柴达木和欧龙布鲁克陆块基底的组成和变质作用及中国中西部古大陆演化关系初探

中国西部的柴达木陆块和欧龙布鲁克陆块的基底岩系虽然在地球化学上与扬子陆块具有亲缘性，但它们之间的组成和变质作用历史却显著不同。欧龙布鲁克陆块下部基底德令哈杂岩和达肯大坂岩群于～1．95Ga发生了角闪岩相一麻粒岩相区域变质作用并克拉通化，响应了全球Columbia超大陆汇聚事件；随后又与中元古代万洞淘岩群一道于～1．0Ga发生绿片岩相变质作用，共同响应了全球Rodinia超大陆汇聚事件；新元古代中晚期裂解后于中奥陶纪受原特提斯洋关闭影响而隆起。柴达木陆块基底主体由中元古代金水口岩群白沙河岩组（柴南缘）和沙柳河岩群鸟龙滩岩组（柴北缘）组成，以S型花岗岩的侵入活动和相应的变质作用响应了全球Rodinia超大陆汇聚事件。晚泛非期（520-480Ma）柴达木陆块与冈瓦纳主大陆俯冲碰撞，发生中压角闪岩相-麻粒岩相和高压超高压变质作用，经短暂拼贴后很快进入到原特提斯洋域，随460-420Ma的大洋关闭而发生变质叠加。区域对比表明，在基底组成和地壳演化史上，欧龙布鲁克陆块与阿拉善陆块和塔里木陆块（包括扬子陆块）相似，柴达木陆块则与北秦岭陆块以及祁连陆块相似，因而分属两个陆块群。塔-欧陆块群记录的～500Ma热事件与塔-欧和柴-秦陆块群共同记录的～450Ma热事件是两个性质不同的构造热事件。

华南的格林威尔造山带及其坍塌:在罗迪尼亚超大陆演化中的意义

华南的格林威尔造山运动始自约1200MaB.P.,在约1000～950MaB.P.扬子与湘赣—华夏微大陆发生碰撞 ,继之以岩石圈的拆沉作用和造山带的快速坍塌 ,在仰冲板片和下插板片上分别形成华南裂谷的北支和南支 ,部分地区可能有新生洋壳出现。裂谷以北地区的造山活动持续到约740MaB.P.,碰撞高原控制了长安冰期的沉积 ,至南沱冰期沉积时它已近剥蚀夷平。文章重塑了新元古代时华南裂谷的演化 。

大陆演化历史中的加积和解体作用

在地球发展的整个历史进程中，地壳的演化具方向性、不可逆性、旋回性、重复性、继承性和新生性。已经确认，地壳和岩石圈的发展取决于加积作用和解体作用的错综复杂过程。加积作用在早期占优势，在太古宙以后就急剧降低，它又被解体作用周期性地中断，并可出现两者并行发展的时期。泛大陆周期性的形成和分解：后太古宙形成了泛大陆（0），中元古代形成泛大陆（Ⅰ），晚古生代一早中生代形成泛大陆（Ⅱ），以及尚未确证的后早太古宙的灰色片麻岩陆块。地壳发展的结束阶段始于中－晚三叠世，即又开始了泛大陆（Ⅱ）的分裂、现代大洋形成和现代大陆分裂阶段。因此，板块构造的地球动力学状态早在30～25亿年前就已经存在了。大陆内部的大型构造类型及其构造样式是异常复杂，又是不断变化的。

华北大陆地壳─上地幔岩石学结构与演化

本文基于出露的前寒武纪变质岩系、中、新生代岩浆活动以及新生代玄武岩中上地幔包体的岩石学与地质压力计研究，结合地球物理测涤资料与高温高压下岩石中地震波传播速度的实验成果，提出了华北大陆三个地区（河北平原、太行－五台、鄂尔多斯）的地壳－上地幔岩石学结构，讨论了界面性质及其演化。在强调ｖ＿ｐ、ｖｂ、σ结构与岩石学结构共同约束的基础上，有效地识别了不同地区硅铝质陆壳在物质组成上的差异和上地幔低速层或矿物相转变等特征。本文提出壳－幔岩石学结构及其演化，密切地与陆壳主要形成时期的太古－早元古构造岩浆事件相关，又与显生宙构造岩浆事件对它的改造程度有关，壳－幔岩石学结构是我们追索大陆的构造性质及其演化的一个重要记录和科学依据。

