陆内造山作用和造山带介绍

1陆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2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。秦岭的实际资料证明，稳定类型的地台型板内海相沉积盆地可以转变为造山带。表1大陆造山带盆－山转换的阶段及类型（2）盆－山结构类型实例盆地走向与造山带走向基本相同Ⅰ型造山带北秦岭、北祁连造山带盆地走向与造山带走向不同或相互垂直Ⅱ型造山带南秦岭、西秦岭、松潘造山带不同构造层次岩片抽拉－逆冲、推覆、滑脱在不同时期盆地沉积之上形成的造山带Ⅲ型造山带桐柏－大别山、摩天岭、中祁连、秦岭轴、西昆仑、西天山、阴山－大青山、喜马拉雅等造山带表注：一、二、三类与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型并无直接对应关系。二、古中国板块板内裂解阶段沉积盆地的特点古中国板块（或地台）经历了晚震旦世－早中奥陶世的稳定发展，大概在奥陶纪中晚世发生了板内裂解，造成华北、扬子古地块的有限分离。1、沉积盆地基底具有陆壳性质这个阶段沉积盆地的第一个特点是，其基底是陆壳性质的，其沉积物组成中缺乏具有洋壳性质的火山岩和活动类型的建造组合，而以非洋盆条件下的稳定－半稳定型沉积建造为主。秦岭造山带二郎坪群中的火山岩、“丹凤岩群”、勉略带中的火山岩，均属中新元古代的火山－侵入岩，与古生代的沉积岩实属两个不同时代、不同构造体制下的产物。以往的研究，常把含有放射虫的硅质岩作为洋盆存在的唯一证据。例如，桐柏山地区“三叠纪放射虫”、二郎坪群、“丹凤岩群”中的古生代放射虫、勉略带石炭纪放射虫的的硅质岩，就是这种认识的代表。但是，从另外的角度看，在秦岭广布的三叠纪、石炭纪地层出露区，未见放射虫硅质岩与火山岩共生，而南秦岭、西秦岭南部大范围出露的早古生代硅质岩也未把它当成洋盆，如鲁家坪组、洞河群、大贵坪组、西秦岭南部的太阳顶群、茂县群等。因此，以“丹凤群”、二郎坪群、勉略带以及桐柏地区所发现的放射虫硅质岩作为洋盆地代表是不适宜的。由于北秦岭带、勉略带含放射虫的硅质岩和浅水形成的沉积岩共生，表明它们是板内浅水盆地或非洋壳盆地中的产物。2、沉积盆地沉积物建造类型具有多样性它的第二个特点是，沉积物建造类型的多样性。这种多样性不仅表现在不同的时代，而且在同一时代中也具有不同的建造类型，反映了板内沉积盆地沉积环境的多样性和复杂性。3震旦纪早古生代稳定型建造有灯影组、水沟口组、岳家坪组、石瓮子群；半稳定型建造有鲁家坪组、洞河群、大贵坪组、梅子垭组、白龙江群、茂县群等。晚古生代稳定型建造有干江河组、公馆组、石家沟组、杨岭河组、冷水河组、南羊山组、石坪组、二台子组、二峪河组、羊山组、铁厂铺组、袁家沟组、西口组。中生代稳定型建造有三叠纪金鸡岭组等。晚古生代非稳定型建造有大红崖组、九里坪组、疙瘩寺组、牛耳川组、池沟组、桐峪寺组、武王沟组、十里墩组。中生代非稳定型建造有三叠纪的留凤关群、西康群等。松潘－甘孜褶皱造山带（不包括碧口－勉略地区）是板内非稳定型建造海相沉积盆地转变为造山带的典型代表。3、沉积盆地裂陷程度具有不一致性它的第三个特点是，沉积盆地裂陷程度的不一致性以及盆地的走向除东西向（如北秦岭）外，还有南北向，如南秦岭和西秦岭。