中國地殼構造發展階段

中國地殼構造發展階段

中國地殼構造發展階段主要依據構造格局和古地理輪廓的重要變化,並以構造運動期為劃分標準。現代地質研究雖然把地殼和上地幔頂層共同組成的岩石圈看作一個整體,但據以劃分構造階段的主要事實和現象,實際上限於地殼的範圍。所以構造階段主要是指地殼構造發展的階段。

中國地殼構造發展階段

正文

構造階段的概念源於人們對地質歷史上造山運動和造山期的認識。造山期代表地殼運動的強化期,具有突發性質,因而可用以劃分構造階段。一般說來,構造大階段和構造階段基本上是全球性的。但造山期和構造期則可因大區而有不同。中國亞洲東部構造階段的特點是:①震旦紀前的晉寧運動影響普遍,地台形成及其蓋層開始的時期明確;②海西運動印支運動在很多地區不易區分。按構造階段的發展可作出構造區劃(見圖)。

中國地殼構造發展階段中國地殼構造發展階段
中國地殼構造發展的大階段包括陸核形成大階段、地台形成大階段、聯合古陸形成大階段、聯合古陸解體大階段。大階段下可分出階段。各階段發生的主要地質事件如表。

中國地殼構造發展階段中國地殼構造發展階段
陸核形成大階段 形成於28億年前的古陸核見於華北地區。西部的鄂爾多斯陸核大部為中生界蓋覆,由以麻粒岩變質相為主的岩系構成,與集寧群相當。華北東北部有薊遼陸核,組成岩系以遷西群、阜平群為代表。東南部有河淮陸核,主要構成岩系是麻粒岩和片麻岩,有時也有鎂質大理岩和石墨片岩等。
在揚子地台上,出露於黃陵背斜的崆嶺群麻粒岩有28億年的變質年齡值,所以鄂西-川中可能是古陸核。大別山群雖也有超過28億年的岩石,但無法識別由其構成的地塊。
此外,塔里木地台南部地球物理特徵與華北的陸核區相似。由於阿爾金山地區已確定有太古宙地層,所以塔南陸核可能存在。
在三個地台區,古元古界變質岩系都有廣泛分布,在華北和塔里木,太古宙地層和古元古界為似蓋層的中元古界不整合覆蓋,呂梁造山期影響普遍。揚子地台崆嶺群地球化學特徵以及下、中地殼的結構特徵與華北有明顯的差異。所以,華北地台與揚子地台在太古宙時很可能是不相連的。
地台形成大階段 這一大階段可以分為原地台形成(18億年前)和地台形成 (8億年前)兩個階段。從太古宙晚期到古元古代末,地殼的幾個圈層都經歷了重要的變化。在華北區,太古宙末期的五台群及同期的綠岩帶的發育及其後的五台期造山活動使各陸核之間初步連線。在這個尚未穩定的基礎上發育了以古元古界滹沱群為代表的原裂陷槽。滹沱群及同期地層的褶皺變質形成條帶狀的磨拉石造山沉積,並使整個華北區固結成一相對穩定的整體。這就是呂梁運動和華北原地台的形成。類似的過程見於塔里木的北緣,形成包括古元古界在內的穩定基底。揚子地台西南部在古元古代主要是島弧向西擴展使地塊增生的過程,但也有原裂陷槽的發育。
在華北和塔里木,中、新元古界是原地台上的似蓋層沉積,所以地台的形成階段主要是穩定化的過程。以華北為例,內部發育裂陷槽,南北邊緣都出現邊緣型裂陷槽,如秦嶺和白雲鄂博,特點是火山岩發育,陸殼變薄,向外過渡為洋殼。這種以拉伸為主的大陸邊緣在外側同樣可造成擠壓和洋殼俯衝,北秦嶺的新元古代向陸俯衝可為例證。揚子地台由於基底固結較差,除鄂西和滇中分別發育神農架和昆陽裂陷槽,其西北和東南邊緣則是邊緣裂陷與島弧俯衝並存,結果導致陸殼擴展增生,東南邊緣更為明顯。到新元古代,造山運動和造山沉積分布普遍,這就是晉寧運動和地台的最後形成。
看來,古元古代發育原裂陷槽,褶皺變質形成原地台,中、新元古代發育裂陷槽,進一步固結為地台,這是華北類型。古元古代原地台固結較弱,中、新元古代形成邊緣裂陷和島弧體系,這是揚子類型。
新元古代的另一特點是小型地塊大量出現。如西北的準噶爾、柴達木、西藏的羌塘,東南的武功和陳蔡,有的是晚元古代或稍晚從母體大陸分裂而出,有的原來位置不明,或曾構成更大的塊體,但作為階段的特徵,它們都是在晉寧運動期固結構成的。
聯合古陸形成大階段 這一大階段包括震旦紀至三疊紀,由加里東、海西和印支3個階段組成,但實際上海西階段與印支階段在中國、在亞洲不易區分。陸核形成、地台形成兩大階段是地表大陸地殼不斷增長的過程,但從穩定地台形成之後,各大陸塊各自作為一個整體在地表上發生相對位移和相互分合,而大陸地殼的總量可能並無大的變化。演變發展的主要過程包括了大陸邊緣的破碎、移離,邊緣海和島弧的出現,島弧外側的洋殼俯衝和邊緣海的封閉等,可稱為大陸邊緣的複雜化過程。這個過程在中國範圍內有較好的體現。
在加里東階段,華北地台主體的南北邊緣都發生了邊緣破碎和島弧發育的現象。北緣的溫都爾廟群是震旦紀至寒武紀奧陶紀的島弧組合地層,其上不整合覆蓋中、上志留統,是島弧向南疊接後的沉積,形成了狹長的加里東帶。在南側的北秦嶺,以秦嶺群為部分基底的奧陶紀島弧帶有奧陶系草灘溝群島弧沉積,內側有洋殼海底的邊緣海。奧陶紀末形成加里東疊接帶,與祁連山區的廣大加里東造山區相連。柴達木地塊可能原與阿拉善相連,新元古代張裂形成島弧帶及洋殼海,晚奧陶世至志留紀逐漸對接閉合。揚子地台與華夏地塊之間,從元古宙早古生代至少西段都是廣深海域,自奧陶紀末至志留紀,揚子地台與華夏地塊對接,形成廣大的加里東造山區。
在海西-印支階段,中國各大陸塊之間的關係比較複雜。華北地台與塔里木地台尚未連結。但他們分別與西伯利亞-蒙古地塊和哈薩克斯坦地塊逐步接近。首先,在石炭紀蒙古地塊的南緣擴展到額爾濟斯-居延一線和蘇尼特-賀根山一線。然後,在二疊紀末,塔里木地台、伊寧地塊與準噶爾-哈薩克斯坦地塊相互連結成為一體。華北地台北緣與佳木斯-松遼地塊南緣沿蘇尼特-林西一線對接。所以在中國境內,華北地台、塔里木地台與西伯利亞-蒙古地塊之間主要是海西褶皺區。
揚子地台在海西-印支階段的主要特徵是張裂作用。地台西緣松潘地塊、昌都地塊和臨滄地塊從古生代中期即脫離揚子地台向西移離,到石炭紀、二疊紀有大規模的開裂和岩流的噴溢,但仍屬於華夏植物群分布範圍。在東南邊緣和相鄰的加里東褶皺區,泥盆紀、石炭紀都形成規模不同的裂陷。湘桂地區泥盆紀碳酸鹽台地間的小型海槽,贛北樂平地區以及閩南石炭紀的裂陷槽都可作為例證。黔南、桂西發生在二疊紀的大規模裂陷,形成了右江地槽印支褶皺帶,與粵閩沿海的印支帶可能成弧形相連。海南地台屬岡瓦納大陸北部邊緣體系,也在印支期與揚子-華南地台對接。揚子地台與華北地台的接近始於志留-泥盆紀,到中、晚三疊世,海域消失,互相對接,形成印支褶皺帶,向西與巴顏喀喇和三江、滇西的廣大印支褶皺區相連。所以中國揚子地台與華北、塔里木地台之間,主要是印支褶皺區,揚子地台和羌塘地塊向北運移,使古生代的古特提斯海域閉合,其結果是歐亞古大陸主體的最終形成。
聯合古陸解體大階段 印支運動期以後,中國和亞洲的主要部分已全部固結。中國境內的主要經歷是:①青藏地區的一些地塊不斷北移到位,最後形成青藏高原;②陸內碰撞和擠壓形成大規模的逆掩推覆和不同類型的擠壓盆地;③西太平洋邊緣海-島弧體系形成沿海的一些地體拼貼和陸上的張裂型盆地。
在中國西部地區,印支運動之後,羌塘地塊之南形成新特提斯廣海。羌塘地塊與岡底斯地塊之間的海域可能範圍不廣,於侏羅紀末、白堊紀初封閉,屬於燕山構造階段;岡底斯地塊與喜馬拉雅地塊之間的海域範圍更大,於白堊紀末、第三紀初封閉,屬於喜馬拉雅構造階段(見表)。第三紀印度地塊向北向東擠壓,引起進一步的陸內碰撞,使柴達木盆地和準噶爾盆地南緣都受影響,形成山前盆地磨拉石堆積,在滇西、三江地區,直至龍門山前,也形成大規模的向東逆掩推覆和山前磨拉石堆積。

