黑龙江省东部古生代—早中生代的构造演化:火成岩组合与碎屑锆石U-Pb年代学证据

黑龙江省东部松嫩—张广才岭地块与佳木斯地块之间的演化历史以及古亚洲洋构造体系与环太平洋构造体系的叠加与转化一直是地学领域研究的热点问题之一。依据该区古生代—早中生代火成岩的年代学与岩石组合研究,结合碎屑锆石的年代学研究成果,讨论了松嫩—张广才岭地块与佳木斯地块之间的演化历史以及两大构造体系叠加与转化的时间。锆石U-Pb定年结果表明:黑龙江省东部古生代—早中生代岩浆作用可划分成8期:早奥陶世(485Ma)、晚奥陶世(450Ma)、中志留世(425Ma)、中泥盆世(386Ma)、早二叠世(291Ma)、中二叠世(268 Ma)、晚三叠世(201～228 Ma)以及早侏罗世(184 Ma)。早奥陶世—中志留世,岩浆作用主要分布在松嫩—张广才岭地块的东缘,并呈南北向带状展布,主要由闪长岩-英云闪长岩-二长花岗岩组成,显示活动陆缘—碰撞的构造演化历史,揭示松嫩—张广才岭地块与佳木斯地块于中志留世(425Ma)已经拼合在一起,这也得到了早泥盆世地层碎屑锆石年代学的支持。中泥盆世,火山作用分布在佳木斯地块东缘和松嫩—张广才岭地块上,前者为双峰式火山岩组合,后者为A型流纹岩,它们共同揭示该区处于一种碰撞后的伸展环境。早二叠世,佳木斯地块东缘发育一套钙碱性火山岩组合,揭示古亚洲洋俯冲作用的存在,而同期的张广才岭地区则发育一套典型的双峰式火成岩组合,揭示了陆内伸展环境的存在。中二叠世,同碰撞型火山岩分布于佳木斯地块东缘及东南缘,其形成可能与佳木斯地块和兴凯地块的碰撞拼合有关。晚三叠世,张广才岭地区存在的双峰式火山岩和敦—密断裂东南区发育的A型流纹岩均显示陆内的伸展环境,其形成应与古亚洲洋最终闭合后的伸展环境相联系。此外,结合牡丹江断裂两侧均发育中—晚二叠世花岗岩以及佳木斯地块上晚三叠世—早侏罗世岩浆作用的缺失,暗示松嫩—张广才岭地块与佳木斯地块在三叠纪早期沿牡丹江断裂可能存在一次裂解事件。而早—中侏罗世陆缘(东宁—汪清—珲春)钙碱性火山岩和陆内(小兴安岭—张广才岭)双峰式火成岩组合的出现,结合牡丹江断裂两侧'张广才岭群'和'黑龙江群'构造混杂岩的就位,暗示松嫩—张广才岭地块与佳木斯地块在早—中侏罗世再次拼合,这也标志着环太平洋构造体系的开始。

东昆仑造山带东段晚古生代—早中生代构造岩浆演化与成矿作用

东昆仑造山带位于中央造山系西段,在长期的地质演化过程中构造岩浆活动频繁,其中晚古生代—早中生代岩浆活动与成矿关系最为密切。本文系统总结了东昆仑造山带晚古生代—早中生代岩浆岩的分布、演化和成因,对典型矿床的地质特征进行分析,探讨东昆仑东段晚古生代—早中生代构造岩浆演化与成矿作用的联系。东昆仑晚古生代—早中生代构造岩浆演化可分为俯冲阶段(277~240 Ma)、同碰撞阶段(240~230 Ma)和后碰撞阶段(230~200 Ma),壳幔岩浆混合作用贯穿于古特提斯构造演化全过程。镁铁质岩浆岩主体为受俯冲流体交代的地幔部分熔融,花岗质岩浆岩主体为幔源岩浆底侵镁铁质下地壳部分熔融形成。东昆仑造山带东段俯冲阶段壳幔岩浆混合作用不仅带来成矿物质,使部分元素含量增高,还带来热源;经过成矿流体物理化学条件改变,导致大量矿物质沉淀,形成矿床,主要成矿金属组合为Cu、Mo、Au,矿床规模相对较小;同碰撞阶段由于受到挤压应力,岩浆岩出露较少,矿床多沿大型断裂带分布,主要成矿金属组合也以Cu、Mo、Au为主;后碰撞阶段由于岩石圈地幔拆沉,东昆仑整体处于拉张环境,为地幔物质参与成矿和成矿流体运移提供了通道。特别是同碰撞和后碰撞的转换阶段,是东昆仑造山带东段晚古生代—早中生代的主要成矿期,主要成矿金属组合为Cu、Pb、Zn、Fe。

