史密斯地层与非史密斯地层

国际地层指南中指出, 地层学应扩展为包括对构成地壳的所有岩石体的描述.所有各类岩石(沉积的、火成的、变质的、固结的和非固结的) 都属于地层学和地层分类的总体研究范畴.传统地层学主要针对沉积成因地层, 虽然拓展包括了一部分火山喷出岩, 如熔岩类、火山碎屑岩和火山灰等层状火山岩, 其形成的力学机制基本上是重力机制, 即向地心方向受重力作用逐渐累积.本文将重力机制下形成的地层及其适度扩展物(如沉积变质和沉积火山岩类) 称之为史密斯地层.现代地层学概念中, 形成地层的力学机制不仅仅是重力, 而且包括了热力(如蛇绿岩)、机械力或构造力(如混杂岩、构造岩等).非重力机制或非沉积成因的地层, 亦都有时空顺序, 其顺序服从各自的力学机制和成因, 但不服从史密斯地层的叠覆律; 这些非重力机制形成的地层不属于史密斯地层学的范畴, 本文称之为非史密斯地层.造山带混杂岩区主要依据构造力作用机制不同, 其非史密斯地层形成方式可区分为俯冲刮削拼贴式、俯冲折返拼贴式和仰冲推覆式等.      

北阿尔金拉配泉米兰群片麻岩及其中两期基性岩墙群LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

北阿尔金拉配泉北侧米兰群混合角闪斜长片麻岩被2期基性岩墙群(辉绿玢岩和棕闪煌斑岩)侵位。本次分别对三者进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素侧年。混合岩化角闪斜长片麻岩中锆石结晶年龄为2007Ma±25Ma,结合西北地区2.0Ga左右广泛的构造-热事件,可能与Columbia超大陆汇聚有关。辉绿玢岩和棕闪煌斑岩的年龄结构相似,锆石较老年龄组分分别为1962～2093Ma和1804～2038Ma,系在侵位时从围岩(混合角闪斜长片麻岩)中捕获的锆石的年龄;最年轻的年龄组分(79～94Ma)代表基性岩墙群的侵位时间,与阿尔金北缘断裂伸展活动有关;古生代年龄(288～504Ma)为岩墙群上侵过程中同化混染北阿尔金蛇绿混杂岩带部分岩石的年龄。     

西昆仑及邻区区域构造演化的碎屑锆石裂变径迹年龄记录

通过对西昆仑北部山前的碎屑锆石裂变径迹年代学分析,将年龄划分为8个峰值区间:P1—4.7Ma以来;P2—13～9Ma;P3—24～18Ma;P4—47～33Ma;P5—79～57Ma;P6—131～103Ma;P7—185～180Ma;P8—267～235Ma,各峰值分布受阶段性抬升剥露和热事件共同影响。P8与P5主要受热事件控制,P6、P4、P3、P2、P1主要和抬升剥露有关,P7主控因素不明显。裂变径迹年龄峰值与西昆仑及邻区发生的一系列重大构造事件的时限吻合,并伴随强烈的区域性断裂活动,指示裂变径迹年龄峰值记录了西昆仑及邻区构造演化的重大事件;其中,晚白垩世以来喜马拉雅东、西构造结抬升具有相似性,反映了青藏高原自印度板块与欧亚大陆碰撞以来经历了相似的阶段性抬升。柯克亚连续沉积剖面显示西昆仑及邻区4.7Ma以来开始最后一次大规模抬升,并指示上新世以来西昆仑及邻区的径迹年龄储备表现出由多样性向一致性、由无规律向年轻化的发展趋势,暗示4.7Ma以来的抬升具整体抬升性质;3.6Ma为抬升的转折点,表现为抬升剥露速率加快、基底开始大规模出露地表,西昆仑山对南边的水流形成障碍。     