早古生代时期，在秦岭南部，南北向沉积盆地裂陷的深度较北秦岭要大；晚古生代三叠纪时期，西秦岭裂陷的程度不仅比东秦岭强烈，而且持续的时间也要长得多。三、北、南秦岭以伸展拉张为标志的裂陷作用北秦岭乃至南秦岭，并不存在加里东期的造山运动，而是一次以伸展拉张为标志的裂陷作用。有的地质学家认为，秦岭肯定存在加里东运动，但是并没有在北秦岭地区找到加里东造山运动存在的地层学证据。只是把镇安、柞水、商南、淅川一带的相当东岗岭阶晚期或晚泥盆世石坪组（相当原古道岭组下部）与石瓮子群之间的不整合作为这次运动的证据。通过对石坪组底部沉积相的详细研究发现，该套底砾岩不属造山后期的磨拉石建造，而是伸展裂陷沉积盆地初期的粗碎屑岩建造。这在该文笔者的《边缘转换盆地的构造岩相与成矿》一书中作了详细的资料论述。此外，对南秦岭公馆地区，曹宣铎等在西秦岭对志留系与泥盆系接触关系的研究表明，二者之间的连续过渡或短暂的平行间断证明，该区并不存在加里东时期的造山运动。至于400Ma左右的年代学数据，完全可以用另外的情况加以解释。四、海相沉积盆地形成的造山带北秦岭古生代地层在豫西包括二郎坪群的非火山岩、含奥陶系生物化石的碳酸盐岩和柿树园组以及陕西境内云架山群（安坪组火山岩除外）的干江河组、月牙沟组、粉笔沟组等。它们被从北秦岭西段的草凉驿经中段的柳叶河至东段的商县大荆一带的中石炭世早二叠世，甚至延长到三叠纪的磨拉石建造不整合所覆盖。它应是秦岭古生代时期海相沉积盆地以后形成造山带的磨拉石建造。我们曾把这次形成的造山带命名为中秦岭造山带。此外，原东秦岭柞水－山阳含泥盆纪化石的北带泥盆系刘岭群（包括牛耳川组、池沟组、青石垭组、桐峪寺组）以及中带泥盆系范围所包括的震旦系陡山沱组、灯影组、下寒武统水沟口组、寒武奥陶系石瓮子群、泥盆系古道岭组、九里坪组，被具有磨拉石建造性质的上石炭统武王沟组不整合所覆盖。这也是这个阶段由海相沉积盆地转变为造山带的实例。4这次造山作用的重要表现之一，是造成华北地块在早石炭世以来的沉降和南秦岭在中石炭世的短暂隆升，以致形成了具有海陆交互相特点的四峡口组的沉积。这次造山作用主要发生在北秦岭一带。除对第一阶段盆－山转换所形成的古秦岭造山带产生某些改造外，还在该区基本结束了海相沉积的历史而进入陆相盆地发展演化的阶段。这次造山作用对南秦岭的南带，即相当原东秦岭南带泥盆系的范围并没有造成影响，以致包括早古生代、泥盆纪、石炭系、二叠纪和三叠纪在内的所有地层基本呈连续过渡的状况（个别层位存在平行不整合）,成为造山带中残留的海相盆地沉积。五、陆相造山带形成的几种情况陆相沉积盆地形成以后形成的造山带，是从80年代后期才引起对陆内造山阶段的重视。但是，对陆内造山作用及陆内造山带的认识是完全不同的。当前多数地质学家认为，陆内造山阶段只是板块构造主造山阶段及洋盆消失以后的继承性构造运动。它在本质上还是属于板块构造体制的范畴。因此，对它的论述基本是非常概略地一笔带过。近来，有的学者看到了中国岩石圈陆内造山带构造作用的广泛和强烈，也认为它是一次重要的造山作用。但是，对它的具体表现以及受何种构造体制的控制，基本上还处在摸索和初步研究阶段。中国地质学界对盆－山转换第三阶段的陆内造山运动有先驱性的研究成果。燕山运动实质上是对陆内造山作用本质认识上的概括。陈国达的地洼说、黄汲清的准地台、准地槽观点以及活化地台，都包含有这种认识的萌芽。根据我们对秦岭及中国西部造山带的研究，中国盆－山转换第三阶段的陆内造山带的形成有以下几种情况：1、陆相沉积盆地形成以后转变为造山带陆相沉积盆地形成以后转变为造山带。