南天山古生代-中生代沉积盆地演化

南天山位于塔里木—卡拉库姆板块和伊犁-哈萨克斯坦板块的碰撞造山带.前人研究表明, 该区在古生代经历了洋盆的扩张、俯冲消减和碰撞造山; 中生代则进入到陆内发展阶段.但由于该区特殊的地理位置和复杂的构造背景, 洋盆的闭合时间及盆地演化的阶段依然存在诸多争论.在广泛收集地质资料的基础上, 对我国境内南天山地层大区进行了地层分区, 并对每个分区的古生代-中生代盆地沉积序列进行了详细分析, 最终划分出5个演化阶段: 寒武纪-奥陶纪, 南天山洋从有限洋盆发展为成熟洋盆, 洋盆性质为弧后盆地; 早志留世, 南天山洋盆开始俯冲消减, 东部红柳河段洋盆在早泥盆世闭合, 而西部的俯冲消减则延续至泥盆纪晚期; 石炭纪-早二叠世, 西部仍存在残余海盆.中二叠世, 残余海盆消失, 南天山西部碰撞造山, 南天山造山带最终形成; 中生代, 该区进入陆内发展阶段, 在三叠纪接受剥蚀夷平; 侏罗纪, 西部发展成为断陷盆地, 东部继续接受剥蚀夷平; 白垩纪, 西部延续侏罗纪断陷盆地特征, 东部则发育成拉分盆地. 关键字: 南天山; 古生代; 中生代; 沉积; 构造; 盆地演化.      

三江昌宁-孟连带原-古特提斯构造演化

昌宁-孟连特提斯洋的构造演化及其原特提斯与古特提斯的转换方式一直是青藏高原及邻区基础地质研究中最热门的科学问题之一.根据新的地质调查资料、研究成果并结合分析数据,系统总结了三江造山系不同构造单元地质特征,讨论了昌宁-孟连特提斯洋早古生代-晚古生代的构造演化历史.通过对不同构造单元时空结构的剖析和对相关岩浆、沉积及变质作用记录的分析,认为昌宁-孟连结合带内共存原特提斯与古特提斯洋壳残余,临沧-勐海一带发育一条早古生代岩浆弧带,前人所划基底岩系"澜沧岩群"应为昌宁-孟连特提斯洋东向俯冲消减形成的早古生代构造增生杂岩,滇西地区榴辉岩带很可能代表了俯冲增生杂岩带发生了深俯冲,由于弧-陆碰撞而迅速折返就位,这一系列新资料及新认识表明昌宁-孟连结合带所代表的特提斯洋在早古生代至晚古生代很可能是一个连续演化的大洋.在此基础上,结合区域地质资料,构建了三江造山系特提斯洋演化的时空格架及演化历史,认为其经历了早古生代原特提斯大洋扩张、早古生代中晚期-晚古生代特提斯俯冲消减与岛弧带形成、晚二叠世末-早三叠世主碰撞汇聚、晚三叠世晚碰撞造山与盆山转换等阶段.      

中国中生代沉积盆地演化

在综合分析中生代早-中三叠世、晚三叠世-早白垩世、晚白垩世-白垩纪3个时段中国沉积盆地分布、充填序列、岩相古地理和构造古地理的基础上, 建立了中国中生代沉积盆地的时空演化, 并探讨了中国中生代沉积盆地的时空演化与中生代构造运动的响应关系, 认为: (1)随着亚洲洋俯冲消亡及天山-兴蒙造山系形成, 中国北方地区总体处于古亚洲洋消亡以后, 陆块汇聚碰撞背景, 西北地区盆山格局基本定型, 南部古特提斯洋的双向俯冲消减, 在北羌塘-三江多岛弧盆系中的一系列弧后洋盆相继俯冲消亡; (2)晚三叠世的"印支运动"使古亚洲陆最终固结并向外增生, 中国己经基本形成了南海北陆的分布格局, 绝大部分地区进入陆内演化阶段.印支期以后, 华南中部上隆, 隔开了西部的古地中海域和东部的古太平洋海域; (3)中侏罗世以来, 在古太平洋板块向欧亚大陆俯冲的影响下, 整个中国东部卷入滨太平洋构造域, 西太平洋型活动大陆边缘形成.中国东北大部分地区为弧内裂陷(火山沉积)盆地; 华北-阿拉善陆块东西分化, 中西部主要发育压陷盆地或断陷盆地或坳陷盆地, 东部则形成与古太平洋板块俯冲有关的陆缘岩浆弧弧内裂陷盆地; 华南则以雪峰山为界, 东部广泛发育与陆缘岩浆弧演化相关的弧内裂陷盆地, 西侧则发育陆内大型压陷盆地、断陷盆地或断坳盆地.中国西南则仍然为多岛洋弧盆系格局.      

