华北克拉通的形成以及早期板块构造

地球上最早的地壳岩石是高钠的花岗质(TTG)岩石,但是否有更老的洋壳存在过、以及陆壳是怎样形成的,涉及到地球动力学几乎所有的问题。其中板块构造是在什么时候开始的,就是个延续了数十年热度不减的前沿科学问题。流行的说法是板块构造始于新元古代,也有一些学者认为在新太古代就已经开始,或者认为自从地球上有了水的记录,就开始有板块构造。在众多的判别板块构造的标志中,蛇绿岩残片和古老的高压变质岩无疑是两个最具影响力的问题。前者可以确定有远古的古老洋壳存在过并成为缝合带中的残片,后者可以指示曾有地表的岩石单元被俯冲到深部,是俯冲、消减与碰撞的岩石学证据。本文在讨论和比较了太古宙绿岩带与蛇绿岩,以及早前寒武纪高温高压(HTHP)麻粒岩/高温—超高温(HT-UHT)麻粒岩与造山带高压变质带之后,认为尚不能作为板块构造的证据。本文还对华北的新太古代末的稳定大陆形成以及古元古代活动带的裂谷-俯冲-碰撞进行了论述。提出华北克拉通在新太古代末的绿岩带-高级区格局可能标志着热体制下有限的横向活动构造,微陆块被火山-沉积岩系焊接,随后发生变质作用和花岗岩化,完成稳定大陆的克拉通化过程。其构造机制可能是适度规模且多发的地幔柱构造控制下小尺度的横向构造运动的机制。华北克拉通的古元古代活动带有与绿岩带-高级区不同的构造样式,表壳岩带状分布,经受了强烈的变形以及中级变质作用,伴随花岗岩的侵入,虽然没有蛇绿岩和高压变质带,但已表现出板块构造的雏形特征。     

玄武岩浆起源和演化的一些基本概念以及对中国东部中-新生代基性火山岩成因的新思路

以全球大地构造为背景讨论了玄武岩浆起源和演化的一些基本概念.这些概念的正确理解有助于合理解释各种环境中火成岩的形成机制,也有助于依据野外岩石组合来判别古构造环境.在此基础上结合已有资料和观察,对中国东部中生代岩石圈减薄及中-新生代基性火山岩成因提出了一些新解释.这些解释与地质观察相吻合,且符合基本的物理学原理.虽然中国东部基性火山活动可称为"板内"火山活动,但它实际上是板块构造的特殊产物.中国东部中生代岩石圈减薄是其下部被改造为软流层的缘故.这种改造是加水"软化"所致.水则源于中国东部地幔过渡带(410～660 km)内古太平洋(或其前身)俯冲板块脱水作用.其将岩石圈底部改造为软流层的过程,实际上就是岩石圈减薄的过程.因为软流层是地幔对流的重要部分,而大陆岩石圈则不直接参与地幔对流.中生代玄武岩具有εNd＜0的特征,说明其源于新近改造而成的软流层,亦即原古老岩石圈之底部.中国大陆北北东-南南西向的海拔梯度突变界线与东-西部重力异常,陆壳厚度变化,以及地幔地震波速变化梯度吻合.因此可将北北东-南南西向梯度线称为"东-西梯度界".该界东-西海拔高差(西部高原与东部丘陵平原),陆壳厚度差异(西部厚而东部薄)和100～150 km的深度范围地幔地震波速差异(西部快而东部慢),均受控于上地幔重力均衡原理.这表明西部高原岩石圈厚度＞150～200 km,而东部丘陵平原岩石圈厚度＜80km."遥远"的西太平洋俯冲带具有自然的地幔楔吸引作用.此吸引作用可引起中国东部"新生"软流层东流.软流层东流必将引起西部高原底部软流层的东向补给(流动).这一过程必然导致东移软流层的减压,即从西部的深源(岩石圈深度＞150～200 km处)到东部的浅源(岩石圈深度～80km处).东移软流层的减压分熔可合理解释具有软流圈地球化学特征(εNd＞0)的新生代中国东部基性火山活动及玄武岩的成因.这些对中国东部中-新生代地质过程的解释,将为更加细致的,以岩石学和地球化学为主的讨论所验证.     