中國地殼構造發展階段中國地殼構造發展階段
在中國東部地區,印支運動之後,出現大致北北東向的新華夏盆地群。在西帶形成陝北和四川等大型內陸盆地,中帶形成松遼、江漢等裂谷盆地,在北方的興安-內蒙古和南方的閩浙沿海則發育大規模的火山噴溢和小型裂谷盆地。自晚白堊世起,張裂作用處於主導地位,與日本海和中國南海的開啟有密切的關係。
與此同時,陸內碰撞與逆掩推覆也是重要現象。揚子地台向著華北地台的陸內俯衝導致秦嶺山區大規模的向南推覆。也有向北的推覆和山前盆地的形成。這種向北的擠壓可能與科拉板塊的向北推移有關。在揚子地台的東南緣,雪峰山區和皖南贛北,也出現大規模的向西北的逆掩推覆,時代都是燕山期的。華北地台北緣陰山-燕山帶以及內蒙古地區的向南逆掩推覆也是燕山期的產物。所以,中國的構造和地勢格局的基礎主要是在燕山構造階段形成的。
在中國範圍內,既有保存較好的古老的陸核,又有最新地質時期才褶皺抬升的巨大山系和高原;既有長期穩定發展的古老地台區,又有在地質晚期才逐步拼貼的地體形成的造山帶。它們之間有消失了的洋殼海盆,也有經過分裂移離和(或)大規模擠壓、碰撞、疊覆的大陸地殼塊體。這些構造過程留下了豐富的記錄。對中國地質構造的研究,將為全球構造的研究作出重要的貢獻。
參考書目
 黃汲清等:中國大地構造基本輪廓,《地質學報》,1977,2期。
 任紀舜、姜春發等:《中國大地構造及其演化》,科學出版社,北京,1980。
 楊遵儀、程裕淇、王鴻禎:《中國地質學》,中國地質大學出版社,北京,1989。(Yang Zunyi,Cheng Yuqi and Wang Hongzhen,The Geology of China,Clarendon Press,Oxford,1986.)

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