中国大陆的演化及其动力学

大陆与大洋的巨大差异延及地幔层次。大陆由于大陆根的发育和其下软流圈的中断或稀薄，使得大陆对大洋而言，相对固定。显生宙以来中国大陆，尤其是两个超级大陆的聚散、开合演化是表象，而深部的物质热对流———根柱巨旋回才是本质。Ｗｉｌｓｏｎ旋回仅支配浅层的洋底更新，而根柱巨旋回在地球的形成与演化中，具有更广泛的支配作用。二者构成一对既相对独立又相互联系的构造体系———全球动力学体系。

科学家成功开发出古大陆板块演化分析模拟系统

2015年12月31日,由澳大利亚悉尼大学、挪威奥斯陆大学和美国加州理工学院研究人员组成的联合研究小组宣布,成功开发出迄今为止最为精确、时间尺度最长的古大陆演化分析系统。该系统名为Gplates,能够展示地质历史时期整个大陆的运移过程并可以绘制超过5亿年之久的地球板块构造运移演化地图。研究小组通过分析全球大陆矿物组成并借助超级计算机计算、模拟大陆运移最可能的路径,据此创建了该系统。

中国东部中—新生代大陆构造的形成与演化

20世纪60年代提出的“威尔逊旋回”以关闭洋盆两侧板块的碰撞作为板块运动旋回的终结,然而板块构造学说“登陆”20多年来的实践说明这种认识是不全面的.大陆弥散而宽广的陆内变形说明洋盆闭合两侧板块的碰撞并未终止板内构造作用.古亚洲大陆形成后中国东部中—新生代广泛发育的板内构造变形、岩浆活动、克拉通内盆地的形成都和古亚洲大陆南、北,印度洋和北冰洋洋脊的持续扩张、西太平洋和菲律宾洋壳的俯冲相关.本文拟厘清中国东部中—新生代大陆构造形成与演化的重大事件、构造性质、形成背景及其时空展布：（1）晚海西—印支期古特提斯洋关闭陆块拼合碰撞古亚洲大陆雏形形成;（2）晚侏罗—早白垩世蒙古—鄂霍茨克海闭合,陆-陆碰撞古亚洲大陆形成,挤压逆冲推覆构造在陆内变形中形成高潮,西太平洋伊佐奈岐洋壳板块的斜俯冲叠加了自东而西的影响;（3）早白垩世晚期—古近纪加厚地壳-岩石圈减薄、转型,陆内伸展变形达到高潮,大陆克拉通泛盆地、准平原化;（4）始新世晚期—早中新世（40～ 23Ma）太平洋板块运动转向对东亚大陆NWW向的挤压和印度洋脊扩张印—澳板块对古亚洲南部陆-陆碰撞挤压的叠加,形成中国东部新生的构造地貌;（5）中-上新世—早更新世受东亚—西太平洋巨型裂谷系和印度洋中脊扩张的叠加影响,中国东部岩石圈地幔隆升、地壳减薄,陆缘、陆内伸展变形相继形成边缘海、岛弧、裂谷型盆地和剥蚀高原地貌;（6）早更新世晚期（0.9 ～ 0.8 Ma）一晚更新世末（0.01Ma）中国东部大陆构造地貌基本形成.

大陆地壳演化的拆沉作用模式综述

近20年来,中外学者研究认为,拆沉作用导致大陆岩石圈物质快速下沉入软流圈中,伴随大规模的岩浆作用,山脉隆升、伸展和跨塌作用,最后形成拗陷盆地。原始地壳形成时是玄武质的,然而现今的大陆壳整体成分呈现中性,拆沉作用模式很好地解释了地学中的这一困惑,补充和完善了经典板块理论。通过地球物理测探、地球化学示踪和地质学、岩石学方面提供的证据和一些其它的辅助佐证基本可以判定拆沉作用的存在。

