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青藏高原东北缘早古生代造山系中前寒武纪微陆块的再认识——兼谈原特提斯洋的起源

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岩石学报 2021年第1期37卷 74-94,I0009-I0016页

作者：张建新路增龙毛小红滕霞周桂生武亚威郭祺中国地质科学院地质研究所北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100871

在青藏高原东北缘的祁连-阿尔金-昆仑早古生代造山系中,夹杂有一些前寒武纪大陆块体,这些地块的组成、性质和演化既蕴含有超大陆聚散的重要信息,也对原特提斯体系的洋陆格局、造山类型和造山机制有重要启示意义。本文综合近年来这些前... 详细信息

在青藏高原东北缘的祁连-阿尔金-昆仑早古生代造山系中,夹杂有一些前寒武纪大陆块体,这些地块的组成、性质和演化既蕴含有超大陆聚散的重要信息,也对原特提斯体系的洋陆格局、造山类型和造山机制有重要启示意义。本文综合近年来这些前寒武纪微陆块的研究进展,结合我们所获得的新的研究资料,梳理了这些前寒武纪微陆块变质基底的岩石组成、构造热事件及年代格架,得出以下主要认识:(1)这些前寒武纪微陆块普遍遭受早古生代造山事件的改造并发生再活化。它们或者作为早古生代原特提斯洋的活动大陆边缘,被洋壳俯冲有关的弧岩浆和变质作用改造,以早古生代大陆弧的形式存在;或者被早古生代碰撞造山过程中的陆内变形、增厚地壳及相关的区域变质作用、深熔作用和碰撞型花岗岩所改造。(2)在这些前寒武纪微陆块中,仅仅欧龙布鲁克地块保存有早前寒武纪的变质基底,具有克拉通性质。中元古代以前,欧龙布鲁克地块的变质基底与华北克拉通(特别是阿拉善地块)和塔里木克拉通具有相似的岩石组成和年代格架;而晚中元古代到新元古代,所有的前寒武纪微陆块与华南陆块和塔里木陆块的亲缘性更强。(3)青藏高原北缘早古生代造山系中的大部分前寒武纪微陆块可能在罗迪尼亚超大陆解体时已从冈瓦纳大陆北部分离,而柴达木地块记录了泛非期造山作用的构造热事件,可能在泛非造山期(530Ma)以后才从冈瓦纳大陆分开;在青藏高原东北部,晚新元古代-早古生代并不存在统一的原特提斯洋,原特提斯洋的打开是穿时的。

关键词：青藏高原东北缘早古生代造山系微陆块原特提斯洋

初论微陆块在中亚造山带演化中的作用:以锡林浩特微陆块为例

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地学前缘 2018年第4期25卷 1-10页

作者：邵济安田伟唐克东周新华造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871 沈阳地质矿产研究所辽宁沈阳110034 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

镶嵌状拼合在中亚造山带众多的古老陆壳块体或微陆块,是前期古亚洲洋的特征之一。本文重点讨论的是锡林浩特微陆块,组成微陆块基底的锡林郭勒杂岩既经历了早古生代的构造热事件,也保留了前寒武纪的古老锆石。当晚古生代(C2—P1)造山带... 详细信息

镶嵌状拼合在中亚造山带众多的古老陆壳块体或微陆块,是前期古亚洲洋的特征之一。本文重点讨论的是锡林浩特微陆块,组成微陆块基底的锡林郭勒杂岩既经历了早古生代的构造热事件,也保留了前寒武纪的古老锆石。当晚古生代(C2—P1)造山带遭受到强烈的伸展变形和底侵作用时,锡林浩特微陆块又起到支柱作用:当微陆块的南、北边缘发生裂谷活动时,微陆块内部却保持了稳定的滨-浅海相沉积环境;在微陆块受到来自上地幔的底侵作用时,微陆块通过伸展背景下非造山的双峰式岩浆活动,及其与微陆块再次重熔有关的碱性花岗岩侵位,使得陆壳发生进一步的垂向增生和固结,保持了造山带的构造格局。本文讨论的正是在底侵作用的深部背景下认识该区在晚石炭世出现的一些独特的地质现象。

