天山与阴山─燕山造山带的深部结构和地震

天山与阴山-燕山是中国北部两个重要山系,它们几乎位于同一纬度。天山造山带是一个著名的地震活动带,而阴山-燕山断隆带历史上不但没有大地震发生,小地震也不多见,是一个地震空白区。这两个造山带地震活动性的差异与它们在时、空域中的构造环境相联系：中国的西部处于强烈的挤压环境,而东部为一伸展与走滑环境。天山造山带是中、新生代造山带,目前构造活动水平较高;而阴山-燕山造山带新生代以来已经成为东北稳定块体的一部分,其构造活动的鼎盛期已经过去,目前构造活动水平较低。地震的孕育、发生与深部构造环境密切相关。天山地震带的地壳内部,发育壳内高导层与低速层,地壳结构复杂;阴山-燕山造山带下面没有发现壳内高导层与低速层,整个地壳结构比较简单。壳内低速层、高导层的存在表明地质构造活动强烈,是地震带的重要标志之一,也是地震孕育、发生的深部动力学条件。     

天山与阴山─燕山造山带的深部结构和地震

天山与阴山-燕山是中国北部两个重要山系,它们几乎位于同一纬度。天山造山带是一个著名的地震活动带,而阴山-燕山断隆带历史上不但没有大地震发生,小地震也不多见,是一个地震空白区。这两个造山带地震活动性的差异与它们在时、空域中的构造环境相联系：中国的西部处于强烈的挤压环境,而东部为一伸展与走滑环境。天山造山带是中、新生代造山带,目前构造活动水平较高;而阴山-燕山造山带新生代以来已经成为东北稳定块体的一部分,其构造活动的鼎盛期已经过去,目前构造活动水平较低。地震的孕育、发生与深部构造环境密切相关。天山地震带的地壳内部,发育壳内高导层与低速层,地壳结构复杂;阴山-燕山造山带下面没有发现壳内高导层与低速层,整个地壳结构比较简单。壳内低速层、高导层的存在表明地质构造活动强烈,是地震带的重要标志之一,也是地震孕育、发生的深部动力学条件。     

阴山—燕山造山带的“开合”历史

阴山-燕山造山带位于华北地块的北缘,呈EW向展布,西起狼山,东至渤海湾北部,被郯庐断裂带所切,东西长1 400余 km,南北宽60～280 km.北部边界较规则、醒目,如乌拉特后旗-白云鄂博-化德-赤峰深大断裂;南部边界甚为复杂,山前断裂众多.构造岩浆活动强度由北而南递减,构造形式向南也渐趋和缓(葛肖虹,1989).     

华北燕山造山带结构要素组合

采用造山带结构要素组合的概念,对华北燕山造山带进行了研究。燕山造山带各演化阶段的结构要素组合特征如下：前造山和初始造山幕(J1),早侏罗世早期为前造山伸展构造,结构要素组合有：三又式裂谷带、板内型玄武岩、含煤建造;早侏罗世晚期为初始造山收缩构造,结构要素组合有：向北倾伏的褶曲与逆冲、九龙山组类磨拉石建造,硬绿泥石一十字石一蓝晶石为标志的低温、中一高压变质带。早期造山幕(J2),中侏罗世早期为同造山伸展构造,结构要素组合有：岩石圈上隆伸展有关的火山盆地及可能的同期侵入岩,火山岩线型分布;中侏罗世晚期为收缩构造,有关的结构要素组合为：逆冲推覆和褶曲变形、磨拉石建造、同构造侵入体和角闪岩相变质岩。峰期造山幕(J3),晚侏罗世早期同构造伸展构造,结构要素组合有：岩石圈上隆伸展有关的火山盆地与同期侵入岩,火山岩面型分布,火成岩组合中出现高压粗面岩类,较大量的流纹岩;晚侏罗世晚期收缩构造有关结构要素组合为：逆冲推覆和褶曲变形、磨拉石建造、同构造侵入体和角闪岩相变质岩,侵入岩中出现高压正长岩类。早白垩世早期(K1^1)晚造山幕有关的结构要素组合为：收缩变形分布较局限,湖相沉积建造替代磨拉石建造,侵入岩组合中出现过碱性石英正长岩,大晶洞构造的花岗岩及科马提质辉长岩等。早白垩世晚期(K1^2)后造山幕伸展有关的结构要素组合为：正断层、变质核杂岩、双峰式岩墙辟、典型的过碱性花岗岩和含煤建造。     

燕山造山带深地震反射剖面启动探测研究

板块构造本质的刚性定义,认为变形只发生在板块的边缘,板块内部不会也不可能发生与板缘相当的造山带[1].     

