漫话造山作用与造山带(2)
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造山带(orogen)
经受强烈褶皱及其他变形而形成的规模巨大的线(带)状大地构造单元。
由一定地质历史时期中的活动带演化而成,并相对于稳定的克拉通存在。
地槽学说中的造山带是指一定构造旋回时期的大型长条形活动带(见地槽),在经历先下沉后上升的构造运动、并在强烈构造变形或岩浆活动过程中最后由强烈隆起的造山运动而形成,是地槽演化的终结产物,又称为褶皱带。
板块构造学认为,造山带是岩石圈板块的会聚敛合边界(见海沟)上的重要地质标志,也是板块碰撞(见大陆碰撞)的直接产物。
造山带的平面分布和走向是随刚性板块边界的形态和碰撞过程的不同而各异。
地质时期中的造山带具有以下特征:①都是强烈构造变形区,其中岩层强烈褶皱断裂,沉积厚度的梯度变化,多发育大量的浊积岩、混杂堆积、低成熟度的碎屑岩和磨拉石。
②沿造山带走向,刚性板块因碰撞有时可出现
双变质带;在垂直造山带方向上因板块俯冲消亡,使火山活动的岩石化学组分具一定规律的变化,即由大洋向大陆方向,岩石由拉斑质钙碱系列而变成碱性系列。
③造山带中的蛇绿岩套或蛇绿混杂堆积为呈带状分布的无根透镜层状体,并被认为是古洋壳的碎片,是板块碰撞的消减过程中洋壳成楔状断片的残留体,是古海洋关闭消失的证据。
陆内造山作用和造山带介绍胡经国本文作者的话长安大学地球科学学院杨志华先生等在《矿物岩石》第21卷2001年9月第3期总第85期发表的《论陆内造山作用和陆内造山带》一文,值得一读。
现将该文内容介绍于下,供读者阅读和研究。
文中小标题为本文作者所加,仅供参考。
下面是正文该文摘要中国大陆造山带,按属性特征可以划分为三种类型和三个发展阶段。
板块构造体制下的洋盆或过渡性洋盆转化为造山带以后的板内沉积盆地与造山带的转化,是中国大陆岩石圈划时代的造山作用,形成最重要的造山带。
把造山带限制在洋盆俯冲碰撞阶段,与中国造山带的实际相差甚远。
一、盆-山转换对中国大陆造山带的认识,不少地质学家在近期的讨论中发表了看法。
20世纪80年代初期以来,刘宝王君院士指导我们在对秦岭造山带盆-山转换的研究中发现,从盆-山转换的属性特征总结出中国大陆造山带有三种类型和三个发展阶段;按从盆-山转换的结构特征划分出三种型式的造山带(表1)。
明确指出,中国大陆造山带主要是陆相沉积盆地以后形成的造山带。
表1大陆造山带盆-山转换的阶段及类型(1)盆-山属性阶段和种类实例洋盆及过渡性洋壳盆地与造山带的转换第一阶段第一类造山带秦岭中-新元古代,祁连早古生代,摩天岭中新元古代,华南中新元古代,天山早古生代-石炭纪板块(地台或地块)内海相盆地与造山带的转换第二阶段第二类造山带秦岭晚古生代三叠纪,西秦岭志留纪三叠纪,华南晚古生代三叠纪,祁连晚古生代陆相沉积盆地与造山带的转换第三阶段第三类造山带东、西秦岭;阴山-大青山、北山、华南、燕山、太行山中新生代;西天山二叠纪-中新生代在板块构造体制下形成的第一类造山带以后,所形成的造山带统称为陆内造山带。
它的内部包括两类造山带,即:由板块内部或地台内的海相沉积盆地形成以后转化成的造山带,以及陆相沉积盆地形成以后形成的造山带。
板块内部或地台内的海相沉积盆地形成以后转化为造山带的事实,已经被国内外的许多造山带所证实。
例如,冒地槽与造山带之间的转换、拗拉槽与造山带之间的转换等,都是板内海相盆地转变为造山带的实例。
漫话造⼭作⽤与造⼭带(2)漫话造⼭作⽤与造⼭带(2)胡经国六、Sengo分类中的造⼭带及其特征根据板块构造理论,造⼭带(Orogen)是板块汇聚的产物。
