中國大陸“十字構(gòu)造帶”關(guān)鍵科學(xué)問題研究進(jìn)展

董云鵬,賴紹聰,第五春榮,楊 釗,孫圣思,陳丹玲,龍曉平,朱韌之,李 瑋,何登峰,孫嬌鵬,茍龍龍,程 斌,史小輝,張菲菲,柳小明,惠 博

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/大陸動力學(xué)國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

東亞大陸是由許多親勞亞或親岡瓦納的中小陸塊經(jīng)過復(fù)雜拼合而成的最為復(fù)雜的大陸,而中國大陸地處東亞的核心位置,是研究東亞大陸形成演化的關(guān)鍵?？刂浦袊箨懶纬裳莼淖钪饕臉?gòu)造格架是“十字構(gòu)造帶”,即東西向的中央造山系和南北向的賀蘭—川滇南北構(gòu)造帶[1](見圖1)。中央造山系自東而西包括秦嶺造山帶、祁連造山帶和昆侖造山帶,是南方和北陸塊群歷經(jīng)古生代—早中生代拼合形成中國大陸主體的構(gòu)造結(jié)合帶,并遭受中新生代陸內(nèi)造山改造,構(gòu)成了中國大陸地質(zhì)地理、生態(tài)環(huán)境、 人文經(jīng)濟(jì)等南北分野;

圖1 中國大陸“十字構(gòu)造帶”示意圖(據(jù)文獻(xiàn)[1]修改)Fig.1 The sketch map of "Cross Tectonics" in China continent

賀蘭—川滇南北構(gòu)造帶不同區(qū)段繼承了前寒武紀(jì)板塊構(gòu)造記錄,逐步轉(zhuǎn)化為古亞洲洋或古特提斯構(gòu)造域大陸邊緣,尤其是新特提斯構(gòu)造運動,形成青藏高原隆升擴(kuò)展變形的東部邊界,控制了晚中生代—新生代中國大陸東西反轉(zhuǎn)演化?！笆謽?gòu)造帶”不僅控制著中國大陸的形成演化,而且分隔了四象限不同的地質(zhì)、地理、氣候、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、人文等,因此,受到地球科學(xué)家日益增長的關(guān)注。本文擬通過對“十字構(gòu)造帶”東段、西段、北段、南段和交接區(qū)最新研究進(jìn)展的介紹,為深化認(rèn)識“十字構(gòu)造帶”的構(gòu)造演化和動力學(xué)、重建中國大陸主體的拼合和演化過程提供依據(jù)。

1 中國中央造山系東段——秦嶺造山帶精細(xì)演化過程

1.1 華北板塊南緣前寒武紀(jì)演化過程及與北秦嶺地體格林威爾期造山事件

秦嶺造山帶(見圖2)元古代構(gòu)造演化是深入探討華北與華南板塊匯聚過程的關(guān)鍵。以往的研究表明北秦嶺與華北板塊具有明顯不同的Pb-Sr-Nd同位素特征,指示兩者不具有親緣關(guān)系[2]。最新的研究顯示華北板塊通輝縣西部的英云閃長質(zhì)片麻巖侵位年齡為約2.71 Ga,鋯石的Hf和O同位素指示其原巖可能起源于2.7 Ga新生地殼,具有與全球太古代TTG巖套和顯生宙高硅埃達(dá)克巖石類似的地球化學(xué)特征,原始巖漿可能是由加厚的洋殼部分熔融而成[3]。最新的研究結(jié)果[4-5]認(rèn)為:① 華北克拉通南部大陸最主要的地殼生長期為2.91～2.50 Ga;② 豫西魯山和小秦嶺太華雜巖具有明顯的時代差別,前者的變質(zhì)深成侵入巖形成于中太古代晚期—新太古代早期,而后者的形成時代為中太古代晚期—古元古代早期;③ 太華雜巖在全球陸殼生長“沉寂期”(2.45～2.20 Ga)巖漿活動異常發(fā)育,與華北克拉通南部太古宙陸塊和其他陸塊匯聚-碰撞相關(guān);④ 太華雜巖在古元古代晚期普遍遭受了1.97～1.80 Ga的強烈變質(zhì)變形,主體為高角閃巖相,局部可達(dá)麻粒巖相;⑤ 華北板塊南部太古宙地塊形成于約2.5 Ga,經(jīng)歷了5個構(gòu)造演化階段:冥古宙—始太古代初始陸核形成、中太古代—新太古代陸殼快速生長、約2.3 Ga巖漿活動異?；钴S、2.30～1.97 Ga陸內(nèi)拉伸-破裂及1.97～1.80 Ga陸塊最終拼合。

圖2 秦嶺造山帶及其鄰區(qū)構(gòu)造單元區(qū)劃圖(據(jù)文獻(xiàn)[8]修改)Fig.2 Tectonic division of the Qinling Orogenic Belt and adjacent areas

北秦嶺地體與華北板塊之間廣泛分布的寬坪蛇綠混雜巖為北秦嶺地塊與華北板塊中—新元古代構(gòu)造演化過程提供了重要的約束條件。寬坪蛇綠混雜巖主要由蛇綠巖和變質(zhì)沉積巖組成,其中，蛇綠巖單元可以分為N-MORB和E-MORB兩類,前者的特征是強烈虧損輕稀土元素和大離子親石元素,且高場強元素未分異;后者則是少量富集輕稀土元素和大離子親石元素,同時高場強元素發(fā)生分異,表明寬坪蛇綠巖應(yīng)代表了北秦嶺地塊與華北板塊之間的殘余洋盆(稱之為寬坪洋)。N-MORB樣品的鋯石U-Pb年齡為1 445 Ma,代表了寬坪洋殼的形成時代。綜合區(qū)域資料,認(rèn)為以寬坪蛇綠巖為代表的中元古代洋殼持續(xù)向南俯沖,導(dǎo)致了北秦嶺地塊和華北地塊發(fā)生碰撞拼合[2]。

1.2 南秦嶺—揚子北緣新元古代俯沖增生造山過程

南秦嶺地區(qū)小磨嶺蛇綠混雜巖主要由玄武巖、輝長/綠巖和閃長巖組成。輝長巖和閃長巖的形成時代分別為753 Ma和843 Ma，玄武巖具有與板塊俯沖相關(guān)的弧后盆地環(huán)境，輝長巖和閃長巖形成于島弧構(gòu)造環(huán)境。上述巖石組合和地球化學(xué)特征均表明小磨嶺雜巖可能形成于與板塊俯沖相關(guān)的島弧構(gòu)造環(huán)境[6]。陡嶺雜巖中花崗質(zhì)巖體鋯石U-Pb年齡為719～697 Ma,地球化學(xué)特征指示其來源于被俯沖物質(zhì)交代的地幔源區(qū)。鋯石Hf同位素顯示這些新元古代巖漿巖的源區(qū)既包括中—新元古代的年輕地殼也包括新太古代—古元古代的地殼再造[7]。

