一种可能的多陆块、小洋盆、弱俯冲的动力学特征及其花岗岩演化特点——以秦岭造山带核部花岗岩为例

板块俯冲碰撞理论曾是花岗岩构造动力学、地球动力学研究的主线．如根据碰撞前的俯冲、同碰撞、后碰撞、碰撞后四个阶段提出了对应的四组花岗岩系列．很多造山带花岗岩具有这种演化(如由俯冲型Ⅰ型→碰撞型S型)的特点,从而常常成为人们的一种思维定势．但近年来的研究显示,花岗岩生成演化及其地球动力学背景具有多样性．我们的研究表明,秦岭造山带核部花岗岩在长达700Ma期间发育两期S→H(混合花岗岩,相当于Ⅰ型,Castro,1991;1999)型花岗岩演化．晋宁期较早为S型花岗岩体,多呈线形片麻岩体;略晚为Hss型花岗岩体;之后为Hm型(幔源组分较多)．加里东—海西期中略早的为S型花岗岩;略晚的为H型花岗岩体．初步估算,H型花岗岩体中,幔源组分可达10％～70％,显示了由S→H(或Ⅰ)型花岗岩的连续过渡特点．这种S→H型花岗岩的演化可能揭示了在每次构造旋回中,早期以大陆内部物质的调整和再分配的作用为主;晚期以洋陆或壳幔相互作用为主,这有别于一般的板块俯冲→碰撞演化特点．按照目前的认识,这种S→H型花岗岩的演化至少有以下三种动力学解释：(1)大陆构造体制的俯冲碰撞(S型为主)→拆沉(H型为主);(2)或小洋盆构造体制的弱俯冲(岩浆少)→碰撞(S型为主)→拆沉(H型为主);(3)小洋盆构造体制的弱俯冲(初期S型为主,略后H型为主)→洋壳断沉或大陆弱碰撞后的拆沉(H型为主)．从目前秦岭造山带各学科综合研究成果来看,后一种可能较大．对此,本文提出了一种多陆块、小洋盆、弱俯冲的动力学特征及其花岗岩演化特点．种种迹象表明,中国造山带可能不一定都是在经典(具开阔大洋)板块构造体制下发育起来的．作者探讨性提出多陆块、小洋盆、弱俯冲的动力学特征,它可能具有一定的普遍意义：上述S→H型花岗岩演化也许就是这种大陆动力学演化特点的表征之一．就秦岭造山带而言,其形成演化的构造背景曾有板块构造体制和陆内裂陷、断陷等不同认识,这可能都从不同侧面反映了某种共同的特性;多陆块、小洋盆、弱俯冲的构造体制和动力学特征有可能是这些现象的综合反映,而使两种不同认识达到某种程度的统一;这可能是客观的实体特性所决定的．     

秦岭大别山造山带内巨型构造混杂岩带的组成及构造意义

平行或近平行分布于秦岭大别山造山带的一个巨型构造混杂岩带,由变质表壳岩块、中深地壳变质块体、壳幔过渡带岩块和幔源岩块与糜棱岩和变晶糜棱岩基质共同组成。由构造混杂岩带内岩块和基质的变质变形特点、流变学性质、运动学标志、形成构造环境、动力学特征和时限,表明它们是华北陆块、扬子陆块和分布其间的地体并置碰撞对挤逆冲韧性剪切作用过程中多阶段长时期发育而成。空间上构造混杂岩带内岩块成分的多样性,反映造山带内物质组成的非均一性,也说明地壳隆升剥露的不一致性。这些资料可为深入认识秦岭大别山造山带的地壳组成、结构和构造演化提供重要的地质依据。     

塔里木盆地变形构造格局及其动力学模式——兼论楔入造山推覆成盆作用

通过对塔里木沉积盆地及周缘造山带的构造研究，重点讨论了陆内前陆盆地基底性质、变形构造样式、沉积盆地与周围造山带的几何结构特征，提出沉积盆地及盆山耦合关系的楔入造山推覆成盆作用的大陆变形动力学模式     

造山带逆冲与前陆盆地沉降和沉积平衡关系的定量讨论——以库车陆内前陆盆地为例

造山带和克拉通之间的盆地称之为前陆盆地。近年来关于陆内(板内)造山的理论进一步拓宽了前陆盆地的含义。笔者建议将毗邻大陆板内造山带的拗陷盆地命名为陆内前陆盆地,并可以与典型前陆盆地类比。造山带向前陆区逆冲引起山麓带岩石圈的构造响应,形成前隆和前陆盆地。不同地区的前陆盆地具有明显的区域性特征,其演化阶段性也有许多差别。它们受岩石圈基底性质和大地构造位置,造山带隆升和剥蚀,前陆盆地沉积速度和开放程度等多种因素影响。最新的方法是采用校正的构造回剥曲线、时间段曲线、沉积速率等定量数值描述造山冲断楔和前陆盆地间的构造-沉积平衡关系,即山体隆升逆冲与盆地构造沉降的平衡,以及山体逆冲推移与盆地沉积间的平衡。南天山南麓库车陆内前陆盆地为典型的封闭系统,是理想的研究区。上述方法对库车陆内前陆盆地的分析表明,经过校正的回剥曲线反映逆冲和沉降更为精确。结合时间段曲线,沉积速率和区域地质资料能得出库车陆内前陆盆地生储盖组合与储油构造形成的主要时期和规律,为油气勘探提供佐证。     