现代板块可以在以下⼏种环境条件下产⽣汇聚:①、俯冲带;②、碰撞带;③、转换断层受阻弯曲部位。
因此,这些环境条件决定了造⼭带的主要类型及其特征。
㈠、转换挤压型造⼭带转换挤压型造⼭带形成于两条相互平⾏的作⾛滑运动的转换断层之间,由于断层的相向运动,使位于其间的、同时受到两条断层作⽤的岩体遭受被动挤压,这样形成的造⼭带就称为转换挤压型造⼭带。
1、转换挤压型造⼭带分类按照其构造的对称性和性质,可将转换挤压型造⼭带分为以下两种不同的类型:⑴、Ⅰ型——不对称转换挤压型造⼭带这类造⼭带主要形成于陆块内部;少数形成于陆块边缘或洋块内部,规模相对较⼩。
但是,可进⼀步发展成为对称转换挤压型造⼭带。
其主要特征是:整个造⼭带内的构造向同⼀⽅向倾斜;另外,这类造⼭带通常发育有俯冲带,并且具有俯冲控制型造⼭带(Subduction-Control Orogens)的特征。
⑵、Ⅱ型——对称转换挤压型造⼭带它完全形成于陆块内部,常常是⼀些⼤型挤压隆起带。
其主要特征是:沿造⼭带发育有两条平⾏的分离型逆冲断层带。
2、转换挤压型造⼭带的基本特征总的说来,转换挤压型造⼭带有以下基本特征:⑴、转换挤压型造⼭带的地壳是岩⽯圈碎⽚或板⽚的旋转,这种旋转与起控制作⽤的转换断层的⾛滑运动的性质是⼀致的。
⑵、转换挤压型造⼭带内通常存在⼀个⽐其它类型造⼭带更“冷”的热机制。
⼀般不会有相关的变质作⽤和岩浆活动存在;另外,在这类造⼭带边界的转换断层的附近常出现⼀些碱性岩⽯。
A.M.C.森格认为,这可能只是具有部分熔融作⽤的边界转换断层的相对冷的边缘,随着部分熔融程度的降低⽽产⽣的碱性岩⽯,⽽不是通常所说的岛弧拉斑⽞武岩。
㈡、俯冲控制型造⼭带与岩⽯圈板块俯冲有关的造⼭带是研究内容极其丰富的造⼭带。
它不具有碰撞型或转换挤压型造⼭带那样的压性特征,⽽且⾄今还不能明确它是否具有像碰撞带那样的压性特征(A.M.C.森格)。
造山带造山带,是地球上部由岩石圈剧烈构造变动和其物质与结构的重新组建使地壳挤压收缩所造成的狭长强烈构造变形带,往往在地表形成线状相对隆起的山脉,一般与褶皱带、构造活动带等同义或近乎同义,包括地壳挤压收缩,岩层褶皱、断裂,并伴随岩浆活动与变质作用所形成的山脉,以及拉伸构造、剪切走滑在形成裂谷、裂陷盆地的同时,相对造成周边抬升,构成山系。
这种横向收缩、垂向增厚,隆升成山而造成构造山脉的作用叫作造山作用或造山运动,与地壳运动中的造陆运动相提并论。
1概述造山带 (orogenic belt) ,是地球上部由岩石圈剧烈构造变动和其物质与结构的重新组建使地壳挤压收缩所造成的狭长强烈构造变形带,并往往在地表形成线状相对隆起的山脉,一般与褶皱带、构造活动带等同义或近乎同义。
包括地壳挤压收缩,岩层褶皱、断裂,并伴随岩浆活动与变质作用所形成的山脉,以及拉伸构造、剪切走滑在形成裂谷、裂陷盆地的同时,相对造成周边抬升,构成山系。
这种横向收缩、垂向增厚,隆升成山而造成构造山脉的作用叫作造山作用或造山运动,与地壳运动中的造陆运动相提并论。
2①造山带是地壳的缩短带。
造山带的地壳缩短可以由挤压作用直接产生,也可以由斜向走滑作用衍生;②造山带广泛发育塑性流动、韧性剪切、褶皱、冲断和/或剪压构造带。
早期造山作用和褶皱作用有相通的意思,现在看来褶皱和冲断推覆构造的发育程度仍然是造山带和克拉通地区的主要宏观构造区别之一;③造山带有广泛的变质作用发生,岩石组构发生改变。
④造山带有强烈的中酸性岩浆活动,有广泛的热参与;⑤造山带沉积以非史密斯地层为主。