关键词：微陆块中亚造山带晚古生代固结底侵作用

东亚原特提斯洋(Ⅴ):北界西段陆缘属性及微陆块拼合

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岩石学报 2017年第6期33卷 1633-1652页

作者：李三忠李涛赵淑娟李玺瑶刘鑫郭玲莉于胜尧李少俊海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质功能实验室青岛266237

早古生代原特提斯洋在祁连造山带的分支本文称为古祁连洋。其洋内及邻区存在中祁连、阿拉善、柴达木、华北、扬子、塔里木等多个陆块、微陆块,处在一个复杂的多岛洋的环境中。祁连地区早古生代经历了较为复杂的俯冲拼合、碰撞造山过程... 详细信息

早古生代原特提斯洋在祁连造山带的分支本文称为古祁连洋。其洋内及邻区存在中祁连、阿拉善、柴达木、华北、扬子、塔里木等多个陆块、微陆块,处在一个复杂的多岛洋的环境中。祁连地区早古生代经历了较为复杂的俯冲拼合、碰撞造山过程。本文探讨了祁连造山带的几个构造单元构造属性,认为早古生代阿拉善微陆块南缘为被动大陆边缘,中祁连北缘为活动大陆边缘。阿拉善南部与之平行的龙首山构造单元为俯冲造山形成的增生楔体;北祁连构造带为一套俯冲增生杂岩,包含高压变质岩带、蛇绿岩带、岛弧岩浆和部分洋壳残片等,记录了古祁连洋壳从大陆裂解,洋壳形成,俯冲拼合,碰撞造山的造山过程。495Ma左右南祁连南部柴达木微陆块向北俯冲的影响,古祁连洋壳俯冲受阻,俯冲带向北后退,形成大岔大坂岛弧。弧前地区发生洋-洋俯冲事件,堆积增生大岔大坂、白泉门、九个泉等SSZ型北祁连蛇绿岩北带,并伴随第二期清水沟、牛心山、野牛滩等地岩浆事件。460Ma左右阿拉善微陆块和中祁连微陆块开始碰撞拼合,古祁连洋开始闭合。值得注意的是拼合过程不是均一的,存在自西向东斜向"剪刀式"的拼合方式,产生了由西向东年代变新的"S"型同碰撞岩浆岩。约440Ma古祁连洋闭合,进入陆内造山阶段。440Ma之后,拼合陆块处在一种拉伸的构造环境之下,金佛寺、牛心山、老虎山等地产生碰撞后岩浆岩。422~406Ma发生俯冲折返、高压榴辉岩和高压低温蓝片岩退变质作用,形成以紧闭不对褶皱为特征的第二幕变形。根据各陆块、微陆块碎屑锆石年龄谱分析对比,中祁连基底应与华北不同,而可能与扬子有关。Rodinia超大陆聚合之前,中祁连微陆块作为一个独立的微陆块与华北、扬子保持一定距离。1.0~0.8Ga Rodinia超大陆聚合过程中祁连微陆块与冈瓦纳北缘拼贴在一起,而距华北较远。随着Rodinia超大陆裂解,中祁连微陆块远离冈瓦纳,逐渐向华北靠近,500~400Ma原特提斯洋闭合,华北、阿拉善与中祁连拼合,并整体拼合到冈瓦纳大陆北缘。

关键词：原特提斯早古生代构造变形微陆块构造演化

微陆块属性厘定的依据——以中亚造山带南缘中段为例

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地质论评 2024年第3期70卷 945-959页

作者：王振义张进吴春娇赵衡张北航张义平中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心呼和浩特010010 中国地质科学院北京100037

造山带中残存有许多前寒武纪地质体,其中一些被当作前寒武纪基底用于探讨所在微陆块的大地构造属性。由于微陆块属性对于造山带结构和演化具有重要意义,以及所讨论的前寒武纪地质体蕴含地球早期历史演化信息,对微陆块属性的厘定成为造... 详细信息