辽北开原地区晚古生代—早中生代混杂岩的厘定及其地质意义

辽宁省开原地区地处华北克拉通北缘,域内沿清河断裂出露一套中浅变质岩系,前人先后将其称为“辽河群”、“清河镇群”、“开原岩群”、“清河构造混杂岩”,但对其物质组成和形成时代尚未形成统一认识。通过系统总结不同岩石锆石U-Pb测年结果和地球化学数据,该套变质岩系是由新太古代、古元古代、晚二叠世-中三叠世不同时代地质体组成,其中早三叠世的海相沉积盖层和大面积的晚二叠世-中三叠世活动大陆边缘岛弧岩块指示古亚洲洋的闭合过程,碰撞背景下形成的变质英安岩(244 Ma)将古亚洲洋的最终闭合时间限定为中三叠世。综合对比区域地质资料,古亚洲洋在开原地区的俯冲闭合作用导致形成这套变质程度不同以新太古代华北板块基底岩石、晚二叠世-中三叠世火山岩为“岩块”,变粒岩、浅粒岩等变质碎屑岩为“基质”的混杂岩系。

佳木斯地块及邻区早古生代——晚中生代构造演化

为厘清嘉荫—牡丹江缝合带的形成时代,确定佳木斯地块早古生代—晚中生代构造演化过程,笔者对佳木斯地块及邻区出露的一些特征岩石的相关资料进行了收集与系统分析。分析结果显示,黑龙江杂岩外来岩块原岩具有类似蛇绿岩的特征,锆石U--Pb年龄结果显示其形成时代为257～210 Ma,云母及蓝闪石Ar--Ar年龄显示基质与外来岩块共同发生高压变质与退变质事件的时间为193～145 Ma,结合出露于佳木斯地块与松嫩地块的早古生代-早侏罗世火成岩地球化学特征及锆石U-Pb年龄,提出佳木斯地块与松嫩地块间经历了早古生代拼合—二叠纪末期三叠纪裂解—侏罗纪-白垩纪初期再次拼合的构造演化过程。古太平洋板块向西的俯冲作用,驱动了其最终的拼合,形成了以黑龙江杂岩为标志的嘉荫—牡丹江缝合带。

