从洋-陆俯冲到陆-陆碰撞:回眸与展望   总被引：2，自引：0，他引：2  

许志琴  郑碧海  王勤 《地质学报》2021,95(1):75-97

大陆造山带的经典含义是指由于大陆地壳岩石在板块俯冲-碰撞的巨大挤压应力下,遭受强烈变形、变质和熔融作用,地壳发生大规模缩短、加厚和隆升而形成的地带。分布在大陆边缘和内部的造山带,经历从洋壳扩张、洋-陆俯冲到陆-陆碰撞的造山过程,形成"俯冲增生型"、"陆陆碰撞型"和远离板块边界的"陆内型"造山带。造山带类型的分析是识别地球上造山带机制的钥匙。本文在阐述经典造山带分类的基础上,根据造山带的几何学、热历史、构造样式等特征,讨论了弧形造山带、特殊几何学造山带和走滑造山带的结构、运动学和动力学,以及从洋-陆俯冲到陆-陆碰撞造山在时空上的转化和演化。在回顾造山带研究的基础上,突出在板块汇聚边界的大洋和大陆俯冲带研究的重大进展,提出俯冲带和地幔柱提供了穿越地球层圈物质和能量交换的通道,它们的结合研究是探索全球单层壳-幔大循环假说与板块驱动力的新方向,是统领造山带研究的大思路。对于大陆动力学研究的一些前瞻性问题的思考,强调了造山过程的热扩散模式和变形-变质-深熔-成矿作用的自组织行为,以及地壳熔融在造山中的重要性;强调了流变学在大陆造山带形成和演化中的基础地位,并认为这是造山带研究中亟待解决的问题。作者认为板块水平运动是致使地壳挤压缩短和加厚、形成造山带的主要驱动力;而在板块离散边界(包括大洋中脊)垂直上升流所形成"地貌"上的山链,被称为"伸展造山带",不应属于经典"造山带"的范畴。  相似文献   

青岛连三岛地区“荆山岩群”高压变质岩的变质时代和变质演化特征     

郜源  曹玉亭  王淞杰  李旭平  孔凡梅 《岩石学报》2021,37(5):1347-1371

青岛连三岛地区原划为古元古界荆山岩群中出露各类片岩、片麻岩。本文在前人研究的基础上,对连三岛地区出露的含榴黑云母斜长片麻岩、含榴云母片岩和含榴黑云母钾长片麻岩,进行详细的岩相学和矿物化学研究,确定其变质温压条件及其P-T演化轨迹,并采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得了3个样品的原岩时代和变质时代,为全面深入认识其变质属性提供了进一步的重要依据。根据岩相学和矿物化学成分可以识别出两期矿物组合:第一期(峰期变质阶段)为Grt1+Kfs+Aln+Ph+Qtz;第二期(退变质阶段)为Grt2+Pl+Ep+Bt+Qtz;依据多硅白云母Si压力计、锆石Ti温度计以及GB-GBPQ矿物温压计,确定其峰期变质和退变质的温压条件分别为T=600～817℃、P=2.4～2.6GPa和T=431～456℃、P=0.48～0.82GPa。结合白云母部分熔融现象,上述两个变质阶段构成了一个折返早期升温降压,后穿过多硅白云母熔融反应线,最后降温降压的顺时针型演化的P-T轨迹。CL图像显示3个样品的锆石均具有典型的岩浆核-变质边结构;结合LA-ICP-MS锆石原位微区U-Pb定年和微量元素分析,3个样品分别获得了769～756Ma、～223Ma和213～216Ma三组年龄,分别与苏鲁造山带其他高压-超高压变质岩的新元古代原岩时代(700～800Ma)、峰期变质时代(240～225Ma)和角闪岩相退变质时代(215～205Ma)一致。对样品含榴黑云母斜长片麻岩(17LSD-1)和含榴云母片岩(18LSD-2)进行锆石Hf同位素分析,获得样品17LSD-1的ε_(Hf)(t)=-23.2～2.8、t_(DM2)~C(Hf)=1712～2845Ma,表明其原岩主要来源于古元古代陆壳重熔;样品18LSD-2的ε_(Hf)(t)=-13.9～8.6、t_(DM2)~C(Hf)=1113～2358Ma,表明样品形成时壳源物质成分占主导地位,同时部分幔源或新生地壳物质的加入,导致少部分ε_(Hf)(t)偏正值。Hf同位素结果表明连三岛变质岩原岩的形成与扬子板块新太古代-早古元古代的陆壳重熔有关。对比前人的相关数据,无论是原岩时代、变质年龄还是变质演化特征,本文研究的连三岛地区片岩/片麻岩与苏鲁造山带的部分变质岩均具有相似的原岩属性和变质属性,因此推断其应归属为苏鲁超高压变质带的一部分,是三叠纪扬子板块向华北板块俯冲碰撞引发的高压-超高压变质事件的产物,不应再作为岩石地层单元划归为"荆山岩群"。  相似文献   

