北秦岭新元古代北北西向碰撞造山带存在的可能性及两侧陆块的汇聚与裂解

在北秦岭北西一北西西向显生宙造山带核部鉴别出与其斜交的北西向古构造带,可能为被改造了的北北西向新元古代造山带的残迹.强烈的区域变形(959～889Ma)和变质特别是高压变质(996～750Ma)以及S→I→A型花岗岩演化(959～725Ma)揭示,该造山带可能经历了同碰撞、晚碰撞到碰撞后伸展的碰撞造山旋回.由此推测,在该区新元古代时期可能发生了陆块的汇聚与裂解;当时造山带的原始方位及两侧汇聚陆块的边界可能是北北西向,汇聚方向可能是北东东向.     

秦岭造山带中两条新元古代岩浆岩带

秦岭造山带中的新元古代岩浆岩带分为南、北两带,北带主要发育于秦岭岩群分布区,由新元古代早期花岗质岩石组成,由于受到强烈变质、变形,构成了NW向花岗片麻岩体群。岩石总体化学特征反映一种挤压性的动力学背景,其形成时代集中在95 5～84 4 Ma。南带分布于陡岭岩群分布区、南秦岭及“勉略构造带”以南的汉南一带,由双峰式火山岩、基性辉长岩侵入体及板内花岗质侵入岩组成。与北带花岗质岩石所受到的强烈变质、变形形成鲜明对比,除邻近构造带的岩体外,它们变质、变形程度较弱,以弱片麻状至块状构造为主,形成时代介于810～710 Ma之间,反映大陆地壳处于减薄的伸展机制。这条岩浆岩带的发育,显示秦岭造山带南部曾存在一条新元古代中期裂谷带,它是劳伦、澳大利亚和塔里木—扬子等大陆初始裂解的产物,也是古太平洋形成的前兆。     

五台山晚太古代碰撞造山带构造演化

应用构造－岩性－事件法将五台山碰撞造山带划分为３个构造片体;弧前混杂岩带,古岛弧系和弧后混杂岩带。提出该造山带构造演化５个阶段：洋盆扩张阶段（〉２６００Ｍａ）;南部洋盆向微陆块下俯冲－－微陆块转化为岛弧阶段（２６００￣２５００Ｍａ）;弧前碰撞－弧后消减阶段（２５５０￣２５００Ｍａ）;陆一陆碰撞阶段,伸展作用阶段（２５０￣２４００Ｍａ）。     

中国中部年轻造山带内的新元古代重大地质事件及年代框架

７０年代至８０年代中国一批学者致力于台区的新元古界研究,将震旦纪冰川活动和古生物研究提高到了一个新的水平,并发表过大量论著。９０年代以来由于对大别、苏鲁超高压带研究的深入,在年轻造山带内发现众多的新元古时期热构造事件的年代学信息,从而引起新的思考,即...     

秦岭造山带是印支碰撞造山带吗?