东北地区晚古生代-中生代I型和A型花岗岩Nd同位素变化趋势及其构造意义

中国东北地区位于中亚造山带巨型增生陆缘的东段,分布着巨量的具有新生特征的显生宙花岗岩和火山岩。本文对东北地区晚古生代-中生代I和A型花岗岩年代学和Nd同位素组成开展了综合分析和研究。东北地区的I型花岗岩有两种Nd同位素变化趋势:一是以额尔古纳和兴安地块为代表,其εNd(t)随着年龄变新而增大,与造山带垮塌、软流圈上涌的幔源熔体或蒙古-鄂霍茨克洋的俯冲交代地幔楔熔体加入引起的地壳增生作用相关。二是以松嫩地块西南区和张广才岭为代表,εNd(t)随着年龄变新而下降,反映花岗岩的熔融源区有从早期的新生岛弧中、下地壳向晚期含更多再循环物质的中、上地壳迁移的趋势。A型花岗岩侵位时代主要有三期,总体上具有正的εNd(t)值,绝大部分tDM2<1.0Ga,反映了东北地区强烈的地壳增生作用。晚古生代A型花岗岩主要沿着贺根山-黑河断裂分布,可能与兴安和松嫩地块碰撞后伸展作用相关;早中生代A型花岗岩主体分布于张广才岭,与松嫩、佳木斯和兴凯地块的碰撞后伸展作用相关;早白垩世A型花岗岩遍布整个东北地区,可能与古太平洋板块俯冲、后撤导致的区域性伸展作用相关。晚古生代-中生代花岗岩的Nd二阶段模式年龄(tDM2)与侵位年龄(t)的对比展示了东北各构造单元地壳增生作用的差异。与华北北缘中生代花岗岩的特征相似,额尔古纳和佳木斯地块的花岗岩表现出tDM2>t+1000Ma的特征,表明这两个地块具有古老的结晶基底。兴安地块、松嫩地块西南区和张广才岭花岗岩的tDM2和侵位年龄差值集中在300~1000Ma,反映不同属性(年轻vs.古老)的地壳物质对熔融源区的贡献。东北地区tDM2和侵位年龄差值小于300Ma的花岗岩岩体极少,仅有乌兰浩特的查干岩体一例,可能由新近增生的新生地壳熔融形成。由Nd同位素特征显示,晚古生代-中生代东北地区显著的地壳增生作用主要发生在缝合带和岩石圈规模的断裂带,幔源岩浆沿断裂带上升到地壳不同深度并形成高εNd(t)和低tDM2的中酸性火成岩。除几个特殊岩体表现出过于亏损或富集Nd同位素的特征,早白垩世东北地区酸性火成岩的Nd同位素组成相近,εNd(t)值集中在0^+3之间,可能暗示此时期东北地区的中、下地壳成分组成趋于一致并与同时期的古太平洋俯冲作用有关。我们的结果显示东北地区晚古生代-中生代花岗岩的起源与古亚洲洋、蒙古鄂霍茨克洋和古太平洋的构造演化相关。这三个古大洋的扩张和俯冲作用提供了大量新生地壳物质,而新生和再循环地壳物质的重熔形成了东北地区大规模的显生宙花岗岩及其对应成分的喷出岩。

桂西南早中生代酸性火山岩年代学和地球化学:对钦-杭结合带西南段构造演化的约束

出露于钦-杭结合带西南段的早中生代酸性火山岩,主要沿着桂西南十万大山中新生代盆地两侧分布。其中出露于盆地北西侧的上-中三叠统北泗组火山岩主要由长英质熔岩(玄武安山岩、英安岩和流纹岩)夹火山碎屑岩(主要为集块熔岩、角砾熔岩、凝灰熔岩、熔结角砾凝灰岩和熔结凝灰岩)等岩石组成,获得英安岩锆石SHRIMP U-Pb谐和年龄为246±2Ma;而出露于盆地南东侧的三叠系板八组火山岩主要由流纹岩夹珍珠岩、凝灰熔岩、集块熔岩和流纹质凝灰岩组成,获得流纹岩锆石SHRIMP U-Pb谐和年龄为250±2Ma。主量、微量元素及Sr-Nd同位素地球化学研究表明,这些火山岩属于典型的过铝质高钾钙碱性火山岩系,表现出富集大离子亲石元素(如K、U、Ba、Rb和Th)和轻稀土元素,而Nb、Ta、P和Ti等高场强元素和重稀土元素明显亏损,并具有较高的锶同位素初始比值((^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.713929～0.722178)和较低的ε_(Nd)(t)值(-10.33～-9.02),反映其具有俯冲消减作用形成的岛弧型火山岩地球化学特征。结合本区存在有早古生代MORB型变质基性火山岩和二叠纪弧后扩张中心环境形成的E-MORB型玄武岩的资料表明,扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦-杭结合带)西南段有古生代洋盆的存在,该洋盆的俯冲消减过程一直延续至中三叠世的印支运动导致扬子板块和华夏板块发生碰撞才终止。