造山带中残存有许多前寒武纪地质体,其中一些被当作前寒武纪基底用于探讨所在微陆块的大地构造属性。由于微陆块属性对于造山带结构和演化具有重要意义,以及所讨论的前寒武纪地质体蕴含地球早期历史演化信息,对微陆块属性的厘定成为造山带研究的重点和难点问题之一。笔者等以中亚造山带南缘中段的微陆块为例,总结梳理了微陆块厘定的相关依据:岩石组合和变质变形特征,碎屑锆石谱峰显示的源区时代特征,地质事件序列,前寒武纪地壳演化信息,继承锆石、捕获锆石和古生代侵入体同位素显示的深源地壳信息,以及地球物理等方面的特征。由于不同学者采用的厘定依据不同,对微陆块属性认识争论不断,即使相同依据也有一定的差异,从而影响对造山带结构和演化的认识。基于以上原因,笔者等认为前寒武纪基底的亲缘性探讨不仅要注重岩石组合和形成时代,还要在精细野外解剖和高精度年代学工作基础上,注意其变质—变形特征、接触关系、源区时代特征、岩石成因和构造环境、地壳增生信息和深源地壳信息等的综合对比分析,以得到较全面依据,探讨其构造属性。当获得一组前寒武纪地质体信息时,可先进行同构造单元内对比,再与其他构造单元对比。当特征相异时则需进行构造单元拆分或考虑构造就位的可能(包括但不限于推覆体、走滑外来体、俯冲刮削的构造岩片);当特征相似时,可能指示了相同微陆块的裂解或破坏或者不同的微陆块共同经历了相似的前寒武纪演化历程。

关键词：微陆块大地构造属性前寒武纪北山造山带中亚造山带

南蒙微陆块范围的新约束——来自雅干西南石英闪长岩锆石U-Pb年龄证据

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中国地质 2022年第3期49卷 1000-1002页

作者：吴春娇王振义马军张进高琪中国地质调查局呼和浩特自然资源综合调查中心内蒙古呼和浩特010010 中国地质科学院地质研究所北京100037

1研究目的(Objective)中亚造山带残存有许多微陆块(图1a),其时空特征是研究造山带结构和形成演化的核心问题之一。然而前寒武纪岩石出露往往较为有限,如何获取前寒武纪年龄信息成为厘定微陆块的关键。研究区毗邻雅干断裂位于其南侧,属... 详细信息

1研究目的(Objective)中亚造山带残存有许多微陆块(图1a),其时空特征是研究造山带结构和形成演化的核心问题之一。然而前寒武纪岩石出露往往较为有限,如何获取前寒武纪年龄信息成为厘定微陆块的关键。研究区毗邻雅干断裂位于其南侧,属于中亚造山带南缘中段的珠斯楞—杭乌拉构造带,经历了复杂的地质演化历史。前人在阿拉善北部地区的都金敖包、英巴、呼和套尔盖西、好比如和诸小布和等地均有发现新元古代岩浆岩(图1b),认为其代表了南蒙微陆块。

关键词：中亚造山带石英闪长岩地质演化历史阿拉善北部微陆块前寒武纪岩石造山带结构新元古代

中亚造山带东部微陆块在Columbia—Rodinia超大陆演化中的岩浆—沉积记录

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地质论评 2023年第6期69卷 2115-2140页

作者：王志伟刘振宇杨振宁张立杨王智慧徐备李灿清孙瑜欣徐引朱泰昌河北地质大学河北省战略性关键矿产资源重点实验室石家庄050031 河北地质大学地球科学学院河北省战略性关键矿产研究协同创新中心石家庄050031 云南省核工业二〇九地质大队昆明650000

中亚造山带东部分布有多个具有前寒武纪基底的微陆块(额尔古纳、兴安、松嫩和佳木斯地块),其上存在大量元古宙地质记录,包括2.5~2.4 Ga、1.8 Ga、1.5~1.4 Ga、0.9~0.6 Ga岩浆事件和中—新元古代沉积序列,它们是回答微陆块与Columbia和Ro... 详细信息