中国东部燕山期火成岩构造组合与造山——深部过程

中国东部燕山期火成岩构造组合可识别出两种类型,大多数的火成人有类似于安第斯和美国西部的大陆边缘弧的岩石学与地球化学性质;南岭地区则发育海西型黑云母、二云母和白云母花岗岩组合。沿岩浆构造带可识别出３个火成岩段。按岩浆－－构造事件序列,北、中、南段分别为反时针、顺时针和反时针＋顺时针的ｐＴｔ轨迹。在中段,玄武岩岩浆底侵作用发生于陆壳增厚之后,即顺时针ｐＴｔ轨迹的造山－－深部过程被认为是钾玄岩组合占优势     

当前造山带研究的一些进展与启示

八十年代以来，造山带研究领域内不断发现新的构造类型，造山带的成因机制复杂多样，很难用一种模式，一种机制予以阐明，造山带的深部结构在时间上，空间上具有动态性质，随着造山过程的进行而不断演化，当前正处于新一代地质理论诞生的前夜，我国地质工作者应立足于中国独特的地质构造，从系统的角度，演化的角度，以多学科联合的方式，探索并创立具有中国特色的地质理论。     

燕山造山带侏罗—白垩纪岩浆活动与构造序列的关系初探

根据地质接触关系和同位素年龄资料，划分出燕山造山带从早侏罗世到早白垩时期的五个岩浆活动阶段，并讨论了其与构造变形序列的关系。第一阶段的代表是早侏罗世玄武岩（和安粗岩）；而第二阶段以罗世中性火山岩和闪长岩－石英二长岩／花岗闪长岩－花岗岩侵入岩组合为标志；第三阶段表现为晚侏罗世酸性火山岩和闪长岩－石英二长岩－正长岩－花岗岩侵入岩组合的活动。早白垩世时期发育有两次岩浆活动阶段，较早的阶段（第四阶段）以安粗岩和流纹岩以及闪长岩－石英二长岩－正长岩－碱性正长岩－花岗岩侵入岩组合为标志，而后一个阶段（第五阶段）以120Ma以后发育的小规模火山岩和花岗岩－碱性花岗岩组合为标志。其中，第二，三岩浆活动阶段分别早于燕山造山带在中，晚侏罗世末的两次主造山幕发生的时代，所以燕山地区主造山幕的P－T－t演化为逆时针轨主迷。同时，第五阶段岩浆活动对应于造山后崩塌阶段。本文归纳的燕山造山带侏罗－白垩纪造山过程演化模式为：玄武岩底侵，地壳物质熔形成安粗岩和流纹岩岩浆→地壳被加热并弱化→推覆构造发育，地壳增厚→造山后崩塌和碱性花岗岩形成。     

燕山式板内造山带基本特征与动力学探讨

板内造山带的基本特征是前期已经固结的岩石圈重新活化。前期地壳基底的复活对后期构造的控制和造山期新生的构造对前期地壳的改造是板内造山作用的两大特征。燕山地区元古宙东西向基底断裂带在中生代的复活控制了区域盖层的构造,表现为沿古断裂的斜滑作用形成的正花状和负花状构造对中生代盖层沉积盆地及其构造的控制,形成盆缘逆冲断层;在基底和盖层中形成羽列式断层及大型Ｓ Ｃ 式排列的褶皱和断裂组合。其中的逆冲推覆构造也与发育于板缘的不同,主要为基底卷入型。幔源热活动导致强烈的岩浆活动和地壳被加热、软化,从而诱发变形是造山期新生的特点。燕山的纬向构造被ＮＮＥ向太行山构造带所叠加,以及许多以变质核杂岩和岩浆底辟为代表的垂向构造穿插其中,组成了燕山式板内造山带的主要构造格局。地球内部物质的垂向调整,幔源物质和热流的上升是板内造山带的主因。重力和地球自转引起的切向力是形成板内造山带表层构造的不可忽视的力源     

燕山造山带构造变形格局研究及相关问题

燕山造山带具有极其复杂的地质结构构造，其复杂性在现有公开出版的地质图件中未能有效地反映出来。从事地学研究的科研人员，以公开出版的地质图件为基础所衍生的相关分析图件和由此作出的结论与野外实际地质情况往往相去甚远。本文作者近年来所做基础地质调查成果显示，基础地质调查成果的缺陷成为制约国家地学科研发展的严重障碍。影响基础地质调查成果质量提高的原因很多，但较为重要的是国家对基础地学科研资金的政策性投入存在问题。     