西昆仑西段晚古生代—中生代花岗质岩浆作用及构造演化过程

本文通过对西昆仑西段地区晚古生代—中生代花岗岩的岩石类型、形成时代和岩石地球化学资料的综合分析,探讨花岗质岩浆活动期次、岩石成因,结合区域资料,探讨构造-岩浆演化特征和碰撞造山过程。将该地区晚古生代—中生代构造-岩浆演化分为7个阶段：（1）388~324 Ma（特提斯Ⅰ、Ⅱ支洋向北俯冲消减阶段）,具富钠贫钾特征的低温TTG岩石组合,形成于陆缘弧环境;（2）339~291 Ma（奥依塔格弧后盆地演化阶段）,由于南部特提斯Ⅰ支洋持续往北俯冲,导致西昆仑北缘发生弧后扩展而形成弧后盆地,形成拉斑质具强烈富钠贫钾特征的低温大洋花岗岩;（3）258~241 Ma（特提斯Ⅰ支洋闭合、碰撞造山阶段）,岩石中发育石榴子石和白云母,普遍具片麻状构造,属于S型花岗岩,陆壳部分熔融的产物;（4）234~210 Ma（特提斯Ⅰ后碰撞伸展阶段）：岩体规模较大,为I型→A型花岗岩,伴随着地幔岩浆底侵和强烈的壳幔岩浆混合作用;（5）198~150 Ma（特提斯Ⅱ支洋向南俯冲消减阶段）：类似TTG的岩石组合,形成于与洋壳俯冲有关的岩浆弧环境;（6）148~118 Ma（特提斯Ⅱ支洋闭合、碰撞造山阶段）：弱片麻状二云二长花岗岩,属C型埃达克岩,为陆-陆碰撞过程中陆壳加厚发生部分熔融的产物;（7）111~75 Ma（特提斯Ⅱ后碰撞伸展阶段）：发育规模较大,钾玄质系列,是古老地壳部分熔融的产物。根据各阶段花岗质岩浆活动特征和构造演化过程,初步提出了西昆仑西段晚古生代—中生代大地构造演化模式图。

华北地块北缘晚古生代——早中生代岩浆活动期次、特征及构造背景

通过对华北陆块北缘近年来获得的晚古生代—早中生代岩浆岩锆石U-Pb及部分39Ar-40Ar测年结果的分析,认为该区晚古生代—早中生代期间至少经历了泥盆纪、早石炭世晚期—中二叠世及二叠纪末—三叠纪等3期明显的岩浆作用过程。泥盆纪岩浆活动时限在400～360Ma左右,岩性主要为碱性岩(正长岩及二长岩),其次为基性-超基性岩、二长闪长岩、碱性花岗岩及流纹岩,出露面积较少。早石炭世晚期—中二叠世岩浆活动时限在330～265Ma左右,岩性主要为闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩及花岗岩,其次为辉长岩及英云闪长岩。二叠纪末—三叠纪岩浆活动(250～200Ma),岩性主要为钾长花岗岩、二长花岗岩及碱性杂岩,其次为基性-超基性岩及少量中酸性火山岩。华北地块北缘晚古生代—早中生代岩浆岩呈近东西走向的带状分布,其中泥盆纪及早石炭世晚期—中二叠世岩浆岩主要分布在内蒙古隆起上,而二叠纪末—三叠纪岩浆岩分布范围更大,其南界可以到达燕山构造带最南端的蓟县盘山及太行山北段的河北涿鹿矾山地区。这些广泛分布的多期次岩浆活动表明华北地块北缘在晚古生代—早中生代期间经历了复杂的岩浆及构造作用过程。泥盆纪岩浆活动可能与白乃庙岛弧岩带与华北克拉通弧-陆碰撞后的伸展作用有关。早石炭世晚期—中二叠世岩浆活动的形成与古亚洲洋向华北地块的俯冲作用有关。而二叠纪末—三叠纪岩浆活动的形成与华北地块与西伯利亚南缘蒙古增生褶皱带拼合后的伸展及岩石圈拆沉作用有关。

