中国西部新生代岩石圈汇聚和东部岩石圈离散的耦合关系与古环境格局演变的探讨

本文从印度大陆与亚洲大陆新生代碰撞前缘的多阶段构造变形与隆升过程，对比了 我国南海北部大陆边缘盆地，东部渤海湾盆地的构造－沉积－岩浆事件，它们在时间上具准同 时性，表现在两大陆碰撞构造变形和抬升的高峰时期正好与盆地伸展、拉张，快速构造沉降时 期相对应；当构造转入相对稳定（松弛）阶段，表现为高原剥蚀夷平，岩浆活动频繁，盆地构造 沉降速率减缓阶段。青藏高原多阶段构造－岩浆事件还与我国季风形成和发展以及全球新生 代３次变冷事件具某种对应联系，认为深部地幔脉动上涌的热力效应可能是诱发高原季风，行 星西风增强，高纬度降温的驱动力之一。它和高原地形增高引发大气热机效率增大起着互补 作用，使青藏高原成为诱发我国大气环流变化的启动区。

中国造山带研究的回顾和展望

本文简要回顾了20世纪50年代以来中国地质学家在研究显生宙陆(板)缘造山带或古大陆边缘造山带中所取得的进展:多数巨型造山系经历了多阶段古洋盆形成和消亡,陆块碰撞演化历史;离散大陆边缘多样性;洋盆产出环境和消减迁移多样性。近20年来我国学者加强了造山带三维变形运动学研究,提出了多层次滑脱叠置构造,剖面上、平面上的楔入构造等重要新认识。最后指出中国大陆造山带今后研究热点和展望。

青藏高原岩石圈演化的记录:藏北超钾质及钠质火山岩的岩石学与地球化学特征

藏北鱼鳞山超钾质火山岩为一中等规模的熔岩被， 可分为三期。前两期主要为霞石黝方白榴石响岩、霞石白榴斑岩等， 后期主要为方钠石霓石粗面岩、霓霞粗面岩等。时代为１８～３０ Ｍａ。本区超钾质岩浆 Ｓｉ Ｏ２ 强烈不饱和、强碱性、高度富集 Ｌ Ｒ Ｅ Ｅ及 Ｌ Ｉ Ｌ Ｅ、放射成因 Ｓｒ、 Ｐｂ 及非放射成因 Ｎｄ 同位素 （８６ Ｓｒ／８７ Ｓｒ＝ ０７０８７６６～０７０９１６２， ２０６ Ｐｂ／２０４ Ｐｂ＝ １８８８２８８８～ １９１０４７５１， ２０７ Ｐｂ／２０４ Ｐｂ＝ １５６４２０３７ ～ １５８２８４５８， ２０８ Ｐｂ／２０４ Ｐｂ＝ ３９１３８９２１ ～ ３９６８６８３５ 及１４３ Ｎｄ／１４４ Ｎｄ＝ ０５１２１１６ ～０５１２３４２），其上述特征指示岩浆源区为受到地壳物质强烈交代的富集 Ｅ Ｍ Ｉ Ｉ型地幔。藏北拉嘎拉钠质碱性橄榄玄武岩为高原面上的剥蚀残丘， 时代为６０ Ｍａ。其岩石学、 Ｒ Ｅ Ｅ、微量元素及 Ｓｒ Ｎｄ Ｐｂ 同位素指示了岩浆源区为受到洋壳俯冲物质交代的轻度富集地幔。本研究结果指示， 羌塘高原南部富集地幔的形成可能是受到印度板块俯冲的影响。

