大地构造相分析方法研究.ppt

大地构造相分析方法研究 (概述),提 纲,一、大地构造相研究的历史、概念、理论基础 二、大地构造相分析方法论 三、大地构造相分类分级方案 四、大地构造单元划分方案 五、构造单元与地层区划、岩浆岩带、成矿带的相互关系 六、大地构造分区图、大地构造图、大地构造相图定义,上个世纪60年代，板块构造学说的问世，将大地构造研究推向一个全新的阶段，经典的板块构造模式中所列举的洋中脊、岛弧、弧前盆地、弧后盆地、前陆盆地、岩浆弧、俯冲带、海山、洋岛等实际上也是一些大地构造相。,自从地学有了大地构造研究，实际上就产生了大地构造相的雏形，槽台说的地槽和地台，优地槽、冒地槽、准地台等可以说都是本初的大地构造相。,一、大地构造相研究的历史、概念、理论基础,中国大地构造分区与大地构造形成演化研究已有百余年的历史，涉及不同的构造区域。整体论述全国构造分区，不同学派对中国大陆地壳形成演化的认识不同，有不同的方案。相对而言，以黄汲清先生等多旋回构造观、李春昱先生等板块构造观和王鸿祯先生等历史大地构造观为指导思想的大地构造划分方案，是集中国地质构造之大成，在全国起指导作用，影响既广泛且深远。,（一）、我国大地构造研究的历史与现状,(据黄汲清等，1979),多旋回构造,黄汲清先生中国主要地质构造单位（1945)是研究中国大地构造的首部系统专著。随后和他的学生们进一步论述了中国大地构造基本轮廓，划分出的一级中国大陆构造单元为地台或准地台和地槽褶皱系，并从全球构造角度将古生代以来的中国大地构造划分为古亚洲、特提斯和滨太平洋三大构造域。,多旋回构造,任纪舜等（1999）编制的大地构造图，进一步发展了黄先生的认识，将中国大陆块分为亲西伯利亚陆块群、古中华陆块群和亲冈瓦纳陆块群，将显生宙造山带概括为古亚洲造山区、特提期造山区和环太平洋造山区。其立论基点是中国主要各陆块在新元古代已形成了统一的古中国地台，其后的裂解只是手风琴式的开合运动，或是冈瓦纳大陆裂离，亚洲大陆增生。这一多旋回学说与板块构造结合的构造模型迄今仍是广泛应用的主流。,(据任纪舜等，1999),历史大地构造,王鸿祯先生等在上世纪70年代用板块构造学说审视中国大地构造演化，80年代编制中国及邻区构造古地理图的基础上，提出了中国及邻区大地构造划分和构造发展阶段（1979，1985，1990）。立论基点从时间论是地质历史发展阶段论和灾变论，从空间论是全球构造活动论。认为中国主要大地构造单元包括中朝、扬子和塔里木地台（克拉通）和其间不同时期的造山带。板块边界并不在地台边界，而是遥相对应的古大陆边缘之间的分界带。这一大陆及其边缘的缝合带称对接消减带，大陆边缘的拉伸、张裂、地块移离形成弧盆体系的岛弧缝合带称地壳叠接消减带。,(据王鸿祯等，2006),(据王鸿祯等，1985),中国和蒙古的构造大阶段和地质事件,(据王鸿祯等，2006),历史大地构造,他将中国地壳演化划分为陆核、原地台、地台、超大陆和泛大陆、以及陆内演化五大阶段，其中晋宁期(1000-830Ma) 和印支期(230-210Ma)是中国地质最重要的造山期。强调地质历史与时空结合，提倡系统论与多学科交叉融合的方法论，为中国大地构造注入了新的活力，奠定地表构造格架和单元细结构划分的基础。,(据李春昱等，1980),经典板块构造,李春昱先生等基于区域地质、地质古生物、岩石学及古地磁等多学科研究，划分了中国板块构造轮廓(1980年)，编制了第一代亚洲大地构造图(1：800万)及说明书(1982年)。,1.中国陆壳块体分别归属于九个不同古板块，认为这些古板块之间 被大洋分隔 2.强调大陆及其边缘海、大洋盆地，在地质时期均会作大规模漂移 3.蛇绿混杂带等是洋壳扩张、俯冲、碰撞的遗迹,(据刘雪亚等，2004),经典板块构造,指出“哈萨克斯坦很可能原来是西伯利亚大陆的一部分，在古生代初分裂出来，形成许多岛弧及沉积盆地带”，“古生代的哈萨克斯坦很相似于新生的东南亚”，“土耳其-中伊朗-冈底斯原是冈瓦纳古陆一部分，在古生代末-中生代分裂出来”。,“高加索之北、向东经科佩特山、兴都库什，进入西藏班公湖至滇西澜沧江（亚洲大地构造图表示为昌宁-孟连带），向南接马来西亚劳勿-文冬带，该沿线是冈瓦纳古陆与古欧亚板块最初的碰撞缝合带”等等令人信服、深邃洞察力的创新观点，经受了实践和时间的考验。,上世纪70年代初，李春昱等老一辈地学家率先引进板块构造学说，李春昱等最早将板块构造学说应用于中国和亚洲大地构造研究，同时也进行了大地构造图的编制工作，为我国应用板块构造学说来研究中国区域大地构造奠定了基础。