国外新构造研究进展述评

过去10多年间,新构造学的研究前沿集中在地表过程和地壳过程相互作用的理论模型和实际观察方面。文中从造山带构造、地表侵蚀过程和气候的相互作用,大陆裂谷带中裂谷段的相互作用,横向水系和夷平面等4个方面介绍了国外的最新研究进展并给予评述。作者认为:在地球动力学模型中包括了地表过程是认识造山带和裂开边缘发育的明显进步;横向水系和夷平面成因的地貌学经典概念依然具有生命力     

苏皖地块构造演化、苏鲁造山带形成及其耦合的盆地发育

郯庐断裂带一度是古特提斯洋域中的转换断层,其东的苏皖地块和胶辽克拉通分别是曾经独立于扬子克拉通和华北克拉通之外的构造单元。苏皖地块原属中朝构造域,因中元古代时苏鲁洋的张开而向南漂移,震旦纪起归入华南构造域。受北东东-近东西向的江南断裂和江绍断裂右行走滑活动控制,苏皖地块及怀玉地块在石炭纪末-三叠纪时脱离华南构造域,成为古特提斯洋域中的中间地块。中国东部地区东亚燕山期山系的形成受两个地球动力学系统制约:一是苏鲁洋的消减及闭合后苏皖地块与胶辽克拉通的碰撞,二是江南断裂和江绍断裂的先剪后压,苏皖地块与拼合了的扬子-华北克拉通间发生斜向会聚和剪切造山,怀玉地块仰冲超叠在苏皖地块上。分5个阶段(印支期消减,早-中侏罗世斜向会聚,晚侏罗-早白垩世消减,早白垩世碰撞和燕山造山带坍塌)叙述了中生代造山作用的表现和特点,探讨了与各阶段造山作用耦合的盆地类型和时空分布。因燕山造山带的坍塌而燕山运动构建的“盆”“山”关系解脱,中国东部第三纪的伸展盆地直接叠加在燕山造山带的坍塌裂谷上。     

大别山北缘深部结构的高精度重磁电震解析

大别山北缘位于大别造山带与华北陆块会聚地带,其深部精细结构还存在一些争议问题.根据近年来在研究区域内采集的地球物理数据,通过OMEGA、OASIS和FUGRO-LCT等多个重磁电震软件处理,获得了深部信息丰富的多种地球物理属性图像.本文从中选取了2条平行的电法和地震剖面,辅以高精度重磁数据,揭示了大别山北缘深部地质结构总体呈现华北陆块南向俯冲、北淮阳构造带向北逆冲的特征,并可清楚地识别大别山北缘造山带、肥南山前坳陷带和肥北斜坡带.其特征分别如下:①大别山北缘造山带,地震反射杂乱,电性高阻大于2000Ωm,以磨子潭-晓天断裂为界分为北大别杂岩带和北淮阳构造带,主要由大别群、卢镇关杂岩和佛子岭群组成,沿舒城-信阳断裂逆冲于中、下侏罗统之上,浅部发育北倾的金寨-龙门冲滑覆断裂.②肥南山前坳陷带,上部为中、新生界,呈现中低阻特征,地震反射界面清楚,断面波明显;下部为华北型前中生界沉积岩(上部可能残存古生界),电性特征为低阻(5~50 Ωm),地震反射较连续,内部反射弱.以六安断裂为界分为舒城凹陷和肥中断裂带,其北侧边界为肥中断裂.③肥北斜坡带,上部主要为侏罗系,呈现中低阻、水平层状地震反射特征;下部主要为霍邱群,电性为高阻,地震反射杂乱;中间为华北型前中生界沉积岩,向北逐渐减薄、直至缺失.上述认识将为华北陆块南向俯冲、南北板块碰撞缝合线和油气资源勘查等研究提供深部地质约束.     

Neoproterozoic crustal evolution in Southern Chad: Pan-African ocean basin closing, arc accretion and late- to post-orogenic granitic intrusion

In the Lake Léré region, southern Chad, Neoproterozoic terrains are distributed in four lithostructural groups that reveal the geotectonic evolution of a part of the Pan-African orogenic domain. The first group includes basaltic volcanic rocks and fine-grained detrital sedimentary rocks of pre-tectonic basins that were emplaced in an extensional regime, close to a volcanic arc. The second and third groups include calc-alkaline gabbroic intrusions emplaced at an upper crustal level and a midcrustal tonalite, respectively, that are interpreted to be the roots of an active margin volcanic arc. These first three groups experienced WNW to ESE compression, and may belong to a fore-arc basic—volcanic arc—back-arc basin system that was accreted eastward to the Palaeoproterozoic Adamaoua-Yadé Block. The fourth group includes post-tectonic granite plutons invading the older groups. This paper documents the accretion processes in the southern margin of the Saharan Metacraton.     