喜马拉雅淡色花岗岩——关键金属Sn-Cs-Tl的富集机制     

高利娥  曾令森  严立龙  高家昊  赵令浩 《岩石学报》2021,37(10):2923-2943

关键金属是全球高科技产业不可或缺的战略性资源,其富集机制和成矿作用是目前国际矿床学研究的热点之一。我们对喜马拉雅带吉隆和亚东地区淡色花岗岩开展系统的地球化学研究,发现侵入到藏南拆离系的淡色花岗岩含有较高的Sn、Cs、Tl、Be、W、B、Li和Bi。全岩元素地球化学分析表明,这些淡色花岗岩具有如下特征：（1）富集关键金属元素;（2）为原始岩浆经历斜长石、锆石、独居石、磷灰石、云母分离结晶作用后的残余熔体;（3）关键元素的富集和矿化与花岗岩高度分离结晶作用密切相关。随着分异程度的增强,岩浆变为富挥发分的高SiO₂体系,关键金属元素在残余熔体中富集,并且最后可能形成具有工业价值的矿床。由于地球化学特征的相似性,Cs和Tl呈类质同象替代钾、铷进入云母中。富集关键金属元素的花岗岩在时间上和空间上属于与藏南拆离系相关的同构造侵位花岗岩,藏南拆离系的活动促使了原始岩浆的广泛分离结晶作用,以及后期的关键金属元素（如Rb、Cs和Tl）的富集。  相似文献   

桐柏造山带榴辉岩早古生代高压变质作用的发现     

李乐倩  张宏福 《岩石学报》2021,37(12):3575-3590

桐柏造山带是连接秦岭造山带和红安-大别造山带的枢纽,一直被认为是三叠纪变质带。本文通过对其南部高压榴辉岩带内榴辉岩和白云母石英片岩的全岩化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素地球化学研究,首次确定该地区的榴辉岩存在早古生代变质作用。榴辉岩主要由石榴石、绿辉石和角闪石组成,含少量多硅白云母、石英和金红石等。榴辉岩中锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为452±5Ma,这些锆石具有低Th/U比值、低¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf比值,并具有平坦的HREE配分型式和无Eu负异常的特征,即为典型榴辉岩相的变质锆石。因此,452Ma代表该榴辉岩的变质时间。此外,白云母石英片岩中的锆石SIMS定年也获得450±93Ma的下交点年龄,证明白云母石英片岩与榴辉岩皆记录了早古生代的变质事件。榴辉岩的主微量元素及锆石Hf同位素特征反映榴辉岩原岩形成于板内环境,并且在侵位过程中遭到古老地壳物质的混染。结合桐柏造山带内不同岩石类型中早古生代的变质年龄,表明早古生代的变质作用在桐柏造山带内是普遍存在的。同时,桐柏造山带早古生代榴辉岩相变质事件的发现,进一步说明其经历了从古生代到中生代多阶段的构造演化。  相似文献   

