带不同,西藏新生代裂谷通常是多条平行裂谷组成的裂谷系,它的形成机制也是特殊的,可称为陆—陆俯冲型裂谷系。印度板块的陆—陆俯冲造成的正交方向拉张与西藏新生代裂谷系形成密切相关。地震变形空白区和陆—陆俯冲型裂谷带空间分布之间有一定的对应关系,即裂谷带的源头指向地震变形空白区。陆—陆俯冲型裂谷系的发育过程可分为以下四个环节:①陆—陆俯冲造成前沿带的地壳破裂和地震;②地震变形空白区地应力集中;③挤压地应力向俯冲带前方发散并且转化为張应力,造成前沿带正交方向的地壳破裂和地震;④大地震后应力释放,产生的回跳继续使地壳变形,每一次地震都促使裂谷的进一步发育。青藏高原的下地壳物质蠕动流对中上地壳产生的底辟作用,也促进了西藏新生代裂谷系的形成。地壳拆离面前端上中地壳的成倍加厚使温度升高,造成下地壳流向上挤出,从而使上中地壳張裂。特提斯大洋板块俯冲下去的残块在软流圈下沉也使软流圈上涌,也导致下地壳物质蠕动和西藏新生代裂谷系的形成。     

陕西凤太铅-锌矿田海底火山喷流沉积成因探讨

凤太铅-锌矿田位于华北地块和扬子地块间的秦岭古生代陆间裂谷系南部裂谷之中。通过对古构造的研究得知,该区至少从中泥盆世古道岭组形成时,同生沉积构造就持续不断地活动,受古道岭组顶部古剥蚀面控制的铁白云石硅质岩及铅-锌矿体,就是沿同生构造发生的海底火山喷流沉积的产物。除了大量的地质证据之外,文中还应用了微量元素、稀土元素、稳定同位素及矿物、元素分带性的研究成果,为矿床成因提供进一步的佐证。最后,笔者提出该类型铅-锌矿床的成因模式。     

中国东部前寒武纪铅锌矿床的分布及类型特征

中国东部前寒武纪铅锌矿资源分布广泛,目前已探明储量的前寒武纪铅锌矿床有51处,其中超大型矿床1处,特大型矿床3处,大型矿床7处,中型矿床12处,其余为小型。这类矿床主要形成于中新元古代的裂谷系和裂谷系边缘的不同地质构造单元,其分布受构造控制,集中分布于华北陆块北缘东、中、西段元古宙裂谷系和扬子陆块西侧康滇地轴震旦系裂谷带东侧的边缘活动带,并以华北陆块北缘为主;成矿作用总体受火山-沉积-变质作用控制,具层控性;成矿时代有从北向南变新的趋势。根据矿床围岩的不同,可把矿床主要分为VHMS、Sedex、MVT三大类型,其中以Sedex型最为重要,规模也最大。     

北秦岭—南祁连早古生代裂谷造山带火山岩与小洋盆蛇绿岩套特及纬向对比

北秦岭－南祁连位于我国著名巨型纬向造山带的中段,是以寒武－奥陶纪时期为主形成的裂谷造山带,它经历了板内大陆裂谷→陆间裂谷→火山弧→造山带的开合过程。寒武纪拉张形成碱性,拉斑玄武岩系列及小洋盆蛇绿岩套,奥陶纪闭合形成钙碱性与钾玄岩系列中酸性火山岩及火山弧岩套,并见高镁安山岩。南祁连为单裂谷,北秦岭为双裂谷,北秦岭裂谷从东到西,拉张速度和距离变小,闭合速度变大,火山爆发强度及火山岩的酸度,钾量,壳源组分也顺序增大。其拉张距离与红海型相似,而闭合速度近似安第斯型。古地幔以多种类型叠加为特征,曾有过先强烈亏损,后又富集的过程。从大别山－北秦岭－南祁连－柴北缘纬向对比可知．本区的基性与酸性火山岩浆,分别为地幔与地壳部分熔融形成;中性岩主要为基性岩浆AFC作用产物。从东到西,裂谷依次张开,火山喷发时代逐渐变新,拉张速度和距离变大,闭合速度也变大。从而火山岩的碱度变小．蛇绿岩套从无到有。古地幔由DMM 与EMI混源为主,变为DMM与EMⅡ混源为主。     