较大规模的造山带通常有蛇绿混杂岩带存在;⑥地壳中参与造山作用的主体是硅铝层陆壳物质,洋壳物质以残留体形式存在,在整个造山带中所占的比例很小。
3增生型造山带特征①具有很宽的增生楔,增生楔中的复理石基质向着海沟后退方向时代逐渐变新;②增生楔中有多条蛇绿岩带,是海沟后退到适宜的构造位置时沿滑脱断层就位形成的;③增生型造山带中有多条钙碱性火山岩和花岗岩带,其生成时代也向着海沟后退方向变低角度俯冲模式。
漫话造山作用与造山带(1)胡经国一、造山作用与造山带的概念及其演变1、概念的起源与应用造山作用的概念起源于早期地质学家对地球表面山脉成因的思考。
最早提出造山作用(Orogeny,或造山运动)这一术语的Boue(1874)指出,山脉的形成是构造原因引起的。
Gibert(1889)指出,造山作用就是形成山脉的过程。
显然,早期地质学家就已经把造山作用理解为以山脉为结果的一种构造作用。
造山作用这一术语于19世纪在欧洲大陆广泛应用,但是其应用却因人而异。
有的侧重它的地貌表现,而有的则侧重它的构造意义。
Gilbert(1890)提出,造山作用是指不同于造陆运动(Epeirogenic)的、产生山脉的地壳构造运动。
Stifle(1919)提出,造山作用是指改变岩石组构的幕式过程;这一过程包括褶皱和逆冲等挤压变形、钙碱性岩浆活动和区域变质作用。
Davis(1984)在其《区域和岩石构造地质学》教科书中提出的定义是:“造山带是地壳中一条巨大的、通常呈直线到弧形的构造带,机械变形强烈和或热液活动集中。
……山脉是造山带的一种表现,并不是我们所谓造山带的全部。
古代的造山带虽然是仍然可以辨认出来的区域变形带,但是已夷平为大陆内部的平原;而目前正在形成的造山带,其主要构造部分可能不在山脉中,而位于地表10 公里、50公里甚至100公里以下。
若山脉确实存在,则正好是一个造山带的顶部”。
1993年版大百科全书地质学卷给出的造山带(Orogen)的定义是:经受了强烈褶皱及其它变形而生成的线状大地构造单元,由一定地史时期的活动带演化而成,并相对于稳定的克拉通而存在。
在地槽学说中,造山带是指地槽演化的终结产物,地槽褶皱回返的产物,又称为褶皱带。
造山作用与造山带这些古老的术语,在经典槽台学说关于地壳演化理论、区域地质、地质矿产研究等方面都产生过巨大的影响,并且得到了广泛的应用。
造山带这一术语自其被提出以来,作为与克拉通相对应的大地构造单元,在阐述诸如阿尔卑斯、喜马拉雅等具有全球规模的巨大山系的性质、构造和成因以及解译造山作用过程等方面,都起到了重要的作用。
中国东部中生代软流层上涌造山作用中国东部中生代软流层上涌造山作用中国东部中生代造山带不同于陆缘俯冲作用和陆间大陆碰撞造山带,也不是陆缘和陆间碰撞造山带发展演化的某一个特定阶段的产物.它是一种由深部软流层上涌造山作用形成的一个新类型的造山带,又称东亚型造山作用.它的造山作用过程是:(1)早中生代(230~180 Ma)的前和初始造山幕,深部软流层物质上涌和底侵作用导致冷、强的大陆岩石圈地幔线状破裂与局部拆沉;(2)中、晚侏罗世(180~140 Ma)主造山幕,软流层大规模上涌并沿着岩石圈底部壳-幔边界横向侵入和伸展,使垂向差异运动转变为水平挤压作用,结果地壳表层发生大规模的褶皱构造变形和推覆构造,使陆壳加厚形成山根,岩石圈根发生部分拆沉;(3)白垩纪(140~65 Ma)的晚期造山幕,加厚的陆壳山根与岩石圈根的大规模拆沉,岩石圈进入全新的从挤压向伸展转变和巨大减薄阶段,软流层大规模上涌成山.