例如，西秦岭、东秦岭、西天山、西昆仓、阴山－大青山等，都是在中、新生代陆相沉积盆地的基础上转变为造山带的代表。塔里木、准噶尔、柴达木、鄂尔多斯和四川盆地等，都是残留陆相盆地。2、残留海相沉积盆地在陆相沉积盆地阶段转变为造山带残留海相沉积盆地在陆相沉积盆地阶段转变为造山带。东秦岭南部以往都被认为是印支期的褶皱造山带，其主要论据是在镇安西口的金鸡岭发现有海相三叠纪地层。由于该地层之上未见侏罗纪磨拉石建造与它不整合的情况，因而这次造山运动未得到地层学上的证据。中国的燕山、太行山等地区，可能都是由残留海相沉积盆地在燕山、喜马拉雅山时期所形成的造山带。3、海相沉积盆地过渡到陆相沉积盆地后再转变为造山带海相沉积盆地连续过渡到陆相沉积盆地，然后再转变为造山带。甘肃省南部碌曲玛曲、临潭地区的晚古生代三叠纪海相沉积，连续过渡到侏罗纪陆相（盆地）沉积，然后再转变为造山带。4、与原来的沉积盆地没有直接关系的造山带5桐柏大别山、北秦岭以及摩天岭地区的秦岭杂岩、桐柏－大别杂岩、碧口岩群、鱼硐子杂岩，当初并不在地表。在侏罗纪白垩纪陆相盆地沉积以后的某个时期，它们在地壳的深部由西向东抽拉逆冲推覆到中生代或晚古生代沉积盆地形成的地层的上面，从而形成（陆内）造山带。阴山大青山造山带也是属于这种类型的造山带。它们可能与原来的沉积盆地没有直接的关系。5、推覆－伸展构造和以伸展构造为标志的盆－岭系内蒙古阴山、甘肃北山在中新生代形成的大规模推覆－伸展构造和美国西部以伸展构造为标志的盆－岭系，也应是陆内造山带的典型代表。6、在抽拉构造体制作用下形成的陆内造山带秦岭乃至中国西部众多的造山带都是陆相沉积盆地形成后，在抽拉构造体制作用下形成的陆内造山带。它是把以前各个不同历史发展阶段、不同构造体制下形成的各类地质－地层体按非线性混沌动力学的组合关系拼贴、镶嵌、叠置在一起的构造综合体。不存在由北向南或由南向北的加里东、华力西或印支期等褶皱构造带拼贴、增生、迁移的情况。例如，秦岭陆内造山带阶段，是把在太古宙、古元古代陆核（或古陆块）体制下形成的太华杂岩、秦岭杂岩、佛坪杂岩、官店杂岩、较场杂岩、陡岭杂岩、鱼硐子杂岩、碑坝杂岩、大别杂岩；中、新元古代在板块体制下形成的宽坪岩群、二郎坪岩群火山岩系、“丹凤岩群”、武当岩群、红安岩群、随县岩群、“郧西岩群”、耀岭河岩群、碧口岩群、流岭岩群；在联合古陆块（或地台）体制下形成的陡山沱组、灯影组、寒武系三叠系中的海相沉积地层；在抽拉构造体制下形成的中、新生代陆相沉积地层以及与上述在各个构造体制下所形成的核变岩、各类侵入岩，特别是花岗岩等，按非线性混沌动力学的关系组合在一起的、在平面上彼此镶嵌、拼贴而在剖面上相互叠置、堆垛的复杂构造体（带）。7、造山带形成演化的“开、合”规律在盆－山相互关系研究中，常常把盆地与造山带的转换形象地总结为“开”、“合”，并作为造山带、地壳演化的普遍规律。“开、合”律以及威尔逊旋回还认为，造山带形成的位置与原来拉开或盆地初始裂开的位置基本相当，二者的走向基本相同。这种造山带该文笔者曾将其命名为Ⅰ型造山带。此外，尚有沉积盆地走向与造山带走向不一致，甚至相互垂直的Ⅱ型造山带，如东秦岭南部造山带和西秦岭造山带。前所述及的桐柏大别、北秦岭、摩天岭、北山和阴山造山带，是深层次构造岩片抽拉－逆冲推覆在中生代陆相沉积盆地之上所形成的新类型的造山带。它和早先的沉积盆地似无直接关系。这种造山带