四川盆地早古生代构造-热演化特征

四川盆地位于扬子板块西缘,是中国重要的含油气盆地之一,在震旦纪—早奥陶世处于裂陷特征的被动大陆边缘阶段。利用地球动力学理论在岩石圈尺度探讨盆地构造-热演化特征,恢复早古生代热历史,为盆地生烃状态、生烃期次等研究提供重要热参数。首先,利用回剥技术得到盆地构造沉降史,并作为构造-热演化模拟的目标函数;然后,基于二维多期拉张模型,分别与晚震旦世、寒武纪和奥陶纪等3个时期构造沉降量拟合得到3期拉张系数,揭示岩石圈底界和温度场的演化以及基底热流随时间的演化特征。模拟结果显示：在岩石圈拉张作用下,软流圈上涌形成热扰动,震旦纪时期基底热流值略有升高,其中高值主要分布在盆地西北与西南,而川东北受到的影响最小;热扰动在寒武纪有所减弱,至奥陶纪时期基本消失,盆地热流值呈缓慢下降趋势;盆地基底热流在早古生代始终在52～59mW·m-2范围内。

华北克拉通北缘张家口-宣化地区古生代-中生代岩浆构造活动与成矿作用

河北省张家口-宣化地区(张宣地区)位于华北克拉通北缘中段,区内自显生宙以来构造活动频繁,并产出大量岩浆岩和金矿床,是研究华北克拉通北缘岩浆-构造-成矿演化体系的重要对象。本文通过对张宣地区的水泉沟正长岩、响水沟似斑状花岗岩、井儿洼粗安岩-英安岩、象山花岗闪长岩、青羊沟黑云母二长花岗岩和张家口组流纹岩的锆石年龄、Lu-Hf同位素和地球化学组成进行研究,结合前人研究成果,获得区内古生代-中生代岩浆岩的侵位时期主要为海西期(峰值398Ma和373Ma)、印支期(峰值234Ma)和燕山期(峰值143Ma和130Ma)。张宣地区在古生代-中生代经历了古亚洲洋俯冲、华北克拉通破坏及古太平洋俯冲过程。早古生代时期,古亚洲洋向华北克拉通俯冲;到泥盆纪,白乃庙岛弧带和华北克拉通北缘发生弧陆碰撞,张宣地区处于弧陆碰撞后的伸展环境,富集地幔岩浆上涌并经历了地壳的同化混染和分离结晶的共同作用,形成大量碱性岩;二叠纪末期-三叠纪,各微陆块相互碰撞,张宣地区处于碰撞后伸展阶段,地幔岩浆引起加厚下地壳的部分熔融,基性、酸性岩浆混合,导致区内的基性岩与酸性岩共存;侏罗纪-白垩纪时期,华北克拉通发生减薄,形成区内大范围的侵入岩和火山岩。张宣地区产有大量金矿、铅锌矿、银矿及少量铜矿和钼矿,金矿集中产于宣化-崇礼-赤城交界处,而银铅锌多金属矿则成群成带环绕金矿化集中区分布。成矿时间主要为海西期和燕山期,印支期成矿尚未明确,但成矿潜力巨大。根据地质特征和同位素组成,可将张宣地区的金矿床划分为"东坪式"、"小营盘式"和"张全庄式"三类。古生代-中生代各时期岩浆活动对金成矿均有贡献,大部分金矿床与海西期和燕山期岩浆活动联系密切,多期次成矿及成矿叠加是形成张宣地区大量金矿床的重要因素。