南秦嶺武當(dāng)群(783～730 Ma)和隨縣群(770～740 Ma),包括島弧火山巖、弧后雙峰式火山巖-沉積巖,揭示其代表了增生雜巖;而耀嶺河群及同時異相的基性巖墻(700～630 Ma)則具有早期島弧火山巖加晚期弧內(nèi)裂谷火山-沉積巖系組合特征[8]。綜合南秦嶺新元古代巖漿活動地球化學(xué)和同位素年代學(xué),提出小磨嶺巖漿雜巖代表了揚子板塊北部新元古代俯沖增生帶的最北緣,而其南側(cè)的漢南—黃陵地區(qū)的新元古代巖漿雜巖則構(gòu)成了該增生帶的南部邊界，二者之間分布了大量以武當(dāng)群、隨縣群為代表的具有與板塊俯沖成因相關(guān)的新元古代火成巖和火山-沉積巖系。揚子板塊北緣新元古代存在一個較大范圍的由于板塊長期俯沖(850～700 Ma)作用形成的增生造山帶[6,8]。

1.3 商丹縫合帶早古生代洋-陸俯沖、晚古生代陸-陸俯沖造山的精細(xì)過程

松樹溝基性-超基性巖體中,方輝橄欖巖為洋中脊地幔橄欖巖,代表了SSZ或者洋中脊部分熔融后的地幔殘留,而粗粒和細(xì)粒純橄巖可能是在SSZ環(huán)境中玻安質(zhì)熔體和方輝橄欖巖反應(yīng)的產(chǎn)物[9]。Re-Os年代學(xué)研究揭示最大的Re虧損模式年齡為805 Ma, 約束了方輝橄欖巖從大洋地幔中形成的最小年齡。全巖和鉻尖晶石Re-Os等時線年齡為500 Ma,代表了熔-巖反應(yīng)年齡。因此，松樹溝超基性巖在805 Ma之前形成于洋中脊,于500 Ma在SSZ環(huán)境中被玻安質(zhì)熔體改造[9-10]。方輝橄欖巖主要發(fā)育橄欖石C型組構(gòu),與板塊俯沖過程中的高壓作用有關(guān),殘存的A型組構(gòu)代表了殘留的商丹洋中脊大洋地幔巖的原始組構(gòu);粗粒橄欖巖顯示B型組構(gòu),可能是SSZ環(huán)境中俯沖熔-巖反應(yīng)和/或高水含量的結(jié)果。結(jié)合礦物組合溫壓計,揭示松樹溝蛇綠巖經(jīng)歷了角閃巖相條件下的變質(zhì)和變形改造。石榴角閃巖的鋯石指示了約500 Ma的峰期及約492 Ma的退變質(zhì)時代,指示了松樹溝蛇綠巖的俯沖及折返時限[11]。

北秦嶺喂子坪地區(qū)混合巖中淺色體、暗色體和條帶狀混合巖的年齡分別為408 Ma、403 Ma和400 Ma,限定了混合巖化時代。侵入混合巖的花崗巖墻鋯石U-Pb年齡為396 Ma,約束了混合巖化的結(jié)束時間[12-14]。含石榴子石混合巖化片麻巖中暗色體峰期變質(zhì)礦物組合穩(wěn)定的溫壓條件為745～820℃和8.5～9.7 kbar,指示中壓麻粒巖相變質(zhì)作用,進(jìn)變質(zhì)階段升溫降壓的特征指示了地殼增厚之后的熱松弛導(dǎo)致了部分熔融和混合巖化[15]。結(jié)合已有研究,認(rèn)為華南板塊和華北板塊沿商丹帶的碰撞導(dǎo)致了北秦嶺在約408～400 Ma的增厚和深熔作用[14]。

40Ar/39Ar年代學(xué)研究揭示了北秦嶺和南秦嶺構(gòu)造帶主要巖石構(gòu)造單元不同的隆升剝露和冷卻歷史[16]:① 秦嶺雜巖的隆升過程始于432 Ma之前,在432～405 Ma時期冷卻至500 ℃,隨后在389 Ma期間快速冷卻至425℃以下,在333～330 Ma期間緩慢冷卻至300℃;② 寬坪群具有相似的隆升歷史,隆升過程開始于383 Ma左右,在365 Ma時期溫度達(dá)到425℃以下,342 Ma時溫度為300℃;③ 變質(zhì)弧前沉積楔在322～311 Ma時期溫度冷卻至500℃,在306 Ma時期溫度低于425℃,在250 Ma時期溫度低于300℃;④ 劉嶺群中白云母40Ar/39Ar年齡為349 Ma和363 Ma,限定了同構(gòu)造變質(zhì)事件的時代;⑤ 南秦嶺南部武當(dāng)群白云母40Ar/39Ar年齡228 Ma,代表了其緩慢的冷卻過程或晚期低溫事件的疊加改造過程。結(jié)合前人的冷卻年齡數(shù)據(jù)和區(qū)域地質(zhì)特征,提出了秦嶺造山帶早古生代安第斯型造山模式和隨后的晚古生代大陸俯沖型構(gòu)造模式。

1.4 勉略帶志留紀(jì)初始裂谷的形成及印支期碰撞造山

南秦嶺—大巴山輝綠巖標(biāo)志著勉略洋初始裂谷形成,輝綠巖形成于456～446 Ma,具有低硅高鈦、虧損Rb、K、Pb、Zr及Hf特征,巖漿起源于富角閃石的地幔源區(qū)。南秦嶺早古生代輝綠巖脈是巖石圈的伸展作用導(dǎo)致的地幔內(nèi)易熔組分的熔融所形成[17]。南秦嶺不同時代地層古地磁研究工作顯示,早泥盆世、早石炭世和早三疊世南秦嶺的古緯度分別為9.4°N, 1.5°S 和 23.6°N。與華北板塊和揚子板塊同時代古地磁數(shù)據(jù)相比,顯示晚古生代—早三疊世南秦嶺與華北已經(jīng)沿商丹縫合帶碰撞拼接,而與揚子板塊之間仍然存在勉略洋。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料,南秦嶺構(gòu)造帶與華北板塊沿商丹縫合帶的縫合發(fā)生在早三疊世之前，但其與華南板塊之間在早三疊世時期仍然存在著勉略洋,華北板塊與華南板塊的最終拼合應(yīng)該發(fā)生在早三疊世之后[18]。