燕山造山带中生代火山喷发及岩浆演化

燕山造山带是中国东部中生代火山活动最强烈的地区之一,火山喷发主要有早侏罗世南大岭阶段、晚侏罗世髫髻山阶段、早白垩世东岭台阶段和东狼沟阶段。多阶段火山喷发可分为早侏罗世近EW向喷发带、晚侏罗世NE向喷发带和早白垩世NNE向喷发带。火山—沉积盆地主要有早侏罗世继承性坳陷盆地、晚侏罗世继承性断陷盆地、早白垩世新生性上叠式断陷盆地。火山喷发主要有南大岭阶段夏威夷型喷发、髫髻山阶段斯特朗博利型喷发、东岭台阶段普林尼型喷发3种类型。岩浆成分变化规律为：早侏罗世南大岭阶段以基性岩浆为主, 晚侏罗世髫髻山阶段中性岩浆规模大, 早白垩世东岭台阶段酸性岩浆活动强烈。     

中国中—东部的燕山运动和两种燕山造山带

郯城—庐江断裂曾是古特提斯洋域中的转换断层，其西是分开了扬子克拉通与华北克拉通的秦岭—大别洋，其东是分开了苏皖地块与胶辽克拉通的苏鲁洋。秦岭—大别洋于印支运动时闭合，使中国-东南亚次大陆出现，郯庐断裂成为新形成的拼合次大陆的边缘剪切带。苏鲁洋在印支运动时部分地消减过，但并未闭合。侏罗纪—早白垩世时，苏皖地块随苏鲁洋的消减向北漂移，并因北东东向断层的左行剪切作用而向西运移即向中国东南亚次大陆汇聚。     

残余壳根与"三明治"结构——燕山造山带中段地壳结构的主要特征

摘要昌黎一承德一达莱诺尔宽角反射／折射地震剖面完成于1985年,呈NW向横过燕山造山带中段,部分测段与2002年实施的120km深反射地震剖面重合。为获得区域深部构造背景并在与反射地震剖面交互解释基础上,对该剖面的4炮原始资料进行了处理、解释,获得了一个厚35-38km,局部残余壳根,夹有低速层的“三明治”式的地壳结构模型。该结构样式明显不同于板缘俯冲／碰撞造山带常见的楔入（挤入）样式,也区别于澳大利亚Alice Spring造山带的厚皮变形样式,在世界陆内造山带中独具特色。燕山造山带的地壳结构模型暗示该区保持着中生代区域收缩变形形成的地壳结构基本格架,下地壳和Moho的特征显示了后期区域性伸展作用的影响。     

燕山板内造山带中段中生代构造格局与构造演化

燕山板内造山带中段中生代构造格局由近东西向丰宁-隆化断裂、古北口-平泉断裂和密云-喜峰口-青龙断裂及马兰峪背斜组成.丰宁-隆化断裂为由北向南的低角度逆冲断层经后期改造而形成.古北口-平泉断裂系由柳河-承德县断层、乌龙矶-小料北沟断层、寿王坟-大杖子-下杖子断层组成的断裂系统,在剖面上呈正花状构造,具右行斜压性质,活动时代为148～132Ma.密云-喜峰口-青龙断裂为一右行走滑断裂.马兰峪背斜不具有变质核杂岩的构造组合特征,深部岩浆活动主导的、基底薄弱带控制的断块差异隆升可能是其形成的重要机制.三叠系砾岩中的砾石绝大多数具再生砾石特征,主要来自石炭系-二叠系,其中火山岩砾石的年代(240～248Ma)表明其沉积时间应明显小于240Ma.下板城盆地北部及西部王家店-小梁后盆地原所谓的早侏罗世南大岭组火山岩的时代分别为161 Ma和126～127Ma.因此,原标志印支期变形的角度不整合的时代已被否定,印支运动构造表现需重新认识.     

燕山板内造山带中段中生代构造格局与构造演化

燕山板内造山带中段中生代构造格局由近东西向丰宁-隆化断裂、古北口-平泉断裂和密云-喜峰口-青龙断裂及马兰峪背斜组成.丰宁-隆化断裂为由北向南的低角度逆冲断层经后期改造而形成.古北口-平泉断裂系由柳河-承德县断层、乌龙矶-小料北沟断层、寿王坟-大杖子-下杖子断层组成的断裂系统,在剖面上呈正花状构造,具右行斜压性质,活动时代为148～132Ma.密云-喜峰口-青龙断裂为一右行走滑断裂.马兰峪背斜不具有变质核杂岩的构造组合特征,深部岩浆活动主导的、基底薄弱带控制的断块差异隆升可能是其形成的重要机制.三叠系砾岩中的砾石绝大多数具再生砾石特征,主要来自石炭系-二叠系,其中火山岩砾石的年代(240～248Ma)表明其沉积时间应明显小于240Ma.下板城盆地北部及西部王家店-小梁后盆地原所谓的早侏罗世南大岭组火山岩的时代分别为161 Ma和126～127Ma.因此,原标志印支期变形的角度不整合的时代已被否定,印支运动构造表现需重新认识.     