,（二）、我国应用板块构造学说及编图工作现状,(李春昱等，1982),(据马杏垣等，1986),国内以板块构造学说为基础编制大地构造图件代表性的有： 1980年王荃、刘雪亚编制北方板块构造图 1982年李春昱等编制1:800万亚洲大地构造图 1984年周详等编制1：150万西藏板块构造-建造图 1989年马杏垣先生编有中国及岩石圈动力学图 1992年程裕琪在中国区域地质概论中附有1：1800万的中国大地构造略图 1996年张国伟等编制秦岭造山带大地构造图 1998年许靖华、孙枢等的大地构造相图，等等。,(据许靖华等，1998),“大地构造相”这一术语是Sander于1923年提出，用来表示构造运动形成的岩石特征。 许靖华（1990）在系统研究各种造山带的基础上，提出造山带是依一定形式或“四维”“蓝图”形成的。其“蓝图”是由可推知的大地构造相相叠加构成的。他进一步利用“蓝图”方式，分析山脉的生长与构造演化过程，并把大地构造相作为构成山脉的基本要素。他提出碰撞形成的造山带主要由仰冲陆块、俯冲陆块和一个位于其间的大洋岩石圈的残余遗迹等三种基本要素组成。大洋岩石圈的残余物现已被挤压形成蛇绿混杂岩带，也可称为俯冲消减杂岩带。他划分了3个大地构造相：,(Hsu,1991),（三）、我国大地构造相研究方法的演变和发展概况,(据李继亮,1992),李继亮（1992）将大地构造相定义为：在相似的环境中形成的，经历了相似的变形与就位作用并具有类似的内部构造的岩石构造组合。他共划分了六个相类15种大地构造相，他阐述了各大地构造相的特征及就位时代与环境。于2009年补充提出全球大地构造相的概念、分类框架。,Robertson(1994)将大地构造相定义为足以系统地确认造山带地史时期的一定大地构造环境的一套岩石-构造组合。,Robertson划分出四种基本的构造环境(离散、会聚、碰撞、走滑)，共计29种大地构造相，是较为系统的大地构造相划分方案，该划分方案是对造山作用全过程按不同阶段(离散、会聚、碰撞、走滑)进行细分，每种相以一定大地构造环境中的物质建造为基础，试图反映造山带的组成、结构与演化。但一些相是根据对现代全球大地构造环境的观察而识别出来的，某些大地构造相对古大陆造山带可能不适用，有待完善和补充。,19962002年殷鸿福、张克信等在青海、甘肃、四川、云南开展造山带史密斯地质填图典型示范，并引进Roberston大地构造相划分方案，在此基础为进行了一定的修改和补充，完成了七幅1：25万区调填图，总结了大地构造相在造山带区调中应用成果。,(张克信等，2004),国内许多学者根据对不同造山带的研究中，也各自提出对大地构造相的含义的理解与划分方案(冯益民等，2002；殷鸿福等，2003；张克信等，2004)。,本次提出的大地构造相： 大地构造相是反映陆块区和造山系(带)形成演变过程中，在特定演化阶段、特定构造部位的大地构造环境中，形成的一套岩石-构造组合，是表达大陆岩石圈板块经过离散、聚合碰撞、旋扭等动力学过程而形成的地质构造作用的综合产物。具有恢复与揭示陆块区和造山系(带)组成、结构及演化与成矿地质背景的功能。,深入系统地研究大地构造相，不仅对大洋、大陆岩石圈及其大陆边缘构造体制的转换，陆块区和造山带的结构组成和演化具有重要意义，而且是认识资源形成的地质背景、成矿作用以及成矿远景预测及资源潜力评价的基础和有力工具。,我们关于大地构造相的定义和划分方案继承了前人提出的岩石构造组合的理念，同时在前人认识的基础又进一步丰富了大地构造相的内容， 第一，在空间尺度上，不仅仅局限于碰撞造山带的研究，而且扩展到增生造山带，特别是扩展到陆块区形成过程中大地构造环境及其岩石构造组合的研究，具有恢复与揭示陆块区和造山系(带)两种大地构造单元组成、结构、演化与成矿地质背景的功能； 第二，新太古代陆核和新太古代岩浆弧等的划分，对地球整个历史演变过程进行大地构造相的分析； 第三，在动力学机制上，强调在板块水平运动的基础上，结合垂向运动为主的软流圈底侵和地幔柱上涌的动力学机制来研究大地构造环境； 第四，強调洋-陆演变和发展过程的大地构造环境和综合地质记录作为大地构造相划分基础，而不是仅仅依构造变形样式作为大地构造相分类的基础； 第五，强调不同的大地构造相控制着不同成矿作用和成矿类型。