勉略帶官地坪出露的含剛玉+石榴石礦物組合的片麻巖中,峰期礦物組合以石榴子石斑晶以及長板狀的剛玉為代表,其峰期溫壓為850℃,11.6 kbar,經(jīng)歷了4個階段的變質(zhì)演化過程,構(gòu)成一條順時針變質(zhì)P-T軌跡[19]。略陽長壩和勉縣王家溝泥質(zhì)麻粒巖均具有先升溫升壓、后降溫降壓的順時針型P-T演化軌跡。年代學(xué)結(jié)果顯示官地坪含剛玉片麻巖的近峰期變質(zhì)年齡為227 Ma;長壩麻粒巖的峰期變質(zhì)年齡為236 Ma；角閃巖相退變質(zhì)年齡為208 Ma;王家溝麻粒巖的后期角閃巖相的退變質(zhì)時代為208 Ma[19]。結(jié)合對區(qū)內(nèi)其他麻粒巖等研究,上述變質(zhì)巖石應(yīng)是新元古代早中期的陸殼巖石在印支期至少俯沖至下地殼深部發(fā)生高壓變質(zhì)作用后折返的產(chǎn)物。

1.5 秦嶺燕山期陸內(nèi)造山以及新生代構(gòu)造地貌過程

秦嶺造山帶在晚三疊世碰撞造山后,整個山脈演化為陸內(nèi)構(gòu)造過程,其演化史可分為3個階段[20]:早侏羅世的走滑斷裂作用,沿主要邊界斷裂的充填物表現(xiàn)為花狀構(gòu)造和拉分盆地,與晚三疊世南秦嶺與華南沿勉略帶碰撞后持續(xù)擠壓有關(guān);晚侏羅世—早白堊世南北擠壓變形,表現(xiàn)為南北向擠壓和逆掩作用從內(nèi)秦嶺造山帶向外傳遞到華北和華南,與華北在秦嶺造山帶之下的向南陸內(nèi)俯沖和華南的持續(xù)向北俯沖有關(guān);晚白堊世—古近紀(jì)造山塌陷,沿主斷裂形成了許多大型斷陷盆地。

低溫?zé)崮甏鷮W(xué)和河流地貌研究表明[21-23]:① 西秦嶺地區(qū)的河流揭示了該區(qū)具有瞬時地貌特征,反映了西秦嶺地區(qū)整體而又有差異的隆升;② 青藏高原向東擴(kuò)展的構(gòu)造應(yīng)力通過太白斷裂傳遞到東秦嶺北緣,導(dǎo)致渭河地塹的進(jìn)一步快速斷陷;③ 大巴山地區(qū)的構(gòu)造地貌形成與青藏高原向東擴(kuò)展相關(guān),靠近高原的大巴山西部以擠壓縮短變形為主,中部沿城口斷裂左行走滑,向東前緣受到黃陵地塊的阻擋,淺表主要表現(xiàn)為垂向隆升。因此，現(xiàn)今秦嶺造山帶的構(gòu)造地貌樣式是晚新生代不同構(gòu)造變形方式影響的產(chǎn)物,在青藏高原向北東、東向的擴(kuò)展隆升驅(qū)動和外動力地質(zhì)作用的綜合塑造下形成。

1.6 秦嶺造山帶5階段造山模式

秦嶺造山帶是在兩側(cè)塊體(華北和揚子板塊)前寒武紀(jì)各自獨立演化的基礎(chǔ)上,自古生代以來經(jīng)歷了長期的復(fù)雜演化過程[8, 13, 24-25]。

1)北秦嶺地體和華北板塊之間沿寬坪縫合帶的格林威爾期造山作用(約1.0 Ga),導(dǎo)致北秦嶺地體和華北板塊拼合;

2)新元古代華南板塊北部的俯沖/增生作用,代表了一個新元古代時期華南板塊主體向南增生形成的廣泛增生楔;

3)古生代北秦嶺構(gòu)造帶和南秦嶺構(gòu)造帶之間兩個階段的俯沖作用,包括早古生代時期的洋-陸北向俯沖過程及早泥盆世時期的陸-陸俯沖作用;

4)三疊紀(jì)南秦嶺構(gòu)造帶和華南板塊之間沿勉略縫合帶的碰撞造山作用;

5)碰撞造山之后的陸內(nèi)造山演化,包括早侏羅紀(jì)時期的差異構(gòu)造、晚侏羅世至早白堊世期間的擠壓和逆沖作用及晚白堊世至古近紀(jì)的造山帶垮塌凹陷作用。

2 中國中央造山系西段昆侖—祁連—阿爾金構(gòu)造關(guān)系

2.1 東昆侖造山帶原-古特提斯連續(xù)的俯沖增生造山模型

中央造山系西段的東昆侖造山帶,出露3條蛇綠混雜巖帶(見圖3)。北側(cè)祁漫塔格—香日德蛇綠混雜巖帶的鴨子大阪蛇綠混雜巖中,玄武巖具有E-MORB屬性,輝綠巖及安山巖則形成于俯沖相關(guān)構(gòu)造背景,代表了弧后盆地洋殼的俯沖;輝綠巖結(jié)晶年齡為422 Ma,指示弧后盆地洋殼俯沖時間。烏圖美仁蛇綠混雜巖中,輝綠巖和玄武巖形成于E-MORB型地幔源的不同程度部分熔融;硅質(zhì)巖具有典型的深海硅質(zhì)巖地球化學(xué)組成。結(jié)合縫合帶內(nèi)其他蛇綠巖的研究,祁漫塔格弧后盆地于約505 Ma打開、約420 Ma閉合,是原特提斯洋殼早古生代向北俯沖的結(jié)果[26-27]。中部阿其克庫勒湖—昆中縫合帶塔妥蛇綠混雜巖中輝長巖的年齡為490 Ma、斜長巖為505 Ma;烏妥蛇綠巖的輝長巖年齡為243 Ma。野外地質(zhì)及地球化學(xué)研究顯示烏妥、塔妥等地區(qū)的蛇綠巖及俯沖相關(guān)巖石主要是SSZ型和少量E-MOR型蛇綠巖[25-26]。南側(cè)木孜塔格—布青山—阿尼瑪卿縫合帶以典型的N-MORB蛇綠巖為主,并有少量SSZ型和OIB型蛇綠巖,代表了東昆侖特提斯洋殼及洋島殘片，不同類型蛇綠巖的形成時代變化為555～308 Ma[26]。埃達(dá)克型花崗閃長巖和閃長巖形成于俯沖洋殼部分熔融,形成年齡為454～402 Ma;加厚地殼熔融成因的類埃達(dá)克巖主要為二長花崗巖和黑云母花崗巖,結(jié)晶時代為448～447 Ma[26, 28]。

