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造山带非史密斯地层

地学前缘 2014年第2期21卷 36-47页

作者：张克信冯庆来宋博文张智勇王永和潘桂棠陆松年赵小明邢光福中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)地质调查研究院湖北武汉430074 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 中国地质调查局北京100037 西安地质调查中心陕西西安710054 成都地质调查中心四川成都610081 天津地质调查中心天津300170 武汉地质调查中心湖北武汉430074 南京地质调查中心江苏南京210016

造山带一般都经历了多期板块裂解与拼合的复杂演化过程。造山带地层体在造山带洋盆会聚、俯冲消亡和陆内造山阶段,发生过强烈的构造搬运和构造混杂。俯冲带在消减板块下潜过程中,盆地中先前在重力机制下形成的原始浊积岩和远洋沉积(基质... 详细信息

造山带一般都经历了多期板块裂解与拼合的复杂演化过程。造山带地层体在造山带洋盆会聚、俯冲消亡和陆内造山阶段,发生过强烈的构造搬运和构造混杂。俯冲带在消减板块下潜过程中,盆地中先前在重力机制下形成的原始浊积岩和远洋沉积(基质)、同沉积滑塌岩块,与先前在热力机制下形成的蛇绿岩和火山弧,与早先裂解的陆壳碎片等最终一并带入俯冲带内遭受剪切,发生构造混杂,由这种混杂作用形成的地层体通常由经强烈构造剪切作用的基质(浊积岩和远洋沉积)和混入的多种外来岩片(块)构成,是造山带非史密斯地层研究的主体。对造山带非史密斯地层,要针对基质和外来岩片(块)分别进行划分、对比研究。特别对基质中的外来岩片(块),要进行物态、时态,相态、位态、变形和变质历程的精细解剖与研究。通过造山带非史密斯地层研究,建立造山带地层系统理论模型,恢复造山带形成和演化历程。

关键词：造山带大地构造相非史密斯地层造山带地层系统理论模型

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山脉与造山带及有关问题讨论

岩石学报 2021年第8期37卷 2287-2302页

作者：侯泉林郭谦谦陈艺超程南南石梦岩李继亮中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 河南理工大学资源与环境学院焦作454003 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

正确处理山脉和造山带之间的关系,是深刻理解和准确把握板块构造理论的内涵本质和理论体系的基础和前提。最伟大的创新必然是建立在最深刻的继承基础之上。本文详细回顾了从山脉到造山带的研究历史,梳理了两者的关系,并在此基础上简单... 详细信息

正确处理山脉和造山带之间的关系,是深刻理解和准确把握板块构造理论的内涵本质和理论体系的基础和前提。最伟大的创新必然是建立在最深刻的继承基础之上。本文详细回顾了从山脉到造山带的研究历史,梳理了两者的关系,并在此基础上简单总结了一些目前造山带研究中的共性问题。山脉的研究历史,从形态描述和隆升成因探索的形貌学研究阶段,到内部构造、形成机制的研究和普适性成因的探索,伴随了现代地质学从诞生到槽台学说并最终形成板块构造理论的整个过程。板块构造理论对造山带做出了更为明确的限定,明确了山脉研究中构造地质学的任务和对象。山脉是地貌学/地理学名词,强调的是现时形态和形貌特征,关键是具有一定的高程和陡坡,它可以形成于引张、挤压、剪切等不同的水平应力作用下,也可以形成于垂向应力作用范畴的地幔柱、地外体冲击作用等。然而,造山带是汇聚板块边缘大地构造作用形成的带状地质体,是地质学名词,强调的是动态过程,包括俯冲造山带和碰撞造山带,关键是具有汇聚板块边缘的岩石-构造组合。山脉和造山带是既有交集,又彼此不可包容的两个概念。文中最后列举的一些造山带研究中容易混淆和误解的问题,以及有些不太清晰的概念,亦有征求同行评议、建议之意。

关键词：造山带山脉俯冲变质作用混杂带增生弧

北方造山带东段聚合过程及其对东北亚三大构造域时空转换的启示

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中国科学:地球科学 2023年第11期53卷 2682-2686页