中亚造山带东部分布有多个具有前寒武纪基底的微陆块(额尔古纳、兴安、松嫩和佳木斯地块),其上存在大量元古宙地质记录,包括2.5~2.4 Ga、1.8 Ga、1.5~1.4 Ga、0.9~0.6 Ga岩浆事件和中—新元古代沉积序列,它们是回答微陆块与Columbia和Rodinia超大陆演化联系和地球中年期演化的关键对象。额尔古纳、兴安和松嫩地块发育相似的2.5~1.8 Ga基底岩石且其间缺少古老的蛇绿岩,它们可能构成了一个联合陆块,其陆核至少在2.7 Ga前已经形成,从华北克拉通北部裂解出去并在其周缘演化,2.5 Ga和1.8 Ga经历了洋陆俯冲作用,未参与克拉通化过程。1.87~1.80 Ga岩浆作用很可能是Columbia超大陆周缘俯冲作用于古老的微陆块之下的产物;兴安地块西部和白乃庙岛弧带1.45~1.32 Ga A型花岗岩—流纹岩组合及其向陆缘Hf同位素持续亏损的趋势与劳伦南部Granite—Rhyolite Province和波罗的克拉通西南Fennoscandia十分相似,可能是Columbia超大陆周缘俯冲后撤伸展的产物,俯冲后撤和陆下地幔上涌共同促进了Columbia超大陆的伸展和裂解。兴安地块西部发育岩石组合、碎屑锆石年龄和Hf同位素变化与格林威尔造山有关的同碰撞和碰撞后沉积序列相似的沉积地层,而且碎屑锆石微量元素和Hf同位素随时代的系统性变化也揭示了1.10~0.98 Ga地壳明显加厚,伴有大量古老地壳物质重熔,0.9~0.8 Ga地壳持续减薄,以古老地壳再造为主,这与Rodinia超大陆聚合阶段格林威尔造山(1080~980 Ma)及随后的垮塌伸展过程基本吻合。松嫩地块东北部954 Ma正长花岗岩很可能是松嫩与佳木斯地块陆—陆碰撞后阶段沉积岩部分熔融的产物,可能代表了Rodinia超大陆碰撞聚合在中亚造山带东部的响应。超大陆周缘前进式俯冲引发佳木斯地块与松嫩—兴安—额尔古纳联合陆块在954 Ma前碰撞拼贴,同时在外缘的佳木斯地块上产生953~939 Ma中钾—高钾钙碱性基性—中性—酸性岩组合,920~880 Ma在各地块上广泛发育中酸性钙碱性岩浆作用。从850 Ma开始,后撤式俯冲导致大量高温的钙碱性酸性岩、双峰式岩浆岩组合产出于松嫩和额尔古纳地块上,直至777 Ma和697 Ma之前开始不断裂解产生古牡丹江洋和古新林洋,而且790~560 Ma期间在额尔古纳地块西北缘、松嫩地块东缘均发育被动大陆边缘沉积,记录了Rodinia超大陆的聚合、伸展—裂解过程。另外,中亚造山带东部乃至全球其他块体上大量1.5~1.3 Ga和1.0~0.7 Ga与超大陆聚合、伸展—裂解有关的“低谷期”地质记录被不断发掘出来,暗示了地球中年期并不是前人认为的构造宁静期。

关键词：中亚造山带东部微陆块地球中年期元古宙 Columbia—Rodinia超大陆聚合和裂解

东亚原特提斯洋(Ⅱ):早古生代微陆块亲缘性与聚合

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岩石学报 2016年第9期32卷 2628-2644页

作者：李三忠赵淑娟余珊曹花花李玺瑶刘鑫郭晓玉肖文交赖绍聪闫臻李宗会于胜尧张剑兰浩圆中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质功能实验室青岛266061 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 西北大学地质学系西安710069 中国地质调查局西安地质调查中心西安710054

原特提斯洋内存在塔里木、中祁连、柴达木、扬子、华夏、印支、兰坪-思茅等诸多陆块/微陆块,多数陆块之间在早古生代晚期发育有蛇绿岩带或高压-超高压带。原特提斯域形成于从Rodinia裂解到Pangea超大陆集结期间,存在复杂的洋-陆格局和... 详细信息