圖3 東昆侖造山帶及其鄰區(qū)構(gòu)造單元區(qū)劃圖(據(jù)文獻(xiàn)[25]修改)Fig.3 Tectonic division of the East Kunlun Orogenic Belt and adjacent areas

昆中構(gòu)造帶基底巖系-金水口群的形成時代為2.2～1.8 Ga,變質(zhì)程度達(dá)高角閃巖-麻粒巖相,遭受多期構(gòu)造-熱事件改造(變質(zhì)及巖漿事件),包括新元古早期1.0～0.9 Ga和早古生代約400 Ma[29-31]。新元古代冰溝巖群的形成時代為0.9～1.0 Ga,主體為一套淺海相的碳酸鹽巖夾細(xì)碎屑沉積,遭受約400 Ma的變質(zhì)改造[29, 31]。昆南構(gòu)造帶為古-原特提斯古生代—早中生代長期俯沖過程中的增生雜巖帶,由零星分布的不同構(gòu)造屬性的前寒武紀(jì)構(gòu)造巖塊及相互不整合接觸的石炭、二疊、三疊系火山-沉積巖系組成,指示俯沖帶增生雜巖擠壓、逆沖、沉積相互疊置的過程[26]。

綜合上述進(jìn)展,東昆侖造山帶是由古特提斯洋的分支——昆侖洋最終閉合而成;北側(cè)祁漫塔格—香日德縫合帶代表了祁漫塔格弧后盆地,阿其克庫勒湖—昆中及木孜塔格—布青山—阿尼瑪卿縫合帶代表了古特提斯洋的分支——昆侖洋;昆南構(gòu)造帶為古生代—三疊紀(jì)的弧前增生帶,與其兩側(cè)的蛇綠混雜巖共同組成一條增生雜巖帶,該增生雜巖帶代表了古特提斯洋的最終閉合;昆中構(gòu)造帶在奧陶紀(jì)—三疊紀(jì)時期為島弧地體,由于祁漫塔格弧后盆地的打開,使其從柴達(dá)木地塊裂解;東昆侖造山帶存在海溝-島弧-弧后盆地的構(gòu)造體系,經(jīng)歷了古生代—三疊紀(jì)長期的北向俯沖-增生造山過程,且該地區(qū)原特提斯和古特提斯具有連續(xù)演化特征[26]。

2.2 柴北緣—歐龍布魯克元古代—古生代構(gòu)造演化格架

歐龍布魯克1.78～1.6 Ga建造為典型的裂谷沉積層序,下部為裂谷早期的粗碎屑巖,上部則為裂谷巔峰期的碳酸鹽巖潮坪沉積夾裂谷玄武巖。物源示蹤表明,歐龍布魯克地塊經(jīng)歷了與華北南部、西部類似的太古代至元古代構(gòu)造-熱事件,以及1.78 Ga的裂谷事件[32]。新元古代—早古生代的沉積學(xué)和碎屑物源示蹤研究顯示,新元古代末期直至奧陶紀(jì)中期，歐龍布魯克主要發(fā)育碳酸鹽巖為主的淺水組合。新元古代末期碎屑巖物源為歐龍布魯克地塊基底,震旦紀(jì)—寒武紀(jì)的碎屑鋯石年齡譜與華南、羌塘等近乎一致,指示歐龍布魯克地塊新元古代—奧陶紀(jì)長期處于岡瓦納大陸的北緣[33]。

在柴北緣構(gòu)造帶魚卡—落鳳坡地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)少量原巖形成時代為1 280～1 070 Ma的含硬柱石榴輝巖,全巖地球化學(xué)及鋯石Hf同位素數(shù)據(jù)顯示,該榴輝巖的原巖具有MORB屬性;鋯石O同位素揭示其原巖直接起源于地幔[34-36]。年代學(xué)研究表明榴輝巖相的變質(zhì)時代為439～430 Ma,及角閃巖相變質(zhì)作用的時代為新元古代(929～916 Ma),前者與區(qū)域大陸俯沖時代相似[34-36]。巖石學(xué)及相平衡模擬顯示榴輝巖及石榴子石白云母片巖具有相似的早古生代順時針P-T演化軌跡,峰期變質(zhì)條件570 °C和2.7 GPa,達(dá)到柯石英穩(wěn)定域,同時確定出新元古代峰期變質(zhì)條件為0.5～0.7 GPa和616～669 °C[34-36]。

2.3 祁連造山帶關(guān)鍵前寒武紀(jì)地質(zhì)體的成因關(guān)系

祁連造山帶(見圖4)前寒武紀(jì)地塊的親緣關(guān)系研究顯示,北祁連托賴群和中祁連皋蘭巖群形成于中元古代晚期,中祁連湟源巖群和南祁連化隆巖群沉積時代可能為新元古代。不同樣品的碎屑鋯石年齡譜系特征與阿拉善和揚子板塊類似,且1.6～1.2 Ga時期的Hf同位素明顯更加虧損,在中元古代晚期Hf同位素幾乎均為正值，而1.0～0.8 Ga巖石的Hf同位素組成主要為負(fù)值。揭示祁連造山帶經(jīng)歷了Columbia超大陸1.6～1.2 Ga的裂解、羅迪尼亞超大陸1.0～0.8 Ga的聚合過程[37]。

圖4 祁連造山帶及其鄰區(qū)構(gòu)造單元區(qū)劃圖(據(jù)文獻(xiàn)[1]修改)Fig.4 Tectonic division of the Qilian Orogenic Belt and adjacent areas