当代地质找矿勘查、资源评价和预测，以及成矿作用理论研究中均离不开大地构造相的判别以及厘定。,大地构造相分析既是适应新世纪跨学科融合交叉研究发展地球科学、又是为国民经济可持续发展，开展成矿地质背景与资源潜力评价的需求。,由于全国新的1/25万区调基本上以板块构造理论为指导采用大地构造相分析的研究方法，研究区域大地构造形成演化、划分大地构造单元。因此采用大地构造相分析方法编制各类大地构造图是我国应用板块构造学说开展大地构造研究并表达其成果的历史必然，顺其自然的结果，并非特意标新立异。,二、大地构造相分析方法相关的几个基本概念和理论基础,（一）、基本概念,1、板块构造 板块构造学说是综合许多学科的最新成果而建立起来的大地构造的学说，是当代地学的最重要的理论成就，并被认为是地球科学的一次革命。,板块构造的基本思想 地球表层的硬壳岩石圈（或称构造圈），相对于软流圈来说是刚性的，其下面是粘滞性很低的软流圈。 岩石圈被许多活动带如大洋中脊、海沟、转换断层等分割成大大小小的块体，这些块体就是所说的板块。 板块边界有三种类型，其运动学特征分别为汇聚、离散、和转换，其动力学环境分别为挤压、伸展和剪切。 板块之间的相互运动，构成了大洋演化的生命旋回，被称之为威尔逊旋回，包括东非裂谷、红海、大西洋、太平洋、地中海和印度河（雅鲁藏布江）6个阶段。 这些不同的相互运动方式和相应产生的各种活动带，控制着全球岩石圈运动和演化的基本格局。,2、大陆动力学 （1）地球科学大辞典（2006）释义 大陆动力学是1989年在美国地质文献中出现的新名词，是在当代板块构造说新的发展基础上提出的重要科学问题和研究领域。它从大陆尺度研究大陆形成演化和动力学机制等基本问题，其核心是把大陆作为一个独立的动力系统来研究。它通过研究大陆形成过程和演化历史等各种基本问题，来阐明大陆与整个地球系统是如何相互作用的。这一概念的提出，是基于已经获得的资料表明大陆与大洋岩石圈乃至上地幔的结构不同。大陆岩石圈的生成、保存和消失过程要比板块构造学说所阐明的大洋岩石圈生长和消亡过程复杂得多。因此有必要针对大陆的独特情况和亟待解决的大陆基本科学问题开展研究，建立大陆动力学理论。,（2）本次工作使用的大陆动力学含义 本次工作认为大陆动力学，是研究大陆块体离散、会聚、碰撞、造山等动力学过程及机制的学说，采用大地构造相作为大陆动力学研究的具体形式，针对大陆内部及其边缘的物质组成与状态、时空结构与格局、动态行为与深层过程、力学体系与动力机制等大陆基本科学问题开展研究，提示大陆与大洋相互作用以为大陆形成过程和演化历史。,经典地质学研究中，相是环境的物质表现。如沉积相是沉积环境的物质表现,变质相是变质作用环境（P-T）的物质表现（矿物共生组合），等等 ，因此“相”的概念是地质学中广泛应用的普适性概念，含义明确、简洁、也容易理解。同理，大地构造相应该是大地构造环境的物质表现。各种大地构造环境均赋存有相含义，即特定的岩石构造组合。 本次研究以大地构造相作为大陆动力学研究的具体形式，使用的大地构造相的定义：是反映陆块区和造山系(带)形成演变过程中，在特定演化阶段、特定大地构造环境中，形成的一套石构造组合，是表达大陆岩石圈板块经过离散、聚合、碰撞、造山等动力学过程而形成的地质构造作用的综合产物。,3、大地构造相,（二）、大地构造相分析方法体系理论基础,在原有板块构造的理论框架中，全球构造格架和洲际板块边界是清晰的，但在区域地质调查，中比例尺地质填图、编图中，大地构造单元划分是当前板块构造细结构研究的关键问题。它既是大地构造研究的理论问题，也是区域地质研究和成矿预测评价急待解决的实际问题。因此，如何应用板块构造观点划分中国大地构造单元，还有许多值得探讨之处，关键在于理顺大地构造研究的思路，理解中国大地构造形成演化的基本特征以及确立构造单元划分准则。,大地构造相分析方法体系的理论基础是板块构造学说。40多年来板块构造学说在全球范围的广泛实践，已证明是一个高度成功的理论。它有着涉及面广、符合科学规律的简单性原理，又具有很大的兼容力、解释力和预见力。展望整个地球科学领域，几乎不可能不被板块构造学说给诸如构造作用、沉积作用、岩浆作用、变质作用、造山作用、成矿作用、古生物地理古气候、古环境、海平面升降变化、超大陆的形成和裂解，大陆边缘多岛弧-盆系的形成等问题，带来的一系列创新见解留下深刻的烙印。