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。     

天山-西昆仑地区沉积-构造演化史——新疆地学断面走廊域及邻区不同地体的沉积-构造演化

通过新疆地学断面项目的研究,本文探讨了新疆南部天山-塔里木-昆仑山地区的沉积-构造演化史。本文以古生代及其以后的历史为重点,针对若干有争议的问题提出了初步的认识。本区的地壳演化历史可以分为4个不同的时期,总体来说,表现为一个地壳逐渐从活动趋于稳定、不同时期的古洋盆闭合和不同陆壳板块碰撞拼合的过程。古生代时以古亚洲洋的活动为主导因素,到古生代末,北方形成统一的古欧亚大陆。晚古生代至中生代时受南面特提斯洋活动所控制,随着特提斯洋的闭合及南侧陆块的碰撞而发生了一系列沉积-构造事件,包括古特提斯洋的闭合和康西瓦缝合带的形成,南侧羌塘、冈底斯和喜马拉雅等陆块的碰撞产生的不同效应,形成了本区现代的盆山构造面貌和丰富多彩的演化历史。     

冈底斯新元古代-中生代沉积盆地演化

青藏高原冈底斯地处印度河-雅鲁藏布江结合带和班公湖-双湖-怒江对接带之间, 其经历了复杂的沉积-岩浆演化史.将青藏高原冈底斯地层区划分为8个构造-地层分区, 并分时段对各个分区的沉积特征进行归纳, 总结了冈底斯从新元古代到中生代沉积盆地的发展与演化历史: 冈底斯震旦纪由陆缘裂谷开始演化; 晚古生代, 前期以稳定宽阔的碳酸盐岩沉积为主, 发育碳酸盐岩台地与台盆, 从石炭纪起, 开始转化为伸展性质的裂陷大陆边缘, 盆地类型主要为陆缘裂谷; 中生代, 班公湖-怒江特提斯洋向南与雅鲁藏布新特提斯洋向北双向俯冲, 大部分区域早期处于隆升状态, 中生代末期发育大型的岩浆弧带, 盆地类型以弧间盆地和弧前盆地为主.      

中国中央造山系原- 古特提斯多阶段复合造山过程

中国中央造山系是由亲劳亚的北方陆块群、亲冈瓦纳的南方陆块群及其间大量过渡性微陆块历经复杂拼合而成的复合型造山带，是中国大陆完成主体拼合的构造结合带。中央造山系自西而东包括昆仑造山带、祁连造山带和秦岭- 大别造山带，保存了古生代—早中生代时期华北、华南、柴达木、塔里木、羌塘等众多大小陆块造山过程的丰富信息，是研究东特提斯构造域原、古特提斯洋构造演化的重要窗口。本文综述了中央造山系地质、地球化学和高精度年代学等多学科研究成果，得到以下主要认识：① 550 Ma之前，众多大小陆块孤立散布于原特提斯洋；② 541~485 Ma，原特提斯洋各分支开始俯冲；③ 485~444 Ma，原特提斯洋持续俯冲，导致秦岭二郎坪弧后盆地、昆仑祁漫塔格弧后盆地打开；④ 444~420 Ma，原特提斯北祁连洋、南祁连洋和商丹洋闭合，昆仑祁漫塔格弧后盆地关闭；⑤ 420~300 Ma，昆仑地区古特提斯洋继承原特提斯洋，古特提斯勉略洋逐步扩张；⑥ 300~250 Ma，昆仑洋自阿其克库勒湖- 昆中缝合带向木孜塔格- 布青山- 阿尼玛卿缝合带发生俯冲后撤；⑦ 250~200 Ma，原- 古特提斯昆仑洋、古特提斯勉略洋关闭；⑧ 200 Ma以来，中央造山系转入陆内造山阶段。     