地球接受太阳辐射能量变化对板块构造影响的估算

板块构造理论可以被认为是构造地质学研究的基本模型和框架。传统板块构造理论认为岩石圈板块在软流圈上方随软流圈对流发生运动,软流圈对流所需要的能量则完全由地球内部能量,如重力势能和放射性衰变产生的热能提供。但是近年来的一些研究证明了气候变化会对板块构造活动,如造山带活动产生直接影响。对传统的板块构造所需能量全部由地球内部提供这一观点做出了补充和更新。本文主要从两个方面对外动力作用可能影响板块构造做出分析,一是利用傅里叶分析证明了太阳辐射变化在构造活动,如洋中脊两侧地貌和火山沉积物中均能够留下记录;二是建立了一个简单的平面力学模型,探究洋流同大陆的力学作用会如何影响大陆运动特征。虽然这一模型忽略了很多因素,定量计算的结果本身并不具有很严格的数据绝对意义。但是这一模型的结果可以证明地球所有板块构造活动中释放的能量低于地球系统每年从太阳辐射中接收的能量,而且模型得到的大陆运动特征同现今实际观测下的运动特征存在一致性,洋流向大陆岩石圈传递的能量同地震活动释放的能量处于同一量级,从侧面可以证明洋流可能对板块构造产生了较大的影响。     

长江中下游地区下蜀黄土成因研究的回顾

为了进一步认识下蜀黄土的成因及其在我国东部环境演为研究中的意义，回顾了20世纪30年代以来下蜀黄土研究的主要成果，系统地评述了下蜀黄土的风成说、水成说和多成因说。下蜀黄土的成因，从营力的先后及主交看，风成应是第一位的。因此，在利用下蜀黄土保存的古环境信息研究我国东部变化时，应慎重选择剖面，以获得良好的结果。     

秦岭造山带基本组成与结构及其构造演化

秦岭造山带主要由三大套构造岩石地层单元组成，经历了三个主要演化阶段：1．前寒武纪古老基底形成演化阶段，2．主造山期（Pt3—T2）板块构造演化阶段，3．中新生代陆内构造演化阶段。在早中元古代以扩张构造体制占主导，形成裂谷与小洋盆兼杂并存的基本构造格局，经10—8亿年晋宁期从扩张垂向加积增生构造体制为主向以侧向增生为主的板块构造体制的过渡，于晚元古代中晚期开始进入板块构造演化阶段。在晚古生代早期由于东古特提斯洋的形成，扬子板块北缘沿秦岭南部扩张打开，形成华北板块、扬子板块及其间的秦岭微板块，沿商丹和勉略二缝合带自南向北俯冲消减碰撞，于中三叠世最后全面陆陆碰撞造山，而后又发生了强烈陆内造山作用，终成今日之秦岭山脉面貌。现今的秦岭造山带岩石圈结构是一正在调整演化中的具流变学分层的“立交桥式”三维结构，上部地壳呈多层逆冲推覆迭置的不对称扇形几何学模式，岩石圈中部则是成水平状流变层，而深部地幔则是最新调整的近南北向的地球物理异常状态与结构，形成从下到上构造方向近乎正交的圈层非耦合关系。     

中国板块构造与盐类矿产

中国大陆的华北、塔里木、准噶尔－兴安、华南及甘青藏等五大板块发展过程中于地块边缘活动带、陆间裂谷、陆内裂谷等场所生成的含盐盆地，沉积了各时期（Ｏ、Ｃ、Ｔ、Ｊ－Ｅ和Ｑ）盐类矿床。通过分析对比认为，甘青藏板块兰坪－思茅拗陷带（Ｊ２－Ｅ１、Ｑ），塔里木板块（Ｃ、Ｋ－Ｅ、Ｑ），华北板块（Ｏ２），华南板块（Ｔ１－２）为成钾有利地带，中国东部众多的Ｋ－Ｅ红层盆地中成钾条件较差     