,（三）、大地构造相分析方法体系的研究框架结构,1、总体思路 大地构造研究的总体思路是以板块构造理论为指导，进一步理解中国大地构造形成演化的基本特征，对演化规律的深化认识还有待于大地构造这门地质学上层建筑的学科走向基层，还应有更富有实践勇于探索地学调查研究者的共同参与。 在地质调查中，在造山带的研究中，在稳定陆块区的基底及盖层的划分及其盆地分析中，在成矿条件、成矿地质背景的认知中，使得构造环境的复原能够建立在可观察、可鉴别、可测量的岩石构造组合的基础之上。,2、大地构造相分析方法研究的框架结构 大地构造分析研究的框架结构应是：（1）以1/25万区调、1/50万省级大地构造研究为基础，（2）以1/150万大区大地构造研究及编图为纽带，（3）综合集成1/250万全国大地构造研究及编图。 大地构造相单元分级分类、正确识别其特征、鉴别标志。大地构造单元分级分类（见下述）。进一步构建大地构造相分析方法（理论）体系的框架结构。,（一）、大地构造相分析方法的“五要素”基础研究工作,沉积岩建造/构造研究 火山岩建造/构造研究 侵入岩建造/构造研究 变质岩建造 /构造研究 大型构造研究,三、大地构造相分析方法论,1、沉积岩建造/构造研究,在沉积岩建造组合类型划分的基础上，要进行建造组合类型的原型盆地分析，从而确定出建造产生的构造古地理单元和大地构造相。,i)、划分沉积岩建造组合类型,将沉积岩建造组合类型定义为同一时代同一沉积相或沉积体系内几类沉积岩建造的自然组合。 在沉积岩建造组合类型划分的基础上，要进行建造组合类型的原型盆地分析，从而确定出建造产生的构造古地理单元和大地构造相。 沉积岩区大多数沉积岩建造组合类型和沉积相可以出现在多个构造古地理单元和大地构造相内，因此，对沉积岩区大地构造相的识别与划分，一定要与火成岩、变质岩和大型变形构造研究成果相结合，通过综合分析才能正确识别与划分。,ii)、构造古地理单元划分与识别,2、火山岩建造/构造研究,对编图范围内火山岩及相关基础资料（断裂构造、侵入岩、沉积岩、变质岩等）进行综合分析研究，在基本搞清楚区域构造演化阶段和各阶段构造格局的基础上，划分各级火山构造岩浆岩旋回、各级火山岩构造岩浆岩带、火山岩大地构造相及构成亚相的岩石构造组合（或建造）、火山构造（机构）、火山岩中的含矿建造和含矿构造等。,根据火山岩岩石组合、火山岩岩相以及火山机构（最基本的火山构造类型），并结合同一构造背景形成的沉积岩、侵入岩、变质岩及大型变形构造特征，确定火山岩岩石组合形成的构造环境，形成岩石-构造组合。,3、侵入岩建造/构造研究,在已提出的全省侵入岩建造和侵入岩岩石构造组合（及其大地构造属性）时空分布的先行性模型（或初步方案）的基础上，开展进一步的详细研究，完成省级1：50万大地构造相工作底图（侵入岩）的编制。关键问题在于，必须依据技术要求（侵入岩部分）最终确定侵入岩岩石构造组合及其大地构造相的归属，提供下一步的图面表达所需要的内容。,针对陆块区前寒武纪变质基底和显生宙造山系中变质地质与大地构造相的关系，共划出38类变质岩岩石构造组合类型。这38类组合不可能包括全国所有的变质岩岩石构造组合类型，各省编制变质岩底图过程中，可根据划分变质岩石构造组合的原则，并结合本省实际情况添加。,4、变质岩建造/构造研究,大型变形构造的研究，不仅解决带内岩石及其构造问题，还可以解决大地构造相的边界问题。如推覆断裂带、剥离断层、走滑剪切带、古断裂等构造带等，一般为形成大地构造相边界或内部划分主要大地构造相界线或大地构造块体界线、大型盆山（岭）构造边界的变形构造。,5、大型变形构造研究,此外，对已有物探、化探、遥感资料进行地质构造推断解译的基础上，进一步利用这些资料开展综合信息的地质构造研究工作，即通过重磁、化探、遥感推断解释地质构造，主要推断出隐伏或隐藏的深部构造，其成果需要集中体现在综合信息地质构造图中。,根据上述基础资料，进一步综合研究沉积岩、变质岩石、岩浆岩和构造变形的资料，划分编图区地质演化阶段，建立构造演化序列。 对于每一个研究地区，无论大地构造环境和历史复杂还是简单，都可以确定出某一特定时段为优势大地构造相。然后分别对优势相本身、优势相以前的“基底”、优势相以后的“盖层”分别进行大地构造相方面的研究。研究的内容及成果以栅状剖面表示，并可作为辅图放在大地构造相图的一侧。,1、大地构造相时空演化分析,（二）、大地构造综合研究,大地构造学或当今的板块构造学，其实质即是在一定构造阶段和大地构造环境中形成的、各个不同尺度、不同层次、不同岩石构造造组合的地质体（称之为构造相单元）之间的相互关系学。 