马里亚纳岛弧系的垂向旋转运动与海槽的形成

处于垂向旋转应力场作用下的马里亚纳岛弧系发生了垂向旋转运动,岛弧表面张裂而一分为二,形成东海脊和西海脊。东海脊的旋张掀斜运动使早期形成的岛弧向海沟轴方向不断迁移、沉降,同时导致马里亚纳海槽形成。 马里亚纳海槽新月形形态的形成是由于沟-弧系水平方向的差异性运动和岛弧系向东的差异性旋张掀斜运动所致。马里亚纳海槽实质上是岛弧系中发育的负向构造,始终属岛弧系的一部分。

千岛岛弧系的地壳结构

研究岛弧系具有特殊意义,因为这些构造位于地球最大的地貌构造单元——海洋和陆地的交接带,是解决一系列现代大地构造基础问题的关键。在该区发生着最活跃的构造岩浆作用,表现为极强的地震活动、现代地壳运动和火山作用。不久前,在过渡带海域内完成了大量工作,其成果都已发表。但岛弧系的主要组成部分之一——岛弧,实际上仍然是个空白点。这是由于即使采用最能提供准确信息的构造地球物理方法,即各种众所周知的地震方法,研究岛弧的深部结构亦非常困难。

从多岛弧盆系研究实践看板块构造登陆的魅力

板块构造学说是高度成功的地球科学理论。大洋岩石圈与大陆岩石圈之间的多岛弧盆系构造域是板块构造登陆的入门向导。青藏高原大地构造研究实践表明,青藏高原是板块构造登陆的研究基地。众多蛇绿岩带、混杂岩带和火山岩浆弧带等的识别,支持洋陆转换多岛弧盆系构造模式,可用来解释特提斯和亚洲大陆的形成和演化。

多岛弧盆系构造模式:认识大陆地质的关键

本文在对以青藏高原为主体的东特提斯30多年来的地质调查和研究实践基础上,通过与现今西南太平洋区域弧盆构造体系的对比研究,提出了适合于板块构造登陆的现实主义替代模型-多岛弧盆系构造模式。大洋岩石圈与大陆岩石圈之间的多岛弧盆系构造模式是板块构造登陆的入门向导,是认识大陆地质演化的关键。基于该模式研究认为,特提斯大洋最初开始于Rodinia超大陆解体的晚前寒武纪晚期,比太平洋体系更老。青藏高原形成受控于不同时期大陆边缘多岛弧盆系构造演化,一系列弧后或弧间盆地消亡、弧-弧或弧-陆碰撞的岛弧造山作用实现大陆边缘增生。该现实主义模式即可成功地解释青藏高原的形成演化过程,亦可为现在和将来特提斯构造域与亚洲大陆的地质工作所检验。多岛弧盆系构造的识别与深入研究不仅在造山带具有强大的生命力,能够全面解剖造山带的物质组成、结构构造与演化历史,而且对于分析前寒武纪大陆克拉通基底的形成也具有重要启示。

青藏高原区域构造格局及其多岛弧盆系的空间配置

笔者在长期从事青藏高原地质工作和综合大量实际资料的基础上 ,提出了特提斯的演化与三大陆块群相互裂变 聚变作用过程密切相关 ,特提斯洋从萌生、扩展、萎缩、消亡到汇聚造山的整个演化过程 ,受控于全球洋 陆时空结构的转换 ;阐述了全球洋 陆构造体制的转换论、多岛弧盆系统论、造山作用过程论 ,并依此“三论”对青藏高原及周边地区的大地构造单元进行了划分 ,概要阐述了各个构造单元的基本特征。

班公湖-怒江结合带西段多岛弧盆系时空结构初步分析

笔者依据班公湖地区1∶25万喀纳幅、日土县幅、羌多幅地质填图和专题研究工作取得的阶段性成果,将班公湖带的多岛弧盆系时空结构厘定为3条蛇绿混杂岩亚带。该3条亚带为盆地所隔,从北而南依次为班公湖带北亚带、班摩掌侏罗纪弧间盆地、班公湖带中亚带、日土 巴尔穷侏罗纪—早白垩世复合弧后盆地和班公湖带南亚带等。初步认为班公湖 怒江特提斯洋经历了晚三叠—早侏罗世往北俯冲、中晚侏罗世早期向北、往南双向俯冲、早白垩世往南俯冲等3次俯冲消亡阶段;同时,讨论了在班公湖带研究中存在的问题及其在反演班公湖 怒江结合带西段构造演化和在找矿方面的意义,以及进一步研究方向。

