华南中生代构造转换和古太平洋俯冲启动

长期的华南地块研究取得了一系列重要成果,但是古太平洋俯冲作用于华南的地质记录不是很清晰,尚存争论。一派认为始于二叠纪,另一派认为中生代。本文试图通过华南中生代EW向特提斯构造域和NE向古太平洋构造域的构造转换过程及转换时间入手,探讨古太平洋俯冲启动。雪峰山地区早侏罗世地层以及侏罗纪类磨拉石建造呈NE或NNE向展布,燕山期主要发育2期褶皱变形,早期褶皱轴向为NE—NNE向,晚期为NNE或近南北向的隔槽式褶皱;而印支期也发育2期褶皱变形,D1期为EW—NEE向,D2期为NNE向的紧闭褶皱。这些都说明晚三叠世雪峰山地区已经从EW向特提斯构造域向NE—NNE向太平洋构造域的构造方向转换。而南岭地区,以及更南部的南海北部海域,构造转换时间相对较晚,为早—中侏罗世。综合前人的测年数据,德兴斑岩型铜矿三个含矿斑岩体形成于大约172 Ma,形成于古太平洋板块俯冲所形成的活动大陆边缘环境,成矿物质来源于俯冲洋壳的部分熔融,与地幔楔发生混染,推测与该时期古太平洋板块的平板俯冲、板片撕裂、拆沉和俯冲后撤一系列过程密切相关。同期,华南东南部发育了NE—NNE向、NW向和近EW向三组断裂,其中白垩纪(135~100 Ma)华南NE—NNE向的走滑断裂强烈活动,从东向西依次为:滨海断裂、长乐—南澳断裂、政和—大埔、邵武—河源—阳江断裂、吴川—四会断裂和合浦—北流断裂,主要表现为右旋走滑作用,在东南沿海地区形成一系列的拉分盆地,并非典型的"盆岭构造"。根据群速度和S波速度层析成像,华南地块总体上从西向东地壳的厚度整体上逐渐减薄;华南地块东部发生两次壳幔相互作用,对应两次岩石圈拆沉,这两次拆沉都与古太平洋板块的俯冲有关,第一次拆沉为古太平洋板块平板俯冲时板片撕裂所致,第二次拆沉为俯冲板片俯冲后撤和高角度俯冲造成。     

燕山地区印支期构造相研究

本文简单回顾了构造相的研究概况，分析了构造相的控制因素；笔者从岩石的能干性出发，提出了地层能干性的新概念，计算了燕山地区前中生代各地层的能干性和印支期变形的温压条件，并对燕山地区印支期构造相进行了系统的划发，建立了印支期的相结构。提出了本区印支期构造相以变流相为主的观点。     

燕山地区印支期构造应力场的计算分析

在区域构造解析的基础上,作者建立起燕山地区印支期古构造应力场,并利用有限元迭代法进行了构造应力场的数学模拟,取得了较为满意的结果。      

特约主题：古太平洋板块俯冲与欧亚大陆东缘构造演化北大核心CSCD

编者按语：欧亚大陆东缘中生代构造演化主要受古太平洋板块俯冲历史所控制。然而,古太平洋板块在欧亚大陆下的俯冲作用是何时开始的？中生代期间,古太平洋板块在欧亚大陆下的俯冲历史如何？这些问题一直存在较多争论。     

燕山构造带北部喀喇沁地区晚古生代—中生代岩浆活动的构造背景分析

燕山构造带北缘喀喇沁地区发育了晚古生代—中生代多期岩浆活动, 记录了多期构造变形事件, 是认识该构造带大地构造演化的理想地区.本文通过对该地区岩浆岩的系统定年及各期构造变形事件的研究, 结合区域地质资料, 综合分析了晚古生代—中生代的大地构造演化历史.分析结果表明, 燕山构造带在早石炭世晚期—早二叠世处于古亚洲洋俯冲背景下的活动陆缘环境, 出现了弧岩浆活动.中二叠世古亚洲洋沿索伦克缝合线关闭, 使得燕山构造带成为周缘前陆挤压变形带, 并对应着岩浆活动的平静期.之后燕山构造带分别出现了晚二叠世—三叠纪、中侏罗世、晚侏罗世与早白垩世4期伸展背景下的岩浆活动.在这些岩浆活动之间的平静期, 先后发生了早侏罗世、晚侏罗世初、早白垩世初3期挤压事件.这些现象还表明, 岩浆活动与构造演化具有明显的耦合关系, 板内环境下岩浆活动发生在伸展背景中, 而岩浆活动平静期多对应区域挤压活动.     