原特提斯洋内存在塔里木、中祁连、柴达木、扬子、华夏、印支、兰坪-思茅等诸多陆块/微陆块,多数陆块之间在早古生代晚期发育有蛇绿岩带或高压-超高压带。原特提斯域形成于从Rodinia裂解到Pangea超大陆集结期间,存在复杂的洋-陆格局和聚散过程。原特提斯洋不同陆块/微陆块属性和关系及其拼合过程是恢复重建Pangea超大陆聚合前构造背景的关键,但对其认识迄今还存在争论。因此,本文采用综合对比方法,以期建立原特提斯洋陆块/微陆块的亲缘性和海-陆格局,厘定原特提斯微陆块拼合时序与方式。结果表明,早古生代早期除华北陆块不具有亲冈瓦纳大陆的特征外,扬子、华夏、塔里木、柴达木、阿拉善、北秦岭-中祁连-中阿尔金、欧龙布鲁克、北羌塘、南羌塘、拉萨、兰坪-思茅、印支等陆块/微陆块都具有亲冈瓦纳的特征。在450-400Ma左右这一系列陆块/微陆块都向南俯冲-增生,并逐步拼合于冈瓦纳大陆北缘东段,原特提斯洋关闭,并形成了原潘吉亚（Proto-Pangea）超大陆;原潘吉亚于380Ma以后裂离出塔里木-华北陆块和大华南陆块,分别出现勉略洋和古特提斯洋,直到240~220Ma逐步向北聚合,形成最终的劳亚古陆,此时才形成潘吉亚超大陆。

关键词：原特提斯微陆块早古生代东亚亲缘性

原特提斯北界西段早古生代构造变形及微陆块演化

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原特提斯北界西段早古生代构造变形及微陆块演化

作者：李涛中国海洋大学

学位级别：硕士

原特提斯洋北部边界的西段位于我国西北部青藏高原北缘,中国中央造山带秦岭-祁连-昆仑造山带的祁连造山带北缘,记录了早古生代阿拉善与祁连-柴达木地块完整的俯冲碰撞历史,是加里东期一条重要的缝合带。早古生代原特提斯洋在祁连造山带... 详细信息

原特提斯洋北部边界的西段位于我国西北部青藏高原北缘,中国中央造山带秦岭-祁连-昆仑造山带的祁连造山带北缘,记录了早古生代阿拉善与祁连-柴达木地块完整的俯冲碰撞历史,是加里东期一条重要的缝合带。早古生代原特提斯洋在祁连造山带的分支本文称为古祁连洋。其洋内存在中祁连、阿拉善、柴达木、华北、扬子、塔里木等多个陆块、微陆块,处在一个复杂的多岛洋的环境中。祁连地区早古生代经历了较为复杂的俯冲拼合、碰撞造山过程。本文探讨了祁连造山带内几个构造单元的构造属性,认为早古生代阿拉善地块南缘为被动大陆边缘,中祁连北缘为活动大陆边缘。阿拉善南部的龙首山构造单元为俯冲造山形成的增生楔体;北祁连构造带为一套俯冲增生杂岩包含高压变质岩带、蛇绿岩带、岛弧岩浆和部分洋壳残片等,记录了古祁连洋壳从大陆裂解,洋壳形成,俯冲拼合,碰撞造山的造山过程。根据野外地质露头构造变形分析和区域性大断裂图切剖面判断古祁连洋早古生代的俯冲方向为由北往南俯冲,古祁连洋壳向南俯冲于中祁连地块之下。古祁连洋可能开裂于0.8Ga之前Rodinia超大陆的裂解,古祁连洋壳最早的俯冲发生在中祁连地块北部的活动大陆边缘,结合高压岩石变质时间确定在540Ma左右古祁连洋壳就已经存在俯冲。俯冲过程中形成玉石沟、熬油沟、东草河等MOR型为主的蛇绿岩,并伴随柯柯里、野马咀等中酸性岩浆活动。495Ma左右受南祁连南部柴达木地块向北俯冲的影响,古祁连洋壳俯冲受阻,俯冲带向北后退,形成大岔大坂岛弧。弧前地区发生洋-洋俯冲,堆积增生大岔大坂、白泉门、九个泉等SSZ型蛇绿岩,并伴随清水沟、牛心山、野牛滩等地岩浆事件。460Ma左右阿拉善地块和中祁连地块开始碰撞拼合,古祁连洋开始闭合。值得注意的是拼合过程不是均一的,存在自西向东斜向“剪刀式”的拼合方式,产生了由西向东年代变新的“S”型同碰撞岩浆岩。约440Ma古祁连洋闭合,进入陆内造山阶段。俯冲过程中高压榴辉岩、高压低温蓝片岩发生进变质,俯冲增生杂岩产生自南向北强烈的剪切作用,形成区域透入性片理、片麻理、糜棱叶理等第一幕变形。440Ma之后,拼合陆块处在一种拉伸的构造环境之下,金佛寺、牛心山、老虎山等地产生碰撞后岩浆岩。422-406Ma发生俯冲折返、高压榴辉岩和高压低温蓝片岩退变质作用,形成以紧闭不对褶皱为特征的第二幕变形。根据各陆块、微陆块碎屑锆石年龄谱分析对比,中祁连基底应与华北不同。Rodinia超大陆聚合之前,中祁连地块作为一个独立的微陆块与华北、扬子保持一定距离。1.0-0.8Ga Rodinia超大陆聚合中祁连地块与扬子拼贴在一起,而距华北较远。随着Rodinia超大陆裂解,中祁连地块远离扬子,逐渐向华北靠近,0.5-0.4Ga原特提斯洋闭合,中祁连与华北、阿拉善拼合。