国内外一些学者认为秦岭是一个印支碰撞造山带.但迄今为止,秦岭尚未发现三叠纪或古生代延续到三叠纪的洋盆存在的任何痕迹.秦岭泥盆系-三叠系为滨、浅海相沉积,没有远洋沉积,更没有镁铁质和超镁铁质岩石及与之密切相关的放射虫硅质岩组成的蛇绿岩套.泥盆系与下伏地质体之间有一个清楚的区域性角度不整合.商丹断裂并不是印支期,而是加里东期的板块缝合带;其两侧,中朝板块南缘和扬子板块北缘均有十分清楚的加里东造山作用的记录.沉积于扬子板块北缘的中上泥盆统刘岭群的放射性铅同位素组成与北秦岭相近,碎屑锆石年龄谱系亦证明其物质主要来自中朝板块南缘的北秦岭造山带.所谓勉略印支缝合带中的勉略和三里岗蛇绿混杂岩中的镁铁质岩,同位素测年均为元古代之产物,后者又被南华系-震旦系沉积覆盖.所谓勉略缝合带,实为一区域性大断裂带.早古生代,其北侧属扬子板块北部被动边缘;南侧为扬子板块核心部分的扬子准地台(小克拉通).所以,秦岭的印支造山作用,并不是洋盆消失后的陆陆碰撞造山作用,而是海盆消失后的中朝与扬子2个小陆块间逆冲-叠覆造山作用.作为秦岭东延的大别山超高压变质带被认为是秦岭印支碰撞造山的重要证据之一,但大别山超高压变质岩是在造山作用过程中动态超高压条件下形成的,仅用简单的静岩压力来计算其形成深度,显然是不符合实际情况的.野外地质观察、构造地质学、变质岩石学、同位素地质学、地球化学、地球物理学以及物理实验等方面的实际资料和研究结果均说明超高压变质作用并不是在上地幔而是在地壳内进行的.南秦岭-大别山的地壳构造层次,上地壳自上而下依次为:未变质的沉积岩层、绿帘-蓝片岩层、高压变质岩层、超高压变质岩层;下地壳为未卷入超高压变质作用的麻粒岩相-高角闪岩相变质杂岩.含柯石英的超高压单位只是位于上地壳下部的厚约10～12km的席状构造岩片.初步认为上地壳这一从低压到高压再到超高压的构造系统,是印支造山期间,南秦岭-大别山的上地壳以下地壳顶部为主剪切滑动面,多层次剪切作用造成的.上地壳下部的超高压变质岩,则可能是强烈剪切引起的频繁地震的震源区瞬时超高压作用的结果.     

五台山新太古代碰撞造山带的形成及构造岩片划分

经构造-岩性-事件法的详细填图,将五台山花岗绿岩带划分为庄旺-银厂、太平沟-岩头、高凡和北台-朱家坊四个构造岩片.通过对各岩片的构造岩石组合、岩石地球化学、变形变质作用和同位素年龄的综合研究,认为五台山地区新太古代碰撞造山带具有洋壳俯冲、陆-陆碰撞造山的特点.新太古代晚期的地质事件序列为:(1)2 600~2 560 Ma:首先在恒山、阜平两侧的大陆活动边缘沉积了富铝泥砂质岩;主伸展期形成了庄旺-银厂和北台-朱家坊岩片中的金岗库岩组大洋拉斑玄武岩;(2)2 560~2 530 Ma:大洋消减转化为岛弧环境,形成以太平沟-岩头岩片为主体的岛弧钙碱性玄武岩,石佛、北台、光明寺等钠质花岗岩体侵位,高凡浊积岩形成;(3)2 530~2 510 Ma:主碰撞造山事件产生一系列紧闭褶皱、冲断构造,导致各岩片相互叠置、陆-陆碰撞,峨口、王家会钙碱性花岗岩侵位,绿片岩相-角闪岩相变质;(4)2 510~2 500 Ma:碰撞造山后纵向伸展作用,各岩片抬升,高凡浊积岩整体向南滑移,形成高凡岩片.     

秦岭造山带勉略缝合带构造变形与造山过程

秦岭晚古生代以来造山过程中的构造变形研究对建立华北板块与华南板块之间的最终拼合过程尤为重要。为此，选择勉略带进行了详细的野外调查，对其物质组成，几何学结构，变形序列，运动学和动力学作了系统解剖，认为：勉略带是有一定宽度，由一定实体组成的蛇构造混杂岩带，它包括不同时代，不同构造背景，不同起源的一系列构造岩片，如：基底岩片组，洋壳岩片组，岛弧岩片组，碰撞构造沉积楔形体，大陆边缘岩片组，它们被一系列的北倾南冲的断裂分割。勉略带到－高川段的北倾南冲逆冲断裂和勉略带北部南倾北冲的逆冲断裂组合成为现今不对称的正花状几何学结构，但勉略带的北界状元碑断裂和南界 到－略阳断裂走滑特征明显。结合勉略带邻区的构造特征，分别对带内重要断裂及岩片的构造解析表明，除主造山的大地构造演化阶段外，可将勉略带构造变形序列及演化历程总体归纳为三大阶段：俯冲变形阶段，主造山碰撞变形阶段的陆内造山调整变形阶段，并对不同变表阶段的时限，变形特征，运动学和动力学分别作了描述；最后针对该区复杂的楔入，挤出（逃逸）走滑，逆冲过程，提出了一个统一的动力学演化模式。     