江西北武夷地区早燕山期构造-岩浆作用与成矿研究进展

在华南大陆燕山期构造-岩浆作用及年代学理论研究的基础上,收集了大量该区的地质资料及前人研究成果,从成矿系列的划分、成矿岩浆岩的时代、岩浆活动与成矿、构造环境及动力学机制与成矿、矿产分布规律等方面系统阐述了近几年来该区在早燕山时期构造-岩浆作用与成矿研究的相关进展。发现在宏观区域上华南与中生代岩浆作用有关的矿床被划分为了新的五个成矿系列,而江西北武夷地区属第五系列,为武夷―云开成矿带中在印支-燕山期与混合花岗岩、花岗岩有关的成矿系列;随着测年技术及方法的提升,成矿岩浆岩时代的厘定也更加精准;早燕山期的主要矿化类型为岩浆热液型和斑岩型两种,其成矿物质可能起源于同一源区,并受到了构造环境边界及多期次动力学活动的制约;矿产分布规律已越发明确。     

太平洋板块俯冲与中国东部中生代地质事件

中国东部至少自侏罗纪开始就一直处于俯冲大洋板块之上,但是有关俯冲板块对其影响程度一直有不同的认识。最近的研究表明,太平洋海山岛链的时空分布显示太平洋板块的漂移方向曾发生多次转折,这些转折与白垩纪中国东部的构造演化和岩浆事件有着密切的时空耦合关系。从时代和力学性质上看,太平洋板块俯冲方向的改变在很大程度上控制着中国东部中生代的盆地演化和郯庐断裂活动等重要地质事件。这些认识为理解中国东部构造演化提供了新的视角,包括岩石圈减薄的机制、郯庐断裂的演化,以及燕山期大规模岩浆活动等。本文重点分析了太平洋板块俯冲与中国东部中生代岩浆活动的对应关系。在125～140Ma太平洋板块向南西方向俯冲,造成中国东部岩石圈减薄,软流圈卸载上涌,发生减压部分熔融;约125Ma,太平洋板块漂移方向发生了大幅度转折,形成安第斯式的俯冲挤压,岩石圈停止减薄和减压部分熔融,出现岩浆宁静期。随着俯冲的深入,到110Ma前后俯冲板块后撤,形成弧后拉张,岩浆活动又重新开始。     

阴山地区印支期地壳构造变形研究

阴山地区位于阴山－燕山中生代板内造山带西部。印支期地壳活动以南北向水平挤压变形为主，形成一系列东西方向展布的大型褶皱构造和逆冲推覆构造，构成阴山地区中生代造山带主体构造格架。根据沉积作用、岩浆活动和不同构造要素之间叠加改造关系，把阴山地区印支期地壳构造演化划分为三同阶段：早期以小型山间盆地沉积作用为主，其内堆积了一套陆相粗碎屑沉积建造和火山沉积建造；中期以褶皱作用为主，形成了大青山复式向斜和一些紧闭同斜褶皱构造；晚期以逆冲作用为主，并伴随有强烈的岩浆活动，形成了大型逆冲推覆构造。     