滇桂交界区印支期增生弧型造山带:兼论与造山作用耦合的盆地演化

简要介绍了中越交界处古特提斯缝合线的展布 ,首次报道了八布 -PhuNgu洋壳形成的Sm -Nd等时线年龄 32 8.3Ma。该洋盆自早二叠世至中三叠世一直处于向南西的消减中 ,不同时期的火山弧和被动大陆边缘的位置指示它为后退式消减 ,被刮削下来的海台碳酸盐岩和活动大陆边缘的火山 -沉积岩增生在越北地块上使后者不断向北东成长。晚三叠世时华南次大陆与增生了的越北地块碰撞 ,增生的火山 -沉积楔仰冲超叠在前者上。讨论了增生弧型造山带的主要特点 ,以贵州为主要实例探讨了与造山作用耦合的盆地演化 ,提出油气勘探的有利地区是因下插而掩埋的华南次大陆的海相上古生界和三叠纪前渊

哀牢山—红河构造带古新世以来多期活动的构造和年代学证据

哀牢山—红河构造带哀牢山段可划分为东部高级变质带和西部低级变质带。构造分析表明：该构造带由3个不同变形域组成，可能代表其经历的3期左行走滑。第1期走滑发生在整个高级变质带，为拉张性左行走滑，形成角闪岩相L型构造岩。第2期走滑形成高级变质带中的高应变带，变形体制接近简单剪切，形成绿片岩相L-S型糜棱岩。第3期主要发生在低级变质带，为挤压性走滑，形成左行逆冲构造格局，并形成低绿片岩相干糜岩。地质年代学数据证明，3期左行走滑的形成时代分别是：距今58～56Ma、27～22Ma和13～12Ma±。哀牢山—红河构造带第1期左行走滑可能对应于印度与欧亚大陆距今60Ma左右的初始碰撞；第2期变形与青藏高原最强的挤压隆升期一致；第3期事件可能代表距今16～13Ma开始的青藏高原物质进一步东挤。哀牢山—红河构造带的3期主要左行走滑均发生在新生代印度与欧亚大陆的汇聚过程中。

依据古地磁资料探讨华北和华南块体运动及其对秦岭造山带构造演化的影响

本文在收集和整理国内外近年来古地磁研究结果的基础上,按照一定的规则选取了部分数据,经统计分析计算,得到华南和华北块体的古生代至中生代古地磁极移曲线和古纬度变化曲线,由此导出两块体的运动形式和北向运动速度分量,估算了两块体间的南北向距离,即秦岭海域的宽度,指出两块体拼合的时限,并根据华北、华南块体的相对位置改变,探讨了秦岭造山带的构造演化历史,对秦岭研究中一些争议较大的问题提出了新的解释。

滇桂交界处古特提斯的洋岛和岛弧火山岩

基于详细的野外调查和系统的岩石化学工作 ,探讨了滇桂交界处二叠纪—中三叠世火山岩的大地构造背景。洋岛玄武岩以弄槐枕状熔岩为代表性火山岩 ,原为古特提斯洋盆中的夏威夷型洋岛 ,现保存在印支期前陆褶皱冲断带的一个外来岩席中。采自鱼塘—那塘、羊加山和甫听河的安山岩—玄武岩指示洋盆从二叠纪至中三叠世一直处于消减中 ,反映了与滇西南古特提斯演化不同的地球动力学背景。以上认识为中、越交界地区构造上属古特提斯造山带提供了新证据 ,为重塑该地的古特提斯演化提供了重要资料。

鲁西地区沿寒武系/太古宇不整合面滑脱构造的主要特征及形成机制

郯庐断裂带以西的鲁西地区，寒武系／太古宇不整合面改造成为构造滑脱面，滑脱面上发育碎裂岩和动力变质岩。滑脱面上盘的寒武系底部产生强烈的构造变形，褶皱和破碎带发育；滑脱面之下的太古宇构造变形以劈理和裂缝为主，岩石破碎。构造滑动使露头区寒武系底部地层有不同程度的缺失，济阳坳陷南缘则出现地层重复现象。从地层缺失到褶皱产生再到地层重复是滑脱构造逐渐演化的结果。^40Ar-^39 Ar、K—Ar、锆石和磷灰石裂变径迹数据分析表明：滑动的主要时期在早白垩世中-晚期（距今130～110Ma）和中始新世（距今43～37Ma）。各种构造指向标志表明滑动的方向以向北、北北西和北北东为主。滑脱构造是低角度的伸展构造，其机制与华北东部晚中生代的构造变革和新生代以来印度-欧亚板块碰撞、太平洋板块俯冲方向和速度的变化密切相关。