中国中央造山系秦岭造山带伏牛山构造花岗岩带的地质学与地貌学意义

大陆地壳尤其是造山带的一个重要的标志性特征就是广泛分布有花岗岩类岩石，花岗岩又被称作为地球发展历史中地壳演化的标准建造。位于中国中央造山系秦岭造山带东段的河南伏牛山构造花岗岩带以构造岩浆组合为思路可分解为俯冲型、碰撞型、陆内型和A型；在时代上可厘定为吕梁、晋宁、加里东、燕山4期。从构造演化历史上可划分出前造山、主造山和后造山3个阶段。伏牛山花岗岩地貌景观表现出与造山运动的亲缘关系和构造发展阶段的专属性，显示出构造花岗岩带地貌景观的多样性特征。     

北秦岭新元古代花岗岩类成因与构造环境的地球化学研究

花岗岩类地球化学特征和区域地质事件的综合分析结果表明,蔡凹岩体和黄柏峪岩体形成于活动陆缘或古岛孤环境,与古秦岭洋板块向北秦岭俯冲消减作用有关,属于Ⅰ型花岗岩,源岩来自于地幔派生物质;而德河岩体的形成可能是在板块俯冲作用早期,活动陆缘受板块俯冲作用的动力学影响,陆壳物质剪切改造所诱发岩浆的产物,属S型花岗岩,其源岩为陆壳碎屑物质。多种证据证明,北秦岭至少自新元古代就开始运行板块构造运动体制。     

秦岭造山带中-新元古代(早期)地质演化

秦岭造山带是位于中国大陆中部并夹持于华北与扬子陆块之间的大陆造山带,是加里东期至印支期的碰撞造山带。对前加里东期演化虽然亦积累了不少资料,但认识上存在较大分歧。本文着重介绍秦岭造山带自中元古代晚期武关裂谷的打开(1243Ma±46Ma),中元古代末期松树沟洋盆的形成(1084Ma±73Ma～1030Ma±46Ma)以及新元古代早期同造山期花岗岩的侵入(960～840Ma)等自1.25Ga至0.84Ga期间的一系列热-构造事件,反映扬子大陆边缘前加里东期曾经历过一次“威尔逊构造旋回”,表明该区存在中—新元古代造山带的地质记录。但这次造山作用不是华北与扬子大陆的汇聚,而是曾属于扬子大陆边缘的“北秦岭变质地体”与其南的扬子大陆的一次汇聚过程。     

秦岭造山带北缘的斜向碰撞与汇聚因子

秦岭北缘洛南—栾川断裂带是华北板块南缘与秦岭造山带汇聚-拼合带,具有SW→NE向俯冲兼左旋走滑的性质,并构成叠瓦状构造和双重构造的组合样式。秦岭北缘不同性质的构造组成有规律的图案,其展布方位和运动学方式与板块汇聚的动力学特征极为吻合。变形分析结果表明,区内变形岩石主要是中上地壳的产物,岩石有限应变的三轴比为:X∶Y∶Z=8.86∶4.32∶1,应变椭球体为扁椭球状。汇聚因子是:在洛南地区板块汇聚方向为22°,汇聚方向与板块边界的夹角为73°;在栾川地区板块汇聚方向为31°,汇聚方向与板块边界的夹角为82°,显示出秦岭造山带与华北板块南缘的碰撞和拼合具有典型的斜向汇聚特征。     

The Jiangnan orogenic belt between the Yangtze and Cathaysia blocks for Neoproterozoic context