大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩中锆石Lu-Hf同位素研究

对大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩进行了锆石Lu-Hf同位素分析,结果为原岩来源提供了制约,表明扬子陆块在Rodinia超大陆裂解时的裂谷岩浆活动中发生了显著的陆壳生长.对这些锆石的不同区域进行的U-Pb和Lu-Hf同位素分析和比较表明,不同成因的锆石在^206Pb/^238U年龄、初始Hf同位素组成、Th/U及Lu/Hf比值等方面具有明显的差异.与年龄较老的岩浆核部和幔部相比,年轻的变质增生边具有低的Th/U和Lu/Hf比值但高的εHf（t）值.不同成因锆石的Th/U和Lu/Hf比值存在着正相关性,表明变质作用对锆石的U-Th-Pb和Lu-Hf同位素体系有着相似的影响.高级变质作用有时能够引起岩浆锆石增生边^176Hf/^177Hf比值的显著升高,导致变质新生颗粒或增生边类似于新生地壳的高εHf（t）值假象.对榴辉岩和片麻岩锆石核部的分析发现,镁铁质和长英质原岩在大约750 Ma左右形成一个双峰式火山岩套,另外包含少量的年龄约为2.15 Ga的陆壳.初始Hf同位素组成可分成两组：第一组具有正的εHf（t）值,为5.9±0.9～12.9±0.7;第二组εHf（t）值在零左右,为-4.3±0.5～2.3±0.3.正的εHf（t）值与较年轻的模式年龄相对应,负的εHf（t）值与古元古代模式年龄相对应.前者表明,在扬子陆块北缘裂谷岩浆作用将亏损地幔物质加入到大陆地壳中,同时在新元古代中期的裂谷构造带中存在同时期的壳-幔相互作用.因此,在扬子陆块北缘新元古代中期裂谷岩浆活动中,既有新生地壳生长和即时再造,也有古老地壳再造.     

西昆仑穆呼锰矿床地质特征、控矿因素及成矿模式

穆呼锰矿床位于西昆仑造山带玛尔坎苏锰矿带东段,研究程度相对薄弱。穆呼锰矿床的含矿地层为上石炭统喀拉阿特河组,自下而上可分为角砾灰岩、钙质杂砂岩和含炭质泥灰岩3个岩性段,具有完整的海侵层序特征,反映了由逐步断陷到稳定沉积的盆地演化过程。锰矿层赋存于第三岩性段炭质泥灰岩中,矿石矿物主要为化学组分纯净的泥晶菱锰矿。根据详细的矿相学观察并综合前人研究成果,笔者认为菱锰矿是初始沉淀的锰（氢）氧化物与有机质通过成岩反应形成的。这种成矿机制需要3个基本条件：丰富的锰质来源、氧化还原分层的海水和有机质的大量埋藏。在穆呼一带,有利于满足以上条件的主要控矿因素包括：伸展拉张的构造背景、强烈的海底热液活动、海侵事件和温暖潮湿的古气候。笔者根据w（Ba）-w（P₂O₅）图解并结合区域对比分析,初步认为穆呼锰矿床的成矿模式可能属于最小含氧量带扩张型。     

台北盆地构造特征及形成机制探讨

台北盆地位于台湾造山带的北部,它的形成有其特殊的机制而不同于一般意义上由于造山带的垮塌直接导致的盆地。钻井、地震勘探等资料表明,控制盆地形成的山脚断层并不是一条完整的正断层,而是由 3个段落组成,每个段落控制 1个沉积中心,彼此之间没有沟通。山脚断层各段落的活动性并不相同,向NE方向随时间逐渐增强,目前最为活动的段落集中在中段和北段,南段已不活动。台北盆地并不是一个孤立发育的盆地,是与金山断层东南的大屯火山群同时陷落的,具有一致的地球物理场背景、沉降规模以及正断层活动,广义的台北盆地从沉降范围和机制上还应该包括金山断层以南的大屯火山群。盆地周围发育了一系列的火山 (群),由于盆地的发育是紧随这些火山主要活动之后的,盆地的形成与周围火成活动有着必然联系,一些地球物理资料和盆地内的构造发育及沉积迁移特征表明,台北盆地的发育是深部岩浆体的冷却收缩所致。台北盆地深部存在与大屯火山群深部相通的岩浆体,岩浆体的冷却由南向北迁移     