作者：周建波陈卓吉林大学地球科学学院长春130061

北方造山带东段发育由蛇绿岩、高压蓝片岩、增生杂岩等组成的五大缝合带,它们记录了额尔古纳、兴安、松辽、佳木斯及那丹哈达地体之间增生-拼贴的关键信息,并对东北亚古亚洲、古太平洋与蒙古-鄂霍茨克三大构造域时空转换与机制提供了新... 详细信息

北方造山带东段发育由蛇绿岩、高压蓝片岩、增生杂岩等组成的五大缝合带,它们记录了额尔古纳、兴安、松辽、佳木斯及那丹哈达地体之间增生-拼贴的关键信息,并对东北亚古亚洲、古太平洋与蒙古-鄂霍茨克三大构造域时空转换与机制提供了新的制约.

关键词：构造域时空转换古太平洋增生杂岩额尔古纳造山带缝合带蛇绿岩

洋底凸起地质体及其对造山带中蛇绿岩组分的贡献

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岩石学报 2018年第7期34卷 1977-1990页

作者：张继恩陈艺超肖文交陈振宇宋帅华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 中国科学院大学北京100049 中国科学院新疆生态与地理研究所矿产资源研究中心乌鲁木齐830011

蛇绿岩作为造山带中保存的曾经存在过的大洋或与大洋有关地质体的残留,除了部分的露头出露有完整的岩石组分之外,研究发现许多露头只出露部分的岩石组分,如只出露第1层的深海/远洋沉积物和第2层的玄武岩或绿岩,且其基性岩以MORB和OIB的... 详细信息

蛇绿岩作为造山带中保存的曾经存在过的大洋或与大洋有关地质体的残留,除了部分的露头出露有完整的岩石组分之外,研究发现许多露头只出露部分的岩石组分,如只出露第1层的深海/远洋沉积物和第2层的玄武岩或绿岩,且其基性岩以MORB和OIB的地球化学特征为主,而不是SSZ型岩浆的地球化学特征。审视以前的蛇绿岩就位模型,学者们认为俯冲洋壳的洋底是平坦的;该假设与现状大洋洋底地形探测资料不吻合。大洋洋底测绘资料显示洋底可以在洋中脊处和海山/洋底高原的位置发育凸起地貌。本文根据岩石破裂的力学性质,分析了它们的破裂过程;结合中国新疆西准噶尔玛依勒地区、日本造山带和美国加州海岸山脉增生楔和蛇绿岩中岩石组合和构造属性,以及它们的就位时代和形成时代年龄差可达几十个百万年到上百个百万年,认为洋底表面的凸起地质体上段部位的岩石容易被滑脱断层错断并卷入到造山带中,而且它们比构造叠置的围岩-海沟沉积物更老。

关键词：蛇绿岩凸起地貌玄武岩硅质岩造山带

同位素填图与深部物质探测(Ⅰ):揭示岩石圈组成演变与地壳生长

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地学前缘 2018年第6期25卷 1-19页

作者：王涛侯增谦自然资源部深地动力学重点实验室北京100037 北京离子探针中心北京100037 中国地质科学院地质研究所北京100037

固体地球科学的一个重要任务是探测地球深部过程与不同圈层协同演变。深部物质探测、地球物理结构探测和深钻一起构成深部探测的三大途径。岩浆岩“探针”及区域同位素(如全岩Nd、锆石Hf)示踪填图是深部物质探测的主要手段,可以用来揭... 详细信息

固体地球科学的一个重要任务是探测地球深部过程与不同圈层协同演变。深部物质探测、地球物理结构探测和深钻一起构成深部探测的三大途径。岩浆岩“探针”及区域同位素(如全岩Nd、锆石Hf)示踪填图是深部物质探测的主要手段,可以用来揭示深部物质组成特征及时空变化,确定不同类型地壳省,划分大地构造边界,估算大陆地壳生长量、方式,分析区域成矿规律。这一技术广泛应用后,有望实现深部结构探测与物质探测结合,开展深部物质填图。中国大陆是深部物质探测的良好实验室,需要解决的重大问题包括:多块体拼合的岩石圈及陆壳深部物质组成架构,不同类型造山带地壳生长与深部物质组成结构,不同构造单元深部物质组成与成矿作用及其浅部成矿制约。文中重点总结和探讨了岩浆岩全岩Sr-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素区域填图以及捕获锆石信息填图的思路、方法和注意的问题,以及可以解决的重大地质问题,并探索性提出今后开展的重点研究方向。