东喜马拉雅构造结更新世两期抬升-剥露事件的裂变径迹证据

对出露在东喜马拉雅构造结南迦巴瓦地区那木拉峰的片麻岩进行了系统垂向上的磷灰石裂变径迹取样分析，在3393～4537m取样高程内的10个样品获得的磷灰石裂变径迹分析结果显示：中值年龄在0．64—1．58Ma之间，平均封闭径迹长度在14．0～15．2μm之间，标准偏差在1．0～3．5μm之间。其中，径迹长度数据为这一地区的首次报道，可以为数据分析的可靠性提供重要保证。通过利用裂变径迹的“香蕉图”模式分析，在这批年龄结果中进一步区分出了代表混合年龄的样品组分和代表事件年龄的样品组分。事件年龄揭示这一地区在更新世有两期抬升-剥露事件的记录，时间分别为1．10±0．24Ma和0．65±0．08Ma。而磷灰石裂变径迹年龄在剖面线上的空间分布显示山体内部的高海拔地区年龄较新，向边缘低海拔地区逐渐变老的趋势。这种分布特征与早期多雄拉-那木拉褶皱构造变形无关，是东喜马拉雅构造结地区正处于快速抬升-剥露过程中的一种指示。据地温梯度30～40％／km推算的1Ma以来的平均视剥露速率约为2．43～3．24mm／a。而结合前人的研究成果分析，这一地区快速地抬升-剥露过程可能自3Ma已发生。东喜马拉雅构造结1．10Ma和0．65Ma的抬升-剥露事件可以与青藏高原隆起过程中周缘地区的“昆黄运动”、气候转型和沙漠化等同期响应事件在年代学上建立联系。青藏高原的周缘隆起在更新世时期表现出的活动响应具有准同时的特征。

沂沭断裂带晚白垩世—早古新世左行走滑的低温年代学约束

沂沭断裂带晚白垩世地层中保留大量的左行压剪的几何学与运动证据,左行活动时限为晚白垩世—古近纪。取自4条主断层的不同部位断层泥及断层碎裂岩的磷灰石裂变径迹年龄,远小于周围未发生变形的地层年龄,构造活动使得断层带物质的磷灰石裂变径迹完全退火。通过相关软件对不同磷灰石裂变径迹数据模拟,显示在70-60Ma前及约10Ma开始出现快速抬升（冷却）。综合分析认为,沂沭断裂在70-60Ma经历过较大规模左行挤压活动。约10Ma的快速抬升事件,具有区域性,可能与青藏高原约10Ma的快速伸展有关。

滇西南那邦变质基性岩两期变质作用的^(40)Ar/^(39)Ar年代学研究

中缅边界那邦变质基性岩出露于东缅著名的 Mogok带的东缘。那邦基性麻粒岩经历了早期麻粒岩相、晚期角闪岩相的两期变质作用的改造。早期变质作用的矿物石榴石和单斜辉石的 40 Ar/ 39Ar激光微区等时线年龄是 74.44± 1.44 Ma;石榴石和单斜辉石的 40 Ar/ 39Ar年龄谱图和等时线年龄均显示两组年龄 :74～ 76 Ma和 2 3～ 2 4Ma。晚期变质作用矿物角闪石的K- Ar法得出 2 3Ma,角闪石和斜长石的 40 Ar/ 39Ar年龄谱图和等时线年龄均显示 2 3～ 2 4Ma的变质年龄。综合这些结果 ,可以确定那邦基性麻粒岩的早期麻粒岩相变质作用的年龄是 74～ 77Ma,可能与新特提斯洋壳俯冲事件有关 ;晚期角闪岩相变质作用的年龄是 2 3～ 2 4Ma,与区内喜山期以来陆内块体响应两大陆会聚作用发生的大型走滑事件有关。那邦基性麻粒岩是世界上最年轻的麻粒岩相岩石之一 ,而且 ,两期变质作用年龄的确定对揭示区内与变质作用相关的地质事件具有重要意义。

