对东南亚中生代增生作用的理解:越南三叠纪热构造作用(印支造山运动)的意义

越南变质基底锆石U—Pb研究结果表明,在258±6 Ma和243±5 Ma期间大部分大陆地壳受到了韧性变形和高温变质作用的影响。尽管这一时期与华南地块和华北地块碰撞(秦岭造山作用)的最后阶段相一致,但在越南的热构造作用是由Sibumasu增生到印支～华南大陆上引起的。这一增生事件(印支造山运动)有其区域意义,因为它对华南地块和华北地块最后阶段的碰撞有贡献,这一特点在秦岭造山模式中还没有被认识。

南岭骑田岭花岗岩基属印支期侵位的岩浆动力学佐证:对《关于南岭花岗岩侵位年龄问题》一文的答复与讨论

影响花岗岩熔体冷却-结晶时间长短的因素虽然较多,如花岗岩熔体的初始温度、结晶温度、侵位深度、围岩温度、体积、放射成因热以及其他各种热物理参数,但计算表明,花岗岩体积大小是决定花岗岩体侵位-结晶时差的最主要因素。采用与骑田岭花岗岩体相同参数计算得出不同出露面积花岗岩体的侵位-结晶时差(△tECTD)分别为42.1Ma(骑田岭花岗岩体,520km2);0.7Ma(50km2花岗岩体);0.05Ma(4km2花岗岩体)。采用板状模型,结合骑田岭花岗岩锆石U-Pb年龄值(161Ma),通过反演计算得出骑田岭花岗岩基侵位年龄值(tE)为206Ma,与立方体模型计算结果(203Ma)差别不大,从而为骑田岭花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证。对国内外花岗岩体205对锆石U-Pb年龄和全岩Rb-Sr等时线年龄进行的相关分析,拟合出相关系数很高(R=0.997),回归系数接近l的线性回归方程(tRb=0.9928×tZr+2.1584)。△t(tZr-tRb)频数统计分析表明:Δt呈对称正态分布(偏度系数CSK=-0.148;峰度系数CKU=6.771),其中位值为0Ma,众数值为2Ma。这表明花岗岩体锆石U-Pb定年的测定结果与全岩Rb-Sr等时线定年测定结果在允许的误差范围内是一致的,从而得出"花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄(tE)"的结论。对Lee等(1997)和Cherniak等(2000)所进行天然锆石中U和Pb扩散系数实验条件的分析,判明他们得出的"锆石U-Pb同位素体系封闭温度>900℃"结论,只可应用于解释源区岩石升温产生部分熔融形成花岗岩浆过程中残留锆石U-Pb同位素的行为,但不适用于解释直接从花岗岩熔体中晶出锆石U-Pb同位素体系封闭温度。华南同熔型花岗岩(龙塘花岗闪长岩体,长泰花岗闪长岩体)与其同源火山岩全岩Rb-Sr年龄存在较大的差别(ΔtRb-Rb=15.7～32Ma)以及华南部分花岗岩体锆石中存在差别较大的2组U-Pb年龄(ΔtZr-Zr=24～50Ma)的实例为花岗岩存在较大侵位-结晶时差提供了直接的佐证。

南岭花山和姑婆山花岗岩基属印支期侵位——来自花岗岩熔体冷却-结晶和放射成因热计算的依据

通过对南岭西段花山和姑婆山花岗岩基地质-岩石地球化学特征研究,判明它们的侵位深度(5.5km)、围岩温度(196℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起花山和姑婆山岩基的数学计算模型,计算得出:花山-姑婆山花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)分别为4.14Ma(花山)和4.36Ma(姑婆山);由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(ΔtL)为2.67Ma,2.81Ma;由于花山和姑婆山花岗岩基放射性元素含量(U13.5×10-6,Th56.1×10-6,K2O5.79%(花山);U13.7×10-6,Th52.4×10-6,K2O5.28%(姑婆山))高于世界平均花岗岩放射性元素含量(U5×10-6,Th20×10-6,K2O2.66%),花山和姑婆山花岗岩浆侵位后产生的放射成因热使结晶过程延长的时间(ΔtA)分别为37.6Ma和45.1Ma,远长于按世界平均花岗岩放射性元素含量计算得出的ΔtA(3.17Ma,花山)。花山和姑婆山花岗岩基的侵位-结晶时差(△tECTD)分别为44.41Ma和52.27Ma,结合锆石U-Pb年龄值(162Ma(花山),163Ma(姑婆山)),通过反演计算得出花山、姑婆山花岗岩基侵位年龄值(tE)分别为206Ma和215Ma,从而为花山-姑婆山花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证。