多岛海(洋)及多岛弧盆系造山模式解析造山带演化的研究进展

评述了板块构造"登陆"以来的多岛洋构造、板内造山多岛海模式以及多岛弧盆系构造在造山带研究中的重要性。这3种模式在造山带的研究中均起到了重要的作用,深化了对造山带的认识。多岛弧盆系构造是认识造山带演化的切入点,能够全面解剖造山带的物质组成、结构构造和演化历史。基于多岛弧盆系的造山模式认为,弧后萎缩作用和弧前增生作用是造山过程的普遍现象,引起了弧-弧、弧-陆碰撞,这两种作用在造山带的形成演化过程起到了重要作用。多岛弧盆系的识别不但在造山带的研究中具有重要意义,而且对于分析前寒武纪大陆克拉通基底同样具有重要意义,前寒武纪克拉通的形成与弧前增生和弧后萎缩作用密不可分,多岛弧盆系构造的深入研究对前寒武纪大陆克拉通基底的研究具有重要启示。

西藏冈底斯构造带中段多岛弧-盆系及其演化

夹于班公湖 怒江和雅鲁藏布江两条巨型板块结合带之间的冈底斯构造带 ,并不是一个简单的陆块 ,而是一个经历有晚古生代—中生代复杂的多岛弧 盆系演化历史 ,可以划分出多个次级地质构造单元的碰撞造山带。自晚古生代以来 ,冈底斯构造带经历了从洋 陆转换 (D—T2 ) ,盆 山转换 (T3—K)和壳 幔转换 (E—Q)三次构造体制的转换及复杂的演化历史。班公湖 怒江板块结合带是特提斯大洋消减、碰撞闭合的主缝合带 ,雅鲁藏布江洋盆则代表了特提斯大洋南侧的弧后扩张小洋盆。

昆仑多岛弧盆系及泛华夏大陆的增生

自从Rodinia超大陆在晚元古代解体之后,冈瓦纳大陆群与泛华夏大陆群间从晚元古代至中生代始终存在一大洋-特提斯洋。从早古生代至中生代,特提斯洋分三个阶段向泛华夏陆块群俯冲,形成了弧后扩张、弧陆碰撞和弧前增生。弧后盆地扩张到达小洋盆,出现蛇绿混杂岩。由于早期大陆边缘已向南发生了增生,继后的弧后扩张和前锋弧的位置也就相应地向南迁移了。因而蛇绿岩带、岩浆岩带会出现多条,且从北向南时代有从老变新的趋势。由于陆缘向南裂离,并到达高纬度位置,或者如洋岛的生成,随着洋壳的消减速、俯冲,高纬度的沉积体向低纬度的不断增生,这样就出现了生物的冷暖型混生。且从泛华夏陆块群或从冈瓦纳大陆群裂离的块体不能越过大洋中脊拼合在另一大陆块体上。因此,泛华夏大陆的西南缘-昆仑带只是在弧后海底扩张、弧-弧碰撞、弧-陆碰撞的多岛弧造山作用、向南不断增生过程中形成的。

青藏高原多岛弧-盆系格局机制

本文根据长期的青藏高原及周边地区的地质调查和考察实践 ,在系统研究全球构造 ,尤其是特提斯地质的基础上 ,概要阐述了全球洋 -陆构造体制的转换论、多岛弧盆系统论、造山作用过程论 ,并依此“三论”

从多岛弧盆系构造看西特提斯造山系构造演化

本文通过综述近年西特提斯带主要缝合带的研究进展及所代表洋盆的发育特征,提出了古特提斯缝合带可能的位置和俯冲消亡方式。结合区域资料探讨了西特提斯带古生代末-中生代洋陆构造格局,认为东、西古特提斯洋完全可以类比,自晚古生代末西特提斯带主要受古特提斯大洋双向俯冲制约,在俯冲带后缘以二叠纪裂谷带为基础逐渐发展成中生代多岛弧盆系的新特提斯构造格局,西特提斯造山系主要表现为弧后洋盆消减造山作用。

吉林省伊通县放牛沟地区古生代岛弧岩系岩石化学特征及其演化

伊通县放牛沟地区为现今残留的早古生代岛弧。本文通过常量元素、微量元素、稀土及同位素等方面来反映该区所具有的岛弧岩系特征，该岛弧岩系的存在对解释华北陆块北部区域构造环境具有一定意义。