以构造相单元之间的相互关系为对象的时空结构分析，包含横向的结构学含义，是鉴别各构造单元的大地构造相组合；纵向演化学的含义，则是构造单元在构造演化过程中构造属性转化关系表现。,以大地构造系统论、构造演化过程论和构造体制转换论的理念，拟编青藏高原及邻区大地构造相时空结构图。,大地构造相时空结构图,在岩石-构造组合、大地构造亚相、大型变形构造以及综合信息研究的基础上，确定区内大地构造相或更高级别大地构造相的类型，各类大地构造相的边界。研究各构造相单元的边界条件、物质组成、构造结构及其演化过程。,2、进行大地构造相单元之间关系的研究，建立相模式,依据显生宙17个断代构造-岩相古地理复原重塑成果，构建青藏高原形成演化过程模式图,早古生代南侧被动边缘、北侧活动大地边缘,晚古生代中生代双向俯冲,新生代大陆碰撞 周边陆内汇聚,青藏高原及邻区特提斯构造演化模式,以三大相、18个相和36个大地构造亚相为编图单元，编制1:150万青藏高原及邻区大地构造图。,成矿作用过程与大地构造演化密切相关。成矿作用过程中特定成矿类型反映了大地构造相环境的时空专属性。研究各级大地构造相单元与成矿构造（矿田构造）体系及成矿类型的关系，各类矿产资源成矿系统、成矿系列和成矿类型的相关大地构造相单元的时空结构、岩石-构造组合及其大地构造环境。总结其规律，建立大地构造相与成矿的时空关系。在主图和辅图的适当位置标注大中型矿产地的位置。,3、大地构造相与成矿作用关系研究,青 藏 高 原 1:150 万 成 矿 带 划 分 图,扬子陆块,昌都-兰坪地块,中甸地块,保山-掸邦地块,成矿系统是大地构造相一个组成部分 成矿作用是地质作用的产物，地球动力作用的表现形式一大地构造相单元即是成矿地质构造环境,（1）、大地构造演化控制区域成矿,构造控盆、盆控相、相控成矿富集部位 构造岩浆体制、流体运移系统和成矿部位的耦合关系 相单元的边界性质制约成矿动力学、边界可能是成矿流体通道也可能是屏障,（2）、构造成岩成矿在一定时空区域中的同步性, 在多岛弧盆系构造体系，甘孜-理塘弧后盆地消减导致义敦岩浆弧发育 消减板片的差异俯冲，导致南段中甸弧发育斑岩铜矿 斑岩铜矿应发育在多期侵位的中酸性斑岩体的酸性岩相内,不同性质的岛弧造山作用控制不同成矿类型,边界成矿（边缘成矿、界面成矿、突变成矿）； 转换成矿(岩相转换、温压转换、物化转换） 叠加改造成矿（叠加成矿、复合成矿、改造成矿）,（3）、边界成矿、转换成矿和叠加改造成矿是区域成矿的基本时空结构型式,三江是调节印-亚大陆碰撞变 形的陆内转换构造系统 大旋转、大走滑、大推覆、 壳幔物质及流体大迁移 三套陆内转换构造系统分别 控制三套大型成矿系统 形成三种主导类型：斑岩型 Cu矿、剪切带型Au矿、热液 Ag多金属矿,（三）、大地构造相分析方法的相关几个重大问题,1）、大陆的裂解与重组 大陆的裂解与重组是大陆岩石圈构造演化的主要形式之一。已有资料表明，在地质历史上，经历了多次的大陆岩石圈的裂解与重组，使得在地质历史上，出现了多个超级大陆。超大陆的裂解，形成新的洋陆格局。这些裂解的古超大陆的块体，经过了离散和会聚的演化过程，重新组合在一起，构成新的超大陆。这新的构造旋回构造运动形成了现今我们见到的地壳中的构造现象。我们研究大陆的地质历史或重建形成过程，首先就要恢复这些大陆形成演化的裂解与重组的构造旋回。,罗地尼亚,冈瓦纳,侧向增生是通过洋岩石圈板块俯冲实现的，来自软流圈地幔的大洋岩石圈板块通过俯冲、弧前增生、弧后扩张和俯冲重熔的弧岩浆等途径转化成年轻的大陆地壳，大陆地壳的垂向生长发生的大陆裂谷或地幔柱活动和碰撞造山带后碰撞幔岩浆侵入，使新的地幔物质进入地壳之中，组成新的大陆地壳。,（2）、大陆侧向增生与垂向增生,以往中国大陆构造研究和构造区划，重点是显生宙，代表性的成果主要为三个构造域和板块等不同划分方案，而对前寒武纪的构造单元如何划分，则讨论的比较少，或者是采用了另一套准则。,（3）、前寒武纪与显生宙地质差异性与相似性,(Santosh,2009),随着地质科学研究的深入，资料的积累，发现前寒武纪地质与显生宙地质存在很大的相似性。前寒武纪地质记录中，存在着与显生宙类似的大陆裂解与重组的岩石组合，以及变质变形特征。这些研究提示出中国大陆至少晚太古宙以来的地质历史，是可以按照板块构造理论的思路加以研究和重建的。,中国大陆的形成演化，与全球大陆形成演化，基本上具有不同态的同步性。