西秦岭晚新生代构造变形的几何图像、运动学特征及其动力机制     

张逸鹏  郑文俊  袁道阳  王伟涛  张培震 《地质力学学报》2021,27(2):159-177

西秦岭位于东西向展布的秦岭-大别-苏鲁中央造山带与南北向展布的贺兰山-龙门山-川滇地震带构成的巨型"十字"构造区的交汇点,是中国大陆中部"西秦岭-松潘构造结"的重要组成部分。西秦岭晚新生代的构造变形与青藏高原的侧向扩展过程密切相关。该区构造变形的几何图像、运动特征及其深部动力学机制对于揭示青藏高原东北部的动力过程及强震活动具有重要意义。西秦岭地区主要断裂晚新生代以来的滑动速率及跨断裂GPS应变速率的结果表明,这一时期西秦岭构造带发生了明显的构造活动方式转换,主要的构造变形过程是通过其内部一系列低滑动速率的断裂活动以及断裂之间隆起山脉与盆地的变形,共同承担着自东昆仑断裂向西秦岭断裂之间的转换平衡。在调节这种构造转换过程中,西秦岭地区以"连续变形"为特征,即区域内的应变是以多条相对低滑动速率断裂的弥散变形遍布全区,并且西秦岭及其周缘块体的旋转作用也吸收了部分变形分量。综合已查明的区域构造活动特征、新生代岩浆活动、地球物理资料以及现今地貌特征可知,西秦岭在特提斯构造域的影响下,岩石圈的结构存在明显的流变学分层,一方面,西秦岭的上地壳保留了主造山期的地质构造形态,但中—下地壳的弱化使得莫霍面之上的圈层解耦,深部可流动的岩石圈地幔不但改变了陆内造山带的结构,同时也控制了现今上地壳连续变形的发育;另一方面,西秦岭内部的中强震主要发生在高速（或高阻）与低速（或低阻）的构造边界带附近。这种独特的流变学结构导致西秦岭在青藏高原向北生长和侧向扩展的过程中,不同阶段的构造变形过程是截然不同的。因此,进一步深入研究西秦岭地区的晚新生代构造转换过程及其机制,不仅对于理解青藏高原东北部的动力过程具有重要意义,更有助于深入认识南北地震构造带中段未来的强震危险性。   相似文献   

Refining accretionary orogen models for the Tasmanides of eastern Australia     

R. A. Glen 《Australian Journal of Earth Sciences》2013,60(3):315-370

The well-known southwest-to-northeast younging of stratigraphy over a present-day cross strike distance of >1500 km in the southern Tasmanides of eastern Australia has been used to argue for models of accretionary orogenesis behind a continually eastwards-rolling paleo-Pacific plate. However, these accretionary models need modification, since the oldest (ca 530 Ma) outcrops of Cambrian supra-subduction zone rocks occur in the outboard New England Orogen, now ～900 km east of the next oldest (520–510 Ma) supra-subduction zone rocks. This is not consistent with simple, continuous easterly rollback. Instead, the southern Tasmanides contain an early history characterised by a westwards-migrating margin between ca 530 and ca 520 Ma, followed by rapid eastwards rollback of the paleo-Pacific plate from 520 to 502 Ma that opened a vast backarc basin ～2000 km across that has never been closed. From the Ordovician through to the end of the Carboniferous, the almost vertical stacking of continental margin arcs (within a hundred kilometres of each other) in the New England Orogen indicates a constant west-dipping plate boundary in a Gondwana reference frame. Although the actual position of the boundary is inferred to have undergone contraction-related advances and extension-related retreats, these movements are estimated to be ～250 km or less. Rollback in the early Permian was never completely reversed, so that late Permian–Triassic to Cretaceous arcs lie farther east, in the very eastern part of eastern Australia, with rifted fragments occurring in the Lord Howe Rise and in New Zealand. The northern Tasmanides are even more anomalous, since they missed out on the middle Cambrian plate boundary retreat seen in the south. As a result, their Cambrian-to-Devonian history is concentrated in a ～300 km wide strip immediately west of Precambrian cratonic Australia and above Precambrian basement. The presence in this narrow region of Ordovician to Carboniferous continental margin arcs and backarc basins also implies a virtually stationary plate boundary in a Gondwana frame of reference. This bipolar character of the Tasmanides suggests the presence of a segmented paleo-Pacific Plate, with major transform faults propagating into the Tasmanides as tear faults that were favourably oriented for the formation of local supra-subduction zone systems and for subsequent intraplate north–south shortening. In this interpretation of the Tasmanides, Lower–Middle Ordovician quartz-rich turbidites accumulated as submarine fan sequences, and do not represent multiple subduction complexes developed above subduction zones lying behind the plate boundary. Indeed, the Tasmanides are characterised by the general absence of material accreted from the paleo-Pacific plate and by the dominance of craton-derived, recycled sedimentary rocks.  相似文献   