In recent years, more high quality zircon U-Pb ages have been obtained from Neoproterozoic strata in the South China continental block. A refined chronostratigraphic framework is being set up on these data. A basis of the high quality chronostratigraphic system is fundamental for global Precambrian study and strata correlation. Our recent geological studies focus on systematic SHRIMP zircon dating. We will refine the chronostratigraphic framework of the Neoproterozoic and the start time of the cover beds of the Shuangqiaoshan Group basing on the new SHRIMP zircon ages from the volcanic ash beds in the Hengyong and Anlelin formations. Accordingly, we will also discuss Neoproterozoic tectonostratigraphy in South China     

北秦岭四方台基性-超基性杂岩锆石 LA-ICP-MS年代学研究

四方台杂岩体是北秦岭沿商-丹带出露的基性-超基性杂岩体中最大的一个,出露面积约40 km2,由超基性-基性-中性岩石组成,侵入到丹凤群中。对四方台杂岩体中辉长岩锆石进行LA-ICP-MS微区定年研究,获得岩体的成岩时代为460±29 Ma。获得的32个测点可明显地分为400~500 Ma、700~900 Ma、1 800~2 600 Ma和2 700~2 918 Ma这4个时段,可能分别代表了北秦岭造山带不同地质时期的构造-岩浆事件的时代信息。其中400~500Ma与北秦岭地区表现强烈的加里东运动时限一致,而700~900 Ma则可能与830~740 Ma中国中西部地区响应积极的、造成Rodinia超大陆裂解的地幔柱活动有关。     

天水地区北秦岭造山带花岗岩地球化学及构造环境探讨

在区域地质调查及综合研究的基础上,通过详细的岩石学、接触关系、同位素年龄及地球化学特征研究,对位于天水南部地区的晚加里东期百花岩体、熊山沟岩体,早华力西期党川岩体、火炎山岩体的地球化学特征及形成的构造环境进行了讨论.百花岩体岩石化学低钾(K2O/Na2O=0.13～0.91)、低铝(A/CNK=0.74～0.78),微量元素相对富集Cr、Ni、Y、Rb、Sr,贫Nb、Zr,稀土元素丰度较低(∑REE=107.71 × 10-6～191.13×10-6);熊山沟岩体早期岩石化学成分低钾(K2O/Na2O:0.33～0.42),晚期岩石相对富集钾(K2O/Na2O=1.01～1.43),微量元素富集Th、Hf、Nb、Zr等元素.晚加里东期岩体的共同特点是岩石属拉斑-钙碱性系列,稀土元素以富集轻稀土元素、无铕负异常或铕负异常不明显为主要特征,氧同位素值较低(δ18O: 3.32‰),岩石具Ⅰ型花岗岩的特征.熊山沟岩体物质来源于下地壳,百花岩体形成于岛弧构造环境.党川岩体富集SiO2(SiO2=72.29%～73.40%)、K2O(K2O/Na2O=0.86～2.01)、Al2O3(A/CNK=1.05～1.20);火炎山岩体岩石总体SiO2含量较低(平均69.70%),但K2O(K2O/Na2O=1.14～1.88)、Fe2O3 FeO、MgO较高.早华力西期岩体的共同特征是岩石具钾玄质系列岩石地球化学特征,为过铝质岩石(A/CNK>1.0),相对富集大离子亲石元素Ba、zr、Rb、Sm、Ta及Rb、Ba、Th、Nb等,稀土元素丰度较高,轻稀土元素富集,铕亏损强烈,铕负异常明显,δEu值较低(δ Eu=0.36～0.61),(87Sr/86Sr)0大于0.7070,氧同位素δ18O较高(δ18O= 8.89‰～ 11.08‰),物源为上地壳物质,属壳源花岗岩类,岩石具S型花岗岩的特征,形成于后碰撞构造环境或后造山构造环境.     