论北秦岭加里东期造山作用

提出北秦岭加里东造山带由华北地块南缘，以未变质—浅变质沉积岩系为主体的前陆褶断带和北秦岭以中—深变质岩系及强烈岩浆活动为特征的山根带两个主要部分组成。认为它自成体系，相应的变质、变形、岩浆作用发育。该造山带是早古生代未秦岭古洋盆沿商丹—桐柏一线俯冲、消减，促使秦岭古岛弧系碰撞华北地块，造成弧后边缘海闭合所致，是显生宙秦岭造山带形成演化进程中的重大构造事件之一。     

滇西兰坪盆地的形成及演化

滇西兰坪盆地的形成和发展经历了漫长且复杂的历史过程 ,由洋盆→洋陆转换→陆内盆地→盆山转换等过程。根据盆地充填和造山带特征 ,讨论兰坪盆地的演化历史及盆山对应关系。通过对兰坪盆地地质资料综合分析 ,可将兰坪盆地及周缘造山带的演化历史分为三个阶段 :兰坪地块形成阶段 ;陆内盆地演化阶段 ;盆山转换及推覆构造形成阶段。     

龙门山造山带与川西前陆盆地耦合关系及其对油气成藏的控制

以盆地构造-沉积分析为手段,研究了印支期以来川西前陆盆地与龙门山造山带的耦合关系,探讨了川西前陆盆地的构造演化及其对油气藏的控制作用.认为龙门山造山带是经历了印支期、燕山期和喜马拉雅期多期、多类型推覆叠加而形成的复杂地质体,因而造成川西前陆盆地经历了前陆、坳陷、再生前陆的沉积充填过程,该区盆山耦合模式主要为剖面上的前展武逆冲双重构造,平面上表现为NE构造带和近EW向的横断层;造山带和盆地的共同演化不仅形成了多套烃源岩.而且控制了油气保存与有效成藏区带.逆掩推覆带和前陆坳陷带是油气勘探的有利区带.     

太行山-恒山太古代古老陆块: 年代学和地球化学制约

太行山-恒山-五台山变质地块的构造热演化和地质年代学研究,以及前寒武纪高压麻粒岩带、五台群金刚库组高压变质泥质岩的发现表明,可能存在太古代末到古元古代初东部陆块、西部陆块之间的碰撞造山带.太行山变质地块北段与恒山变质地块的地质学、地质年代学、构造热演化和地球化学资料对比反映这两个变质地块在华北地台形成演化早期应为同一构造单元,相当于东部陆块的西部活动陆缘.经历了东部、西部陆块碰撞作用而发生构造岩浆活动和变质作用的强烈改造.     

滇西锡矿带地质特征与成矿构造背景

通过对滇西锡矿带矿床的野外地质特征、区域地质演化、时空分布、地球化学特征、成因、物质来源与成矿地球动力学背景等方面的研究,综合探讨滇西锡矿带的成矿地质特征与区域成矿构造背景,并浅析其找矿前景。结果表明滇西主要锡矿床类型为云英岩型、热液脉型和矽卡岩型;燕山晚期—喜马拉雅早期花岗岩体与锡矿关系最为密切;含锡岩浆岩主要是富硅、富碱、基性组分低及高分异的深层重熔型花岗岩;同位素年龄资料显示,锡矿床主要形成于110～50Ma B.P.,与中—新特提斯封闭碰撞时期吻合。结合三江多岛弧盆-碰撞造山构造演化分析,认为滇西地区锡矿床及成矿花岗岩主要形成于陆-陆碰撞体制。     

造山运动与秦岭造山

对造山运动概念的演变进行了讨论，提出了分析秦岭造山作用的现实原则基础。根据秦岭造山带区域地质构造演化和不同时期、不同类型造山作用的研究，划分出俯冲、碰撞和陆内造山作用3个主要阶段。其中碰撞造山作用可进一步分为弧—陆碰撞和陆—陆碰撞阶段。研究认为：秦岭地区古生代以来随着板块构造体制向陆内构造体制的复杂转化，经历了多次、多种类型造山作用的复合叠加，仅仅根据经典板块造山模式不能对秦岭演化历史作出完整解释；受古特提斯东部构造城独特的构造背景控制，即使在古生代—早中生代板块构造体制阶段，秦岭造山作用的细节过程也表现出与传统板块作用明显不同的特征。     