大别造山带钾氩年龄的解释—差异上升的地块   总被引：13，自引：2，他引：13  

陈江峰  董树文 《地质论评》1993,39(1):17-22

根据冷却年龄理论和大别造山带变质岩K-Ar表面年龄的平面分布,指出这些年龄既不代表岩石形成事件,也不简单地反映后期热事件,而代表岩石经剥蚀隆起温度下降到该矿物封度温度以来的时间,即反映地区的构造隆起历史。现有资料说明大别造山带整体在印支期开始隆起,但中部罗田—英山一带则隆起较快或地热增温率高,因而表现出年轻(燕山期)的表面年龄。  相似文献   

台北盆地构造特征及形成机制探讨   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

张进  马宗晋  吴贻  李天斌 《地震地质》2005,27(1):131-144

台北盆地位于台湾造山带的北部,它的形成有其特殊的机制而不同于一般意义上由于造山带的垮塌直接导致的盆地。钻井、地震勘探等资料表明,控制盆地形成的山脚断层并不是一条完整的正断层,而是由 3个段落组成,每个段落控制 1个沉积中心,彼此之间没有沟通。山脚断层各段落的活动性并不相同,向NE方向随时间逐渐增强,目前最为活动的段落集中在中段和北段,南段已不活动。台北盆地并不是一个孤立发育的盆地,是与金山断层东南的大屯火山群同时陷落的,具有一致的地球物理场背景、沉降规模以及正断层活动,广义的台北盆地从沉降范围和机制上还应该包括金山断层以南的大屯火山群。盆地周围发育了一系列的火山 (群),由于盆地的发育是紧随这些火山主要活动之后的,盆地的形成与周围火成活动有着必然联系,一些地球物理资料和盆地内的构造发育及沉积迁移特征表明,台北盆地的发育是深部岩浆体的冷却收缩所致。台北盆地深部存在与大屯火山群深部相通的岩浆体,岩浆体的冷却由南向北迁移  相似文献   

大别造山带白马尖花岗岩体的钕，锶同位素地球化学研究   总被引：2，自引：1，他引：2       下载免费PDF全文

葛宁洁  柏林等 《地质论评》2001,47(2):184-187

大别造山带白马尖花岗岩体属燕山期侵入岩，为中生代大别山区岩浆活动的产物，为碰撞后花岗岩，锶，钕，同位素数据及稀土元素数据表明，白马尖花岗岩体为壳幔混合型，1．2－1．7Ga的钕模式年龄为其源岩的平均地壳存留年龄，北大别花岗岩类岩石的物质来源并不一致。  相似文献   

大别山东段榴辉岩的成分特征及其成因意义   总被引：6，自引：2，他引：6       下载免费PDF全文

葛宁洁  李曙光 《地质学报》1993,67(2):109-122

大别山东段北部和南部榴辉岩的矿物组成和形成的温压条件有明显差异。北部榴辉岩有两种产状:一种产于超基性岩体内,另一种产于片麻岩內;它们均为石榴石-透辉石组合,不含石英,形成温度为600—740℃。南部榴辉岩均产于大别群片麻岩或大理岩中,为石榴石-绿辉石组合,含石英,形成温度为650—800℃。这些差异反映了它们形成环境不同,前者可能是俯冲洋壳在较深部位变质而成,后者可能与俯冲陆壳有关。  相似文献