The Hanshan gold deposit in the Caledonian North Qilian orogenic belt, NW China

The recently discovered Hanshan gold deposit in northern Gansu Province, northwestern China, is hosted by a WNW-striking shear zone in Ordovician andesite and basalt. Mineralization consists of surface to near-surface oxidized ore (the yellow sandy gossan type) and three types of primary ore, i.e. early-stage quartz-sericite-pyrite ores in stockworks, early-stage disseminated ore, and the most important late-stage quartz ± calcite-sulfide veins. The ore system is characterized by variable degrees of potassic and silicic alteration. Late-stage gold-related fluid inclusions have homogenization temperatures between 170 to 310 °C, with a peak around 260 °C and low salinities. The ore fluids had high contents of CO₂, CH₄, and N₂. Sulfur isotope measurements of −1.9 to +1.7 per mil for hydrothermal pyrites could be consistent with a hydrothermal fluid source from the mantle, but the oxygen and carbon isotope data from calcite and quartz suggest mixing between mantle and crustal fluid sources. K-Ar ages for hydrothermal sericite from ore zones are 213.9 ± 3.1 and 224.4 ± 3.2 Ma. Due to the arid Cenozoic climate, a yellow gold-bearing gossan developed, which consists of jarosite, gypsum, and relict quartz. It could be a widespread and useful prospecting guide for gold in northwestern China. Received: 1 February 1999 / Accepted: 1 August 1999     

秦岭石人山岩块的构造岩石学特征及其意义

通过对石人山岩块进行系统的矿物学、岩石学特征分析,总结出在洛南—栾川断裂带的影响下,该岩块的变质-变形特征,并阐述其变化规律。石人山岩块的南部边缘发育有一套混合岩带,褶皱强烈,基性岩条带十分清晰。岩石的变质程度由南向北逐渐变浅,从低角闪岩相和角闪岩相的片岩到片麻岩,再到花岗岩,暗色矿物逐渐减少,与花岗岩呈过渡关系;由南向北,随着远离断裂带,岩石结构由碎裂结构向变晶结构—变余结构变化;岩石构造由片状构造向片麻状构造—变余构造变化,变质程度总体是由强变弱、连续的渐变过程;石英的重结晶型式和边界形态、长石变形情况显示:洛南—栾川断裂带和石人山岩块岩石的变质温度范围在300～550℃,属中高温条件;由于后期构造作用的影响,出现温度的非协调现象;动态重结晶石英颗粒边界的分维数为1.332～1.243,从洛南—栾川断裂带往北,随着远离断裂带,呈减小趋势;应变速率值为6.75577×10-16～1.81072×10-16,属于中应变速率条件,并且越靠近断裂带应变速率越大,远离断裂带应变速率逐渐减小。     

秦岭岩群中两类斜长角闪岩的性质和时代及其地质意义

在北秦岭造山带核部秦岭岩群内发育两类不同产状的斜长角闪岩.一类与秦岭岩群中的大理岩紧密共生,呈规模较大的似层状或较小块体产于大理岩内,另一类则呈密集岩墙群型式侵入于秦岭岩群南段二云母石英片岩中.不同的产出状态表明两类斜长角闪岩的成因和时代存在显著差异,也具有不同的地质构造意义.地球化学上,两类不同产状的斜长角闪岩的原岩皆为玄武岩质的.侵入秦岭岩群二云母石英片岩中的斜长角闪岩墙群形成于板内拉张环境,SHRIMP锆石U-Pb测年揭示该类斜长角闪岩形成于晚奥陶世(449±11Ma),Sr-Nd同位素特征显示其岩浆源区为亏损地幔源区,40Ar/39Ar热年代学研究显示该类斜长角闪岩的角闪岩相变质作用发生于石炭纪末期(301.3±6.4Ma).地球化学和Sr-Nd同位素特征显示与秦岭岩群大理岩共生的似层状或块状斜长角闪岩的形成环境与侵入云母石英片岩中的斜长角闪岩墙群的存在显著差异,其形成于洋岛(OIB)或海山环境.40Ar/39Ar热年代学研究显示该类斜长角闪岩于晚二叠世(258.1±5.7Ma)发生了角闪岩相变质作用.不同性质、形成和变质时代、相似的变质作用等特点表明,秦岭岩群中的两类角闪岩分属不同性质的构造块体,秦岭岩群高级变地质地体可能是一个构造拼合地体.斜长角闪岩岩墙为晚奥陶世(449±11Ma)侵入秦岭岩群云英片岩中的基性岩墙群,是北秦岭晚加里东期后造山期热收缩而致的地壳伸展或岩圈拆离减薄的产物.与秦岭岩群大理岩共生的斜长角闪岩则可能是洋隆体的基性喷出岩+碳酸盐岩帽组合,是中二叠世(312～260Ma)期间构造移置而来的外来块体.     