阿尔金北缘脆-韧性剪切带内变形闪长岩的年代学、地球化学特征及其对北阿尔金早古生代构造演化的指示

阿尔金北缘脆-韧性剪切带是北阿尔金地区一条重要的构造边界,对其形成时代及剪切特征进行深入的研究有利于加深对北阿尔金地区早古生代构造格局与构造演化的认识。本文在喀腊大湾地区发现了一套卷入该脆-韧性剪切带内的变形闪长岩,对其开展了详细的野外地质调查、显微构造观察、地球化学及其年代学研究。野外观察该变形闪长岩发育片麻状面理及拉伸线理,线理的倾向为114°~137°,倾角为25°~43°;面理产状为走向98°~120°,倾向SW,倾角60°~75°,与脆-韧性剪切带延伸方向一致。显微构造观察显示变形闪长岩发育有云母鱼和S-C组构,并可见角闪石残斑被错断,显示出右行剪切的指向。地球化学特征研究表明变形闪长岩的Si O2为57.59%~62.39%,全碱(Na2O+K2O)为4.79%~5.29%,具有较高的Mg O(3.10%~4.04%)、Mg#值(49.9~51.2),铝饱和指数(A/CNK)为0.81~0.89,属准铝质钙碱性岩石,具有I型花岗岩特征。样品富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、K)、轻稀土(LREE)和活泼不相容元素(Th、U),而相对亏损重稀土(HREE)和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf、Ti),具有弱的Eu负异常(δEu=0.75~0.84),与岛弧岩浆岩类似。岩石成因研究表明岩体应形成于与洋壳俯冲有关的活动大陆边缘岛弧环境,其岩浆应来源于俯冲板片流体交代地幔楔诱发的部分熔融,并在岩浆上升过程中混染了上地壳物质或/和在俯冲过程混入了俯冲沉积物。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析,获得206Pb/238U加权平均年龄为478.1±2.1Ma(MSWD=0.27),代表了变形闪长岩的结晶年龄,这不仅表明北阿尔金洋在早奥陶世已处于俯冲消减阶段,而且限定了阿尔金北缘脆-韧性剪切带形成时代的下限。结合区域地质资料和本项目组以往对变形闪长岩体东北侧出露的未变形似斑状二长花岗岩和黑云母二长花岗岩(即阿北岩体,锆石SHRIMP U-Pb年龄为413±5Ma^427.3±5.7Ma)的研究,推测阿尔金北缘脆-韧性剪切带的形成时代应介于早奥陶世至晚志留世早期之间,这一年龄范围与北阿尔金洋闭合的时代具有良好的一致性。因此,笔者认为阿尔金北缘脆-韧性剪切带可能是塔里木板块和阿中地块斜向碰撞汇聚事件的构造响应。

济阳坳陷晚古生代—中生代构造演化特点

利用奥陶系和石炭系灰岩地层中的垂直缝合线构造,对济阳坳陷古生代古构造应力场进行的判别结果表明,自奥陶纪开始华北克拉通盆地就受到NNE—SSW向的水平挤压而整体抬升,在遭受长达140Ma的剥蚀作用后,即至晚古生代古构造应力场仍未发生改变。对地震剖面、断层活动特点以及火山活动的研究表明,晚三叠世济阳坳陷区挤压作用达到最强;早侏罗世—中侏罗世是构造转换过渡期;晚侏罗世开始以近南北向的伸展作用为特征,这是华北东部地区地幔柱上涌的结果。利用岩石薄片数据对晚古生代和中生代物源区性质和构造背景进行了判别。结果表明,石炭-二叠纪物源区性质为再旋回造山带和破裂岩浆弧;中生代物源区性质为再旋回造山带和岩浆弧,古老的基底陆块尚未遭受明显的剥蚀,说明济阳坳陷为活动大陆边缘陆相盆地。

华北板块早古生代构造-沉积演化

任一特定时期的地质演化都必定源自前期背景，并影响后继地质作用。元古宙的构造特征及晚古生代的地质记录可帮助我们更好地认识早古生代华北板块的构造－ 沉积演化，这一演化包括４ 个阶段。第１ 阶段（∈１—∈３）以被动陆缘的发育和全球海平面上升为特点，二者叠加形成强烈的相对海平面上升，并在南、北边缘形成早期沉积。第２ 阶段（Ｏ１ｙ—Ｏ１ｌ）表现为因洋壳俯冲导致的西南部构造抬升及全球海平面下降，二者结合形成的相对海平面下降在华北中部及西南部形成分布广泛的不整合面及白云岩。第３ 阶段（Ｏ１ｍ —Ｏ２）期间，来自南、北的挤压导致以边缘上凸为特点的板块变形，在伴以全球海平面上升的情况下导致轻度的相对海平面上升并形成板块中部局限陆表海的膏岩沉积。第４ 阶段（Ｏ３—Ｃ１）则是强烈的南北挤压和全球海平面下降导致华北大陆板块整体鞍状抬升和长期不整合的发育。