How many sutures in the southern Central Asian Orogenic Belt：Insights from East Xinjiang-West Gansu（NW China）？

How ophiolitic mèlanges can be defined as sutures is controversial with regard to accretionary orogenesis and continental growth.The Chinese Altay,East junggar,Tianshan,and Beishan belts of the southern Central Asian Orogenic Belt（CAOB） in Northwest China,offer a special natural laboratory to resolve this puzzle.In the Chinese Altay,the Erqis unit consists of ophiolitic melanges and coherent assemblages,forming a Paleozoic accretionary complex.At least two ophiolitic melanges（Armantai,and Kelameili） in East Junggar,characterized by imbricated ophiolitic melanges,Nb-enriched basalts,adakitic rocks and volcanic rocks,belong to a Devonian-Carboniferous intra-oceanic island arc with some Paleozoic ophiolites,superimposed by Permian arc volcanism.In the Tianshan,ophiolitic melanges like Kanggurtag,North Tianshan,and South Tianshan occur as part of some Paleozoic accretionary complexes related to amalgamation of arc terranes.In the Beishan there are also several ophiolitic melanges,including the Hongshishan,Xingxingxia-Shibangjing,Hongliuhe-Xichangjing,and Liuyuan ophiolitic units.Most ophiolitic melanges in the study area are characterized by ultramafic,mafic and other components,which are juxtaposed,or even emplaced as lenses and knockers in a matrix of some coherent units.The tectonic settings of various components are different,and some adjacent units in the same melange show contrasting different tectonic settings.The formation ages of these various components are in a wide spectrum,varying from Neoproterozoic to Permian.Therefore we cannot assume that these ophiolitic melanges always form in linear sutures as a result of the closure of specific oceans.Often the ophiolitic components formed either as the substrate of intra-oceanic arcs,or were accreted as lenses or knockers in subduction-accretion complexes.Using published age and paleogeographic constraints,we propose the presence of （1） a major early Paleozoic tectonic boundary that separates the Chinese Altay-East Junggar multiple subduction system     

江南造山带东段桃岭岩体的地球化学特征及其成因

位于江南造山带东段赣东北地区的桃岭岩体地球化学特征总体表现为高钾钙碱性系列,弱过铝质-强过铝质,高Mg#值。桃岭岩体富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素,具弱的Eu负异常(δEu=0.62~0.81)(样品TL-1除外δEu=0.47)。锆石LA—ICPMS U—Pb定年获得桃岭岩体的成岩年龄为早白垩世(140±1)Ma。岩体初始~(87)Sr/~(86)Sr为0.7131~0.7141,ε_(Nd)(t)值为-7.43~-6.71。结合前人研究,笔者认为早白垩世(约140 Ma)交代的地幔发生部分熔融,幔源岩浆底侵,使地壳深处(至少40 km)的变质沉积岩发生部分熔融,并且与少量的幔源岩浆发生了岩浆混合作用,形成了桃岭岩体。     

大陆科学钻探先导孔（CCSD—P1）橄榄岩地幔属性及动力学意义

早中生代的扬子大陆向华北大陆的深俯冲碰撞作用以及中、新生代的华北东部岩石圈减薄作用是国际大陆动力学问题研究的两个热点。然而，把它们有机联系起来，探讨深部岩石圈演化动力学过程的研究还很少。报道了中国大陆科学钻探先导孔（CCSD-PP1）橄榄岩的矿物岩石化学分析结果。这些橄榄岩亏损玄武质组分（如低w（CaO＋Al2O3）、高Mg^#等），并经历了中元古代来自软流圈的碳酸岩熔体的交代作用和早中生代的超高压再平衡过程。结合已发表的华北捕虏体橄榄岩资料，对这一橄榄岩的原始地幔属性进行了分析。发现CCSD-PP1橄榄岩与华北古老岩石圈地幔组成相似，是早中生代来自华北岩石圈的构造侵入体。早中生代华北岩石圈的伸展减薄与苏鲁超高压变质岩石的折返提供了早期软流圈物质上涌的构造体制。