青藏高原中新世构造岩相古地理

系统分析青藏高原新生代中新世50余个沉积盆地的类型、构造背景、岩石地层序列,对青藏高原中新世构造岩相古地理演化特征进行分析和探讨。中新世,青藏高原海相沉积已经全面退出,全部转为陆相沉积,约23Ma时高原及周边不整合面广布,标志高原整体隆升。塔里木、柴达木及西宁-兰州、羌塘、可可西里等地区主体表现为大面积的构造压陷湖盆沉积。约17.2Ma左右,阿尔金山显著隆升,使柴达木盆地西叉沟一带再无生物礁灰岩出现,且在盆地西部出现了短暂的沉积间断。这一时期,柴达木盆地西部开始进入湖退期,而东南部则快速湖进;同时,大约17.7Ma索尔库里山间盆地初始凹陷形成。另外,高原腹地五道梁-沱沱河盆地受南部唐古拉山的挤压抬升,在16Ma左右结束了五道梁组的沉积,在可可西里—唢呐湖一带则再次凹陷接受唢呐湖组沉积,形成高原腹地的大型压陷湖盆。13～10Ma期间,藏南南北向断陷盆地的形成,是高原隆升到足够高度开始垮塌的标志;约8Ma以来,高原东北部几乎所有湖盆均进入湖退期,普遍出现冲积扇、辫状河和水下扇砂砾岩堆积。     

札达盆地碎屑裂变径迹揭示的盆山耦合过程

札达盆地是中新世9.5 Ma以来发育的新生代沉积盆地.沉积厚度、砾石成分和古流向分析显示札达盆地新生代沉积的物源主要来自盆地北部的阿伊拉日居山系.札达盆地系列样品碎屑锆石裂变径迹年龄结构显示存在两个明显的峰值年龄区间, 分别为12.6~15.3 Ma(P1峰值年龄)与19.8~22.2 Ma(P2峰值年龄).锆石裂变径迹年龄的滞后时间(lag time)与沉积时代对比分析显示, P1和P2峰值年龄为快速冷却事件的静态峰, 与北部阿伊拉日居地区基岩U-Pb年代研究揭示的热事件时间具有良好的可对比性.因此, 札达盆地碎屑裂变径迹年龄两个峰值年龄区间记录了源区阿伊拉日居的两次构造事件, 可能对应于喀喇昆仑断裂在中新世的两次强烈的构造活动.综合碎屑锆石、磷灰石裂变径迹年龄信息, 估算源区在32.6~9.5 Ma之间的平均冷却速率是15.4 ℃/Ma, 上新世末期—第四纪(3.6~1.4 Ma)之间再次发生了一次快速的隆升剥露事件.札达盆地中新生代沉积地层碎屑裂变径迹热年代学结构与喀喇昆仑断裂东南段阿伊拉日居的热事件年龄格局吻合, 从碎屑裂变径迹年代学角度揭示了造山带地区的盆山耦合过程.      

新疆哈尔里克早石炭世A型花岗岩的岩石成因及构造意义

对出露在哈尔里克山西段小白杨沟-南山口一带的早石炭世花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,结果为331.3±1.9 Ma,属早石炭世晚期。其岩石组合为碱长花岗岩、碱性花岗岩,暗色矿物以黑云母为主,见钠质角闪石,具富碱、贫钙镁和低铝铁的特征,微量元素明显富集Rb、Th、K等大离子亲石元素和Zr、Hf等高场强元素而强烈亏损Ba、Sr、Eu等元素,10000 Ga/Al值变化于2.93~3.80之间,表明该碱性花岗岩属于典型的A型花岗岩,具板内花岗岩特征,并非前人认为的岛弧花岗岩,其正εNd（t）值（+5.66~+6.12）和年轻的Nd模式年龄（T_DM2=0.60~0.62 Ga）显示岩浆来源于新生年轻地壳。从本次1:50000区调研究成果看,博格达自早石炭世开始伸展,早石炭世晚期进入闭合阶段,哈儿里克山早石炭世晚期岩体应处于博格达裂谷晚期阶段,并非前人所说的后碰撞和岛弧环境。      

印支运动在昆仑地区的表现特征

对昆仑地区的构造运动,人们谈论得最多的是加里东运动,面对最终形成昆仑褶皱山系的印支运动很少进行讨论。关于昆仑地区印支运动的存在是一个不容置疑的事实。首先它造成了亚洲最长的山脉昆仑山系的形成,其次与它紧相连其南的世界著名的巴颜喀拉地槽的关闭。     