青海祁漫塔格晚古生代—早中生代侵入岩构造背景与成矿关系

造山带成矿作用研究是当代成矿学重大研究的前沿,通过对东昆仑造山带北西段祁漫塔格晚古生代—早中生代侵入岩研究,表明祁漫塔格与东昆仑东段晚古生代—早中生代构造演化具有一定相似性。早二叠世之前为洋盆扩张期,早二叠世空谷期洋盆扩张结束,俯冲作用开始,发育钾玄岩系列POG型花岗岩,形成斑岩型铜矿。中三叠世为主俯冲阶段,发育高钾钙碱性大陆弧花岗岩(CAG),形成矽卡岩型铁多金属矿。晚三叠世卡尼—诺利期,大洋闭合,进入后碰撞陆内造山阶段,发育高钾钙碱性钾玄岩系列后造山花岗岩(POG),形成了斑岩钼矿和矽卡岩型铁多金属矿。

华北及其以北地区晚古生代—早中生代构造格架主体特点

从全球尺度对原大西洋与古亚洲洋构造域大地构造旋回及其演化特征进行对比研究,有助于了解巨型构造域内的区域构造演化的关联性。建立古大陆构造单元属性"动态行为"的理念,将复合造山区与毗邻大地构造单元进行关联分析,揭示出华北前陆盆地的形成发展与毗邻复合造山区的构造演化进程密切相关。华北及其以北地区晚古生代—早中生代构造格架的主体特点是:1)蒙古—兴安复合造山区发育石炭纪—二叠纪陆表海盆地、裂陷槽和上叠盆地,及三叠纪的山间盆地;2)华北前陆盆地与复合造山区构造演化进程同步,在古陆上形成石炭纪海相和海陆交互相沉积,二叠纪—中三叠世的陆相沉积,以发育红层和局部形成膏盐为特点;3)原华北古陆北缘"构造岩浆活化带"属晚古生代—早中生代蒙古—兴安复合造山区最南端的构造单元,具有构造前锋带属性。

朝鲜半岛古生代中期—中生代早期构造格局

古生代中期─中生代早期朝鲜半岛发生了两次主要构造事件,即古生代中期朝鲜半岛中部临津江构造带的活动和古生代晚期—中生代早期朝鲜半岛北部豆满江造山带(咸北地块)的碰撞拼接事件。临津江带的地层、化石和构造等特征研究表明临津江带形成于志留纪末—泥盆纪初,结束于中生代三叠纪松林期;根据咸北地块沉积地层的岩浆岩岩石学、年代学资料,认为豆满江造山带的碰撞拼接时期可能是二叠纪—三叠纪。黄海地球物理、地震研究,朝鲜半岛大地构造和沉积盖层研究结果表明苏-鲁高压变质带没有延伸到临津江带,而是被近南北向纵贯朝鲜西海的断裂右行错移到了济洲岛以南;咸北地块和输城川断裂带的地质特征研究表明,咸北地块可能与佳木斯地块相连接,输城川断裂带可能与牡丹江断裂带相连接。