扬子地块与南秦岭造山带的盆山系统与构造耦合

本文重新厘定了扬子地块西北缘晚古生代至早中生代沉积盆地的原型,在综合分析南秦岭造山带和勉略缝合带形成规律的基础上,对于南秦岭造山带与扬子地块北缘的拼合演化历史以及盆山耦合关系进行了研究。指出在晚二叠世晚期(长兴组沉积上段)和早三叠世早期(飞仙关组沉积下段)发生点式碰撞,在两个不同的大地构造单元之间形成了与碰撞相关的裂谷盆地群(包括开江-梁平裂谷、城口-鄂西裂谷和东部的当阳裂谷等),碰撞裂谷群的持续演化时间为5~6Ma,这一阶段典型的沉积标志为水下早期阶段形成的海相磨拉石层序。至早三叠世的嘉陵江二段沉积时期,两个不同地块的持续拼合导致大巴山和米苍山地区与周缘前陆盆地相关的古冲断带的形成,该阶段在缝合带接触部位发育角度不整合和河流相沉积,扬子地块其余大部仍然是保持连续的海相碳酸盐岩沉积。晚三叠世南秦岭造山带与扬子北缘之间的残余大洋消失,为整体闭合的碰撞后期阶段,沉积了须家河组开始的陆相碎屑岩系,大巴山和米苍山地区进入到了以陆相磨拉石为主的前陆盆地阶段,在扬子北缘形成了神农架-黄陵隆起和米苍山隆起。晚三叠世以后大巴山和米苍山地区进入了比较复杂的后期改造阶段,产生了多期的收缩性构造活动,包括以形成区域性的假整合和小角度不整合为特征的晚侏罗世-早白垩世早期(J₃-K₁)的低幅度活动期;以大巴山和米苍山冲断带的强烈改造为主,形成薄皮冲断构造系统的早白垩世晚期变形和以形成大巴山弧形冲断带和米苍山基底卷入的冲断带为特征的新生代晚期变形。     

华北地台南缘熊耳群火山岩特点及形成的构造背景

熊耳群火山岩系熔岩占绝对优势,具有双峰式特点。在其变质或蚀变过程中,Na_2O、K_2O、CaO等活动组分被带入或带出,在拟定的ATF图上,熊耳群主体为拉斑玄武岩。REE和其他微量元素的特征与大陆裂谷拉斑玄武岩一致。它们形成在早、中元古代陆壳基底上的大陆裂谷发展过程中,该裂谷是秦岭古裂谷系的组成部分。     

对秦岭造山带中南北向构造的新认识

文中论述了扬子克拉通北缘加里东期“三叉”裂谷系存在的依据，重建了秦岭古生代板块构造格局，认为秦岭祚水－山阳以南的南北构造是由于扬子北缘加里东期“三叉”裂谷系的一个被遗弃的近南北向裂陷槽发育形成的。该裂陷槽与秦岭北侧的华北南缘“唐王陵”裂陷古代代分别是发育在秦岭古洋盆南北两侧陆缘上的两个发育程度不同，建造类型各异的近南北向裂陷槽。二者构造线上的一致是秦岭古洋盆关闭后两侧裂陷槽拼合所致。     

中朝陆台北侧褶皱带构造发展的几个问题

中朝与西伯利亚陆台之间的乌拉尔—蒙古—鄂霍茨克褶皱系是古亚洲洋演化的结果。其发展分为两个大的阶段:早期阶段从中元古代起在北部形成蒙古—鄂霍茨克洋,到寒武纪初封闭,形成兴凯褶皱带;晚期阶段从震旦—寒武纪初起在南部形成乌拉尔—蒙古洋,到泥盆纪大洋封闭,形成早及中古生代褶皱带。这就是中朝与西伯利亚陆台边缘褶皱带发育不对称的原因。 乌拉尔—蒙古洋最后封闭的缝合带在内蒙古中部形成中古生代褶皱带。它包括贺根山蛇绿岩带,二道井—查干诺尔混杂体带和它们之间的锡林浩特花岗岩—变质岩带。后者是造山碰撞的中心,上泥盆统法门阶的磨拉石堆积主要沿此带分布。 石炭—二叠纪时,本区广泛兴起裂谷活动。这些裂谷发育在不同的基底之上,多数发生于不同时期构造带的界线上。它们在新增生的年青陆壳上形成,其特征不同于红海或东非型裂谷;其岩浆活动和变形、变质作用使年青陆壳增厚并更加稳固。     

西准噶尔晚古生代残余洋盆消亡时间与构造背景研究

准噶尔西北缘克拉玛依蛇绿岩套及其上覆陆相火山-沉积岩系的研究表明,西准噶尔晚古生代残余洋盆是继承早古生代洋盆发生的,沉积作用基本连续,但同位素年代学研究表现出明显的早古生代和晚古生代两个阶段。残余洋盆的消亡是一个"软碰撞"过程,残余洋盆整体隆升消亡后,经历了329～320Ma、310～295Ma及290Ma三次构造-岩浆事件,爆发三期陆相火山喷发,形成巴塔玛依内山组、哈尔加吾组、卡拉岗组三个陆相火山-沉积岩系,准噶尔西北缘的佳木河组是跨越石炭-早二叠世包括多期火山-沉积作用的产物。晚古生代侵入岩经历了由小型浅成闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩系列向大型深成富碱花岗岩系列的转化,可能是花岗闪长质过渡型地壳向花岗质成熟大陆壳转化的深部作用过程的反映。     

