最新中国的构造格局与地壳演化

中国的构造格局与地壳演化一、中国的构造格局中国的构造单元可分三级:1.一级构造单元是构造域,由一个大陆地台及其周缘的褶皱区（大陆型),或由一个为早古生代褶皱带联结的前寒武纪地块群（陆间型)组成。•构造域之间为地壳对接消减带（CZ)所分隔,标志着两个大陆边缘区最终对接。2.二级单元是大陆地台和边缘褶皱区。Wangetal.,20043.三级单元•在地台内部是陆核(2·8Ga)和不同年代的前寒武纪基底；•在边缘褶皱区内是中间地块和不同阶段的褶皱带。地块和褶皱带是由大陆边部的裂解移离，及由此形成的岛弧和边缘海皱起增生构成的。•它们与地台之间和相互之间的界限为地壳叠接消减带（AZ）。4.地体可认为属四级单元,或一种特殊类型的地块。Wangetal.,2004中国境内可分出9个构造域•中朝(SKD)、塔里木(TAD)和扬子(YQD)三个大陆型构造域。•北方的阿尔泰-兴蒙区(AHB)是西伯利亚-蒙古构造域的一部分。•准噶尔-天山区(JTB)布利亚-佳木斯区(BJB)分别归属哈萨克斯坦(KZD)和东北亚陆间型构造域。•华夏构造域(CTD)具有元古宙基底。可能于加里东阶段与扬子对接,本身是东南亚陆间型构造域的一部分。•藏缅构造域(TBD〉是印缅构造域的一部分。•环太平洋构造域(CPD)的地块源自古太平洋西部,于印支期后向东亚拼接。Wang&Mo,Episodes,1995二、中国地壳演化1.震旦纪前─陆核、原地台和地台形成大阶段2.震旦纪至三叠纪―超级大陆和联合古陆（P-250Ma)形成大阶段3.印支期后的中国陆内发展大阶段（一）震旦纪前─陆核、原地台和地台形成•1.陆核形成大阶段:约在2.8Ga前,较大规模的陆核出现于中朝、扬子和塔里木地区。•2.原地台形成大阶段:很可能吕梁期(1.8Ga）形成的原地台范围较后来的地台区为广。这个重要的陆壳增长期似乎具有全球意义。是我们主张将古、中元古代分界置于1.8Ga的重要根据之一。•3.地台形成大阶段:总起来说,在晋宁阶段末,中国的主要大陆地台可能相距都不远,可称为华夏超级大陆〈Cathysiana)。根据古地磁数据和冈瓦纳超级大陆的研究,可能在800-900Ma之间,曾形成联合古陆,暂称为P-850Ma。1.陆核形成大阶段:约在2.8Ga前,较大规模的陆核出现于中朝、扬子和塔里木地区。2.原地台形成大阶段:在吕梁期(1.8Ga）形成原地台，范围可能较后来的地台区为广。这个重要的陆壳增长期似乎具有全球意义。3.地台形成大阶段:总起来说,在晋宁阶段末,中国的主要大陆地台可能相距都不远,可称为华夏超级大陆〈Cathysiana)。根据古地磁数据和冈瓦纳超级大陆的研究,可能在800-900Ma之间,曾形成联合古陆,暂称为P-850Ma。（二）震旦纪至三叠纪―超级大陆和联合古陆（P-250Ma)形成大阶段•1.加里东阶段•2.海西-印支阶段中朝地台北缘保存了狭窄的加里东带。塔里木北缘的南天山洋壳海槽始于奥陶纪,延入晚古生代。北疆准噶尔等地块周缘有狭窄的加里东带,与哈萨克斯坦构造域相似。柴达木地块于早古生代自中朝地台裂离,形成北祁连洋盆,其遗迹为蛇绿岩带。洋盆于晚志留世闭合,加里东带西北起南阿拉善,东南延至北秦岭。•加里东带强烈岩浆活动和变质带位于自武夷山至粤北一线,可能代表扬子与华夏之间的对接带。1.加里东阶段贺根山带代表阿尔泰-兴蒙区与佳木斯-布列亚区的对接,林西带代表佳木斯-布列亚区与中朝构造域的对接。中朝、塔里木与哈萨克斯坦诸构造域在晚海西期汇聚,最终形成欧亚(劳亚〉超级大陆。中国北方各大陆地块之间的洋盆统称为古亚洲洋,均于海西晚期消失,其南的主要洋盆属于古特提斯洋。扬子与华夏之间的对接完成于志留纪,仅余钦防残余海槽。再经印支运动,发生褶皱拼合。中国西部西昆仑、东昆仑之南,晚古生代均有洋盆。东、西昆仑以及西秦岭于晚海西期褶皱升起。