祁連造山帶北祁連熬油溝和邊馬溝、 南祁連拉脊山和民和蛇綠巖， 超鎂鐵質(zhì)單元的全巖和礦物元素及同位素研究結(jié)果顯示[38-39]: ① 熬油溝蛇紋巖的原巖為原始地幔經(jīng)部分熔融和熔體抽提之后的地幔殘留體， 且受到了不同程度的地幔交代作用的影響， 形成于靠近俯沖帶的弧前環(huán)境； ② 邊馬溝蛇紋巖殘存橄欖石肯克帶和尖晶石熔融殘余的港灣狀結(jié)構(gòu)指示其原巖為地幔殘留成因,形成于洋中脊環(huán)境, 是大洋巖石圈地幔經(jīng)部分熔融后的地幔殘留體; ③ 拉脊山變質(zhì)橄欖巖輝石和橄欖石礦物化學(xué)成份、 肯克帶和尖晶石的熔融殘余結(jié)構(gòu)指示其熔融殘留成因, 橄欖石的化學(xué)組成指示其具有深海橄欖巖特征; ④ 民和蛇紋巖中尖晶石地球化學(xué)成份具有類似于地幔序列的特征表明其原巖可能為地幔殘留體, 形成于與俯沖有關(guān)的弧前構(gòu)造環(huán)境。 超基性巖的Re-Os年代學(xué)研究顯示, 拉脊山蛇綠巖超基性巖樣品的等時線年齡為495±9 Ma, 代表了拉脊山變質(zhì)橄欖巖形成時間。

3 南北構(gòu)造帶北段(賀蘭—六盤山)構(gòu)造演化新進(jìn)展

3.1 賀蘭山構(gòu)造帶古元古代構(gòu)造演化過程

賀蘭構(gòu)造帶(見圖5)蘇峪口地區(qū)的S型花崗巖結(jié)晶時代為2 028 Ma,形成于俯沖相關(guān)的活動大陸邊緣弧環(huán)境,來自富貧泥質(zhì)、富砂屑的碎屑巖部分重熔,并有新生地幔物質(zhì)的加入,指示在古元古代時期存在孔茲巖帶東部的鄂爾多斯地塊向西俯沖的事件[40]。宗別立地區(qū)的過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性S型花崗巖的結(jié)晶時代約為2.0 Ga和1.95 Ga,是孔茲帶中上地殼部分熔融的產(chǎn)物,在早期巖漿演化期間可能有少量鎂鐵質(zhì)物質(zhì)的混入,分別形成于陰山地塊和鄂爾多斯地塊俯沖和同碰撞的構(gòu)造背景[40]。而石英二長閃長巖結(jié)晶時代為1 938～1 931 Ma,其巖漿源于地幔源巖漿分離結(jié)晶作用,形成于后碰撞環(huán)境,指示賀蘭山1.95～1.93 Ga從碰撞向后碰撞轉(zhuǎn)換[41]。安溝地區(qū)的A型花崗巖結(jié)晶年齡為1 819 Ma,源于古老的中下地殼英云閃長巖高溫部分熔融,形成于地殼伸展減薄后碰撞環(huán)境,與華北克拉通南緣的熊耳群火山巖為同一伸展構(gòu)造體系下的產(chǎn)物,揭示了華北克拉通西緣—南緣在古元古代末有大規(guī)模的伸展運動[42]。

圖5 賀蘭山及其鄰區(qū)構(gòu)造單元區(qū)劃圖(據(jù)文獻(xiàn)[48]修改)Fig.5 Tectonic division of the Helanshan and adjacent areas

賀蘭山孔茲巖帶中的含尖晶石、 石榴子石、 矽線石、 泥質(zhì)麻粒巖的峰期變質(zhì)溫壓條件為960～1 030 ℃、 6.3～7.3 kbar, 記錄了溫度峰期前的降壓和之后的近等壓降溫的順時針的P-T演化軌跡。 孔茲巖帶西段以發(fā)育高壓和低壓兩類泥質(zhì)麻粒巖為特征, 均記錄了近等溫降壓和近等壓降溫的順時針P-T軌跡, 其中， 高壓麻粒巖的峰期穩(wěn)壓條件為10.1 kbar、 830℃。 獨居石和鋯石年代學(xué)研究顯示, 中壓麻粒巖的變質(zhì)年齡為1 944～1 959 Ma， 超高溫泥質(zhì)麻粒巖的獨居石年齡為1 931～1 934 Ma, 表明華北克拉通北緣孔茲巖帶自東而西均經(jīng)歷了1.93 Ga的超高溫變質(zhì)作用。 鄂爾多斯盆地西北部鉆孔泥質(zhì)麻粒巖的峰期變質(zhì)時代為1.96～1.94 Ga, 降壓后緩慢冷卻時代為1.90～1.88 Ga, 相平衡模擬研究確定其順時針P-T演化軌跡。 結(jié)合區(qū)域已有的研究結(jié)果, 賀蘭山中壓和高壓麻粒相變質(zhì)作用與陰山和鄂爾多斯地塊在大約1.95 Ga碰撞有關(guān), 而超高溫麻粒巖相變質(zhì)作用與后碰撞伸展有關(guān), 即賀蘭山在1.95～1.93 Ga之間經(jīng)歷了由碰撞到伸展的轉(zhuǎn)變過程[43-44], 這一認(rèn)識也與上述巖漿巖研究結(jié)果一致。

3.2 賀蘭山構(gòu)造帶古生代—早中生代沉積盆地性質(zhì)及古地理構(gòu)造格局

賀蘭山及周緣地區(qū)的寒武紀(jì)地層中,碎屑物質(zhì)源于東北部的伊盟隆起中前寒武紀(jì)基底的剝蝕,并發(fā)育蒸發(fā)臺地-局限臺地-開闊臺地-臺緣斜坡碳酸鹽巖沉積體系,構(gòu)成了一期完整的海侵-海退旋回。奧陶紀(jì)早期,鄂爾多斯盆地西北部古海盆向西傾斜,構(gòu)造環(huán)境較為穩(wěn)定,主要為水體向西加深的臺地相碳酸鹽巖沉積，該時期的沉積特征揭示賀蘭山及周緣地區(qū)在寒武紀(jì)—早奧陶世時期為古亞洲洋南緣被動大陸邊緣環(huán)境。至奧陶紀(jì)中晚期,賀蘭山—鄂爾多斯西緣靠近活動大陸邊緣島弧位置,整體發(fā)育向上變粗的沉積序列,陸源碎屑沉積體系自西向東超覆趨勢明顯,盆地類型可能為弧后后陸盆地[45]。

石炭—二疊紀(jì),由于古亞洲洋增生過程及其俯沖角度的變化,賀蘭山—鄂爾多斯西緣演化為弧后后陸伸展盆地。賀蘭構(gòu)造帶兩側(cè)石炭紀(jì)盆地具有完全一致的古生物群落、地層系統(tǒng)、沉積建造類型、沉積體系以及海侵-海退旋回,是統(tǒng)一盆地。及至三疊紀(jì),該區(qū)發(fā)育向東加深的沖積扇-湖泊沉積體系,賀蘭構(gòu)造帶是鄂爾多斯西北部河湖沉積體系一部分,盆地類型是斷陷盆地,受控于中亞造山帶形成后的伸展構(gòu)造背景[46]。