Geotectonic Subdivision and Paleozoic Subduction and Collision Orogeny of East Qinling and Its Adjacent Regions:Evidence from Geochemical Research

The regional lithospheric chemical heterogeneity in-ers that the East Qinling and its adjacent cratonic re-ions,as suggested by some authors,belong to twoeotectonic units,the North China subdomain includinghe North China Craton and its southern continentalhargin(the North Qinling Belt),and the Yangtzeanubdomain comprising the Yangtze Craton and itsorthern continental margin(the South Qinling Belt).In the North Qinling Belt the metamorphosedolcanic rocks and graywackes of the Early Paleozoicanfeng Group south of the Early Proterozoic QinlingGroup show geochemical characteristics resemblinghose of the are volcanies and are graywackes,espectively.The Early Paleozoic granites intruding in hehe Qinling Group also show similar geochemical fea-tures and similar compositional polarities to theare-type granites.The Erlangping Group north ofthe Qinling Group is a volcanic-sedimentary sequenceproduced in an Early Paleozoic back-are basin basedon geochemical evidence.It is therefore believed thatthe North Qinling B     

秦岭-大别新元古代-中生代沉积盆地演化

秦岭-大别造山带处于中央造山带的东部,经历了复杂的构造-沉积历史.在系统分析研究区4个二级和13个三级构造单元岩石地层、化石组合、同位素年代学及构造学等资料的基础上,划分出18个沉积盆地类型,并讨论新元古代-中生代构造-沉积演化:(1)新元古代-早古生代:商丹洋以北的北秦岭为岩浆弧和弧前盆地;南秦岭为陆内裂谷-台盆、台地-陆缘裂谷发育阶段;大别-苏鲁为陆内裂谷-台盆台地发育阶段;(2)晚古生代:北秦岭为海陆交互陆表海;勉略洋于泥盆纪开启;南秦岭为弧后陆棚与台盆台地并存发育阶段;(3)三叠纪:陆陆碰撞造山,全区进入前陆盆地发育阶段;(4)侏罗纪-白垩纪:断陷盆地和压陷盆地发育阶段.      

南秦岭勉略古缝合带非史密斯地层和古海洋新知

南秦岭勉略古缝合带是一个构造混杂岩型非史密斯地层区,由不同时代的原地地层系统和异地地层系统的构造岩片构成。泥盆纪—石炭纪硅质岩的常量元素、稀土元素分析结果指示了勉略小洋盆的存在。区域背景分析表明晚震旦世到早寒武世,南秦岭为扬子板块北部边缘的一部分,中、晚寒武世以后开始分裂形成南秦岭裂陷槽。该海槽于中、晚志留世萎缩但未关闭,泥盆纪又进一步开裂逐渐形成大陆边缘裂谷盆地,晚泥盆世后期到早石炭世早期形成一开放小洋盆。早石炭世后期出现洋壳俯冲,从而转化为活动大陆边缘盆地。该洋盆可能持续到二叠纪,并于印支期最终关闭、碰撞和造山。     

昆仑--秦岭造山系的几个问题

昆仑-秦岭带加里东旋回的洋盆不是从元古代继承下来的．而是由寒武纪裂谷发展而来的，它在志留纪即宣告封闭；昆仑石炭纪一二叠纪海底裂谷带或可能的小洋盆，在晚二叠世前已经消失，三纪时昆仑-秦岭带只有海，而没有洋。因此，印支造山运动并不是洋盆消失后的陆-陆碰撞造山，而是陆-陆叠复造山(大陆壳消减造山)作用。     

甘新蒙北山地区构造格局及演化

甘新蒙北山地区地处天山东段、北山及阿拉善地区 ,为古生代哈萨克斯坦板块、塔里木板块和华北板块交汇地带。可分为 7个二级构造单元 (构造区 )、2 6个三级构造单元 (地块、褶皱带 )。该区构造演化史漫长而复杂。太古宙时期 ,是古陆核形成萌芽阶段 ,古元古代初陆壳开始生成 ,出现薄壳结构的宽广的裂陷活动带 ,到了中、新元古代后期显露出板块构造运动 ,新元古代晚期经历重大热事件———晋宁运动 ,发生陆块间汇聚—碰撞并形成了榴辉岩—花岗岩岩浆带。震旦纪在晋宁期的拼合古陆上再一次裂解 ,经历了板块构造演化史。晚古生代 ,本区主体转入板内构造时期 ,以开合构造为主 ,花岗岩浆活动广泛发育。中、新生代进入板内造山和现今的盆山构造格局时期     