燕山板内变形带侏罗纪主要构造事件

对燕山地区中生代板内变形的研究进展进行了总结,确定翁文灏75年前识别和提出的燕山运动A幕、B幕和中间幕发生在侏罗纪.侏罗纪的构造变形最终塑造了东西向燕山褶皱-冲断带的格架.通过对典型盆地的分析,燕山运动A幕以髫髻山组安山岩之下的角度不整合为标志,时限为160Ma±5Ma前,时期为中侏罗世龙门期-九龙山期,时代推测在175～160Ma之间.中间幕以髫髻山组和兰旗组火山岩为代表,时代约在165～156Ma之间.B幕强烈的冲断形成了土城子组和后城组的粗碎屑堆积,时限在135Ma±1Ma前,时代为156～139Ma.白垩纪早期,区域变形逐渐以伸展为主,古地理-古环境明显改变,火山喷发频繁、强烈,构造变形较弱.显然,早白垩世的构造发展已不属于燕山运动的范畴.燕山运动A幕是燕山板内变形带最主要的构造事件,也是东亚构造体制转变的标志.     

大别造山带中上地壳变形特征——皖中张八岭地区印支—燕山早期构造变形研究

张八岭构造带是大别造山带的一部分,是造山带中上地壳出露地区。通过运用构造-地层学的理论和方法,以及对张八岭地区1：5万地质填图资料的分析和典型地区的构造解剖,认为：区内张八岭(岩)群与南华系—震旦系及其以上地层之间不存在强烈的构造运动界面,其作为大别造山带的组成部分发生了强烈的变形作用;印支—燕山早期区内主要存在3期构造变形：早期为一系列呈NXVW、近EW向的紧闭同斜褶皱,中期以韧性剪切带发育为特征,晚期以NW向SE的逆冲推覆作用伴生NNE向为主的宽缓褶皱。三期变形相互叠加,形成区内基本构造格架。伴随着扬子地块向华北地块的俯冲与碰撞,中上部地壳发生褶皱、逆冲推覆(前缘滑覆)作用等,三期变形为一递进变形过程。     

Granite subduction: Arc subduction, tectonic erosion and sediment subduction

Continental growth has been episodic, reflecting the episodic nature of mantle dynamics as well as surface dynamics of the Earth, the net result of which is exhibited by the present mantle with two huge reservoirs of TTG rocks, one on the surface continents and the other on the D″ layer on the Core-Mantle Boundary (CMB). During the early half of the Earth history, the felsic continental crust on the surface which formed in an intra-oceanic environment has mostly been subducted into the deep mantle, except in the rare case of parallel arc collision. The growth history of continental crust shows that with its simultaneous formation, a considerable amount must have also been subducted. Such ongoing subduction processes can be seen in the western Pacific region, through tectonic erosion, arc subduction, and sediment-trapped subduction.     

Plate tectonic interpretation of deep earthquakes between the Tonga-Lau and New Hebrides subduction zones

The existence of deep earthquakes between the Tonga and New Hebrides island arcs is explained as a result of activation of two buried remnants of paleosubduction zones beneath the Fiji Plateau. The activation is produced by deep collisions of lithospheric plates, with the active Tonga subduction as primary cause. The paleosubduction zones are tentatively coordinated with the extinct Pacific-Phoenix and Tasman Sea spreading centres.     

济阳、临清坳陷及鲁西地区中新生代构造演化对比分析

通过对横跨济阳、临清坳陷及鲁西地区的6条地震平衡剖面或正演构造模型的分析表明：该区古近纪伸展速率大大快于中生代,尤其表现在古近纪早期（E1-2k＋E2-3s4）,济阳坳陷大于临清坳陷,鲁西地区最小。济阳坳陷的东营与惠民凹陷原型盆地的发育可大致分为5个阶段,中生代时期东部伸展量明显大于西部,东部在白垩纪末期有过强烈的剥蚀,推测这与中生代沿郯庐断裂裂谷较发育有关,东部裂陷剧烈,白垩纪末构造反转亦强烈。沙河街组四段—孔店组时期东营与惠民凹陷伸展量相近,属于走滑拉分的沉积盆地,沙河街组三段以后,东西部再次差异发展,西部伸展明显大于东部。整个中新生代垂向上表现为裂陷强,反转亦强;平面上表现为类似翘翘板运动。临清凹陷由于处在强裂陷的过度部位而使其变换构造发育,断陷湖盆不能持续稳定的发育,因此成烃条件较差。     