因而，把中国大陆地质构造研究置于全球构造演化的框架之中，把各省区（陆块、造山带）大地构造研究，置于古亚洲洋、原特提斯洋乃至太平洋亚洲大陆形成演化的框架之中，从宏观上把握中国及各省区陆块、造山带的地质构造研究，进而可以为高水平研究成果的获得奠定基础。,2、大地构造演化阶段划分的思路与原则,（1）、把握中国大地构造时空结构组成特征及全球构造背景,首先需要了解现今正在进行的地质过程及其主要特征，把其作为研究的对比标准，重建已经消失的古老地质过程。，例如，我们知道现今的板块之间相互作用的裂谷、俯冲带和碰撞带等特征，我们也了解现今的大洋内部和大陆内部的地质现象，以此作为对比研究的准则，恢复过去的地质过程。我们了解新生代东亚南多岛弧盆系构造的基本特征，也可以用来认识理解青藏高原显生宙三大多岛弧盆系演化及造山系的形成。,（2）、遵循将今论古的现实主义比较构造地质学研究的原则,无论是从资源评价，还是探讨地质历史的角度看，反映构成现今中国地壳结构、组成的成因类型和构造背景，都是必要的。从构造演化的角度看，中国陆区地壳结构组成或成因类型，可以分成陆壳基底和上叠盖层或沉积盆地的陆块（地块）与洋壳消减、消亡的结合带和活动陆缘的弧盆系等。这些不同的成因类型地质体的存在，既反映了中国大陆的演化历史，也是不同类型矿床的载体。,（3）、尽可能准确的反映组成中国陆区的地质体及构造背景,源于地槽理念提出的构造旋回，如燕山旋回，没有一个燕山地槽与其对应，正如李春昱先生指出那样，所谓的优地槽、冒地槽多数是大陆边缘演化的记录。我们从超大陆演化的角度来探讨中国陆区的地质历史，这些构造旋回的概念，不仅难以满足需要，更为重要的是也与我们的科学理念、地质事实相矛盾，故我们不再使用传统的加里东、海西、印支、燕山等旋回的概念。,3、关于构造旋回的划分,识别与划分大陆演化旋回的不同阶段的地质标志(据李锦轶，2009）,四 大地构造相分类分级方案,结合带指保存在会聚带中，由不同时代、不同构造环境、不同变质程度和不同变形样式的各类岩石组成的，经强烈构造剪切的构造地层及岩石的组合体。通常可见洋壳残片、洋岛海山、远洋沉积物、深水浊积扇等组成。地层结构局部有序、总体无序。相内普遍有被肢解蛇绿岩和巨大的韧性剪切带。,(一)结合带大相,1.蛇绿混杂岩相,指被肢解的洋壳残片，主要由远洋沉积物、洋壳和地幔岩组成。,江爱藏布西山蛇绿混杂岩带,蛇绿岩中的铬铁矿 洋内弧块状硫化物矿床 增生楔韧性剪切带中的金矿,与基性、超基性岩浆活动有关的岩浆与气成热液矿床（洋底火山、黑烟囱），铁、锰、有色、稀有金属，（锰结核的物质来源),318线4957km处：雅鲁藏布江蛇绿构造混杂岩带向北逆冲在日喀则群（K2）地层之上。,雅江西段公珠错蛇绿混杂带,安多县城桥头：蛇绿混杂岩带中的枕状玄武岩及其中大量的辉长辉绿岩墙。,日喀则市冲堆：枕状玄武岩,（1）蛇绿岩亚相,蛇绿岩的岩石组合及其判别标志,MORS型蛇绿岩和SSZ型蛇绿岩对比表,洋脊玄武岩分类的判别标志,（2）远洋沉积亚相,远洋沉积是洋壳上的沉积物，为一套覆盖于洋壳之上的硅灰泥岩系，也可为海底扩张前的深海火山沉积岩系，也有碳酸盐补偿深度之上的深海石灰岩沉积。当洋脊靠近大陆边缘时，陆源碎屑浊积岩可能直接堆积在枕状玄武岩之上。在洋壳俯冲消减的过程中，常被强烈剪切带剪切破碎，成为蛇绿混杂带的重要组成部分。岩块横径几米到几公里。是判别原扩张洋盆形成时代的最重要的标志。,仲巴东泥质硅质岩,擦蒙组中冰海杂砾岩的砾石特征,灰岩,花岗岩,砂砾岩,白云岩,洋内弧是洋内俯冲作用的产物，形成一套以岛弧拉斑玄武岩为主、少量钙碱性系列的火山弧，并产出高镁安山岩。主要为拉班玄武岩、玄武安山岩和安山岩及浅海碳酸盐岩-深海相硅泥质复理石的一套火山沉积岩组合。如金沙江结合带内竹巴龙-羊拉-贡卡一带的弧火山岩。,（3）洋内弧亚相,（4）洋岛-海山亚相,海山或洋岛的类型和成因多种多样，主要指原扩张洋盆内受热点制约，为一套洋岛拉斑玄武岩系列为主、晚期为碱性玄武岩系列的组合，并伴有碳酸盐岩（礁、滩）建造、硅泥质岩建造，无陆源沉积夹层。通常位于俯冲洋壳一侧，也可见于增生楔构造脊上（弧前构造高地）发育。洋岛-海山常被卷入俯冲增生杂岩带，会使消减带的几何形态发生剧烈变化，以至可能导致俯冲极性的变化。,西藏塔仁本,托和平错展金组洋岛火山岩地质特征,（据山西地调院魏荣珠，2005）,洋岛海山亚相鉴别标志,洋岛玄武岩与其它类型玄武岩主要特征对比表,2.