作者:肖庆辉邱瑞照伍光英邢作云张昱童劲松 XIAO Qing-hui QIU Rui-zhao WU Guang-ying XING Zuo-yun ZHANG Yu TONG Jin-song 作者单位:肖庆辉,XIAO Qing-hui(中国地质科学院地质研究所,北京,100037)邱瑞照,QIU Rui-zhao(中国地质调查局发展研究中心,北京,100037)伍光英,WU Guang-ying(宜昌地质矿产研究所,湖北,宜昌,443003) 邢作云,XING Zuo-yun(中国地质大学,湖北,武汉,430074)张昱,ZHANG Yu(中国地质大学,北京,100083)童劲松,TONG Jin-song(安徽省地质调查研究院,安徽,合肥,230001)刊名:中国地质 ISTIC PKU英文刊名:GEOLOGY IN CHINA 年,卷(期):2006 33(4) 分类号:P5 关键词:造山作用岩石圈软流层上涌中国东部。
陆内造山作用和造山带介绍陆内造山作用和造山带介绍胡经国本文作者的话长安大学地球科学学院杨志华先生等在《矿物岩石》第21卷2001年9月第3期总第85期发表的《论陆内造山作用和陆内造山带》一文,值得一读。
现将该文内容介绍于下,供读者进一步了解和研究参考。
文中小标题为本文作者所加,仅供参考。
下面是正文该文摘要中国大陆造山带,按属性特征可以划分为三种类型和三个发展阶段。
板块构造体制下的洋盆或过渡性洋盆转化为造山带以后的板内沉积盆地与造山带的转化,是中国大陆岩石圈划时代的造山作用,形成最重要的造山带。
把造山带限制在洋盆俯冲碰撞阶段,与中国造山带的实际相差甚远。
一、盆-山转换对中国大陆造山带的认识,不少地质学家在近期的讨论中发表了看法。
20世纪80年代初期以来,刘宝王君院士指导我们在对秦岭造山带盆-山转换的研究中发现,从盆-山转换的属性特征总结出中国大陆造山带有三种类型和三个发展阶段;按从盆-山转换的结构特征划分出三种型式的造山带(表1)。
明确指出,中国大陆造山带主要是陆相沉积盆地以后形成的造山带。
表1大陆造山带盆-山转换的阶段及类型(1)盆-山属性阶段和种类实例洋盆及过渡性洋壳盆地与造山带的转换第一阶段第一类造山带秦岭中-新元古代,祁连早古生代,摩天岭中新元古代,华南中新元古代,天山早古生代-石炭纪板块(地台或地块)内海相盆地与造山带的转换第二阶段第二类造山带秦岭晚古生代三叠纪,西秦岭志留纪三叠纪,华南晚古生代三叠纪,祁连晚古生代陆相沉积盆地与造山带的转换第三阶段第三类造山带东、西秦岭;阴山-大青山、北山、华南、燕山、太行山中新生代;西天山二叠纪-中新生代在板块构造体制下形成的第一类造山带以后,所形成的造山带统称为陆内造山带。
它的内部包括两类造山带,即:由板块内部或地台内的海相沉积盆地形成以后转化成的造山带,以及陆相沉积盆地形成以后形成的造山带。
板块内部或地台内的海相沉积盆地形成以后转化为造山带的事实,已经被国内外的许多造山带所证实。
造山作用与造山带(全文)胡经国一、造山作用与造山带的概念及其演变1、概念的起源与应用造山作用的概念起源于早期地质学家对地球表面山脉成因的思考。
最早提出造山作用(Orogeny,或造山运动)这一术语的Boue(1874)指出,山脉的形成是构造原因引起的。
Gibert(1889)指出,造山作用就是形成山脉的过程。
显然,早期地质学家就已经把造山作用理解为以山脉为结果的一种构造作用。
造山作用这一术语于19世纪在欧洲大陆广泛应用,但是其应用却因人而异。
有的侧重它的地貌表现,而有的则侧重它的构造意义。