西南三江造山带地层区划

西南三江为一复杂造山带,由特提斯大洋板块的怒江-孟连主大洋及欧亚大陆板块的扬子陆块大陆边缘弧盆系、冈瓦纳大陆板块北缘弧盆系构成。随着特提斯大洋怒江-孟连洋俯冲、消亡,后板块发生碰撞、走滑及岩浆岩侵位等,形成了现今由板块缝合带、增生杂岩带构成的西南三江造山带,造就了复杂的地层系统,包含史密斯地层、有限史密斯地层,非史密斯地层。本文突破"传统地层学"概念,按"构造地层学"的现代地层学概念建立了西南三江地层格架,划分出欧亚大陆板块的北羌塘-三江地层大区、特提斯大洋板块的班公湖-怒江-孟连构造-地层大区、冈瓦纳大陆板块的冈底斯-腾冲地层区。     

三江特提斯复合造山与成矿作用

三江特提斯构造带作为全球特提斯构造在中国大陆最典型的发育地区,经历了复杂而完整的演化历史:从晚前寒武纪—早古生代泛大陆解体与原特提斯洋形成,经古特提斯多岛弧盆系发育与古生代—中生代增生造山/盆山转换,到新生代印度-亚洲大陆碰撞与叠加改造,完好地记录了超级大陆裂解→增生→碰撞的完整演化历史和大陆动力学过程,可谓是中国大陆构造演化的典型缩影。复合造山和叠加转换导致了三江特提斯域复杂的成矿演化,主要表现为:①在构造转换阶段,于元古代刚性基底基础上发育大量叠加改造型矿床,具有独特的金属组合(Sn-Cu,Sn-Pb-Zn,Fe-Cu等);②火山成因块状硫化物(VMS)矿床伴随特提斯岩石圈演化,连续发育于陆缘裂谷(Cu)→初始洋盆(Cu-Zn)→大洋岛弧(Cu-Zn-Pb)→弧间裂谷或弧后盆地(Pb-Zn-Ag)→弧-陆碰撞裂陷盆地(Cu-Pb-Zn)等阶段及诸环境;③特提斯阶段的岛弧型斑岩Cu矿被碰撞造山阶段的大陆型斑岩Cu矿所取代;④世界级规模的金属成矿带和巨型矿床,在新生代碰撞造山期爆发式产生。尽管已有的研究从整体上勾画出了三江特提斯域的基本构造特征和成矿面貌,但仍有许多重要问题尚未解决:①三江复合造山带构造叠加、...     

祁连-柴达木-东昆仑新元古-中生代沉积盆地演化

祁连-柴达木-东昆仑处于中央造山带的中西部, 经历了复杂的构造演化史.将祁连-柴达木-东昆仑地区划分为19个地层分区, 在总结各地层分区沉积盆地特征基础上, 讨论了祁连-柴达木-东昆仑地区的构造-沉积演化史: 新元古代-早古生代, 随着北祁连洋、赛什腾-锡铁山洋、东昆仑洋开始张裂, 研究区为陆缘裂谷、洋盆沉积; 早古生代末3个洋盆陆续消减闭合, 开始造山阶段的前陆盆地和碰撞造山后的陆缘裂陷沉积; 寒武纪-早-中三叠世, 东昆仑阿尼玛卿洋经历了拉张-俯冲-闭合, 之后全区进入陆内断陷、坳陷盆地阶段.研究区各地层分区的沉积盆地特征很好地记录了北祁连洋、赛什腾-锡铁山洋、东昆仑洋的开合及陆内造山等构造过程, 为重大构造事件提供了重要的沉积学证据.      