秦岭早古生代沉积作用与构造演化

根据对秦岭及其两侧地台区沉积体系与旋回沉积的分析，认为该区在早古生代总体上处于板块的扩张阶段，其中巨厚的台地碳酸盐岩的广布的远洋沉积是其典型岩相。早奥陶世阿伦尼克中期华北地台南的一度隆升与剥蚀，标志着俯冲作用开始，但未发现加里东期碰撞造山作用的证据。该区晚奥陶世一志留纪大规模的海退主要是全球海平面下降的结果，与碰撞造山人关系不大。     

Tectonic evolution of a composite collision orogen: An overview on the Qinling–Tongbai–Hong'an–Dabie–Sulu orogenic belt in central China

The formation of collisional orogens is a prominent feature in convergent plate margins. It is generally a complex process involving multistage tectonism of compression and extension due to continental subduction and collision. The Paleozoic convergence between the South China Block (SCB) and the North China Block (NCB) is associated with a series of tectonic processes such as oceanic subduction, terrane accretion and continental collision, resulting in the Qinling–Tongbai–Hong'an–Dabie–Sulu orogenic belt. While the arc–continent collision orogeny is significant during the Paleozoic in the Qinling–Tongbai–Hong'an orogens of central China, the continent–continent collision orogeny is prominent during the early Mesozoic in the Dabie–Sulu orogens of east-central China. This article presents an overview of regional geology, geochronology and geochemistry for the composite orogenic belt. The Qinling–Tongbai–Hong'an orogens exhibit the early Paleozoic HP–UHP metamorphism, the Carboniferous HP metamorphism and the Paleozoic arc-type magmatism, but the three tectonothermal events are absent in the Dabie–Sulu orogens. The Triassic UHP metamorphism is prominent in the Dabie–Sulu orogens, but it is absent in the Qinling–Tongbai orogens. The Hong'an orogen records both the HP and UHP metamorphism of Triassic age, and collided continental margins contain both the juvenile and ancient crustal rocks. So do in the Qinling and Tongbai orogens. In contrast, only ancient crustal rocks were involved in the UHP metamorphism in the Dabie–Sulu orogenic belt, without involvement of the juvenile arc crust. On the other hand, the deformed and low-grade metamorphosed accretionary wedge was developed on the passive continental margin during subduction in the late Permian to early Triassic along the northern margin of the Dabie–Sulu orogenic belt, and it was developed on the passive oceanic margin during subduction in the early Paleozoic along the northern margin of the Qinling orogen.Three episodes of arc–continent collision are suggested to occur during the Paleozoic continental convergence between the SCB and NCB. The first episode of arc–continent collision is caused by northward subduction of the North Qinling unit beneath the Erlangping unit, resulting in UHP metamorphism at ca. 480–490 Ma and the accretion of the North Qinling unit to the NCB. The second episode of arc–continent collision is caused by northward subduction of the Prototethyan oceanic crust beneath an Andes-type continental arc, leading to granulite-facies metamorphism at ca. 420–430 Ma and the accretion of the Shangdan arc terrane to the NCB and reworking of the North Qinling, Erlangping and Kuanping units. The third episode of arc–continent collision is caused by northward subduction of the Paleotethyan oceanic crust, resulting in the HP eclogite-facies metamorphism at ca. 310 Ma in the Hong'an orogen and low-P metamorphism in the Qinling–Tongbai orogens as well as crustal accretion to the NCB. The closure of backarc basins is also associated with the arc–continent collision processes, with the possible cause for granulite-facies metamorphism. The massive continental subduction of the SCB beneath the NCB took place in the Triassic with the final continent–continent collision and UHP metamorphism at ca. 225–240 Ma. Therefore, the Qinling–Tongbai–Hong'an–Dabie–Sulu orogenic belt records the development of plate tectonics from oceanic subduction and arc-type magmatism to arc–continent and continent–continent collision.     

北山地区早古生代板块构造特征

位于甘肃省西北边界和内蒙古自治区西端的北山地区,早古生代大地构造单元由塔里木板块东段北缘和北侧贝加尔期分裂出来的旱山微板块组成,其间被石板井-小黄山蛇绿混杂岩带所分隔。在漫长的构造演化进程中发育有蛇绿岩带。同时,经历了大西洋型、安第斯型(?)和西太平洋型大陆边缘的演化阶段,陆壳增厚,地壳成熟度增加,由大洋地壳和过渡型地壳向大陆型地壳转化。晚古生代初,全区进入板内活动时期。