剑川-兰坪盆地古近纪沉积-构造变革及其区域构造意义

滇西新生代兰坪盆地和剑川盆地分别位于哀牢山–红河断裂带两侧,青藏高原东构造结内,其沉积过程和构造变形对青藏高原东南缘的构造演化有重要的启示意义。通过对这两个盆地古近纪沉积和构造过程的研究,我们发现兰坪盆地和剑川盆地及邻区的构造变形分为三期:始新世早期的强烈挤压变形、始新世中晚期的伸展变形、渐新世的走滑变形。始新世早期的挤压变形主要表现为兰坪地区的褶皱–冲断系统、哀牢山-红河断裂的逆冲活动和剑川盆地的宽缓褶皱。沉积方面,古新统勐野井组(E_1m)较为稳定的细粒滨湖相沉积转变为始新统宝相寺组(E_2b)较粗的具有前陆盆地性质的河流相沉积,特别是宝相寺组底部发育的一套快速堆积的磨拉石建造,可能是对始新世强烈挤压环境下的沉积响应。始新世中晚期伸展变形体现在盆地的构造环境由早期的挤压环境变为伸展环境和该时期大量富钾岩体和岩脉的侵入,沉积学上,下始新统宝相寺组的河流相转变为中始新统金丝厂组(E_2j)具有快速堆积磨拉石特征的曲流河沉积,极可能是对构造体制变革的沉积响应。渐新世的走滑变形则体现在渐新统的缺失和哀牢山–红河断裂的早期左行走滑。因此,我们认为剑川–兰坪地区在始新世中期和渐新世均发生了显著的运动学转换,这一认识也得到了始新世中期兰坪和剑川盆地物源明显变化的支持。结合青藏高原东南部始新世中晚期岩浆的活动,渐新世大型剪切带(崇山剪切带、高黎贡剪切带)的强烈走滑和保山块体的旋转,我们推测青藏高原东南缘古近纪的构造演化为古新世-始新世早期的挤压、始新世中晚期的伸展、渐新世的转换压缩。     

蛇绿混杂岩就位机制及其大地构造意义新解:基于残余洋盆型蛇绿混杂岩构造解析的启示

蛇绿岩代表了古洋壳的残余,通常被作为识别古汇聚板块边界的重要标志之一.但是,通过对西准噶尔造山带和松潘-甘孜造山带内出露的蛇绿混杂岩的大比例尺填图和构造解析,揭示出并非所有的蛇绿混杂岩带都具有缝合带的大地构造意义.综合前人研究结果,将蛇绿混杂岩划分为缝合带型和非缝合带型2种类型.非缝合带型蛇绿混杂岩带的分布与残余洋盆在闭合过程中的构造过程密切相关.在残余洋盆被巨厚层的碎屑岩填充之后,作为残余盆地基底的大洋岩石圈物质在区域挤压应力作用下,可通过多种形式构造就位于上覆碎屑沉积地层之中,形成具有弥散性分布特点的残余洋盆型蛇绿混杂岩系统.而缝合带型蛇绿混杂岩的就位过程可划分为3种方式,分别是俯冲就位、仰冲就位和碰撞就位.这些不同类型的蛇绿混杂岩带在板块汇聚后的再造山过程中,早期的构造变形会被叠加改造甚至导致蛇绿混杂岩的重新就位,使其分布形式复杂化.因此,正确识别和厘定不同构造过程形成的蛇绿混杂岩带及其对应的大地构造背景,对研究洋陆转换过程和造山带的演化至关重要.     

桐柏造山带东段结晶基底杂岩中的大型A型背形及其构造背景

通过对桐柏山东段广水－孝子店一带桐柏杂岩及红安群的构造解析，提出桐柏杂岩中发育－北西－南东走向并向南东倾伏的大型Ａ型背形．利用变形矿物变质温压计估算其形成温度为５３０～６９０℃，压力为０．５２～０．６２ＧＰａ，相当于１８～２２ｋｍ深的中地壳流动壳层．据Ａ型背形不同部位物质运动特点分析，其形成很可能是古元古代晚期华北古板块与杨子古板块碰撞对接造成桐柏杂岩向南东方向侧向挤出的结果