Gilbert(1890)提出,造山作用是指不同于造陆运动(E peirogenic)的、产生山脉的地壳构造运动。
Stifle(1919)提出,造山作用是指改变岩石组构的幕式过程;这一过程包括褶皱和逆冲等挤压变形、钙碱性岩浆活动和区域变质作用。
Davis(1984)在其《区域和岩石构造地质学》教科书中提出的定义是:“造山带是地壳中一条巨大的、通常呈直线到弧形的构造带,机械变形强烈和或热液活动集中。
……山脉是造山带的一种表现,并不是我们所谓造山带的全部。
古代的造山带虽然是仍然可以辨认出来的区域变形带,但是已夷平为大陆内部的平原;而目前正在形成的造山带,其主要构造部分可能不在山脉中,而位于地表10 公里、50公里甚至100公里以下。
若山脉确实存在,则正好是一个造山带的顶部”。
1993年版大百科全书地质学卷给出的造山带(O rogen)的定义是:经受了强烈褶皱及其它变形而生成的线状大地构造单元,由一定地史时期的活动带演化而成,并相对于稳定的克拉通而存在。
在地槽学说中,造山带是指地槽演化的终结产物,地槽褶皱回返的产物,又称为褶皱带。
造山作用与造山带这些古老的术语,在经典槽台学说关于地壳演化理论、区域地质、地质矿产研究等方面都产生过巨大的影响,并且得到了广泛的应用。
造山带这一术语自其被提出以来,作为与克拉通相对应的大地构造单元,在阐述诸如阿尔卑斯、喜马拉雅等具有全球规模的巨大山系的性质、构造和成因以及解译造山作用过程等方面,都起到了重要的作用。
漫话南极洲板块(15)胡经国二、南极洲板块地质南极洲位于地球的最南端。
其面积为1410.8万平方公里。
其中,基岩出露面积仅占2%,主要分布在横贯南极山脉、南极半岛及南极大陆周边;其余地区均为冰雪所覆盖。
南极洲地质的研究程度在全球各大陆中相对最低。
但是,由于它在冈瓦纳古陆的复原中处于核心位置,因而南极洲在冈瓦纳古陆的研究中起着关键性的作用。
㈠、地形地貌南极大陆以南极点为中心,大体上呈似圆形。
从威德尔海到罗斯海形成一个大的“脖颈”。
沿着0°~180°经度线分成两部分:东半球一侧的部分称为东南极洲(East Antarctic),简称东南极;西半球一侧的部分称为西南极洲(West Antarctic),简称西南极。
另外,也有把横贯南极山脉作为边界的划分方法。
南极洲大陆平均海拔2350米,是地球上平均海拔最高的大洲。
南极洲最高点为玛丽·伯德地的文森山(Vincent Massif),其海拔为5140米。
南极大陆几乎全部都被冰雪所覆盖。
全洲仅2%的土地无长年冰雪覆盖,被称为南极冰原的“绿洲”,是动植物主要生息之地。
“绿洲”上有高峰、悬崖、湖泊和火山。
南极大陆常年都被冰雪覆盖着。
从而,在南极大陆,特别是在东南极,形成一个被厚大冰盖所覆盖的穹状高原,其平均高度达2350米。
它使南极洲成为地球上最高的大陆,比包括青藏高原在内的亚洲大陆的平均高度大 2.5倍。
但是,如果不计这个穹状高原上的巨大冰盖,南极大陆的平均高度仅有410米,比整个地球上陆地的平均高度要低得多。
㈡、基本构造格架南极大陆由东南极地盾、横贯南极山脉褶皱带(造山带)和西南极褶皱带(造山带)三个大地构造单元组成。
1、东南极地盾东南极地盾(East Antarctic Shield),主要由太古代及元古代结晶基底组成。
在东部的查尔斯王子山脉等地,也发育有有限的显生宙沉积岩。
东南极洲是古老的地盾,是南极洲最大、最重要、最古老的陆地;平均海拔为2500米;地理上的南极点,即南纬90度,就在东南极洲。