韩城矿区南部构造变形特征与构造成因

以地表观测与最新的地震和钻探等工程资料为依托,运用构造解析研究思路与方法,对韩城矿区南部进行构造应力场与期次恢复,讨论研究区构造变形特征、形成机制及变形期次。分析研究区构造变形特征与构造空间组合关系,划分控煤构造样式,揭示构造成因,进行含煤有利区构造预测与评价。结果显示,区内存在NEE向挤压断块、NEE向复式地堑构造及NNE向挤压隆升-伸展断陷复合构造等3种构造样式,以NEE向复式地堑构造为主;研究区自三叠纪后经历了印支运动期NNW向挤压、燕山运动中期NWW向挤压和喜马拉雅运动期NE向挤压兼右旋剪切与NW-SE向伸展断陷作用3期构造作用,最大主压应力方位分别为335°、285°、44°;NEE向的正断层系是喜马拉雅运动期沿先存的同向优势构造剪节理面进一步发育而成,构成了区内特征性构造,控制了区内煤层空间赋存状况,其发育程度直接影响区内煤炭资源下一步勘查与开发进程。研究区东北部煤层埋藏深度适中,构造简单,是煤炭资源赋存条件最有利区,通过进一步勘查评价,有望成为韩城矿区重要的资源接续地之一。     

俯冲带变质作用与构造机制

形成在汇聚板块边缘的俯冲带由俯冲岩石圈板块和上部岩石圈板块组成,具有不对称的热结构。俯冲岩石圈板块具有冷的地温梯度,而上部岩石圈板块具有热的地温梯度。俯冲板块的变质作用发生在5~15℃/km地温梯度下,可进一步划分为冷俯冲板块型（5~10℃/km）和热俯冲板块型（10~15℃/km）,即西阿尔卑斯型和古巴型。俯冲带上板块的变质作用发生15~50℃/km地温梯度下,可进一步划为冷地壳型（15~25℃/km）和热地壳型（25~50℃/km）,统称为科迪勒拉型。冷俯冲板块的变质作用是以大洋和大陆地壳岩石深俯冲到地幔,发生低温/高压及超高压变质作用为特征。所形成的低温/高压和超高压变质岩具有顺时针型P-T轨迹,其折返过程是以近等温或升温降压和部分熔融为特征。热俯冲板块型变质作用发生在年轻板块的正常俯冲和古老板块的平缓俯冲过程中。从大洋岩石圈初始俯冲到成熟俯冲,俯冲板块的地温梯度由热到冷,从热俯冲型转变成冷俯冲型。热俯冲板块的变质岩可具有顺时针型,也可具有逆时针型P-T轨迹,可以发生高温和高压下的部分熔融,形成埃达克质岩浆岩。俯冲带上板块的冷地壳型变质作用发生在构造挤压导致的加厚地壳环境,加厚的下地壳发生高温、高压麻粒岩相和榴辉岩相变质作用,可具有顺时针和逆时针型P-T轨迹。加厚新生下地壳的部分熔融形成埃达克质岩浆和高密度的基性残留体（弧榴辉岩）。热地壳型变质作用发生在构造伸展导致的减薄地壳环境。由于强烈的幔源岩浆增生和软流圈上涌,下地壳发生高温或超高温麻粒岩相变质作用和部分熔融,所形成的变质岩可具有顺时针型或逆时针型P-T轨迹。在岩浆弧加厚地壳的伸展过程中,早先形成的高温和高压变质岩可以叠加超高温变质作用。俯冲带上板块的岩浆弧可能是超高温变质岩形成的最主要构造环境。上板块下地壳的部分熔融可以形成大体积的花岗岩,由此导致新生地壳组成和成分的分异,是大陆地壳生长和成熟的重要机制。大陆碰撞造山带的加厚下地壳具有冷的地温梯度,可以发生高压麻粒岩和榴辉岩相变质作用。这些高级变质岩具有顺时针型P-T轨迹,在其折返过程中叠加中压、高温,甚至超高温变质作用。碰撞造山带下地壳的长期部分熔融可以形成不同成分的壳源花岗岩。     