关键词：岩石探针同位素填图深部物质组成三维架构地壳生长造山带

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汇聚板块边缘构造演化及其地质效应

中国科学：地球科学 2022年第7期52卷 1213-1242页

作者：郑永飞陈伊翔陈仁旭戴立群中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026

大洋岩石圈在离散板块边界产生、在汇聚板块边界消失,海底扩张与板块俯冲一起构成地球壳层岩石圈运动的物理耦合-质量守恒关系.俯冲带是汇聚板块边缘物质和能量传输的关键带,自板块构造理论创立以来一直是地球系统科学研究的热点和前沿... 详细信息

大洋岩石圈在离散板块边界产生、在汇聚板块边界消失,海底扩张与板块俯冲一起构成地球壳层岩石圈运动的物理耦合-质量守恒关系.俯冲带是汇聚板块边缘物质和能量传输的关键带,自板块构造理论创立以来一直是地球系统科学研究的热点和前沿.就汇聚板块边缘的动力体制和地热梯度来说,在俯冲带演化的不同阶段具有不同的性质.一般来说,早期低角度俯冲导致板块界面以低地热梯度为主导的挤压构造,晚期高角度俯冲导致板块界面及其上盘以高地热梯度为主导的拉张构造;在俯冲结束之际板片回卷或者断离引起缝合带主动张裂,在俯冲之后的岩石圈去根减薄也引起缝合带主动张裂.由于汇聚板块边缘在几何结构和温压结构上的差异和变化,它们在变质作用和岩浆作用类型上可发生一系列相应的变化.俯冲地壳在弧下深度的脱水熔融是突出的,所析出的流体可以溶解不同浓度的流体活动性不相容元素.这些流体在弧下深度与地幔楔橄榄岩发生化学反应形成交代岩,成为大洋弧和大陆弧镁铁质岩浆的地幔源区.但是,这些交代岩并不是在流体交代过程中就立即发生部分熔融引发弧岩浆作用,而是直到俯冲板片回卷引起软流圈对流加热时才发生熔融.因此,认识汇聚板块不同汇聚阶段在动力体制和地热梯度上的变化,不仅可以为认识俯冲带向造山带的构造演化提供地球动力学解释,而且可以为理解不同类型变质岩和岩浆岩的形成和演化提供板块构造解释.

关键词：板块构造大陆地质汇聚边缘大陆张裂俯冲带造山带

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

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岩石学报 2019年第3期35卷 625-641页

作者：宋扬曾庆高刘海永刘治博李海峰德西央宗中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与矿产资源评价重点实验室北京100037 西藏地质矿产勘查开发局拉萨850000 西藏地质调查院拉萨850000

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... 详细信息

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。

关键词：冈瓦纳古特提斯新特提斯造山带班公湖-怒江西藏

不同侧压系数下复合地层变形破坏特征数值模拟

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科学技术与工程 2022年第13期22卷 5437-5446页

作者：尚彦军蒋毅赵斌魏思宇中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 新疆地质灾害防治重点实验室(新疆工程学院) 乌鲁木齐830023 中冶建筑研究总院(深圳)有限公司深圳518055 中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院库尔勒841000 中国地质调查局油气资源调查中心北京100083

针对中国中西部挤压造山带大埋深不同侧压系数(0.5~2.0)下复合地层在工程开挖扰动下复杂叠加的变形破坏特征,采用有限差分程序FLAC^(3D)对3种不同组合类型的复合地层开展了数值模拟研究。同时结合软岩和硬岩解析解的分析对比,发现开挖... 详细信息