2.华力西－印支阶段（1)中朝与扬子之间的对接碰撞是印支运动的结果。•东、西昆仑以及西秦岭于晚海西期褶皱升起。其南在印支期褶皱,两者之间即修沟-玛沁对接带。此即印支期末欧亚固结大陆南缘。•与此同时,沿金沙江和澜沦江的洋盆逐步消减,形成印支期的昌宁-孟连对接带。•古特提斯洋在三叠纪末完全闭合,欧亚超级大陆最终形成。华力西－印支阶段（2）（三）印支期后的中国陆内发展大阶段•印支阶段末的中国构造格局印支阶段的结束标志着中国大陆构造演化进入了一个重要的转折期。古特提斯洋在三叠纪末完全闭合,欧亚超级大陆最终形成,留下了修沟-玛沁-凤县-桐城和龙木错-双湖-昌宁-孟连两条对接带,以及若干叠接带。印支期古特提斯洋的逐渐关闭;新特提斯洋于早三叠世(或晚二叠世)─早白垩世期间形成;印度地块与欧亚大陆碰撞自65Ma开始至45Ma完成。马宗晋，2004•1.中国东部的构造发展（1）•古生代的构造体制,受到濒太平洋体系与特提斯-喜马拉雅体系新构造体制的改造和叠加。除西藏、滇西、那丹哈达及台湾及少数地区外,中国主体部分在印支期后均处于陆内构造背景下。•中国东部在这一时期的主要地质事件有,濒太平洋构造-岩浆岩带及拉张裂谷盆地系统的形成、陆内俯冲与焊接、岩石圈的巨大减薄作用等。已经拼接在一起的主要地台、地块间通过陆内碰撞而进一步焊合,是燕山期中国东部构造发展的重要特点。•燕山期库拉-太平洋板块向欧亚大陆俯冲在中国大陆东部濒太平洋地区的远程效应,造成了走向NE-SW的巨型构造-岩浆岩带(175-4OMa,峰期为130-110Ma即早白垩世)。分三个亚带。•中国东部的构造发展（2）•自晚白垩世起,拉张和裂谷作用在中国东部占主导地位,形成了中国东部裂谷盆地系统及广泛分布的裂谷型玄武岩。同时,中国东部岩石圈在燕山期减薄的基础上进一步大幅度地减薄。•中国东部主要盆地自西向东可以分为三个带:（1）西带：包括鄂尔多斯盆地和四川盆地,在晚三叠世由于中朝板块与扬子板块的碰撞而具有前陆盆地性质。(2)中带：包括松辽、华北、江汉-洞庭等盆地,主要形成于老第三纪-第四纪(松辽盆地主要为白垩纪）,张性或扭张性环境。(3)陆缘带：包括黄海、东海、南海等盆地,其主要裂谷阶段为老第三纪,在新第三纪发生快速沉降。中国主要大陆边缘盆地形成于陆壳或过渡壳的基础之上。•2.中国西部的构造发展•印支期以后中国西部构造发展的特点,主要表现为围绕新特提斯的形成演化及青藏高原隆升两大地质事件的一系列洋-陆转换及陆内运动过程。•随着印支期古特提斯洋的逐渐关闭,由印度河-雅鲁藏布洋和班公湖-怒江洋构成的新特提斯洋于早三叠世(或晚二叠世)─早白垩世期间形成。随后自晚侏罗世开始闭合消减,至晚始新世完全闭合,印度地块与欧亚大陆相碰。这一过程导致了冈底斯巨型花岗岩-火山岩带的形成(130-4OMa,峰期为65-45Ma)及印度河-雅鲁藏布蛇绿岩带、班公湖-怒江蛇绿岩带的定位。•印度地块进一步向欧亚大陆楔入,引起各种陆内变形。自渐新世到中新世,印度地块向北楔入欧亚大陆,造成强烈的水平挤压和陆内俯冲,形成了喜马拉雅山脉、冈底斯-念青唐古拉山脉和相伴的西瓦西克、雅鲁藏布磨拉石带,产生了主中央冲断层(MCT）、主边界冲断层(MBT）及喜马拉雅地区大型推覆构造,以及相应的岩浆活动。•上新世-第四纪伴随青藏高原的快速差异隆升和印度地块的继续向北推挤,阿尔金、红河巨型走滑断裂形成,陆内俯冲继续。•这些作用的影响也波及到中国的西北,产生了沿昆仑山与祁连山北麓和柴达木盆地分布的晚中生代-新生代的磨拉石带,以及塔里木盆地北部及准噶尔、吐鲁番-哈密盆地中的前陆冲断带。小结1.中国是由9个构造域在不同时期拼合成的复杂大陆,经历5个构造阶段,以晋宁阶段和印支阶段最为重要。2.在华北,中太古代（2.8Ga)形成陆核,至古元古代末(1.8Ga）形成原地台,可能相联成为超级大陆。