陆壳残片相,在蛇绿混杂岩带中的陆壳残块，包括原弧后扩张裂离的基底残块、外来的浅水沉积岩块，也还可见从仰冲板块上逆冲过来的盖层外来体，由于它们受构造负荷下埋藏的历史和深度不一，反映出的变质程度也有差异。,（5）基底残块亚相,结合带中存在的古老的（一般为前寒武纪）、强烈变质变形的基底岩系。岩石组合主要为各类麻粒岩片麻岩、斜长角闪岩变粒岩、各类片岩、石英岩、大理岩等。变质程度差异较大，一般为绿片岩相角闪岩相，多遭受多期变质作用改造。构造变形十分复杂，受多期构造变形叠加和置换。,（6）外来岩块亚相,结合带中的外来岩块，其岩性可以是陆源碎屑岩、灰岩，也可以是弧火山岩等。,318线5014km（错拉山口）处：T3修康群 中的灰岩混杂岩块，灰岩块体中产P-T化石。,加查-郎县247.5km处：雅鲁藏布江混杂岩(Melange)蛇纹石化超基性岩中的灰岩块体。,郎县-米林县197-198km处：层状堆晶岩中的流变褶曲。,3.俯冲增生杂岩相,指弧前斜坡的增生楔，主体是俯冲带上盘刮削、拼贴的浊流沉积物，并有一些上覆板片的外来碎块，也有俯冲消减的洋壳或弧后洋盆上的海山或洋岛混杂其中，尔后在俯冲带浅部遭受强烈剪切和变质、变形，形成叠瓦状楔形体型的俯冲增生楔体系。,格尔木市南（格尔木河边）：纳赤台群（Pz1）被构造剪切成透镜体,（7）无蛇绿岩碎片浊积岩亚相,主体是俯冲带上盘刮削、拼贴的浊积岩，含零星外来岩块，但无蛇绿岩碎片。在俯冲带浅部遭受强烈剪切和变质、变形，形成叠瓦状楔形体。,（8）含有蛇绿岩碎片的浊积岩亚相,109线2853km处：纳赤台群中的辉长岩块（南昆仑消减杂岩带）,主体是俯冲带上盘被刮下来的物质移到俯冲带附近的浊积岩，并有一些上覆板片的外来碎块，也有俯冲消减的洋壳或海山或洋岛混杂其中，有较多的蛇绿岩碎片，尔后在俯冲带浅部遭受强烈剪切和变质、变形，形成叠瓦状楔形体。,在洋陆转换时期，位于结合带靠陆一侧并与前陆盆地同步发育的，以浊积岩建造为主的盆地。残余盆地往往受不规则状大陆边缘所控制，部分接点部位己转化为早期复理石前陆盆地，而部分海湾部位仍为残留洋(海)盆所占据。并发育大型海底浊积扇，沉积相序通常是盆地底部为深水相，向上变浅，充填消亡。,4.残余盆地相,5.高压-超高压变质相,洋壳/陆壳深俯冲至壳幔过渡带，或至地幔深处形成的以榴辉岩、兰片岩等为代表的高压超高压变质岩带。,羌塘榴辉岩,雅江大拐弯,(二).弧盆系大相,指位于洋陆过渡地带，由于大洋岩石圈俯冲而形成的，由一系列岛弧，弧前、弧后、弧间盆地、以及地块等组成，具有特定时空结构演化并通常构成造山带主体的大地构造相组合体。,6.弧前盆地相,位于岛弧与俯冲带间隙区内，基底一般为陆壳或过渡壳，有的是因俯冲增生而圈闭的的残留洋壳，或直接跨覆在岩浆弧和俯冲杂岩、残留洋壳之上。,具有重要的油气资源 ：萨克拉门托油田；特立里达沥青湖油田,冈底斯弧前盆地：日喀则群（K2）中的同斜倒转褶皱。,109线3595.5km处那曲盆地(J2-3)拉贡塘组浊积岩, 发育C、C+D+E、D+E序列。,岛弧上的火山沉积物或岛弧上的沉积盖层和边缘沉积物，是一套活动边缘的沉积层序，沉积物一般少有发生强烈的变质作用，沉积盖层和边缘沉积物出现逆冲构造，也可见大的位移与平缓的飞来峰，有一些推覆体延到前陆。,7.岩浆弧相,火山岩型：黄铁矿型铜床、侵入岩体型：斑岩型铜矿、矽卡型铁铜矿床 复合岛弧带：层控内生型矿床，尼雄矿床、勒青拉铜铅锌矿床、尤卡朗铅锌矿床、亚贵拉铅锌,（15）火山弧亚相,指位于洋陆过渡地带由大洋岩石圈俯冲而形成的弧形火山高地。随着岛弧演化，火山岩的平均成分逐渐向长英质和高钾方向演化，火山岩逐渐由拉斑系列为主演化为钙碱系列为主。随着岛弧进一步演化，花岗质岩开始产出并成比例增加。侧向上火山碎屑浊积岩建造发育，上覆滨浅海碎屑岩、碳酸盐岩、海陆过渡相和陆相沉积建造。,变质程度为绿片岩相低角闪岩相；变质变形构造特征，多期强烈变形作用。,根据不同环境和不同的岩浆岩组合，火山弧分成岛弧和陆缘弧两类。,堆龙德庆县：E 1-2（安山岩夹沉积岩）不整合在K2地层之上,青藏公路109线126km处：二叠系岛弧火山岩碳酸盐组合， 下部玄武岩安山岩、中部碳酸盐岩、上部煤系。,岩浆岩组合为，火山岩以安山岩（A）为主的玄武岩（B）+安山岩（A）+英安岩（D）流纹岩（R）组合；,(据Gill, 1981),A.岛弧环境的岩浆岩组合,火山岩以安山岩、英安岩和流纹岩为主的组合（少量玄武岩）；侵入岩以TTG和花岗岩为主，少量石英闪长岩、闪长岩和辉长岩。