关键词：原特提斯早古生代构造变形微陆块构造演化

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原特提斯微陆块群的深部结构与拼合方式

原特提斯微陆块群的深部结构与拼合方式

作者：孙文军中国海洋大学

学位级别：硕士

原特提斯洋起始于新元古代,结束于早古生代末期,一直是地球科学研究的热点和难点,关键在于原特提斯洋内存在一系列亲缘性不明的微陆块。长期以来学者通常依据这些微陆块的浅部结构构造或地质露头来揭示其亲缘性与形成演化拼合过程,而对... 详细信息

原特提斯洋起始于新元古代,结束于早古生代末期,一直是地球科学研究的热点和难点,关键在于原特提斯洋内存在一系列亲缘性不明的微陆块。长期以来学者通常依据这些微陆块的浅部结构构造或地质露头来揭示其亲缘性与形成演化拼合过程,而对于深部信息知之甚少,而地球物理方法对揭示深部信息具有很好的效果,传统地质方法一般不能直观反映地下深部信息。本文试图从微陆块的深部结构特征对比来探讨该问题。布格重力异常的变化主要是深部结构构造特征的反映,深部结构构造以隆起和凹陷相问为主要特征。莫霍面起伏及其深度变化是造成布格重力异常特征的主要原因。航磁异常特征主要反映岩浆岩类和变质结品基底的结构构造特征,异常具有多方向性和性质差异大的特点,说明基底是由不同性质的地质体组成,是由多个微陆块拼合而成。重力、航磁资料由于位场方法的多解性仅能对变质基底做粗略讨论,但其横向分辨率很高,可以对物质组成、结构构造的横向不均一性做出较为准确的判断。同时,大地电磁探测和地壳地震测深工作被认为揭示地壳结构的可信方法。因此重磁异常资料和大地电磁、地震测深资料的结合能够揭示原特提斯微陆块的深部纵横向结构。其中秦岭造山带深部地球物理场为近南北向异常与状态,而上部地壳则以近东西向构造为主导。本文先通过分析解释重磁异常资料,探讨原特提斯洋内微陆块群的平面展布或范围;再通过层析成像方法,对比大地电磁资料以及深反射地震剖面,对原特提斯洋内微陆块的深部信息进行解释,划分徽陆块块体边界并判断其古俯冲极性;最后通过收集已知的年代学等地质信息,探讨其演化过程。

关键词：原特提斯洋微陆块深部结构拼合方式层析成像早古王代