西藏冈底斯西部地区花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

对西藏冈底斯西部措勤县打加错地区粗粒二长花岗岩、中粒二长花岗岩、花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb法定年、锆石同位素组成、主量元素测定,获得年龄值分别为(43.5±1.5)Ma、(44.2±2.6)Ma及(44.2±1.7)Ma,结合区域岩浆侵位规律,根据侵入岩地质特征、岩石学、同位素年代学、岩石化学等特征,将研究区出露的花岗岩划分为喜山早期侵入岩,属冈底斯-念青唐古拉中酸性杂岩带南亚带重要组成部分之一。其物质来源与上地壳变质泥岩的部分熔融有关,所形成的构造环境与区域构造背景息息相关,是始新世末喜马拉雅陆块同冈底斯陆块碰撞,陆-陆碰撞造山结束后相对松弛阶段的产物,构造环境同碰撞花岗岩。     

兰坪-思茅盆地区域构造及铜多金属成矿演化

区域成矿演化受控于区域构造演化,是成矿规律研究中的重要内容.通过对兰坪-思茅地区区域构造演化与成矿系统关系研究,指出该区早古生代以来大地构造演化经历了原特提斯-古特提开启-闭合及多陆块相互作用时期(Pz1-T2)、新特提斯的开启及盆地形成时期(T3-K)和陆内碰撞造山及盆-岭构造系统形成时期(E-Q).伴随构造演化,铜的成矿大致经历了弧后裂谷火山喷流-沉积成矿(S)→洋盆喷流-沉积成矿(Pz2)→俯冲碰撞带幔源岩浆铜镍硫化物成矿(P)→岛弧火山热液及火山沉积成矿(P-T2)→前陆盆地热水沉积成矿(T3)→红层盆地热卤水成矿(J-E)的演化过程.其中,火山喷流沉积型、铜镍硫化物型和改造型是相对重要的3种成矿类型.     

龙门山中段川西前陆盆地初始盆山边界及其变迁

通过对龙门山中段造山带、前陆盆地、飞来蜂的构造变形和构造演化研究,结合前陆盆地物源分析.确定了盆山转换时期川西前陆盆地初始盆山边界,重塑了盆山边界的变迁过程.研究表明,盆山转换初期川西前陆盆地盆山初始边界断裂为茂汶断裂,现今分布于冲断带内的飞来蜂均来自于茂县-汶川断裂与北川-映秀断裂之间的区域.印支-燕山期造山带向南东挤出,使位于茂县-汶川断裂带与映秀-北川断裂带问的地层发生交形和冲断隆升,形成北东向构造.作为前陆盆地基底的海相碳酸盐岩地层逐渐被抬升剥露,成为飞来蜂的源.随着造山带不断地冲断隆升,前陆冲断带向南东扩展,盆山边界由初始的茂县-汶川断裂依次向南东迁移至北川-映秀断裂、彭-灌断裂和关口-彰明断裂以东.     

滇西北拖顶地区斜向走滑构造变形环境分析

滇西北拖顶地区斜向走滑构造是金沙江再生小洋盆关闭、陆－陆斜向碰撞构造转化的结果。它发生于印支末期，扮演了拖顶地区陆内变形的重要角色。作者从斜向走滑构造的变形温度、压力、差异应力值、有限应变、流体包裹体组合特征等方面分析了它的变形环境。     

博格达山隆升对北三台地区构造形成与演化的控制作用

对博格达山前北三台地区大量二、三维地震剖面进行了分析与解释 ,并建立了该区的构造格架。北三台凸起是研究区的主体 ,构造特征可概括为一核、二坡、三鼻、四断和多条环形地层尖灭线。发育的断裂多为区域性的 ,由于受造山带隆升的影响 ,断裂的长期活动控制了地层的沉积及岩相的展布。对地震剖面和古地质图的分析表明 ,北三台地区的构造形成与演化受博格达造山带隆升产生的压陷挠曲作用控制。依据造山带隆升过程 ,将研究区的构造演化分为造山期压陷挠曲盆地发育阶段、弱挤压挠曲性质的陆内坳陷发育阶段、陆内坳陷压陷盆地发育阶段和再生前陆盆地发育阶段。其中海西运动晚期和燕山运动中期 (Ⅱ幕 )对研究区的构造格局起了定型作用     