大兴安岭南段大陆壳演化与多金属的成矿关系

中国大兴安岭地区位于东西向古生代古亚洲构造成矿域与北北东向中新生代滨西太平洋构造成矿域强烈叠加、复合、转换的部位。大兴安岭南段地区的成矿地质条件优越、成矿期次多、成矿强度大、矿床类型多样。将大兴安岭南段燕山期地表地质演化,分析了大兴安岭南段的演化过程。通过对大兴安岭的南段大陆演化、岩浆活动、大陆壳演化与多金属的成矿关系,来分析其对成矿作用的控制。

中亚造山带西南缘微地块前寒武纪基底构造属性与大陆亲缘性

中亚造山带西南缘分布有众多条带状展布的大陆微地块,它们是哈萨克斯坦微大陆的重要组成部分,其构造属性、大陆亲缘性和地壳演化历史对于揭示中亚造山带古生代增生造山历史及其动力学过程具有重要意义。长期以来,对这些微地块的基底物质组成、形成背景和构造亲缘性的认识,一直存在争议。文章通过总结近年来陆续发表的地质和同位素年代学数据,梳理了各大陆微地块前寒武纪基底的岩石组合、形成时代和构造背景,进一步分析了各地块的构造属性及其与周缘主要大陆板块之间的亲缘性。已有结果显示,中亚造山带西南缘主要微地块中,除了境内外中天山、伊塞克、哲尔套和科克契达夫地块发育有中元古代—古元古代的结晶基底以外,其它微地块(如伊犁南缘、伊犁北缘—阿克陶、楚伊犁、卡拉套、拜克努尔、额热蒙套和乌卢套等)均没有可靠的中元古代原地结晶基底。所有微地块中均发育类似的早新元古代变质作用和岩浆作用,形成了微陆块统一的结晶和变质基底。经过综合对比分析,笔者认为这些微地块可能具有不同的起源,但在新元古代经历了相似的构造—岩浆演化,处于相似的古地理环境,记录了新元古代早期大陆汇聚造山、晚期大陆裂解和古亚洲洋扩张过程中被动陆缘形成的过程。

大陆的早期演化

有关大陆演化过程可以通过测定不同年龄的地壳岩石中钕同位素丰度来解决。对来自早期地幔火山岩的Nd 同位素值测量表明,产生低 Sm/Nd 比值大陆壳的地幔源具有高 Sm/Nd 值。通过研究由地幔熔融产生的火山岩,重建亏损地幔的早期状态。澳大利亚西部2.7Ga 岩区的玄武岩 Nb/U 比值与现代地幔岩石的 Nb/U 比值非常接近,这说明2.7Ga 前大陆地壳的数量与现今相同。

张宏福 破译大陆演化的奥秘

地球科学艰深复杂,研究条件艰苦,难出成果。多年来,张宏福深耕于地球科学领域,取得了一系列原创性的研究成果。在研究中,他坚持理论创新与实验技术研发相结合,率先将非传统稳定同位素应用于地幔地球化学研究中,开辟了岩石圈地幔演化研究新途径,在地幔地球化学领域取得了多项创新性成果,推动了学科的发展。张宏福现任西北大学大陆动力学国家重点实验室副主任,博士生导师。

辽东半岛印支期侵入岩侵入机制与岩浆大陆动力学演化

辽东半岛广泛分布印支期侵入岩,作为研究辽东半岛印支期陆内造山作用的客观实体,意义重大.概述了印支期侵入岩地质特征、岩石化学及地球化学特征,总结出岩浆演化趋势由超基性→基性→中性→酸性→碱性.提出了岩浆源区性质为幔源、壳幔混源、壳源3种类型.总结了造山初期至造山早期伸展机制下席状侵位,造山主期穹隆式及穿刺式侵位,造山后构造崩塌被动侵位3种侵位机制模式及岩浆大陆动力学演化过程.