,B.陆缘弧环境的岩浆岩组合,随远离海沟，岩浆岩中在相同SiO2wt%条件下K2Owt%增加，K2O/Na2O比值增加，从SiO2K2O图上的LKCAMKCAHKCASH系列，以及从玄武岩和玄武安山岩占优势，从TTG组合-组合，被称为组成极性，它一方面指示俯冲的方向，另一方面指示地壳成熟度与厚度的不断增加。,C.与俯冲作用有关的岩浆弧的组成极性,（16）弧间裂谷盆地亚相,洋壳消减过程中弧体分裂扩张形成的裂谷盆地，充填堆积物为多源物质，具双峰式火山岩，沉积岩相时空变化大，早期浅海火山碎屑岩，常有重晶石、膏盐夹层。沉积相环境纵横变化较大，序列上浅水沉积与深水沉积相间出现互层特征。复理石沉积复盖在早期的沉积物之上，向上又被浅海陆架沉积复盖，特别是海源物质中碳酸盐岩层常点式分布，空间上呈斜列式塔状体或透镜体，常发现在盆地萎缩消亡过程，呈大小不等的块体。,（17）弧背盆地亚相,发育在岛弧系之上，为弧-弧、或弧-陆碰撞过程相伴的盆地。一般为浅海相到海陆交互相碎屑沉积物或不连续碳酸盐沉积，可见火山岩或火山碎屑岩沉积的夹层，盆地通常为不对称，较陡一侧偏向前期火山弧一侧。,109线3633+500km处（左侧2km小坡上）：班戈岛弧带上的石英质砾岩（弧背盆地）,8.深成岩浆岩（同、后碰撞、后造山）相,指洋壳沿大陆边缘俯冲，而在仰冲盘上形成的以钙碱性岩浆组合(上铺火山岩和下垫侵入岩)为主的弧形地质体，构成岛弧和岩浆弧的主体，由洋一侧到陆一侧火山岩由富纳到富钙。中酸性侵入岩往往为I型到S型。按碰撞过程可分为同碰撞、后碰撞和后造山岩浆岩。鉴于碰撞型造山带的复杂性，在弧后洋盆俯冲消减过程出现陡俯冲的状态下，则很难识别俯冲极性，发生I-S型岩浆岩在垂向上的叠置。在洋陆构造体制转换过程，大洋岩石圈因密度大，具负浮力，很难保留在大陆岩石圈之中。会聚边界上火山岛弧岩石也常被俯冲板块拖到深部而消失。岛弧若被剥蚀到根部，有巨大的花岗岩岩基呈带状分布。,(18).同碰撞岩浆杂岩亚相,曲水岩体,西藏班戈同碰撞花岗岩,指在板块碰撞过程在陆块区或大陆边缘造山带中形成的岩浆岩组合, 最常见的是以白云母（或堇青石）过铝质花岗岩/二云母花岗岩为代表的浅色花岗岩,岩石成因类型为S型花岗岩,岩石化学成分以富含SiO2、Al2O3、K2O为特征.可以有同源的同成分的火山岩。其时代都比板块碰撞的时代略晚一些（约2040Ma不等），因此对这些岩浆岩的定年研究，可以确定板块碰撞时代的上限。这类亚相的划分建议考虑区域地质背景及其演变方面的资料。碰撞期出现岩浆岩，例如青藏高原65Ma45Ma时段的林子宗火山岩和同时代的冈底斯花岗岩类。,指在碰撞以后碰撞造山作用仍然继续发展形成的岩浆岩，由于岩石圈板块或山根的拆沉，软流圈地幔物质的底侵，所以形成的岩浆岩包括幔源和壳源的两种类型：幔源岩浆侵入形成富含铁质的镁铁质超镁铁质岩浆杂岩，常含有铜镍硫化物矿床；这些晚期的花岗岩富含碱质，主要为富碱花岗岩或碱性花岗岩，其成因类型属于造山岩浆演化到晚期的A型花岗岩，以Eu强烈亏损、重稀土元素相对富集为特征。,聂拉木县,(19).后碰撞岩浆杂岩亚相,指稳定克拉通（或）地台环境发育演化阶段形成以幔源为特征的沿板内裂谷侵位的碱性岩浆岩组合。在古生代，岩石类型主要为大陆溢流玄武岩和富碱中酸性火山岩，其产状为玄武岩岩被，如峨眉山玄武岩，也可以为沉积岩系中的夹层，如塔里木陆块内部的二叠纪玄武岩和正长岩（沉积岩火山岩组合）。中生代以来在华北、塔里木和扬子等古陆及其周缘造山带中形成的喷出岩组合，岩石类型以相对富碱的基性杂岩和中酸性杂岩为主，具体包括碱性玄武岩、大陆拉斑玄武岩等。例如中国东部的大兴安岭和长江中下游白垩纪火山岩、中国东部新生代玄武岩、准噶尔侏罗纪火山岩、天山白垩纪古近纪火山岩。该组合的重要性在于，它限定一个造山作用旋回的结束。,（20）后造山岩浆杂岩亚相,中国最年轻的火山岩 （1951.5.27）,阿什库勒,(据李海兵),指发育在大陆和大洋过渡带以陆壳或过渡型地壳为基底的火山弧凹侧的边缘海盆地，通常用岛弧的裂离后的裂谷作用和弧后扩张来解释弧后盆地的成因，并以裂离的细条块与大陆主体分隔。更多的边缘海盆地具洋壳的基底，其上为硅泥质岩或沉积岩。发育的最初阶段，弧后盆地的底部陆壳拉伸变薄，随着海底扩张洋壳在盆地的底部深处就位。进一步拉张拓宽，弧后盆地即转为弧后洋盆。,9. 弧后盆地相,主要矿床类型：块状硫化物矿床；呷村型,弧后盆地亚相鉴别