喜马拉雅中段高压麻粒岩变质作用、地球化学与年代学

研究的高压麻粒岩发现于西藏亚东以北约40公里的(Zherger-La)、出露在藏南拆离系(STDS)主构造面下盘的高喜马拉雅结晶岩系中,是继喜马拉雅东西构造结的Nanga Barbat、Namjag Barwa和喜马拉雅中段Khatra & Marina地区、定结地区发现的榴辉岩或高压麻粒岩之后,在青藏高原上新近发现的高压麻粒岩。该麻粒岩呈岩片被包裹于花岗质片麻岩中。麻粒岩记录了两期变质作用,早期矿物组合为Grt+Cpx+Pl+Qz,属麻粒岩相变质产物,矿物成分分析显示早期矿物组合达到了平衡,并且没有表现成分扩散;后期矿物组合为Hbl+Pl+Bio或Opx+Pl,指示了较高温但相对压力较低的麻粒岩相退变变质作用,矿物成分分析和结构显示了退变作用没有达到变质平衡。显微结构可以观察到多组变质反应:Grt+Cpx+Qtz=Opx+Pl,Grt+Qtz=Opx+Pl,Grt+Cpx+L=Hbl+Pl+Bio+Mt,和Cpx+L=Hbl+Mt。根据矿物平衡关系,利用Grt-Cpx温度计和Grt-Cpx-Pl-Qz压力计估算的早期变质作用温压为T=780～850℃,P=12～15kbar,相对应的地温梯度16℃～18℃/km。借用Hbl-Pl温度计和Al^(tol) in Hbl压力计估算的晚期变质作用温压为T=730～760℃:P=4～6kbar,相当的地温梯度为38℃～50℃/km。变质作用P-T演化呈等温降压轨迹,指示麻粒岩地体从增厚(或俯冲)地壳到减薄增温(或部分熔融)地壳,进而被快速剥露地表的构造过程。初步的地球化学结果表明高压麻粒岩原岩可能相当于大陆拉斑玄武岩。麻粒岩锆石SHRIMP年代学有两组相对集中的年龄分别为98±5Ma(5 spots)和17.0±0.3Ma(13 spots)。高压麻粒岩的两期变质作用的温度都在700℃以上,略高于锆石U-Pb同位素体系计时封闭温度,推断17Ma是高压麻粒岩变质后发生折返,随高喜马拉雅结晶岩系剥露冷却的年龄;98.4Ma的测年结果被推测是高压麻粒岩原岩形成的年龄。在喜马拉雅山,高压麻粒岩记录了类似增厚地壳到减薄地壳的转变一方面可能是地壳深部作用机制的转变,另一方面,这种机制与喜马拉雅南坡巨大的降雨量和去顶作用有密切关系,意义重大。