班公湖-怒江洋形成演化新视角:兼论西藏中部古-新特提斯转换

班公湖-怒江洋的形成演化是认识班公湖-怒江成矿带成矿地质背景的关键,近几年中国地质调查局在青藏高原部署了大量1∶50000区域地质调查工作,取得了很多重要发现。对班公湖-怒江结合带两侧关键性海陆沉积地层对比研究,认为南羌塘地块与拉萨地块晚古生代-晚三叠世地层沉积特征及岩石组合基本一致,二者在班公湖-怒江中生代洋盆形成以前是一个整体,为冈瓦纳大陆北缘被动陆缘环境。班公湖-怒江洋在早中侏罗世裂解形成,至中侏罗世趋于稳定且范围最大;向北俯冲消减作用始于中晚侏罗世,晚侏罗世-早白垩世演化为残留海,早白垩世中晚期出现短暂的裂解,致使海水重新灌入;晚白垩世班公湖-怒江洋盆进入闭合后的隆升造山阶段,发生了残留盆地迁移,形成了磨拉石建造。班公湖-怒江洋类似古加勒比海(现今墨西哥湾地区)的形成机制,并与大西洋、太平洋的形成过程关系密切。对于班公湖-怒江洋的闭合和冈底斯弧的形成,本文提出了另一种可能解释,即,新特提斯洋向北俯冲下,岩浆弧逐步南迁,在弧后形成了一系列伸展性质的弧后盆地,两者组成微陆块由北向南逐渐增生形成了现今的拉萨地体,持续向北俯冲也导致了班公湖-怒江洋最终闭合。     

华北古大陆南缘构造格架与成矿

东秦岭地区在前海西期表现为大陆边缘的构造活动,到海西期后特别是燕山期已属于陆内造山作用,因此称之为古大陆边缘。在对前海西期构造格架重塑的基础上,以不同建造、岩浆活动和分隔构造单元断裂资料分析为依据,以控制不同构造单元的断裂为界,自北而南将构造单元划分为：华山-熊耳山陆缘带、宽坪陆缘增生带、二郎坪弧后断陷带、秦岭古岛弧带和南秦岭泥盆纪断陷海盆。据陆缘构造发展阶段的沉积建造和岩石组合特点分为：华北陆块南缘太古宙古陆核边缘活动性沉积、早元古代华北陆块南缘古陆核边缘活动性缓慢沉积、中-新元古代华北陆块南缘拉张构造体制下的被动陆缘、加里东早期华北古陆南缘活动陆缘、早古生代华北陆块南缘太平洋型活动大陆边缘;中生代扬子与华北板块已经拼接,进一步发生陆内A型俯冲,构造型式为近南北向的深部构造作用。根据区域成矿的物质组成以及空间和时间上的分布特点,划分为5个成矿系统：前长城纪陆核活动性边缘沉积成矿系统、中-新元古代被动大陆边缘成矿系统、早加里东期构造体制转换期成矿系统、古生代活动大陆边缘成矿系统和中生代陆内碰撞造山成矿系统。     

甘孜－理塘板块缝合带研究的新进展

本文首次将甘孜－理塘板块缝合带划分为韧性剪切带及断层构造系统、古生代构造推覆体、蛇绿岩构造组合体。被动陆缘复理石建造、活动陆缘弧前沉积建造、与板块俯冲碰撞有关的花岗岩体、断陷沉积盆地和第三纪推覆构造带等边界地质体。它们形成演化与甘孜－理塘洋壳的俯冲、弧－陆碰撞、陆内会聚、断陷和平移走滑等构造活动密切相关。     

东秦岭沉积建造演化与成矿

在华北古大陆南缘，以控制不同构造单元的断裂为界，构造格局自北而南划分如下：古大陆边缘的基底与盖层单元(华—熊陆缘带)，宽坪群构造单元，二郎坪群构造单元，北秦岭(秦岭群)构造单元和南秦岭(刘岭群)构造单元。据陆缘构造发展阶段的沉积建造和岩石组合控矿因素，划分该区沉积建造演化阶段：①前长城纪陆核活动性边缘沉积建造；②中、新元古代被动大陆边缘沉积建造；③早加里东期构造体制转换期演化阶段；④古生代活动大陆边缘沉积建造；⑤中生代陆内碰撞演化阶段。从时间与空间角度，分别研究了不同构造演化阶段的成矿问题。     