漫话造山作用与造山带(2)胡经国六、Sengo分类中的造山带及其特征根据板块构造理论,造山带(Orogen)是板块汇聚的产物。
现代板块可以在以下几种环境条件下产生汇聚:①、俯冲带;②、碰撞带;③、转换断层受阻弯曲部位。
因此,这些环境条件决定了造山带的主要类型及其特征。
㈠、转换挤压型造山带转换挤压型造山带形成于两条相互平行的作走滑运动的转换断层之间,由于断层的相向运动,使位于其间的、同时受到两条断层作用的岩体遭受被动挤压,这样形成的造山带就称为转换挤压型造山带。
1、转换挤压型造山带分类按照其构造的对称性和性质,可将转换挤压型造山带分为以下两种不同的类型:⑴、Ⅰ型——不对称转换挤压型造山带这类造山带主要形成于陆块内部;少数形成于陆块边缘或洋块内部,规模相对较小。
但是,可进一步发展成为对称转换挤压型造山带。
其主要特征是:整个造山带内的构造向同一方向倾斜;另外,这类造山带通常发育有俯冲带,并且具有俯冲控制型造山带(Subduction-Control Orogens)的特征。
⑵、Ⅱ型——对称转换挤压型造山带它完全形成于陆块内部,常常是一些大型挤压隆起带。
其主要特征是:沿造山带发育有两条平行的分离型逆冲断层带。
2、转换挤压型造山带的基本特征总的说来,转换挤压型造山带有以下基本特征:⑴、转换挤压型造山带的地壳是岩石圈碎片或板片的旋转,这种旋转与起控制作用的转换断层的走滑运动的性质是一致的。
⑵、转换挤压型造山带内通常存在一个比其它类型造山带更“冷”的热机制。
一般不会有相关的变质作用和岩浆活动存在;另外,在这类造山带边界的转换断层的附近常出现一些碱性岩石。
A.M.C.森格认为,这可能只是具有部分熔融作用的边界转换断层的相对冷的边缘,随着部分熔融程度的降低而产生的碱性岩石,而不是通常所说的岛弧拉斑玄武岩。
㈡、俯冲控制型造山带与岩石圈板块俯冲有关的造山带是研究内容极其丰富的造山带。
它不具有碰撞型或转换挤压型造山带那样的压性特征,而且至今还不能明确它是否具有像碰撞带那样的压性特征(A.M.C.森格)。
在一些地方俯冲作用会引起明显的拉张,在另一些地方会引起挤压,而在有的地方则既不产生拉张也不引起挤压。
由此可见,影响俯冲控制型造山带形成的因素很多,形成机制也很复杂,应变特征也多种多样。
当洋壳向陆壳下俯冲时,岩浆上涌侵位和喷出地表的区域,如南美的安第斯山及环太平洋的各大岛弧,都是岩浆弧。
岩浆弧靠近洋壳的一侧为弧前盆地,另一侧为弧后盆地。
全球的两类(安第斯型、西太平洋型)汇聚型板块边缘的弧前地区基本一致,主要区别在于弧后地区。
安第斯型为挤压型构造环境,弧后地区为稳定的克拉通地区;而西太平洋型则为伸展型构造环境,弧后地区为边缘海或者陆缘裂陷盆地。
1、俯冲控制型造山带的类型及其特征按照应变特征,将俯冲控制型造山带分为以下几类:⑴、张性岩浆弧造山带较为典型的俯冲控制型造山带,是西太平洋的马里亚纳岛弧系和卡拉布里亚岛弧系。
这些造山带最引人注目的特征是地形极低。
例如,大约有15个小岛大体上呈南北方向沿马里亚纳洋中脊成线状排列,但是其中只有1个小岛露出海面。
另外,该类造山带的弧前岩石类型,分布在从蛇绿岩化超镁铁质岩到玻古安山岩的范围内,反映了一类在汇聚环境中形成的张性构造现象。
A.M.C.森格认为,马里亚纳弧前发生的地质作用是各种规模海山的俯冲作用,而不是增生作用。
还有,该类造山带的火山产物主要是玄武岩和玄武质安山岩。
⑵、中性岩浆弧造山带其上层板块既无明显的缩短也无明显的拉张的岩浆弧,称为中性岩浆弧。
其典型例子是苏门答腊和阿留申岛弧系。