针对中国中西部挤压造山带大埋深不同侧压系数(0.5~2.0)下复合地层在工程开挖扰动下复杂叠加的变形破坏特征,采用有限差分程序FLAC^(3D)对3种不同组合类型的复合地层开展了数值模拟研究。同时结合软岩和硬岩解析解的分析对比,发现开挖卸荷作用下复合地层位移量比均质软岩小,前者随侧压系数增加位移量较大的点由顶拱向边墙转移变化。硬岩中富集的主应力比软岩中高。软岩塑性区半径最大的是前软后硬型,远大于上下叠置型复合地层的结果。后者接近该深度下的均质软岩隧道的塑性圈半径。研究结果可为复合地层中隧道工程设计和施工提供参考。

关键词：造山带地应力侧压系数复合地层数值模拟

塔里木陆块周缘岩浆Cu-Ni-Co硫化物矿床形成的探讨

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地学前缘 2020年第2期27卷 276-293页

作者：李文渊王亚磊钱兵刘月高韩一筱自然资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室陕西西安710054 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710054 中国科学院深海科学与工程研究所海南三亚572000 长安大学陕西西安710054

因新发现的夏日哈木超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床成岩成矿研究存在争议,对岩浆铜镍钴硫化物矿床的成因机制又引发新一轮的关注。中国造山带中铜镍钴硫化物矿床具有鲜明的分布特点,20世纪80年代东天山黄山东等一批岩浆铜镍钴硫化物矿床的... 详细信息

因新发现的夏日哈木超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床成岩成矿研究存在争议,对岩浆铜镍钴硫化物矿床的成因机制又引发新一轮的关注。中国造山带中铜镍钴硫化物矿床具有鲜明的分布特点,20世纪80年代东天山黄山东等一批岩浆铜镍钴硫化物矿床的发现,曾经提出蛇绿岩形成铜镍钴硫化物矿床的观点,而后出现了洋壳削减闭合陆-陆碰撞后新生陆壳裂陷槽环境形成铜镍钴矿的主流认识;进入21世纪后,随着塔里木早二叠世大火成岩省的提出,开始将东天山和新疆北山的岩浆铜镍钴硫化物矿床与塔里木大火成岩省的形成关联起来,并认为是地幔柱作用的结果。但随着研究的深入,由于含铜镍钴镁铁-超镁铁岩地球化学具有典型的岛弧特征,又将东天山铜镍钴矿床的形成与俯冲削减的板片再次联系了起来,导致岩浆型铜镍钴硫化物矿床形成背景还存在较大争议。我们认为岩石微量元素显示岛弧信息,是俯冲交代及地壳混染引起的地球化学屏蔽效应;铬尖晶石成分及所反映的氧逸度环境指示为张性环境,而非岛弧。塔里木陆块周缘3期岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿代表了中国最重要的3期成镍事件,实际反映了塔里木陆块在全球大陆聚散演化中与超大陆之间关键的聚散事件:(1)新元古代金川Cu-Ni-PGE矿成矿代表了由于地幔柱作用以塔里木、扬子和西澳大利亚陆块之间的裂解为起点的罗迪尼亚超大陆裂解事件,直至早古生代形成原特提斯洋-古亚洲洋;(2)早古生代末夏日哈木Ni-Co矿则是代表冈瓦纳大陆南部裂解从而形成古特提斯洋的标志性事件;(3)晚古生代早二叠世坡-Cu-Ni矿应是地幔柱作用潘吉亚超大陆生长大火成岩省的深成相组成。本文系统总结了3个矿床的成矿特征,并对比了3个矿床的区别。尽管坡-在3个矿床中有基性程度最高的母岩浆,但坡-相对于夏日哈木、金川显示出低的地壳混染程度,特别是地壳硫混染程度,这可能是坡-成矿相对差的主要原因。此外坡-不仅地壳混染程度低,且其混染了较多的钙质,抑制了硫化物饱和。

关键词：岩浆铜镍钴铂族硫化物矿床造山带岛弧地幔柱地壳混染塔里木