中国地质构造..

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中国现今大地构造格局

中国地处欧亚大陆东南缘、印度板块和太平洋(菲律宾)板块交汇位置(图1),地表起伏巨大,经历了漫长的地质演化过程,是地球上地质构造最复杂的地区之一。区内青藏高原被称为世界屋脊,喜马拉雅山脉中珠穆朗玛峰全球海拔最高,同时全球海拔最低点也十分靠近中国大陆(陆上海拔最低贝加尔湖,海底海拔最低马里亚纳海沟)。中国大陆同时又受世界两大地震带(环太平洋地震带和地中海-喜马拉雅地震带)影响,地震等地质灾害频发(最近如2008年8.0级四川大地震和2010年7.2级玉树地震)。中国大陆板块内部构造变形复杂,使之成为世界著名的板内构造和大陆动力学研究的热点地区之一。另外,西北太平洋板块在东亚(以及东南亚)地区的深俯冲作用,形成了世界上最典型的沟-弧-盆(trend-arc-basin)体系,是研究火山活动、板块俯冲、中深源地震等极好的地区。因此,了解和认识现今中国大地构造格局,具有重要的意义。

图1. 中国及临区主要的构造单元(Zhao et al.,2011). 说明:彩色指示地形的起伏变化,白线指示板块边界,灰色线指示大断裂以及区内主要的构造板块边界,黑色三角指示主要的火山。相类似的图如下图(Huang and Zhao,2006)

常用术语:

临区板块:Pacific Plate 太平洋板块Philippine Sea Plate 菲律宾板块Indian Plate 印度板块Kazak Shield 哈萨克地盾West Siberia Plain 西西伯利亚平原Sino-Korean Craton 中朝板块North China Craton(NCC) 华北克拉通Yangtze (para-)Platform(Block) 扬子(准)地台(板块) Cathaysia Block 华夏板块(注:对于华夏板块的认识目前比较有争议,这里暂且以“华夏板块”称呼) 临区海洋:the Pacific (ocean) 太平洋Sea of Okhotsk 鄂霍次克海Japan Sea 日本海Bohai Bay 渤海湾Yellow Sea 黄海East China Sea 东海South China Sea 南海

平原盆地:North China (rift)Basin(HBB) 华北(裂谷)盆地(平原) Sichuan Basin 四川盆地Jungger Basin 准葛尔盆地Tarim Basin 塔里木盆地Qiadam Basin柴达木盆地Ordos Basin 鄂尔多斯盆地

山脉(系):Himalaya Mountains 喜马拉雅山Pamir 帕米尔Tian Shan 天山Kunlun Mountains 昆仑山Altay Mountains 阿尔泰山Qilian Mountains 祁连山Qinling-Dabie-Sulu Orogens 秦岭-大别-苏鲁造山带

青藏高原:Himalaya Block 喜马拉雅地块Lhasa Block 拉萨地块Qiangtang Block 羌塘地块Songpan Ganzi Fold Belt 松潘甘孜褶皱带

火山活动:Japan islands 日本诸岛Wudalianchi 五大连池Changbai Mountains 长白山Tengchong 腾冲

中国大陆主要包括三大板块/克拉通(中朝、塔里木、扬子)以及三大构造域(特提斯、古亚洲、环太平洋),这是对中国大地构造格局的总体概括。中国东部(Eastern China)

这里中国东部地区主要包括了东北地区、华北大部分地区、山东江苏部分江淮地区等。之所以将东北地区也划入中国东部考虑是因为东北及华北地区在地球物理上(上地幔结构)均受西北太平洋的俯冲影响。

图2. 东北地区主要构造单元(Li and Niu,2010)

东北地区以东北平原(松辽盆地)断陷盆地为主要特征,板内有火山活动(五大连池和长白山地区),西北为近NS走向的大兴安岭-太行山北段,属兴-蒙造山带的一部分。东北地区总体上构造运动不是十分剧烈,这里不作详述。

图3&4. 华北克拉通主要构造单元(两图分别来自Chen et al.,2009和An et al.,2009)华北克拉通(North China Craton,NCC)

华北克拉通(中朝板块中国境内部分)是世界上最古老的克拉通之一,保存有38亿年的基底岩石。NCC经过漫长的地质构造运动,分为三部分:西部鄂尔多斯地块,是一古生代-中生代盆地;中间过渡区(Trans-North China Orogen);东部华北地块,变形微弱。西部地块(West Block, WB)相对较为稳定,内有银川-河套裂谷系(Yinchuan-Hetao rift system)发育,北部阴山,南部靠近黄土高原。中部过渡区内发育NNE太行山和吕梁山,陕西-山西裂谷系以及汾渭地堑纵贯其中,东北燕山毗邻东部地块。东部华北地块(East Block)以渤海湾盆地(Bohai Bay Basin, BBB)为中心,东部NNE郯庐大断裂穿过山东,形成大别苏鲁超高压构造变质带东段,其西为鲁西隆起(uplift)。

图5. 华北克拉通主要地质构造单元(Zhai and Santosh,2011)Jiaoliao Block (JL), the Qianhuai Block (QH), the Ordos Block (OR,上图中作者表示为ER,可能是错误标记,作者注), the Jining Block (JN), the Xuchang Block (XCH), the Xuhuai Block (XH) and the Alashan Block (ALS)。

大量研究表明,NCC内各地块在地球化学、岩石学、地球物理等方面具有较大的差差异,其中近年来最关注的热点问题是NCC岩石圈的演化,尤其是东部克拉通(有时华北克拉通NCC这一称呼也专指东部地块,西部称为鄂尔多斯地块(盆地))岩石圈减薄特别明显,从古生代时的~200km减少到目前的大约80km,而且目前的厚度也远比中生代时减薄很多。关于NCC岩石圈减薄机制,有众多的模型,其中较为流行的两种模型分别是拆沉作用(delamination)和热机械-化学侵蚀(thermomechanic and chemical erosion);另外关于岩石圈减薄的时间和幅度,也具有较大的时空差异性,难于达成一致的认识。

华南地区(South China)

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