渭河地区及周缘晚古生代-中生代碎屑锆石年代学、地球化学及构造-沉积意义

本文在对渭河地区及周缘晚古生代-中生代残存地层分布研究的基础上,采用岩石学、锆石同位素年代学、主微量元素地球化学分析方法,对渭河地区南北两侧上古生界二叠系及中生界三叠系进行对比,进而恢复了研究区晚古生代晚期、中生代早期沉积面貌,并结合裂变径迹构造抬升的研究结果,探讨了渭河地区中生代后期改造过程及演化阶段。结果显示:渭河盆地内部主要凹陷可能仅残留小范围的、不连续的C-P地层,未发现中生代地层。岩石学、锆石U-Pb年龄、主微量元素表明鄂尔多斯南部和北秦岭地区二叠系、三叠系具有很好的对比性,两者在相同时期为同一盆地。二叠系碎屑岩源区可能为再旋回造山带及陆块源区,主要来自北秦岭中-新元古界宽坪群变质碎屑岩及南部二郎坪群火山-沉积岩;三叠系沉积岩物源主要来自北秦岭地区的宽坪群、秦岭群或同期发育的火山岩。裂变径迹资料暗示渭河地区与渭北隆起及秦岭造山带中生代抬升期次具有一致性:晚侏罗世-早白垩世末,地层以强烈的构造变形、弱抬升为主;早白垩世末以来,地层发生大规模抬升、剥蚀,致使上古生界-中生界在渭河地区残留较少。在以上研究的基础上,将渭河地区晚古生代-中生代演化过程分为晚古生代二叠纪、中生代三叠纪-早中侏罗世、晚侏罗世-早白垩世末、早白垩世末-白垩纪末几个演化阶段。

华北北部古生代-中生代多期变质作用及其大地构造意义——“华北地区古生代变质作用和动力学”研究进展与展望

“华北地区古生代变质作用和动力学”是2011—2013年中国地质调查局地质调查工作项目,旨在通过变质作用研究,揭示古生代区域大地构造体制与演化过程。通过对河北赤城地区红旗营子杂岩、内蒙古中部温都尔庙群、宝音图群、锡林郭勒杂岩、林西地区的双井片岩等开展了重点研究,表明华北北部地区古生代以来经历了4期不同性质的变质作用,对应不同的构造背景:志留纪的高压低温型(454~426 Ma),指示洋壳的俯冲过程;早泥盆纪的中压型(~400 Ma),指示与地壳加厚有关的造山过程;石炭纪的低压高温型(345~309 Ma),指示造山后的陆内伸展过程,以及早三叠纪(~240 Ma)的中-低压低温型,指示与有限海盆闭合有关的陆内造山过程。结合区域的岩浆、沉积以及构造等方面的地质特征,认为华北北部地区古生代以来经历了复合造山的构造演化过程:早古生代期间的古亚洲洋俯冲;早泥盆纪与古亚洲洋闭合有关的碰撞造山;中-晚泥盆纪-二叠纪陆内伸展,形成陆相盆地-陆表海-有限海盆;以及早三叠纪的有限洋盆被动闭合等过程。这为阐明华北地区古生代地球动力学和成矿背景提供了坚实的变质岩石学基础。

东昆仑地质特征及晚古生代——中生代构造演化

东昆仑造山带是一个经历多期构造活动的复杂造山带,大致划分为昆北花岗岩浆弧带、昆中双型俯冲带、昆南混杂岩带。其地质特征反映了昆中断裂带在历次构造演化中的主导性。。晚元古代华北、华南两大古板块沿昆中断裂一线俯冲碰撞,为后期构造演化奠定了基础。晚古生代—中生代构造演化别具一格。经整体分析、现位恢复,具有泥盆—早二叠伸展滑覆、早二叠纪末—中三叠纪B型俯冲、中三叠纪末—早侏罗纪A型斜向俯冲三个演化阶段。

中国东北地区张广才岭中生代岩浆岩的性质与构造意义

通过年代学和地球化学对比研究发现,中国东北张广才岭地区在晚古生代至早中生代的构造演化历史可以分为3个阶段:①晚二叠世-中三叠世(266~234 Ma),受黑龙江洋的西向俯冲影响,发育Ⅰ型花岗岩;②晚三叠世-早侏罗世(224~194 Ma),黑龙江洋闭合后佳木斯-兴凯地块和松辽地块碰撞拼贴,形成Ⅰ型和少量A型花岗岩;③早-中侏罗世(194~163 Ma),受到两地块碰撞-拼贴后的伸展作用及古太平洋的西向俯冲作用的综合影响,发育A_(2)+Ⅰ型花岗岩。结合区域研究新进展,认为古亚洲洋向古太平洋转换发生在晚三叠-早侏罗世,黑龙江洋是连接二者转换的关键枢纽。