秦岭造山带与渭河地堑地电结构研究

秦岭造山带作为典型的陆内复合造山带,发生过强烈的构造变形,与北部的渭河地堑形成独具特色的盆山构造体系,目前其深部结构状态与盆山耦合响应缺乏深层动力学过程的理解,为此以跨越秦岭造山带、渭河地堑布设一条170 km的大地电磁测深剖面,通过宽频带和长周期大地电磁观测,构建秦岭造山带和渭河地堑深部地电结构,研究结果表明:1)秦岭造山带存在多重叠置的巨厚岩石圈,南秦岭与北秦岭地壳尺度存在明显的结构化差异; 2)扬子地块向北楔入到南秦岭岩石圈地幔中,南、北秦岭之间在上地幔存在低阻条带痕迹表明了楔入作用的前缘位置; 3)渭河地堑存在巨厚的沉积盖层,厚度由南向北逐渐减薄,由南侧的7~8 km减到北侧的3~4 km。渭河地堑下地壳至上地幔区域分布的两个低阻块体表明其岩石圈存在明显的电性差异,这种差异性的存在表征了华北地块南向挤压作用背景下软流圈上涌的贡献。     

北秦岭造山带翠华山黑云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地球化学特征

秦岭翠华山水湫池地区分布的黑云母花岗岩是陕西翠华山国家山崩地质公园的崩塌母岩,目前还未见对其系统地开展年代学、地球化学研究。本文在野外调查的基础上,对翠华山水湫池地区分布的黑云母花岗岩首次进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、Lu-Hf同位素及全岩地球化学分析,获得锆石U-Pb加权平均年龄为149.4Ma±1.1 Ma,时代属于晚侏罗世;结合前人的研究成果资料,翠华山复式岩体可能存在～227 Ma、～150 Ma、～119 Ma三期岩浆侵位活动;全岩地球化学分析具有高硅(w(SiO₂)=69.83%～75.31%)、富钾(w(K₂O)=2.71%～5.23%)、弱过铝质(A/CNK=1.00～1.07)特征,属于高钾钙碱性-钾玄岩Ⅰ型花岗岩;其轻、重稀土分馏明显(w(LREE)/w(HREE)=10.09～67.50),富集LILE(K、La、Pb、Sr)、亏损HFSE(Ta、Nb、P、Ti),Eu呈弱负异常—轻微正异常,且显示高Sr低Y花岗岩特征;锆石Hf同位素分析得出ε_Hf(t)=-4.6～-1.4,T_...     

秦岭—大别陆内造山带构造特征及抽拉构造造山模式

秦岭造山带是横贯我国中部著名的大陆造山带,是大陆构造中典型的陆内造山带。这种类型的造山带没有经历洋壳俯冲形成的那种主缝合带性质的造山带;也不是华北与扬子"板块"相互作用形成的对接或碰撞造山带;更不是所谓的复合型造山带。从秦岭造山带的组成、不同深度的结构特征、立交桥构造、盆-山转换中的结构样式、商丹带与勉略带的构造特征以及中央造山系(秦岭)中独特的南北向构造,深入讨论这些特征在秦岭造山带中的非板块构造属性;综合分析这些资料的基础上,建立了秦岭陆内造山带形成的抽拉-逆冲岩片构造(抽拉构造)模式。