柴达木盆地欧龙布鲁克地区构造演化研究

柴北缘东段古生界构造变形特征、构造演化过程研究较为薄弱,尤其是古构造应力场性质及其转变机制尚不明确。文中对欧龙布鲁克地区野外剖面及应力感构造要素(褶皱、节理、擦痕)进行了系统观测和分析,结果表明：加里东晚期应力场为NE向;晚海西-印支期早期为SN向,晚期NW向两期挤压应力场;燕山早期近EW向拉张,燕山晚期及喜山晚期处于NE向挤压应力场。根据欧南凹陷平衡剖面反演结果,对比不同时代地层收缩速率可知,柴北缘东段寒武纪-新近纪构造演化可以分为4个阶段：(1)加里东早期(C -O1)弧后伸展、晚期(O2-S)弧后挤压,导致柴北缘东段初步形成NW向的背斜凸起;(2)晚海西-印支期(P-T)隆升阶段,欧龙布鲁克地区整体处于水体之上,并没有造成盆内二叠系-三叠系的沉积;(3)燕山早期(J1-J2)陆内伸展断陷、晚期(J3-K)挤压反转,欧龙布鲁克地区为继承性隆起,未完全接受沉积;(4)喜山晚期(N-Q)强烈挤压构造变形,逆断层强烈活动使山体快速隆升,基底卷入型构造样式广泛分布。     

Distinct upper mantle deformation of cratons in response to subduction: Constraints from SKS wave splitting measurements in eastern China

Interaction between the subducting slab, the overriding continental lithosphere and mantle flow are fundamental geodynamic processes of subduction systems. Eastern China is an ideal natural laboratory to investigate the behavior and evolution of cratonic blocks within a subduction system. In this study, we investigate deformation of the upper mantle beneath eastern China. We present seismic shear wave splitting measurements from three networks consisting of over 483 broadband stations, with 157 stations giving a total of 516 results. The splitting parameters exhibit complex regional patterns but are relatively coherent within individual tectonic units. Tectonic blocks exhibited distinctive fast directions relative to regional features. The dominant attitude of fast directions for the North China Craton was subparallel to the direction of subduction, whereas fast directions for Southeastern China were perpendicular to the direction of subduction. The shear wave splitting measurements were interpreted according to a high resolution tomographic body-wave velocity model. Combining these two datasets showed that the predominant geodynamic models for the region (mantle plume, mantle wedge and flat-slab subduction models) are incompatible with the observations presented here. We suggest that the North China Craton, Yangtze Craton and the Cathaysia block have undergone different deformational events due to differing mantle flow patterns, and distinct spatial and temporal subduction histories of the Pacific and Philippine Sea plates.     

华南早中生代从印支期碰撞构造体系向燕山期俯冲构造体系转换的形变记录

华南地区中生代动力体制经历了从特提斯构造域向滨太平洋构造域的转换,但对这种动力体制转换发生的时间和产生的地质效应则存在不同的认识。通过分析华南印支—早燕山构造层(D—J1-2)广泛发育的褶皱构造,识别了早中生代两个世代褶皱构造的横跨叠加型式,发现早期近东西向褶皱构造具有南北成带、晚期NNE向褶皱构造具有东西分区的区域展布特征。基于地层接触关系和早中生代岩浆岩和火山岩同位素年代学数据统计分析,认为这两组叠加褶皱构造清楚地记录了华南早中生代两期挤压事件,近东西向褶皱是对印支早期华南地块南北边缘碰撞造山事件的远程响应,NNE向褶皱则起源于燕山早期((170±5)Ma)古太平洋板块向华南大陆之下低角度俯冲作用,两者发生转换的时代在中晚侏罗世之交。伴随这两期构造挤压而产生的地壳增厚分别诱发了华夏地块三叠纪和晚侏罗世地壳深熔作用和岩浆侵入活动。华南两组叠加褶皱构造的识别为进一步探讨早中生代从碰撞动力构造体系向俯冲动力构造体系转换提供了关键的构造地质学依据。