当前造山带研究的一些进展与启示

八十年代以来．造山带研究领域内不断发现新的构造类型，造山带的成因机制复杂多样．很难用一种模式、一种机制予以阐明。造山带的深部结构在时间上、空间上具有动态性质，随着造山过程的进行而不断演化．当前正处于新一代地质理论诞生的前夜．我国地质工作者应立足于中国独特的地质构造，从系统的角度、演化的角度，以多学科联合的方式，探索并创立具有中国特色的地质理论．     

燕山陆内造山作用的深部制约因素

中生代燕山陆内造山带是在克拉通软弱带上发育起来的。陆内造山作用受到深部条件的制约是与陆缘造山的主要区别。深部制约表现在:(1)继承性的构造活动;(2)断块的差异升降;(3)主动裂谷盆地演化;(4)岩石圈剧烈的构造变动。其中,岩石圈剧烈的构造变动和主动裂谷盆地演化直接受制于上地幔的影响,而断块差异升降是深部作用的间接反映。继承性的构造活动贯穿于燕山运动各个时期,其表现形式可以不同。这些深部影响因素随着时间是有变化的,存在交叉叠置,但是构造-岩浆活动的深度总的来说趋于越来越浅。与其他陆缘、陆间造山带对比,可以看到深部热体制调整在燕山陆内造山作用中是最重要的因素。陆内造山作用是上部地壳对岩石圈不同深度层次剧烈变动的响应,地壳以及岩石圈的加厚和随后的变薄是其实质性的构造过程,不仅导致岩石的变形,而且也引起了山脉的隆升。     

燕山板内造山带中生代逆冲构造样式及形成过程

逆冲推覆构造是燕山板内造山带的重要构造形迹之一,我们曾对其总体特征进行了研究并同前陆褶冲带逆冲推覆构造作了比较。      

燕山造山带燕山期构造叠加及其大地构造背景

广泛的岩浆活动和强烈的构造变形是中国东部燕山期造山作用的两个主要特征。火成岩的空间展布,特别是同构造侵入杂岩体和火山岩盆地的展布与同期变形带的走向(和构造指向)具有很强相关性。本文通过火成岩构造组合、构造形迹及岩浆-构造事件序列等的共同约束,讨论华北地区燕山板内造山带造山过程中的构造叠加、构造应力场转换及其形成的大地构造背景。研究认为,燕山地区发育的“花边状”的褶皱和被褶皱的逆冲推覆带等,是多幕挤压变形叠加的记录。早侏罗世晚期(J31 )、中侏罗世晚期(J32 )、晚侏罗世中期(J23 )、晚侏罗世晚期(J33 )和早白垩世早期(K11 )5期不同方向展布的火成岩对应方向不同的收缩构造,提出早白垩世早期(K11 )本区可能存在区域北西向挤压构造及该期华北地区总体仍处于收缩构造环境的认识。华北燕山造山带是在蒙古—鄂霍茨克构造带,上扬(斯克)—楚科奇(斯克) (Verkhoyano-Chukotsk)造山带,伊泽奈崎(Izanagi)洋俯冲带和特提斯洋俯冲带4个边界会聚大背景中形成和演化的。     

燕山造山带东段辽西地区的薄皮逆冲推覆构造

通过在辽西地区进行的野外地质调查并结合地震剖面资料的构造解释,对辽西地区边冲推覆构造进行了研究。研究认为,辽西地区逆冲推覆构造主要由凌源一建平一北票、牛营子一郭家店和汤神庙等三条逆掩断层及属于它们上盘的许多大型飞来峰所组成。①凌建一建平一北票过掩断层平面展布上,该断裂延伸较长,并呈之字状弯曲。为脆性断层,靠近基底岩系显示韧性特点,属中浅层次构造变形,属于卷入基底的逆冲断层。北西盘太古宙岩系均向南东道掩在下盘的珠罗纪地层之上,估计其最小推覆距离可达10kin。②郭家店一牛营子逆掩断层及其推覆体该道冲断…