塔里木地块与古亚洲/特提斯构造体系的对接

塔里木盆地为环形山链所环绕,北缘为古亚洲体系的天山弧形山链,南缘为特提斯体系的西昆仑-阿尔金弧形山链。自新元古代晚期以来,塔里木地块及周缘地区经历了古亚洲洋盆和特提斯洋盆的开启、俯冲、闭合以及微陆块多次碰撞造山,发生多期的构造、岩浆及成矿作用。特别是受印度/亚洲碰撞(60~50Ma)以来的近程效应和远程效应影响,使塔里木盆地周缘发生强烈的隆升、缩短及走滑变形,形成了现今复杂的环型造山系,完成了古亚洲体系和特提斯体系与塔里木地块的最终对接。塔里木地块与周缘两大构造体系的焊接是从早古生代开始的。研究表明,早古生代末期塔里木已与西昆仑-阿尔金始特提斯造山系链接一起。此时,塔里木地块东段与中天山增生弧地体碰撞,而西段在晚古生代与中天山增生弧地体碰撞。塔里木盆地周缘早古生代造山系中存在早古生代中期和早古生代晚期的两次造山事件,致使塔里木盆地内映现两个早古生代构造不整合面:晚奥陶世-志留纪之间的角度不整合和中晚泥盆世与早古生代之间的角度不整合。塔里木盆地早古生代的古地理、古环境和古构造研究表明,塔里木早古生代台地位于盆地的中西部,盆地东部为陆缘斜坡和深海/半深海沉积盆地,与南天山早古生代被动陆缘链接。印度/亚洲碰撞导致塔里木盆地西南缘的喜马拉雅西构造结的形成与不断推进,使特提斯构造体系与古亚洲构造体系在西构造结处靠拢及对接,终使塔里木盆地最后定型。     

Plateau archives of lithosphere dynamics,cryosphere and paleoclimate: The formation of Cretaceous desert basins in east Asia

Southeastern Eurasia is a global window to the Cretaceous paleoclimate and lithosphere coupling. China contains one of the most complete and complex sedimentary records of Mesozoic desert basins on planet Earth. In this study, we perform the spatio-temporal tracking of 96 Cretaceous palaeoclimate indicators during 79 Myr which reveal that the plateau paleoclimate archives from East Asia resulted from an Early to Mid-Cretaceous ocean–atmosphere coupling and a shift to a preponderant role of Late Cretaceous lithosphere dynamics and tectonic forcing on high-altitude depositional systems linked to the subduction margins of the Tethys and Paleo-Pacific realms beneath the Eurasian plate. The crustal response to tectonic processes linked with the spatio-temporal evolution of the Tethyan and Paleo-Pacific margins defined the configuration of major sedimentary basins on this region. The significant increase and decrease in the number of active sedimentary basins that occur during the Cretaceous, from 16 in the Early Cretaceous, to 28 in the Mid-Cretaceous, and a decreasing to 20 sedimentary basins in the Late Cretaceous, is a direct response of lithospheric dynamics associated with the two main subduction zones (Tethys and Pacific domains). A shift in subduction style from an Early Cretaceous Paleo-Pacific Plate slab roll back to a Late Cretaceous flat-slab mode might have triggered regional plateau uplift, blocked intraplate volcanism, thus enhancing the denudation and sediment availability, and created wind corridors that led to the construction and accumulation of extensive Late Cretaceous aeolian sandy deserts (ergs) that covered Mid-Cretaceous plateau salars. At the same time, plateau uplift associated with crustal thickening following terrane assembly in the Tethyan margin triggered altitudinal cryospheric processes in sandy desert systems. Evidence of an active Cretaceous cryosphere in China include Valanginian-Hauterivian glacial debris flows, Early Aptian geochemical signature of melt waters from extensive ice sheets, and Cenomanian–Turonian ice-rafted debris (IRD). These cryospheric indicators suggest an already uplifted plateau in southeastern Eurasia during the Cretaceous, and the marked correlation between cold plateau paleoclimate archives and marine records suggests a strong ocean-atmosphere coupling during Early and Mid-Cretaceous cold snaps. We thus conclude that lithospheric tectonics during Cretaceous played a fundamental role in triggering high-altitude basin desertification and spatio-temporal plateau paleohydrology variability in the Cretaceous of south-eastern Eurasia.