复合造山作用和中国中央造山带的科学问题

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1、第37卷第1期2010年2月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．37．No．1Feb．，2010复合造山作用和中国中央造山带的科学问题杨经绥1许志琴1马昌前2吴才来1张建新1王宗起3王国灿2张宏飞2董云鹏4赖绍聪。(1．中国地质科学院地质研究所，北京100037；2．中国地质大学(武汉)，湖北武汉430074；3．中国地质科学院矿产资源研究所。北京100037；4．西北大学，陕西西安710000)提要：在全球大陆范丽内．广泛分布的造山带纪录了板块汇聚的历史和碰撞造山的过程。因此，造山带的研究一直是地球科学经久不衰的重要领域。研究表明，世界上许多造山带是

2、长期活动(>300Ma)的复合造山带，活动域的宽度可超过1000km．并具有造山前的热结构。是大陆生长的最好见证。近10年来．全球造山带的研究已摆脱传统地质学和经典板块观念的束缚．面I晦一个新的起点，即由单一造山带向复合造山带研究转轨．由造山类型、造山作用向造山动力学研究聚焦。复合造山带长期活动的原因、大陆增生机制、造山带的流变学结构和造山热对造山作用的控制等已成为当前大陆复合造山带研究的关键科学问题．复合造山动力学已成为当今地球科学前沿——大陆动力学研究的重要内容。中国中央造山带位于北中国板块与南中国板块之间．是中国大陆上一条十分醒目而又极其重要的巨型(长5

3、000km)构造带。中央造山带是经历了大致600Ma的活动历史．泥盆纪和三叠纪的两次碰撞造山以及白垩纪以来的陆内造山过程而构筑成的典型“复合造山带”．在全球复合造山带中．中国中央巨型造山带具有结构复杂性、活动长期性和非原地型．造山过程多期性以及造山带拼贴与大陆增生方式特殊性的特点．特别是世界最大规模的中央超高压变质带及其两期超高压变质作用的发现．揭示了中央造山带的形成还经历了板块汇聚边界洋壳／陆壳深俯冲至100km以上的地幔深处的两次壮观地质事件．使中央造山带成为全球造山带中最为精彩和不可多得的典型，与青藏高原一样。被国内外地学家们誉为当今中国地学研究的“瑰宝

4、”。中国中央巨型复合造山带可以作为研究复合造山过程与复合造山动力学的重大地学问题的范例，重要的核心科学问题是：中国中央巨型复合造山带的早古生代和i叠纪陆块汇聚、碰撞造山过程以及中新生代陆内造山与周缘盆地互馈：两期高压一超高压变质带的时空关系、形成条件和洋壳／陆壳的俯冲一深俯冲与折返动力学机制；揭示和探讨中国中央复合造山带的长期活动性，造山作用的多期性和叠置性，造山热结构以及复合造山过程；洋壳／陆壳深俯冲、复合造山与大陆增生理论的创新。此外．中央复合造山带的研究对于金属矿产资源的开拓、周缘中新生代盆地含油气资源的战略前景以及现今南北中国的气候、环境、人文、地理、

5、生态和灾害的制约提供新的科学依据与动力学背景。关键词：中央造山带：复合造山作用；造山动力学中图分类号：P542+．2文献标志码：A文章编号：1000-3657(2010)01-0001—11前言攀喜幸茎笑嚣器黯高鬈器；裂中国中部存在一条堪称“中国脊梁”的东西向巨北大地构造和表生地球系统的分野。型中央造山带，西起昆仑、阿尔金和祁连山，经秦中央造山带是在众多地学家长期工作和研究的岭、大别至苏鲁地区，是中国大陆一条十分醒目而又基础上确立的[1-109。中央造山带的形成经历了新元收稿日期：2009—11—16：改回日期：2009-12-02基金项目：中国地质调查局地质

6、大调查项目(1212010711816)资助。作者简介：杨经绥，男．1950年生。研究员，博士生导师，主要从事造山带蛇绿岩和超高压变质岩研究；E—mail：yangjingsui@yahoo．com．cn。2中国地质2010正再葺工U-o=u∞u鼍uM20屯GjoA曼oU蛋皇oUu舌-o△霉。勺u工2u_∞圈曾凶畚蛔器嗣K越格求餐凶架n1蝴如聪球壬_【匦1．∞芷第37卷第1期杨经绥等：复合造山作用和中国中央造山带的科学问题3古代以来的长期活动和演化历史。现有资料显示．中央造山带的北带(包括西昆仑、阿尔金山、祁连山、东昆仑山和北秦岭)为早古生代造山带．碰撞造山作

7、用结束于泥盆纪；南带(包括东昆仑南部、南秦岭、大别山和苏鲁)经历了晚古生代末一三叠纪的俯冲一碰撞过程。碰撞造山作用结束于晚三叠世一早侏罗世。中央造山带的主体是由上述两个不同时期形成的造山带拼合组成的复合造山带。在中新生代时期．复合造山带又整体不均匀隆升．经历了陆内造山作用的改造．成为今日之构造地貌景观。总的来看。中央造山带是一个长期活动和多期造山的“复合造山带”．有着复杂结构和长期活动以及多期造山作用叠加复合的中国中央造山带是研究复合造山动力学的最佳天然实验室。开展中央造山带复合造山动力学的研究．不仅对于重新认识中国大地构造的演化、古中国大陆的生长及洋一陆转换

8、、现代南北中国的表生地球系统的分野有着