班公湖-怒江结合带西段中特提斯多岛弧构造演化

本文根据1∶25万地质填图成果,将班公湖-怒江结合带西段弧-盆系时空结构自北向南划分为五峰尖-拉热拉新晚侏罗世—早白垩世陆缘火山-岩浆弧带、班公湖蛇绿混杂岩北、南亚带和昂龙岗日-班戈白垩纪—始新世岩浆弧带等,初步认为中特提斯洋经历了三叠纪—早侏罗世扩张,中—晚侏罗世往北、南双向俯冲,晚三叠世—早白垩世残余洋(海)盆和早—晚白垩世陆-弧(陆)碰撞等演化阶段。

西南三江金沙江弧盆系时空结构及构造演化

金沙江(-哀牢山)弧盆系是西南三江多岛弧盆系的重要组成部分,恢复其时空格架及其形成演化过程对理解古特提斯多岛弧盆系的时空格局具有重要意义。根据新的地质调查资料、研究成果并结合分析数据,系统总结了金沙江弧盆系不同构造单元的物质组成及其构造属性,讨论了其构造演化过程及其对VMS型矿床的控制作用。金沙江洋壳发育时限主要为晚志留世-二叠纪,古洋壳地幔受到了早期俯冲带物质富集组分的影响,主体形成于弧后盆地的构造环境。江达-德钦-维西岩浆弧为一复杂的陆缘弧,经历了俯冲消减(300~260 Ma)、早碰撞聚合(255~250 Ma)、同碰撞伸展(249~237 Ma)和晚碰撞造山(236~212 Ma)等构造事件叠加改造,形成了不同类型、不同环境的岩浆活动及其盆地。金沙江带新发现的贡觉榴辉岩、维西退变榴辉岩等高压变质带,为恢复金沙江古特提斯洋的俯冲-碰撞造山的复杂演化过程提供了重要证据。在此基础上,结合区域地质资料,构建了金沙江弧盆系的演化历史,认为经历了晚志留世-早二叠世金沙江(-哀牢山)弧后洋盆扩张、早二叠世晚期-晚二叠世洋壳俯冲消减、早三叠世-晚三叠世弧-陆碰撞造山与盆-山转换、晚三叠世末期后碰撞陆内造山至陆内汇聚-走滑转换等阶段的演化过程,每个阶段控制着不同类型的VMS型矿床。

东天山板块构造基本特征

依据沉积建造、构造岩石组合、变形、变质、古生物分区、地壳结构、地球物理、地球化学等特征重新划分了东天山的板块构造格局，并对区内５个二级板块单元的基本特征进行了对比总结。康古尔塔格—喀尔力克岛弧系发育泥盆—石炭系岛弧拉斑玄武岩—安山岩，为活动大陆边缘产物；阿奇山—雅满苏岛弧系发育石炭系，４个火山—沉积旋回表明其为典型的活动边缘，无序地层苦水组为海沟区浊积岩；北山可二分，北部与中天山可对比，为早古生代岛弧，南部可与南天山对比，为晚古生代弧后盆地。康古尔塔格—黄山深断裂为准噶尔板块与塔里木板块的分界线，沿断裂发现有巨型韧性剪切带、混杂岩、海沟杂砂岩、大洋岩残片、无序拼合混杂带、碰撞花岗岩等，表明康—黄断裂为南北两板块的俯冲—碰撞带。

扬子地区晋宁期板块构造的探讨

扬子地区在晋宁造山期(1.05—0.85 Ga)发生过板块俯冲活动,其活动模式为青康滇古大洋板块向东南扬子古大陆板块俯冲,浙赣粤古大洋板块向西北的扬子古大陆板块俯冲。两个不平行的古大洋板块相对俯冲所产生的合应力,造成扬子古大陆板块朝北北东向移动,而与华北古大陆板块发生碰撞。