南岭寨背和陂头花岗岩基属印支期侵位的岩浆动力学证据及构造意义

文章通过对南岭东段寨背和陂头岩基地质-岩石地球化学特征研究,判明它们的侵位深度(7.5 km)、围岩温度(250℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起寨背—陂头岩基的数学计算模型,并计算得出:寨背和陂头花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)分别为4.04 Ma(寨背岩基)和3.97 Ma(陂头岩基);由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(ΔtL)为3.02 Ma,2.96 Ma;由于寨背和陂头花岗岩基放射性元素的质量分数高于世界平均花岗岩放射性元素含量(w(U)=5×10-6,w(Th)=20×10-6,w(K2O)=2.66%),寨背和陂头花岗岩浆侵位后产生的放射成因热使结晶过程延长的时间(ΔtA)分别为14.3 Ma和5.16 Ma,远长于按世界平均花岗岩放射性元素质量分数计算得出的ΔtA(3.1 Ma和2.9 Ma)。寨背和陂头花岗岩基的侵位-结晶时差(ΔtECTD)为21.4 Ma和12.1 Ma,结合同位素年龄值(锆石U-Pb年龄及全岩Rb-Sr等时线年龄的平均值为173.8 Ma(寨背)和182.3 Ma(陂头)),通过反演计算得出寨背和陂头花岗岩基侵位年龄值(tE)分别为195.2 Ma和194.4 Ma,从而为寨背和陂头花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证。

燕山早期花岗岩基印支期侵位的岩浆动力学证据及构造意义:基于南岭8个岩体侵位年龄计算结果

根据各花岗岩体地质构造特征、有关的热物理参数及主体花岗岩的放射性元素含量,采用简化的立方体数学模型计算得出:南岭地区8个花岗岩基侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)为3.9(金鸡岭)～5.5 Ma(九峰);由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(ΔtL)为2.6～3.5 Ma;花岗岩浆侵位后产生的放射成因热使结晶过程延长的时间(ΔtA)为5.2(陂头)～45.1 Ma(姑婆山)。南岭地区8个燕山早期花岗岩基的侵位—结晶时差(△tECTD)为12.1(陂头)～52.2 Ma(姑婆山),结合锆石U-Pb年龄通过反演计算得出其侵位年龄(tE)为194.4(陂头)～219.3 Ma(九峰)。这为南岭燕山早期花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证,揭示出近东西向展布的南岭晚中生代造山带具有印支期构造格架(以侵位年龄为代表)和燕山早期花岗岩(以锆石U-Pb年龄为代表)的双重特征。

印支期龙门山断裂带的逆冲--推覆构造和沉积响应

伴随着华南、华北和羌塘地块在中—晚三叠世的俯冲—碰撞,古特提斯洋逐渐消亡,在龙门山及其前陆盆地发生了广泛的构造和沉积事件,统称为印支造山运动。然而,这期重要的造山事件普遍叠加有新生代印度与欧亚板块俯冲碰撞所引起的相似的北西—南东向构造挤压作用,使得印支期的构造活动对奠定龙门山初始构造和地貌特征,乃至对新生代构造活动的深远影响难以区分。对青藏高原其他边界的研究表明,只有通过多种手段从多个角度才能认清造山带形成的真实历史,而近些年来在龙门山地区开展的深地震探测、主断裂和飞来峰定年、前陆盆地沉积序列和沉积作用以及大地热流分布的研究则为我们进一步揭示印支初期龙门山断裂带构造活动本质提供了全新的视角。深地震反射剖面和最新的定年结果揭示龙门山地区在印支期发生了大型逆冲—推覆作用,在此期间,形成了两条主要断裂带,并直至后碰撞造山时期,形成了多期次的山前飞来峰构造。龙门山断裂带在印支期的大型逆冲—推覆构造活动,引发了大量的陆源碎屑沉积物涌入到四川前陆盆地中。强烈的断裂活动还引发了区域大地震的发生,在四川盆地西缘未完全固结沉积地层中形成了软沉积物变形。综合以往的研究结果,我们认为龙门山早期的逆冲—推覆和青藏高原东缘大地热流的升高伴随有区域岩石圈底部的拆沉导致软流圈高温物质的上涌。这种早期的构造格局对龙门山断裂带在新生代构造地貌的最终形成产生了深远的影响。