早期大陆与板块构造启动——前沿热点介绍与展望

板块构造的启动时间和机制,一直是国内外地球科学界关注的焦点,有不少热点文章对此进行了讨论。它涉及的不仅是早期地球的构造机制问题,更关系到整个地球的演化历史、变化过程和演化规律,以及地球的未来。本文对国内外的研究状况、研究重点进行了简单述评,强调地球的“热状态和热演化”是构造机制演化的关键控制因素,提出大陆形成和岩石圈的演化与板块构造起源关联密切,是理解早期板块构造启动的重要研究内容。华北克拉通是代表性的古老大陆,本文对它的研究状况给出了介绍和评述。文章最后展望了“早期大陆与板块构造启动”这一重要科学问题的研究方向,并对相应的研究方法提出了评论和建议性意见。

花岗岩研究与大陆动力学

花岗岩是大陆地壳的主要物质组成之一 ,蕴含着探索大陆动力学的重要信息。成因研究特别是混合成因研究可以提供探索大陆结构、生长及壳幔相互作用演化的信息 ;花岗岩形成演化揭示了构造动力学演化、大陆动力学演化及壳幔相互作用演化的某些特点 ;岩浆上升、迁移是大陆内部能量传播、物质迁移和调整的一种形式 ;岩浆的聚集及岩体生产方式与大陆块体运动学、动力学密切相关 ;岩体定时、定位对大陆块体时空定位提供了限制条件 ;变形岩体可作为区域应变标志体和时间标志体 ,研究大陆的变形 ,并有助于古老块体早期构造的解析。这些研究涉及到大陆的形成、演化、内部物质再分配、热动力效应和构造变动等动力学等问题 ,是花岗岩研究与大陆动力学研究的结合点。

花岗岩:大陆地质研究的突破口以及若干关键科学问题——“岩石学报”花岗岩专辑代序

地球是宇宙中迄今唯一发现有花岗岩的星球。从物质组成而言,大洋的核心问题是玄武岩,大陆的核心问题是花岗岩。花岗岩从被发现的那一天起,围绕它的产状、成因和演化过程及其地质意义的争论就没有停止过。最早的陆壳由长英质片麻岩TTG组成,TTG不能从地幔中直接熔出,是地幔熔融的玄武岩再次熔融形成的。初始的陆壳富钠,太古宙以后的陆壳开始明显富钾。洋壳的寿命仅2~3亿年,陆壳的寿命可长达40~44亿年。花岗岩记录了大陆形成与演化的全过程,大陆演化对于认知地球具有无法替代的作用。因此,花岗岩在某种程度上可以作为陆壳的代用词。20世纪60年代兴起的板块构造理论是地球科学的一次革命,但是,板块构造理论并未解决大陆形成、演化和改造的根本问题。此外,花岗岩与大陆成矿作用关系也非常密切。花岗岩成因还存在诸多待解难题。对花岗岩的研究,只有跳出岩石学和岩石地球化学的范畴,才能真正理解大陆构造的问题。花岗岩所凝聚的科学问题是对板块构造理论的巨大挑战,也是固体地球科学理论创新的重大机遇。花岗岩研究从岩石地球化学层面跃升到陆壳演化层面,是研究思维和理论创新的突破,是21世纪花岗岩研究的重大转折。

超大陆旋回与成矿作用

世界上绝大多数大矿床都是超级地质作用导致矿石异常集中的结果,一般多发生于一个地质作用结束的时期。地壳形成作用和板块构造、地幔柱模型已经成为如何认识矿床形成的关键所在,现代矿床成功的探索实践历史就是对大陆和海洋的深入认识进程。因此,矿床形成与全球构造和大陆的演化关系是研究成矿动力学的基础。本文以全球活动构造的视角,从超大陆聚散的历史纪录角度,对活动的地球演化环境下的成矿作用进行总结探索,以图激发对该领域更为深入的研究和思考。

马槽园群研究改写扬子北缘元古宙构造演化史

8月22-25日,＂华南扬子古大陆演化及其资源效应＂计划项目成果验收会议在成都召开。中国地质调查局科技外事部刘凤山研究员,国内前寒武系研究领域的权威专家陆松年、潘桂棠、肖庆辉、李献华、张世红、王剑、肖文交、张传林等研究员出席了会议。评审专家一致认为,湖北省地质调查院承担的＂马槽园群研究＂工作项目取得了重大进展,改写了扬子北缘元古宙构造演化史。