中性岩浆弧造山带最重要的特征是,其横剖面方向上缺失相当规模的拉张或挤压变形。
在有的地方,如苏门答腊,虽然有一些重要的盆地,但是它并不与俯冲作用或拉张作用有关的,而是与沿弧发生的横推断层作用有关。
中性岩浆弧造山带的岩石成分中,最常见的是安山岩和玄武质安山岩。
中性岩浆弧造山带的另一个特征是,大型俯冲-增生的杂岩体和平行弧的转换断层的存在。
⑶、压性岩浆弧造山带压性岩浆弧是俯冲控制型(Subduction-Controler)造山运动最为壮观的产物。
最典型的压性岩浆弧造山带,是美洲的安第斯山脉。
从地形上讲,安第斯山脉是由许多狭窄的雁列式山系组成,其形成年代都很年青,在许多地方它们掩盖了下部的复杂构造,并且整个安第斯俯冲带普遍具有平缓的特征。
压性岩浆弧造山带最为显著的特征是,巨大的地壳缩短作用。
这一作用可以发生在距离相关海沟1000多公里的地区。
它既可以在与倾角正常的“和达一毕里乌夫带”相连的区段后发育广泛的褶皱-逆冲断层带和深的后退弧式磨拉石盆地,也可以在与倾角平缓的“和达一毕里乌夫带”相连的区段后发育巨大的腹地基底形变区。
另外,绝大多数压性岩浆弧造山带的作用持续时间较短。
还有一点,就是压性岩浆弧不仅要产生大型的花岗闪长/花岗岩基岩带,而且还会产生玄武岩/安山岩/流纹岩等火山岩类(以安山岩为主)。
同时,还有大型的压性变质核心杂岩(与碰撞环境下形成的变质核心杂岩没有多大差异)。
最后一点,就是压性岩浆弧的主要地质作用是增积作用而不是侵蚀作用。
2、俯冲控制型造山带的成因关于各种俯冲控制型造山带的成因问题,所查得的资料表明,目前主要存在两个学派。
其中,以Coney(1970,1972,1973)、Wilson和Bruke(1972)为一派。
他们认为,是上驮板块相对于海沟线的运动决定了岩浆弧的性质。
若上驮板块朝海沟方向推进,则形成压性弧;若上驮板块退离海沟,则形成张性弧;若上驮板块相对于海沟既不推进又不退离,则形成中性弧。
以Molnar和Atwater(1978)为首的另一派认为,正是海沟线本身相对于一个惰性的或缓慢移动的软流圈参照系所做的运动,才决定了岩浆弧的性质。
若海沟线向大洋一侧退离,则弧为张性;若海沟线向大陆一侧推进,则弧为压性;若海沟线静止不动,则弧为中性。
Dewey(1980)将上述两种模式结合起来,认为,弧的构造性质的差异实质上是由两类板块的矢量运动(相对于一个惰性的或缓慢移动的软流圈参照系)所决定的,即由下冲板块垂直下沉作用引起的板块下弯处(或海沟线)的后滚运动和上驮板块的运动所决定的。
Dewey(1980)以Molnar和Atwater (1978)的模式为基础,将大洋岩石圈的年龄与后滚作用联系起来,古老岩石圈(>50Ma)的地幔部分厚而冷,产生负向浮力;而年青岩石圈的地幔部分薄而热,则产生正向浮力。
㈢、增生型造山带的基本特征1、概述增生型造山带是20世纪90年代新识别出来的一种造山带类型。
这类造山带在中国有广泛的分布。
增生型造山带尚有许多有待解决的基本问题。
中国的增生型造山带分布广泛、规模巨大,是研究和解决这些问题的最佳地区。
在俯冲型造山带分类中,增生型造山带作为一种新的类型被划分出来。
增生型造山带在中国和中亚地区广泛分布,例如,哈萨克斯坦-阿尔泰造山带、天山-兴安造山带、昆仑-阿尼玛卿造山带和闽赣湘造山带。
增生型造山带的主要增生过程和增生物质,是由于海沟后退,消减作用刮下来的大洋壳上部物质,由构造堆积形成的增生楔不断扩大所造成的。
增生楔的主要构成物质是海沟沉积的复理石和大洋壳表部的沉积物,大洋壳和地幔的镁铁和超镁铁岩石是通过适宜的滑脱断层从消减带较深处折返到增生楔中的。