哀牢山古特提斯洋盆闭合和印支造山开启的时限:来自中-上三叠统碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素约束

由于哀牢山古特提斯洋盆精确闭合时间一直存在争议,从而制约了我们对该区古特提斯洋演化及印支造山运动过程的完整认识。碎屑岩作为造山作用在地壳浅表响应的产物,保存了其物源区深部岩浆作用的重要信息,可有效地约束洋盆演化和造山过程的精细时空格架。本文选择对哀牢山构造带及其东侧地区中-上三叠统碎屑锆石年代学和Hf同位素开展了系统的研究,结果显示:构造带内部三叠统样品除了缺少240~325 Ma年龄群外,与东侧地区同时代碎屑岩样品相似,均具有480~560 Ma和900~1200 Ma两个主要年龄群,对应的εHf(t)值分别为−16.75~+17.00和−15.39~+19.20;而两地区上三叠统样品具有基本相同的年龄频谱特征,均显示250~330 Ma、480~580 Ma和920~1240 Ma三个主要年龄群,对应的εHf(t)值分别为−10.67~+12.15、−10.06~+9.57和−12.25~+15.62。综合本次研究结果与前人数据,表明哀牢山构造带内中-上三叠统及其东侧地区三叠系碎屑物质主要来源于构造带内的岩浆岩,有少量老地层再循环的贡献。进一步的源区分析指出,哀牢山古特提斯洋在早三叠世已闭合。此外,基于哀牢山构造带及两侧地区普遍缺失下三叠统地层和大量发育早-中三叠世碰撞有关的岩浆岩的特征,显示我国哀牢山地区与越北地区印支造山运动在二叠纪末-早三叠世同时开启,中-晚三叠世,哀牢山构造带进入碰撞后伸展阶段。

金鸡岭产铀花岗岩体印支期侵位的岩浆动力学证据及其构造意义

通过对南岭西段金鸡岭花岗岩体地质-岩石地球化学特征研究,判明该岩体的侵位深度(7.5km)、围岩温度(270℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起金鸡岭花岗岩体的数学计算模型,分别计算得出:金鸡岭花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(Δtcol)为3.91Ma;由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(ΔtL)为2.92Ma;由于金鸡岭花岗岩体放射性元素含量(U——16.5×10-6,Th——51.3×10-6,K2O——4.82%)是世界平均花岗岩放射性元素含量(U——5×10-6,Th——20×10-6,K2O——2.66%)的3倍左右,金鸡岭花岗岩熔体侵位后产生的放射性成因热使结晶过程延长的时间(ΔtA)为34.5Ma,远长于按世界花岗岩平均放射性元素含量计算的ΔtA*(2.82Ma)。金鸡岭花岗岩体的侵位-结晶时差(ΔtECTD)为41.3Ma,结合锆石U-Pb年龄值(156Ma),通过反演计算得出金鸡岭花岗岩体侵位年龄值(tE)为197.3Ma,从而为该岩体属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学证据。