中元古代出现裂陷槽,在晋宁期最终形成地台（0.9-0.8Ga）并联接成为超级大陆和联合古陆。3.晋宁期前,中国的构造发展主要是陆壳的增生和固化（但自中元古代起,大陆边缘裂解移离和再度拼合增生已经出现）。由震旦纪至三叠纪,构造发展主要是大陆边缘的裂解、移离和地块再拼合增生的过程。总的说,加里东阶段以伸展为主,海西印支阶段是挤压为主,最终形成联合古陆,可能是全球一致的。4.印支期末，中国构造格局由南北分带转变为西部的特提斯-喜马拉雅体系和东部的滨太平洋体系。5.从总体上来看,压性和张性状态的周期交替和联合古陆的不只一次出现,很可能存在地内深部过程和地外天文控制的高一级周期性规律。据朱介寿，2002东亚西太平洋边缘海岩石层厚度分布图60657075808590951001051101151201251301351401456065707580859095100105110115120125130135140145中国及邻近陆域海域莫霍界面深度图051015202530354045505560051015202530354045505560606570758085909510010511011512012513013514014505101520253035404550556060657075808590951001051101151201251301351401450510152025303540455055604812162024283236404448525660646872东亚及西太平洋边缘海Vs速度分布(depth=10km)东亚及西太平洋边缘海Vs速度分布(depth=40km)东亚及西太平洋边缘海Vs速度分布(depth=85km)东亚及西太平洋边缘海Vs速度分布(depth=150km)可将中国大陆岩石圈划分为三个区域：东部岩石圈拉张减薄带岩石圈厚度为50~100km，大兴安岭，太行山、三峡都镇湾断裂以及雪峰山以东区域。主要包括吉黑地块、华北及黄海地块（岩石圈强减薄区60~80km），中下扬子及东海地块,华夏地块。中西部岩石圈稳定区岩石圈厚度为120~180。上述界线为东界，西界为青藏高原以北的昆仑山，阿尔金至祁连山、西秦岭、龙门山、攀西至滇中一线。主要包括上扬子地块，塔里木地块、准噶尔地块、吐哈地块、阿拉善地块、鄂尔多斯地块。中西部岩石圈稳定区岩石圈厚度为120~180km。上述界线为东界，西界为青藏高原以北的昆仑山，阿尔金至祁连山、西秦岭、龙门山、攀西至滇中一线。主要包括上扬子地块，塔里木地块、准噶尔地块、吐哈地块、阿拉善地块、鄂尔多斯地块。为一系列克拉通地块,自元古代以来变形小。青藏高原岩石圈挤压增厚带岩石圈厚度达140~200km.以青藏高原为主体的独立地块，内部有以下若干独立地体；主要包括喜马拉雅地块、拉萨地块、羌塘地块、巴颜喀拉地块、柴达木地块等。这些地块或地体是较软弱的岛弧或大洋中较小的陆块飘移汇聚形成,在挤压下极易变形。东部岩石圈拉张减薄带岩石圈厚度为50~100km，大兴安岭，太行山、三峡都镇湾断裂以及雪峰山以东区域。主要包括吉黑地块、华北及黄海地块（岩石圈强减薄区）、中下扬子及东海地块、赣湘贵地块、华夏地块（岩石圈强减薄区)。青藏高原岩石圈挤压增厚带岩石圈厚度达140~200.以青藏高原为主体的独立地块，内部有以下若干独立地体；主要包括喜马拉雅地块、拉萨地块、羌塘地块、巴颜喀拉地块、柴达木地块等。这些地块或地体是较软弱的岛弧或大洋中较小的陆块飘移汇聚形成。在挤压下极易变形。中西部岩石圈稳定区岩石圈厚度为120~180km。上述界线为东界，西界为青藏高原以北的昆仑山，阿尔金至祁连山、西秦岭、龙门山、攀西至滇中一线。主要包括上扬子地块，塔里木地块、准噶尔地块、吐哈地块、阿拉善地块、鄂尔多斯地块,为一系列克拉通地块,自元古代以来变形小。谢谢！