3.3 賀蘭山構(gòu)造帶晚三疊世地殼伸展事件及中新生代構(gòu)造變形

賀蘭構(gòu)造帶的孔茲巖系中發(fā)育大量基性巖墻,鋯石U-Pb年代學(xué)工作確定了其侵入年齡主要為206 ± 2 Ma。元素地球化學(xué)特征顯示,基性巖漿來自于富集的巖石圈地幔部分熔融,巖漿經(jīng)歷了橄欖石、輝石和長石的分離結(jié)晶作用,并受到少量的地殼混染。該基性巖墻形成于大陸伸展環(huán)境,與中亞造山帶在晚三疊時的后碰撞垮塌有關(guān)。結(jié)合同時期的玄武巖以及鄂爾多斯西緣的沉積特征,推斷賀蘭山構(gòu)造帶在晚三疊世經(jīng)歷了明顯的伸展減薄事件[47]。

賀蘭山構(gòu)造帶北段自中新生代以來,至少經(jīng)歷了3期構(gòu)造變形改造:① 晚侏羅世近NW向擠壓作用;② 早白堊世近WNW向伸展作用;③ 晚中新世近NE向擠壓作用。而南段則經(jīng)歷了顯生宙—新生代的5期構(gòu)造變形:① 寒武—奧陶紀(jì)構(gòu)造變形,包括早期的近E-W向韌性擠壓構(gòu)造,晚期的近E-W向韌性擠壓構(gòu)造;② 晚泥盆世構(gòu)造變形,以近E-W向?qū)捑忨薨櫂?gòu)造為特征;③ 石炭系及其以下地層近WNW-ESE向的緊閉褶皺;④ 侏羅系及其下伏地層中的近NE-SW向褶皺及逆沖構(gòu)造;⑤ 中新統(tǒng)及以下地層的近NW-SE向擠壓構(gòu)造[48-49]。

賀蘭構(gòu)造帶南側(cè)的六盤山弧形構(gòu)造帶是新生代以來形成的左行壓扭性構(gòu)造帶。早白堊世時期,六盤山地區(qū)處于斷陷盆地環(huán)境,堆積了具厚的下白堊統(tǒng)六盆山群紅色砂礫巖,而到了晚白堊世—古新世,由于新特提斯構(gòu)造域及青藏高原隆升的影響,該地區(qū)經(jīng)歷了北西—南東向擠壓、始新世近東西向伸展、新近紀(jì)北西—南東向擠壓3期構(gòu)造演化過程,并最終形成現(xiàn)今之弧形構(gòu)造帶[50]。

4 南北構(gòu)造帶南段(龍門山—川滇構(gòu)造帶)研究進(jìn)展

4.1 揚子西北緣新元古代板塊俯沖增生演化過程

揚子西北緣碧口地塊北緣魚洞子雜巖是該區(qū)出露最古老的結(jié)晶基底(見圖6),主要由TTG片麻巖、變質(zhì)中基性火山巖及變質(zhì)沉積巖組成。年代學(xué)結(jié)果顯示TTG片麻巖、斜長角閃巖和黑云母斜長片麻巖分別形成于2 815 Ma、2 692 Ma和2 449 Ma,斜長角閃巖變質(zhì)于約1.85 Ga。TTG片麻巖為新生地殼部分熔融的產(chǎn)物,斜長角閃巖的原巖形成過程中伴有陸殼物質(zhì)的加入,黑云母斜長片麻巖則是古老地殼部分熔融的產(chǎn)物。這些結(jié)果表明,揚子西北緣碧口地塊魚洞子雜巖經(jīng)歷了約2.80 Ga新生地殼部分熔融、約2.70 Ga地殼生長和改造、約2.45 Ga古老地殼再循環(huán)和約1.85 Ga的區(qū)域變質(zhì)作用改造[51-52]。

圖6 華南板塊前寒武紀(jì)巖漿巖及火山-沉積巖系分布圖(據(jù)文獻(xiàn)[58]修改)Fig.6 Distribution of the Precambrian magmatic and sedimentary-volcanic rocks in South China Block

碧口地塊新元古代鎂鐵質(zhì)侵入體的研究顯示,花巖溝輝長巖和閃長巖來源于被板片熔體交代的巖石圈地幔橄欖巖部分熔融,形成于俯沖相關(guān)的環(huán)境;林后壩輝長巖和坪頭山輝長巖形成于上涌的富集軟流圈地幔物質(zhì)與地幔楔之間的相互作用,可能與俯沖過程中消減板片回卷引起的巖漿活動有關(guān)。形成時代均為約880 Ma,指示碧口地塊在約880 Ma已經(jīng)處于持續(xù)俯沖的構(gòu)造背景。而白雀寺、八海河和石林溝花崗質(zhì)巖體的年齡均為約860 Ma,麻柳鋪花崗閃長巖侵位時限為約825 Ma,亦顯示出與俯沖相關(guān)的地球化學(xué)特征,表明碧口地塊在860～825 Ma期間仍持續(xù)受控于俯沖相關(guān)的動力學(xué)體制[53]。碧口地塊北部的新元古代橫丹群,其碎屑鋯石年代頻譜具有顯著的860～720 Ma的年齡峰值,與揚子板塊西北緣碧口地塊和漢南米倉山地區(qū)的巖漿活動時限相一致;且物源分析揭示橫丹群的碎屑物質(zhì)主要為中-酸性成分,并經(jīng)歷了快速的剝蝕、搬運及沉積,地球化學(xué)組成則表現(xiàn)出與活動大陸邊緣構(gòu)造背景相關(guān)[54-55]。

4.2 揚子板塊西緣新元古代板塊俯沖消減過程

揚子西緣晚中元古代S型花崗巖的形成時代為1 040 Ma,屬高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)到強過鋁質(zhì)S型花崗巖,巖漿起源于不均一的變沉積物源區(qū)[56]。米易地區(qū)水陸高M(jìn)g#閃長巖形成于850～835 Ma,屬準(zhǔn)鋁質(zhì)鈣堿性巖石,來源于虧損的巖石圈地幔源區(qū),經(jīng)歷了俯沖流體、沉積物熔體與板片熔體的交代作用。米易地區(qū)寬?！倪_(dá)過鋁質(zhì)花崗巖具有類似于中上地殼巖石的地球化學(xué)特征,同位素地球化學(xué)指示其來源于不均一變沉積物的部分熔融,并結(jié)合前期研究,提出揚子板塊西緣新元古代時期不僅經(jīng)歷了新生鎂鐵質(zhì)下地殼的熔融,而且成熟大陸地殼組分也發(fā)生了重熔,時代為 840～835 Ma[57]。