2、基本特征增生型造山带的基本特征是:⑴、具有很宽的增生楔,在增生楔中的复理石基质向着海沟后退方向时代逐渐变新;⑵、在增生楔中有多条蛇绿岩带,是海沟后退到适宜的构造位置时沿滑脱断层就位形成的;⑶、在增生型造山带中,有多条钙碱性火山岩和花岗岩带,其生成时代也向着海沟后退方向变新;⑷、在增生地体内含有海山、大洋岛和大洋台地的构造碎块,使增生型造山带复杂化;⑸、在增生型造山带中,具有多条韧性剪切带,可能是蛇绿岩构造就位的滑脱带;⑹、增生型造山带含有大型-超大型铜、金和多金属矿床。
㈣、仰冲控制型造山带及其特征仰冲作用是指部分大洋岩石圈盖到大陆岩层或大陆边缘沉积层之上,一般发生在大陆边缘。
一般认为,仰冲作用总是伴随着大陆(或弧-陆)碰撞。
在地质记录中有广泛的蛇绿岩逆冲带。
较典型的例子是新喀里多尼亚蛇绿岩的仰冲带。
另一方面,在俯冲的基底中,几乎所有的岩石露头都有高温-低压变质作用特征岩石——蓝片岩存在。
㈤、碰撞控制型造山带1、碰撞控制型造山带类型碰撞控制型造山带是研究内容最多的一类造山带。
它大致分为:⑴、大陆上驮型碰撞造山带(COB型);⑵、碰撞控制型造山带;⑶、非大陆上驮型碰撞造山带(NCOB型);⑷、俯冲控制的非大陆上驮型对称碰撞造山带;等。
其中,每种类型都有各自的亚类。
2、碰撞控制型造山带主要特征由于碰撞控制型造山带分类较多、较细,因而难以一一列举其特征。
在这里,仅介绍两个大类,即大陆上驮型碰撞造山带(COB型)和非大陆上驮型碰撞造山带(NCOB型)的主要特征以及它们的差异。
大陆上驮型碰撞造山带(COB型或喜马拉雅型)的特征是:在上地壳层次上,明显缺乏一个大陆块(大陆或发育良好的岛弧)逆掩到另一大陆块上的作用(如喜马拉雅地区)。
非大陆上驮型碰撞造山带(NCOB型或阿尔卑斯型)的特征是:一个大陆明显地叠覆到另一个大陆之上(如阿尔卑斯地区)。
这两类造山带的差异见表1。
表1COB型和NCOB型造山带的差异表注:据A.M.C.森格,有修改。
七、李继亮等的碰撞造山带的分类及其特征近年来,碰撞造山带研究取得了很大进展,为碰撞造山带分类奠定了基础。
1992年,Sengor提出了一个三分法的分类。
但是,这个分类不能涵盖所有的碰撞造山带。
同时,其内部还有重叠。
李继亮等主要依据参与碰撞的构造单元,即板块、微板块、前缘弧、残留弧和增生弧,提出了一个新的分类,即将碰撞造山带分为陆-陆、陆-前缘弧、陆-残留弧、陆-增生弧、弧-弧、陆-弧-陆6种类型。
从世界各地的碰撞造山带看,陆-陆碰撞型是很少的。
也就是说,威尔逊旋回不论在现代还是在古代地质历史上都是罕有发生的,而大多数碰撞造山带都是非威尔逊旋回型的。
㈠、引言19世纪晚期,Suses(1875)就已经认识到造山带分类的重要性,并把造山带分为环太平洋型和特提斯型。
环太平洋型也就是弧型造山带。
后来,人们又进一步把它分为西太平洋岛弧型和东太平洋山弧型。
特提斯型即为以阿尔卑斯和喜马拉雅为代表的碰撞型造山带。
Suses没有对其作进一步的分类。
地槽学说认为,造山带是地槽回返褶皱的产物。
由于在岛弧和山弧内找不到地槽必须具有的巨厚沉积地层,因此它们不属于地槽学说所定义的造山带。
至于大陆内的造山带,Stille(1924)提出了一个分类,即分为日尔曼型和阿尔卑斯型(图1,略)。
从现在的观点看,日尔曼型不属于造山带的范畴,因此这个分类也就失去了应用的价值。
Deway对碰撞造山带研究做出了重要贡献,但是没有对碰撞造山带分类作出系统分析。