中国大地构造单元划分

中国大地构造形成演化与大地构造分区研究已有百余年的历史,整体论述中国构造分区,都以不同学派对中国大陆地壳形成演化的不同认识论和方法论,有不同的方案。以黄汲清先生等多旋回构造观、王鸿祯先生等历史大地构造观和李春昱先生等板块构造观的"三大主流大地构造观"为指导思想的大地构造划分方案,是集中国地质构造之大成,在全国起指导作用,影响既广泛且深远。板块构造单元划分是当前板块构造细结构研究的关键问题。它既是板块构造研究的理论问题,也是区域地质研究和成矿预测评价亟待解决的实际问题。本文的大地构造分区图的编制是以地层划分和对比、沉积建造、火山岩建造、侵入岩浆活动、变质变形等地质记录为基础,承接融合中国"三大主流大地构造观"的经典划分理念,在板块构造—地球动力学理论指导下,以成矿规律和矿产能源预测的需求为基点,以不同规模相对稳定的古老陆块区和不同时期的造山系大地构造相环境时空结构分析为主线,以特定区域主构造事件形成的优势大地构造相的时空结构组成和存在状态为划分构造单元的基本原则,划分出中国的大地构造环境主要由陆块区和造山系组成为9个一级构造单元,以及相应的56个二级构造单元。中国大地构造研究还存在一系列重大科学问题,较准确地划分尚需很长时间的不懈努力。

东特提斯地质调查研究进展综述

以青藏高原为主体的东特提斯构造演化一直是国内外地学研究中关注的重大科学问题。为了更全面、更深入地认识青藏高原及东特提斯构造域的形成演化历史,本文在综述前人有关特提斯构造域时空演变和演化阶段研究的基础上,重点总结了近年来1∶5万区域地质调查中取得的最新研究进展,提出昌宁-澜沧构造带原-古特提斯连续演化、南冈底斯构造带古-新特提斯连续演化新认识,构建了青藏高原及东特提斯构造域大陆边缘多岛弧盆系时空格局和原、古、新三阶段构造演化模式。

大陆边缘增生造山作用

文章评述了增生造山作用的研究历史和进展,认为增生造山作用贯穿地球历史,是大陆增生的重要方式。用大陆边缘多岛弧盆系构造理解造山带的形成演化,提出巨型造山系的形成与长期发育的大洋岩石圈俯冲制约的两侧或一侧的多岛弧盆系密切相关。在多岛弧盆系演化过程中的弧-弧和弧-陆碰撞,弧前和弧后洋盆的消减冲杂岩的增生,洋底高原、洋岛/海山、外来地块(体)拼贴等一系列碰撞和增生造山作用形成大陆边缘增生造山系。大洋岩石圈最终消亡形成对接消减带,大洋岩石圈两侧的多岛弧盆系转化的造山系对接形成造山系的联合体。拼接完成后往往要继续发生大陆之间的陆-陆碰撞造山作用、陆内汇聚(伸展)作用,后者叠加在增生造山系上,使造山过程更加复杂。对接消减带是认识造山系形成演化的关键。大洋两侧多岛弧盆系经历的各种造山过程可以从广义上理解为一个增生造山过程。多岛弧盆系研究对于划分造山带细结构非常重要,是理解造山系物质组成、结构和构造的基础,并制约了造山后陆内构造演化。大陆碰撞前大洋两侧多岛弧盆系及陆缘系统更完整地记录了威尔逊旋回,记录的信息更加丰富。根据多岛弧盆系的思路对特提斯大洋演化提出新的模式,认为西藏冈底斯带自石炭纪以来受到特提斯大洋俯冲制约,三叠纪发生向洋增生造山作用,特提斯大洋于早白垩世末最终消亡。

青藏高原形成演化研究回顾、进展与展望

青藏高原形成演化涵盖了前身的东特提斯地质构造演化、新生代地质构造演化和高原隆升对气候环境演变的制约,它不仅包含有关全球构造的空间格局、运动状态的历史记录,而且也留下了青藏特提斯洋陆转换、盆山转换构造体制的时空结构、运动形式和发展变化的地质遗迹。所以青藏高原是研究全球构造的窗口,被自然科学工作者誉为解决地球动力学的一把钥匙。自20世纪60年代以来,特别是1979年以来我们先后开展了青藏高原地质构造演化、系列编图及综合集成等研究工作。本文以认识现今青藏高原地质历史各阶段重大地质构造事件的结构组成和演化为主线,回顾了40年来历次重大青藏高原基础地质研究过程,系统总结了青藏高原新生代隆升过程、碰撞构造效应,以及东特提斯地质调查研究中一系列重要新发现、新进展、新成果,并对相关研究成果和新发现进行了简要的归纳梳理。在此基础上,就青藏高原形成演化模式、科学理论与学术争论观念层次上的问题,以及关键的基础地质问题等方面进行了讨论与展望。