海南岛印支期麻粒岩的发现及其地质意义:来自锆石U-Pb 定年与微量元素组成的新证据

琼中基性麻粒岩是海南岛高级变质杂岩中最重要的组成部分之一,对其深入研究可为客观恢复海南岛晚古生代—早中生代构造演化历史、查明古特提斯洋向东如何延伸等基础地质问题提供新的制约。本次研究以琼中地区出露的基性麻粒岩为研究对象,对基性麻粒岩中锆石采用内部矿物包体自动矿物分析系统(TIMA)扫描、阴极发光图像照相、LA-ICP-MS U-Pb定年与稀土元素分析等综合研究发现,琼中基性麻粒岩中锆石可划分为岩浆锆石和变质锆石两类;30个岩浆锆石测点^(206)Pb/^(238)U年龄介于245~230 Ma之间,相应的加权平均年龄为238±2 Ma(MSWD=0.38),应代表琼中基性麻粒岩的原岩时代;24个变质锆石测点^(206)Pb/^(238)U年龄介于243~231 Ma之间,其加权平均年龄为237±2 Ma(MSWD=1.70),代表琼中基性麻粒岩的变质时代。综合海南岛已发表的相关数据,琼中基性麻粒岩原岩形成时代与变质时代均为三叠纪,而不是前人所认为的中元古代,其形成可能与古特提斯洋闭合后印支陆块、华南陆块在碰撞造山后伸展垮塌阶段的岩浆-变质作用有关。

花岗岩浆侵位与结晶固化时差的研究与构造意义:以南岭骑田岭花岗岩基为例

通过对南岭中段骑田岭花岗岩基地质-岩石地球化学特征研究,判明了该岩基的侵位深度（5.5km）、围岩温度（196℃）及岩浆初始温度（950℃）,建立起骑田岭花岗岩基的数学计算模型,计算得出：骑田岭花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间（Δtcol）为4.1Ma;由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间（ΔtL）为2.6Ma;由于骑田岭花岗岩基放射性元素含量（U-15.3×10-6,Th-51.35×10-6,K2O-5.02%）是世界平均花岗岩放射性元素含量（U-5×10-6,Th-20×10-6,K2O-2.66%）的2~3倍,骑田岭花岗岩浆侵位后产生的放射成因热使结晶过程延长的时间（ΔtA）为35.4Ma,远长于世界平均花岗岩计算的ΔtA（2.93Ma）。因此,骑田岭花岗岩基的岩浆侵位-结晶固化时差（ΔtECTD）为42.1Ma,结合锆石U-Pb年龄值（161Ma）,通过反演计算得出骑田岭花岗岩基侵位年龄值（tE）为203.1Ma,从而为骑田岭花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证。

龙门山造山带的早期活动及其对造山作用的启示

2008年汶川地震后,在映秀-北川同震地表破裂带南段虹口乡八角庙地区发现有假玄武玻璃出露于~240m宽的断裂带内,代表了断裂带以往地震和断裂活动的直接产物。这套假玄武玻璃的高温熔融成因得到了元素地球化学和熔融结构的证实。玻璃基质、蚀变矿物和碎屑斑晶的化学分析显示假玄武玻璃继承了碎裂岩/超碎裂岩围岩的主要化学成分,除石英外,主要由长石和云母两种端员组分选择性熔融形成,并呈现出了化学组分分布的不均一性。假玄武玻璃的锆石U-Pb和玻璃基质^(40)Ar/^(39)Ar定年结果证实映秀-北川断裂的古地震发生于229~216Ma的中-晚三叠世,并具有11~14km的震源深度,表明映秀-北川断裂的早期活动始于印支期的造山运动。伴随着印支造山运动的发生,龙门山断裂带形成了其初始构造框架,并对之后的构造演化产生了深远的影响。

华南大陆四次裂陷和中新生代南华造山带

同位素地质学、岩石学、成矿学、地球物理学等新成果表明，华南震旦纪以来的构造层之下普遍存在元古代一太古代变质基底。四堡期（Ｐｔ＋２）雪峰期（Ｐｔ３）发生两次陆内裂陷，形成断续的岩石圈断裂，局部性陆间沟一弧和小洋盆，把华南古大陆分成扬子块体和华夏块体。两次陆缘裂陷分别形成广西期（Ｚ一Ｓ）华南大陆边缘弧后扩张盆地和新生代琉球弧一菲律宾弧后东海一南海扩张盆地。东海一南海的前寒武纪陆块是华南一东南亚大陆裂解碎块，它不存在另一前寒武纪陆块，不存在印支一南海准地台。讨论了许靖华关于华南三叠纪碰撞造山带的理论，结论如下：（１）华南造山带命题正确，但论据不真实，对于该造山带的性质、特点和形成机制的理解不确切。（２）元古代构造混杂岩一蛇绿混杂岩不能做为三叠纪造山带的证据。（３）不存在扬子和华南二块体的三叠纪碰撞，因为没有发生过“印支造山运动”，也没有出现过古生代湘赣浙大洋。（４）华南是双向“干造山带”，泥盆纪至中王叠世地台盖层和上覆中新生代盆地层在无海侵的大地构造环境下，经历了多幕造山运动，形成具有双向大地构造线的造山带。在南西侧的特提斯构造域以北西一北西西向占优势；在南东侧的北西太平洋构造域以北东向为主。（５）地台盖层和盆地?