浅议油气生成理论

石油地质理论的发展,推动勘探实践的进步,重大理论的突破,必将引起石油工业的飞跃。现代石油地质学是建立在纯有机成因之上,面对油气资源有可能＂枯竭＂的今天,已显得无能为力,而勘探实践也已提出了许多有机说无法解释的问题。无机成油说很早已有学者提出。它与有机成油学说不仅思维方式不同,而且对形成油气的时、空,油气源认识不同。无机成油说将引起油气勘探方法、思维方式的改进。树立油气生成多元论观点,将促进石油工业的发展。     

再探青藏高原十大关键地学科学问题——《地质学报》百年华诞纪念

本文重新审视了青藏高原的关键科学问题,为解决板块构造理论的"登陆"难题提供新的线索,为理解板块汇聚边界的大陆岩石圈演化及其能源资源、地质灾害和全球环境效应提供新的思路.本文探讨了青藏高原如下十大关键地学问题:①印度大陆北漂模型;②印度-亚洲初始碰撞时限;③青藏高原的古特提斯造山作用;④古近纪喜马拉雅造山带的地壳缩短;⑤...     

湖南及邻区志留纪兰多弗里世鲁丹期至埃隆期岩相古地理及加里东期板块构造演化

湖南兰多弗里世鲁丹期岩相古地理格局以桃江—白马山—苗儿山一线为界,其南东为华夏洋壳板块兰多弗里统鲁丹阶周家溪组陆屑浊积深水盆地相,陆屑来自更南东的湘中南褶皱山地;其北西为扬子陆壳板块兰多弗里统鲁丹阶龙马溪组沉积洋盆,南东后缘是上陆棚相,北西前缘是下陆棚相,陆屑都由南东湘中南褶皱山地提供。至兰多弗里世埃隆期岩相古地理发生巨变：龙马溪组顶部Coronograptus cyphus笔石带末即大约440.8±1.2 Ma时,发生华夏洋壳板块向扬子陆壳板块俯冲碰撞事件,华夏洋壳板块周家溪组本身褶皱造山为华夏褶皱山地,华夏洋壳板块洋盆关闭。同时华夏洋壳板块以A型俯冲形式下插到扬子陆壳板块之下,并使扬子陆壳板块南东前缘崛起形成加里东期雪峰造山带。后者将扬子陆壳板块南东前缘牵引、挠曲和凹陷成华夏洋壳板块弧后前陆盆地,小河坝组是该弧后前陆盆地的沉积盖层,陆屑都由南东的雪峰造山带提供。该弧后前陆盆地沉积了三角洲相—滨海相的小河坝组,向北东、北西和南西方向相变为台地相石牛栏组,再向北西陕南紫阳相变为盆地相斑鸠关组。小河坝组两次采集的重砂样均出现蓝闪石,它是蓝闪石片岩标志矿物,蓝闪石片岩是确认加里东期华夏洋壳板块与扬子陆壳板块俯冲碰撞及形成雪峰造山带的判别标志。     

西藏成煤大地构造基本特征——西藏板块构造及其演化

西藏是介于古代南北大陆板块之间的过渡地带,自石炭纪以来,依次经历了前特提斯洋→古特提斯洋→特提斯洋的兴衰变迁过程:金沙江、怒江、雅鲁藏布三条缝合线分别是不同地史时期南北大陆坂块的分界线。本文总结了西藏板块构造的基本特征,论述了板块构造对西藏成煤条件的控制作用,认为西藏板块构造的特殊演化经历,是造成西藏各成煤期含煤性普遍不好的主要根源。指出昌都板片成煤条件相对较好,是西藏的主要找煤远景区。