攀枝花—鹽邊地區(qū)新元古代輝長閃長巖-黑云母花崗巖(埃達(dá)克花崗巖)-鉀長花崗巖(A型花崗巖)組合中,輝長-閃長巖形成于 810 Ma,來源于俯沖流體交代的虧損地幔的部分熔融;黑云母花崗巖形成于810 Ma,具有類似于埃達(dá)克質(zhì)花崗巖的特征,巖漿起源于增厚的新生鎂鐵質(zhì)下地殼部分熔融;鉀長花崗巖形成于750 Ma,具有類似于高分異A型花崗巖的地球化學(xué)特征。結(jié)合區(qū)域地質(zhì),揚子板塊西緣攀枝花—鹽邊地區(qū)輝長閃長巖-埃達(dá)克花崗巖-A型花崗巖形成于俯沖背景下區(qū)域擴(kuò)展的低壓環(huán)境下酸性地殼巖石的部分熔融和分離結(jié)晶[59]。揚子西緣新元古代I型復(fù)式花崗閃長巖-花崗巖體形成于780 Ma,其中，I型花崗閃長巖屬于鈉質(zhì)鈣堿性、準(zhǔn)鋁質(zhì)到輕微過鋁質(zhì)巖石,來源于新生鎂鐵質(zhì)下地殼的部分熔融;I型花崗巖屬于高鉀鈣堿性過鋁質(zhì)巖石，主要來源于鎂鐵質(zhì)下地殼熔體引發(fā)的淺部地殼變質(zhì)沉積物的部分熔融。結(jié)合二者的共生關(guān)系,提出大陸I型復(fù)式花崗巖體的地球化學(xué)多樣性是由源區(qū)的差異性與部分熔融溫度的差異所控制[60]。

4.3 龍門山—川滇構(gòu)造帶古生代—中生代深部動力學(xué)過程

峨眉山大火成巖省以溢流玄武巖為主體,同時包括大量的基性-超基性侵入體,是探討大火成巖省內(nèi)帶地殼響應(yīng)機制的良好載體。攀西地區(qū)白馬鐵橄欖石正長巖和花崗巖,與溢流玄武巖的時代相同(約259 Ma)。其中，鐵橄欖石正長巖是由地幔柱底侵引起的富鐵新生下地殼在貧水條件下高溫熔融形成,而花崗巖則為A型花崗巖,是花崗閃長巖物質(zhì)部分熔融的產(chǎn)物,推測鐵橄欖石正長巖巖漿的上升造成了地殼較淺物質(zhì)的低程度部分熔融,導(dǎo)致了白馬A型花崗巖形成。陳家溝堿性雜巖體由含斜長石巨晶的角閃輝長巖單元和二長巖單元組成,二者具有相似的時代(約250 Ma)、εHf(t)值(+5～+13)、及富堿和OIB特征,表明雜巖體可能演化自于同一源區(qū)。初步認(rèn)為陳家溝堿性雜巖體形成于由斜長石組成的“晶粥”巖漿系統(tǒng),下層堆晶單元為含有斜長石巨晶的角閃輝長巖,而二長巖代表了上部的殘余熔體[61]。

騰沖地塊的石英閃長巖、二云母花崗巖、變輝長巖和黑云母花崗巖結(jié)晶時代為260～200 Ma,其中，石英閃長巖形成于玄武質(zhì)下地殼高度部分熔融,二云母花崗巖源于變沉積物部分熔融,變輝長巖是虧損地幔物質(zhì)受變沉積來源物質(zhì)改造的結(jié)果,黑云母花崗巖是變沉積物部分熔融的產(chǎn)物。該期晚古生代至早中生代巖漿活動屬于印支造山帶巖漿活動的東南延伸,是拉薩—騰沖地塊與澳大利亞、岡瓦納大陸北緣之間的古特提斯洋發(fā)生俯沖碰撞的記錄[62]。騰沖地塊早白堊世巖漿作用以中酸性花崗質(zhì)巖石為主,時代主要集中在130～111 Ma:① 130～122 Ma,包括高鉀鈣堿性花崗閃長巖及高分異I型花崗巖,形成于俯沖巖石圈與上覆地殼拆離作用;② 122～116 Ma的富Na鈣堿性花崗質(zhì)巖石及鎂鐵質(zhì)暗色包體是地幔巖漿底侵下殼內(nèi)物質(zhì)熔融的產(chǎn)物;③ 114～111 Ma的石英閃長巖-花崗閃長巖-二長花崗巖是鎂鐵質(zhì)下地殼部分熔融的產(chǎn)物[63-64]。

5 “十字構(gòu)造帶”交接區(qū)深部結(jié)構(gòu)動力學(xué)淺表構(gòu)造地貌的聯(lián)動機制

5.1 交接區(qū)地殼上地幔頂部三維速度結(jié)構(gòu)

地震層析成像研究發(fā)現(xiàn)“十字構(gòu)造帶”交接區(qū)上地殼和上地幔頂部存在明顯的殘留東西向和南北向構(gòu)造、以及向東北突出的弧形構(gòu)造特征，而下地殼±30 km深度發(fā)育不均勻分布的低速流變層。P波各向異性和S波分裂顯示,青藏高原東北角及其北部薄弱帶以及阿拉善地塊南緣深部變形方向一致,為NW-SE向,是青藏高原向被動方向擴(kuò)展擠壓變形所致,表明高原東北緣深部變形影響已越過現(xiàn)今地表邊界,到達(dá)阿拉善地塊內(nèi)部和賀蘭山南段,且深部變形改造主要沿阿拉善和鄂爾多斯地塊之間的薄弱帶進(jìn)行。西秦嶺“十字構(gòu)造帶”交接區(qū)上地殼約10 km存在明顯的向北突出的弧形構(gòu)造,而下地殼發(fā)育低速異常帶,并一直延伸至秦嶺蜂腰部位,指示下地殼塑性流變層及其分布范圍。結(jié)合速度結(jié)構(gòu)與地表變形、隆升及地貌推斷,提出“十字構(gòu)造帶”控制著研究區(qū)地殼上地幔變形,尤其是限制了青藏高原的生長、擴(kuò)展變形范圍,使其主要局限于“第三象限”[65]。