罕见的天然地质陈列馆 千岛湖石林

千岛湖石林位于浙江省淳安县赋溪乡境内,是千里岗山脉中东北向延伸的狭长山谷。石林三面环山,一面临近千岛湖,山高岭峻,高近千米。因为水流长年累月地冲刷着这条古老而狭长的山谷,使得这里岩石明显地暴露在地表之上。这在植被、浮土到处覆盖的华东地区实属罕见。 1927年著名的地质学家刘季辰、赵亚曾将这里的地层名为"千里岗砂岩",认定了这里距今4.5亿年的沉积记录,从此以后的岩层完整地记录下4.5亿年这一带沧海桑田的变迁。这里,遗留着发生在距今2亿年前翻天覆地的海西——印支造山运动的遗迹,当时地下已沉积的上千米厚的岩层,像揉面一样被挤压成凹地和高山。这里,遗留着发生在距今0.7亿年前惊心动魄的燕山运动中火山活动的遗迹,这里。

秦岭造山带是印支碰撞造山带吗?

国内外一些学者认为秦岭是一个印支碰撞造山带.但迄今为止,秦岭尚未发现三叠纪或古生代延续到三叠纪的洋盆存在的任何痕迹.秦岭泥盆系-三叠系为滨、浅海相沉积,没有远洋沉积,更没有镁铁质和超镁铁质岩石及与之密切相关的放射虫硅质岩组成的蛇绿岩套.泥盆系与下伏地质体之间有一个清楚的区域性角度不整合.商丹断裂并不是印支期,而是加里东期的板块缝合带;其两侧,中朝板块南缘和扬子板块北缘均有十分清楚的加里东造山作用的记录.沉积于扬子板块北缘的中上泥盆统刘岭群的放射性铅同位素组成与北秦岭相近,碎屑锆石年龄谱系亦证明其物质主要来自中朝板块南缘的北秦岭造山带.所谓勉略印支缝合带中的勉略和三里岗蛇绿混杂岩中的镁铁质岩,同位素测年均为元古代之产物,后者又被南华系-震旦系沉积覆盖.所谓勉略缝合带,实为一区域性大断裂带.早古生代,其北侧属扬子板块北部被动边缘;南侧为扬子板块核心部分的扬子准地台(小克拉通).所以,秦岭的印支造山作用,并不是洋盆消失后的陆陆碰撞造山作用,而是海盆消失后的中朝与扬子2个小陆块间逆冲-叠覆造山作用.作为秦岭东延的大别山超高压变质带被认为是秦岭印支碰撞造山的重要证据之一,但大别山超高压变质岩是在造山作用过程中动态超高压条件下形成的,仅用简单的静岩压力来计算其形成深度,显然是不符合实际情况的.野外地质观察、构造地质学、变质岩石学、同位素地质学、地球化学、地球物理学以及物理实验等方面的实际资料和研究结果均说明超高压变质作用并不是在上地幔而是在地壳内进行的.南秦岭-大别山的地壳构造层次,上地壳自上而下依次为:未变质的沉积岩层、绿帘-蓝片岩层、高压变质岩层、超高压变质岩层;下地壳为未卷入超高压变质作用的麻粒岩相-高角闪岩相变质杂岩.含柯石英的超高压单位只是位于上地壳下部的厚约10～12km的席状构造岩片.初步认为上地壳这一从低压到高压再到超高压的构造系统,是印支造山期间,南秦岭-大别山的上地壳以下地壳顶部为主剪切滑动面,多层次剪切作用造成的.上地壳下部的超高压变质岩,则可能是强烈剪切引起的频繁地震的震源区瞬时超高压作用的结果.