滇西南新生代走滑断裂运动学、年代学、及对青藏高原东南部块体运动的意义

依据走滑断裂的运动学和年代学 ,确认滇西腾冲地区新生代大型走滑断裂带变形作用的三个阶段 :1 )始新世初 (54— 56Ma) ,在槟榔江两岸出露的与新特提斯俯冲和两大陆碰撞相关的左旋走滑 -逆冲断裂 ,由此推断腾冲地块西缘南北向展布格局是两大陆碰撞后发生顺时针旋转达 90°的结果。2 )渐新世 -中新世 ,腾冲地块东缘的高黎贡右旋走滑断裂和西缘的那邦右旋走滑断裂存在两个走滑活动的峰期 :2 4 - 1 9Ma和 1 1 - 1 4 Ma,早期与 Tapponnier模式中挤出块体东边界红河 -哀牢山左旋走滑断裂活动的时限相一致 ,指示高黎贡和那邦右旋走滑断裂在此时期是挤出的印支地块的西边界 ;晚期与安达曼海的扩张、缅甸境内实皆断裂的右旋活动相一致 ,可能是此期地块再次发生挤出的结果。3)中新世末 ,约 5- 8Ma间两大陆的进一步会聚 ,引起了腾冲地区岩石圈结构的重要变化 ,腾冲地块发生了向南的挤出和顺时针的旋转 ,促成了一系列与此前右旋走滑相关的盆地的折返和南北向凹陷盆地的形成 ,制约了腾冲火山岩的喷发和整个地区的快速抬升。腾冲地块及其周缘新生代断裂带多阶段运动的转换对揭示青藏高原东南部块体运动型式具有重要的研究意义。

流变学：构造地质学和地球动力学的支柱学科

地球是一动态系统,其各层圈的构造运动归根到底就是多矿物复合岩石在各种物理条件(例如,温度、围压、差应力、应变速率、应变方式等)下和化学环境(例如,氧逸度和水含量)中的形变。流变学作为研究岩石力学性质和变形行为的科学,现已成为地球动力学和构造地质学的支柱学科。本文对国际上近年来岩石流变学的最新进展做些扼要的介绍,呼吁中国固体地学界加强流变学的研究,做出经得起时间淘洗、实践检验的原创性成果来,使中国的构造地质学研究迈进国际先进的行列。

渤海湾盆地济阳坳陷滑脱构造研究

通过地震剖面、钻井资料和油田开发资料对渤海湾盆地济阳坳陷地层、构造变形和岩石物性进行研究.结果表明,渤海湾盆地济阳坳陷南缘和东北部存在滑脱构造,滑脱构造主要沿古生界/太古宇不整合面、石炭系/奥陶系假整合面发育,在古生界内部和新生界也有显示.滑脱构造面是一个断层破碎带,发育碎裂岩和褶皱.构造破碎带附近古生界(石炭系)底部和太古宇(奥陶系)顶部出现破碎带,表现为高孔隙度、高渗透率带.视滑动构造强度的不同古生界底部地层可能出现缺失或重复,后者在地震剖面中表现为反射时间明显增大,相应发育滑脱褶皱、堆垛背斜.由于与油气形成的时间相匹配,滑脱构造为潜山油气的储集和运移提供了有效的储集空间和运移通道,是潜山性油气藏形成的重要条件.

伸展作用序列及其深部背景:以晚中生代以来鲁西隆起和济阳坳陷为例

露头区野外地质调查、隐伏区地质与地球物理资料研究表明,晚中生代—新生代鲁西隆起区和济阳坳陷区正断层发育,包括陡倾斜的控凹边界断层和缓倾斜的滑脱断层两类,两者构成伸展滑脱半地堑,且滑脱构造在隆起北部和坳陷南部最发育。K-Ar和FT测年结果指示伸展断层的发育时间为176～103 Ma、67～49Ma和42～25Ma 3个时期。隆起区、坳陷区陡断层分别在中地壳22km和15km左右变平,成为拆离滑脱断层。构造物理模拟表明,在伸展+塑性物质上涌机制下隆起区和坳陷区正断层均具有由南向北的发育极性,大致对应中侏罗世—早白垩世、古新世—早始新世、中始新世—渐新世3个发育阶段,且伴随控凹断层发育的同时,断块掀斜引起滑脱断层同步发育。层析成像表明中生代早期扬子板块沿作为转换断层的郯庐断裂以近EW向与华北板块俯冲的残留体可能导致晚中生代地幔物质上涌,新生代地幔上涌则可能与太平洋板块与欧亚板块俯冲及印欧板块碰撞的远程效应有关。研究区正断层受控于地幔物质上涌+伸展作用,以齐河—广饶断层为界呈前展式分别由南向北发育,并控制着坳陷区油气的形成、运聚和分布向北迁移。