祁連造山帶地震層析成像結(jié)果表明,其地殼上地幔頂部三維速度結(jié)構(gòu)具有顯著的縱/橫向不均一性。上地殼淺部速度結(jié)構(gòu)與地表地質(zhì)特征基本一致,總體表現(xiàn)為高、低速的分布與山脈和盆地分布相對應(yīng)。祁連東部下地殼±30 km深度低速流變層非常明顯,該低速異常代表了下地殼中因流體和部分熔融而造成的弱化帶,其很可能與青藏高原的隆升與變形及其向北擴(kuò)展有關(guān)。下地殼的弱化可使其在地質(zhì)時間尺度發(fā)生塑性流動,而低速異常帶的分布表明,塑性流動的規(guī)模并不大。北祁連和走廊過渡帶地殼底部以及上地幔頂部內(nèi)存在明顯的高速異常,可能代表了向祁連造山帶下方俯沖的阿拉善地塊巖石圈,該俯沖作用很可能與新生代印度板塊和歐亞板塊的俯沖碰撞過程有關(guān)[66]。

5.2 交接區(qū)晚中生代深部動力學(xué)背景

西秦嶺同仁澤庫地區(qū)麥秀山中酸性火山巖以英安巖和安山巖為主,其源區(qū)為經(jīng)歷AFC過程的富集巖石圈地幔。多福屯的基性火山巖具有OIB型玄武巖特征,結(jié)合其(87Sr/86Sr)i初始值和正εNd(t)值,認(rèn)為多福屯基性火山巖形成于軟流圈地幔的低度部分熔融。40Ar/39Ar和鋯石U-Pb年代學(xué)研究限定多福屯麥秀山火山巖形成于130～112 Ma期間。證明西秦嶺地區(qū)存在晚中生代(130～112 Ma)加厚巖石圈拆沉、造山帶垮塌事件及其誘發(fā)的地幔巖漿底侵作用[67-68]。

徽成盆地中發(fā)育的近東西向展布的輝綠巖墻與鳳縣太白斷裂活動和徽成盆地的形成具有密切的時空關(guān)系,具有低SiO2和TiO2、高Fe2O3、Al2O3和K2O特征,富集LREE和LILE,虧損Rb、K、P和Ti元素,顯示巖漿來自富集巖石圈地幔,上升過程中經(jīng)歷了橄欖石和輝石結(jié)晶分異作用;年代學(xué)研究揭示其侵位時代為107 Ma[69]。

5.3 交接區(qū)淺表隆升剝露和構(gòu)造地貌演變過程

通過低溫年代學(xué)研究解釋了高原東北緣主要構(gòu)造單元中新生代以來的構(gòu)造剝露與地貌演化過程[70]:① 秦嶺中生代向南側(cè)前陸的擴(kuò)展變形于100～90 Ma到達(dá)北大巴山、85～70 Ma到達(dá)南大巴山;② 秦嶺造山帶不同區(qū)段卷入高原東向擴(kuò)展變形的程度不同,西秦嶺和大巴山在15～13 Ma以來經(jīng)歷了快速的構(gòu)造剝露,而東秦嶺地區(qū)剝露幅度微弱,導(dǎo)致東、西秦嶺地貌反轉(zhuǎn)和大巴山具有年輕山脈特征;③ 青藏高原東緣龍門山經(jīng)歷了70～40 Ma、25～15Ma和<10 Ma的3期主要的構(gòu)造剝露階段;④ 四川盆地經(jīng)歷了兩期快速剝蝕去頂過程,第1期起始于45 Ma,結(jié)束于中新世之前，第2期起始于12 Ma,廣泛存在于盆內(nèi)和其周緣山脈。

秦嶺北緣河流沉積物樣品的10Be濃度指示流域平均侵蝕速率為67～327 m/Ma-1。結(jié)合坡度、地勢起伏度和河道陡峭指數(shù)進(jìn)行綜合分析,獲得秦嶺北部地形演化新認(rèn)識:① 秦嶺北部侵蝕速率的空間變化與平均坡度、5 km半徑的地勢起伏度和河道陡峭指數(shù)呈非線性關(guān)系,表明地形陡度控制著侵蝕速率的空間變化;② 局部侵蝕速率的比較表明,巖性和降水對侵蝕速率的影響有限;③ 侵蝕速率的空間變化主要受活動構(gòu)造的控制;④ 黑河流域瞬時地貌的發(fā)育始于中新世晚期(約10 Ma),開始于秦嶺北部的快速隆升和秦嶺山前斷裂的強烈活動;⑤ 秦嶺北部的侵蝕速率低于活動斷層的垂直滑移速率,表明至少從晚更新世以來,秦嶺北部的地形就處于持續(xù)抬升和生長的過程中;⑥ 青藏高原向北東生長調(diào)節(jié)了秦嶺北部的侵蝕,并形成了現(xiàn)代地形[71]。

6 結(jié)語

中國大陸“十字構(gòu)造帶”在中國地質(zhì)演化上起著重要作用,是中國地質(zhì)構(gòu)造的紐帶,是探討中國大地構(gòu)造演化的關(guān)鍵地區(qū)。東西向的中央造山系形成于分別歸屬于勞亞和岡瓦納大陸的北方、南方陸塊群古生代—早中生代俯沖碰撞造山作用,并遭受中新生代陸內(nèi)構(gòu)造改造,是中國南方與北方地質(zhì)、地理、資源和生態(tài)環(huán)境的天然分界線。賀蘭—川滇南北構(gòu)造帶是在前寒武紀(jì)不同構(gòu)造演化基礎(chǔ)上,分別疊加了古生代古亞洲洋和古特提斯洋大陸邊緣演化,尤其是印度與歐亞板塊碰撞、青藏高原形成及其東部邊界的復(fù)合作用,最終形成現(xiàn)今南北構(gòu)造帶結(jié)構(gòu)的構(gòu)造樣式,是中新生代中國大陸從地表系統(tǒng)到深部地質(zhì)發(fā)生東、西部構(gòu)造反轉(zhuǎn)、差異演變的中軸和轉(zhuǎn)換帶,是分隔中國東部和西部地質(zhì)、地理、資源能源、生態(tài)環(huán)境的天然界線。近年來對“十字構(gòu)造帶”的形成演化、動力學(xué)過程和構(gòu)造地貌等研究取得了許多重要的進(jìn)展,為進(jìn)一步深刻理解中國大陸、乃至東亞大陸的復(fù)雜拼合過程奠定了基礎(chǔ)。

致謝:特別感謝項目學(xué)術(shù)指導(dǎo)張國偉院士、翟明國院士以及項目組全體成員的有益討論和建議。