塔里木盆地周缘洋盆开合在盆地内部的构造沉积响应

依据塔里木盆地周缘蛇绿岩年龄及盆内钻井岩性、古生物、地球物理等资料,以古天山洋和古昆仑洋的开合演化为线索,将盆地构造沉积响应划分为五个期次。南华纪-震旦纪早世Rodinia泛大陆开始裂解,塔里木陆块北部发育南天山海槽、南部发育库地小洋盆,同期塔里木盆地只有中北部地区沉积碎屑物,塘古孜巴斯至古城墟地区为古隆起无沉积;震旦纪晚世-奥陶纪中世南天山洋和北昆仑洋(原库地小洋盆)进入成年期,塔里木陆块西部高地发育快速生长的碳酸盐岩台地,东部低地(满加尔)发育饥饿盆地,塔里木陆块形成了西台东盆的沉积格局;奥陶纪晚世-泥盆纪北昆仑洋和南天山洋分别向中昆仑和中天山微陆块俯冲(最终与塔里木陆块拼贴),塔里木陆块边缘逐渐出现不同规模的陆源剥蚀区,陆块内碳酸盐台地逐渐消亡;石炭纪-二叠纪中世北天山洋和南昆仑洋-阿尼玛卿洋关闭造山,塔里木陆块内部实际处于广义的弧后扩张状态,期间接受了海陆交互相碎屑岩沉积及海相碳酸盐岩沉积;二叠纪晚世至今金沙江洋、澜沧江洋、班公-怒江洋和雅鲁藏布江洋等先后关闭,受此影响天山、昆仑造山带强烈抬升,塔里木盆地发育库车和塔西南2个前陆盆地。     

龙门山造山带岩石圈演化的动力学模式

在对龙门山的构造变形、沉积环境、地层古生物、石油地质、遥感地质、地球物理、同位素地质等专题研究基础上,综合归纳出龙门山造山带岩石圈演化的动力学模式——为多层次、乡阶段、深层破裂控制浅层变形的陆内俯冲模式。它不同于A型俯冲带模式,也不同于阿尔卑斯碰撞型造山模式,而是具有中国特色的C型(中国型)俯冲造山模式。     

龙门山造山带-川西前陆盆地系统的成山成盆成藏动力学

造山带动力学、沉积盆地动力学和油气藏动力学均是地球科学的研究前沿。作者分析了三种动力学的主要研究内容和发展趋势，认为：(1)大陆动力学作用过程决定了造山带动力学和沉积盆地动力学的作用过程；(2)造山带动力学和沉积盆地动力学性质决定了油气藏动力学的作用机制。龙门山造山带-川西前陆盆地系统是由从东向西的深部多级俯冲潜滑而引起的浅部由西向东的多层次推覆而形成的，并且其物质流和能量流的循环均有两个传递系统。高异常古压是上三叠统天然气运移的动力，是控制天然气运聚与区域分布的主要因素，并且古压的演化直接控制了局部构造的成藏。川西前陆盆地侏罗系天然气藏是上三叠统与侏罗系之间流体的跨层流动形成的。龙门山造山带-川西前陆盆地系统形成和演化产生的挤压环境和使川西前陆盆地的被动沉降作用控制了天然气初次运移和聚集的成藏作用。60Ma以来，龙门山造山带-川西前陆盆地系统的整体抬升和剥蚀作用决定了裂缝系统的发育和上三叠统气藏的调整及侏罗系气藏的形成。     

柴北缘构造带泥盆纪构造属性研究

根据露头及钻井资料,依据沉积学理论,对柴达木盆地东北部泥盆系地层厚度、碎屑颗粒组成、锆石年龄、超覆关系和沉积体系展布等进行研究。结果表明:柴北缘地区(包括柴北缘构造带与欧龙布鲁克微板块)泥盆纪发育自南向北展布的沉积体系,碎屑物质来源于由多个前泥盆纪构造岩片组成的造山带;该阶段柴北缘构造带构造属性既不是前陆盆地也不是裂陷槽,而是由多个前泥盆纪构造岩片组成的造山带;该造山带隆升开始于距今约465 Ma,遭受剥蚀开始于距今约430 Ma,其隆升可能持续到晚石炭世甚至二叠纪早期,初步推断该造山带至少存在了190 Ma,包括距今465~430 Ma的山体隆升与距今430~275 Ma的山体剥蚀阶段。     

华北克拉通集宁地区孔兹岩系矿物学研究和P—T轨迹探讨

以华北克拉通西部陆块集宁地区出露的孔兹岩系为研究对象,主要研究孔兹岩系的岩石学、矿物学特征,利用电子探针数据分别计算出集宁地区孔兹岩系变质反应峰期前、峰期和峰期后三个不同阶段的温度和压力条件,得出了顺时针的变质反应P-T轨迹图.集宁地区地理位置、岩石学和矿物学特征、P-T轨迹以及华北克拉通基底三分的构造模型(华北克拉通基底可以分为东、西部陆块和中部构造带),反映出陆-陆碰撞的构造环境;此等温降压顺时针变质反应P-T-t轨迹记录了东、西部陆块碰撞拼合,并最终形成华北克拉通统一结晶基底的过程.