青藏高原东南缘察隅地区晚新生代岩体差异抬升-剥露和高原扩展的裂变径迹证据

对青藏高原东南缘晚新生代抬升扩展的研究是联系青藏高原周缘陆内变形发展特征的重要问题。通过藏东南察隅地区的磷灰石裂变径迹分析揭示,自北向南的德姆拉岩体、阿扎贡拉岩体和察隅岩体受控于断裂构造而表现出的晚新生代差异抬升—剥露是高原向周缘扩展的一种指示。抬升—剥露的时序为15.1～13.7Ma、6.3～4.3Ma、3.5～3.3Ma、1.9～1.7Ma和1.1～1.0Ma,活动性总体上向南扩展和迁移。晚中新世(约6～5Ma)是岩体抬升—剥露速率出现转折的关键时期,在藏东南—滇西北地区具有区域响应,并可能奠定了现今青藏高原东南缘的地势发展格局。从青藏高原东北部到东南部,高原晚新生代陆内变形向周缘的扩展和增生表现出多阶段、准同时和不均衡的发展特性。

滇西北独龙江岩体晚中新世以来的热史和剥蚀历史的磷灰石裂变径迹记录

位于藏东-滇西高原构造急剧转折地段的独龙江地区,其花岗岩体内系统垂向取样的9个花岗闪长岩样品的磷灰石裂变径迹年龄数据在4～6．8Ma之间。裂变径迹分析显示样品应处于剥露的部分退火带,其表观年龄主体表现为冷却年龄,部分具混合年龄特征。热史分析揭示出岩体至少记录了自晚中新世以来的3个显著冷却阶段。早期的时限可推至约13～8Ma,中、晚期的时限分别在约5．5Ma和2．8Ma,基本可以与区域上的不整合相对应。依据冷却史推导的各阶段剥蚀速率分别为0．10～0．12mm/a,0．26～0．3mm/a和0．85～1．02mm/a,可以与藏东-滇西高原周缘及邻区的盆地沉积记录相对应。研究结果为探讨藏东-滇西高原晚中新世以来的构造抬升-伸展变形提供了定量的参照时限。

鲁西地区晚中生代以来伸展构造及其控矿作用

鲁西地区存在区域规模的伸展滑脱构造，滑脱构造破碎带是该区进行金矿、铁矿和油气分布预测的关键。浅层次滑脱构造最具规模的位于下寒武统朱砂洞组碎屑岩与太古字变质岩和石炭系一二叠系与奥陶系之间。滑脱面上各种碎裂岩、揉皱发育，伴有动力变质作用，其上朱砂洞组有不同程度的缺失或重复，滑动方向主要向北。深层次滑脱构造主要发育在地壳的低速层，滑动方向与浅层次相反。大规模的构造滑动始于早白垩世（130～110Ma）岩石圈的伸展．始新世（43～37Ma）持续活动。深层次对浅层次构造滑动起控制作用，进而控制了鲁西地区金、铁等似层状矿床的形成、储集和分布，以及烃源岩的形成、油气的储集和分布。

滇西新生代富碱斑岩的岩石特征与成因

对滇西金沙江－墨江缝合带中段新生代富碱斑岩的岩石地球化学和同位素组成的研究表明，这一套岩石形成在板内造山后的剪切和拉张构造环境，是壳－幔混合层物质部分熔融，快速上升浅部定位所形成。本区壳－幔过渡带可能是先期生成的一种富集源区。文中还讨论了壳－幔过渡带的成因及富碱斑岩岩浆活动与岩石圈演化的关系。