万区调马鬃山幅研究进展市公开课一等奖省赛课获奖课件

1∶25万马鬃山幅区调主要研究进展龚全胜主讲万区调马鬃山幅研究进展第1页一、项目来源、目及任务二、北山造山带地层研究进展三、造山带岩浆岩调研四、北山造山带构造调查内容提要万区调马鬃山幅研究进展第2页一、项目来源、目及任务1996年，原地矿部地质调查局决定实施“第二代填图计划”，即在全国选择不同地质地理景观区，开展1∶25万区域地质调查（试点）和1∶25万填图方法研究。目旨在通过项目实施：更新换代地质图；中比例尺填图与国际接轨；提高基础地质研究程度，为在全国推广提供示范和指南。第一轮1∶25万区调试点图幅，在全国共布署9幅，其中造山带6幅，城市地域1幅，陆相红盆地域1幅，浅覆盖区1幅。造山带地域试点图幅分布在甘肃、新疆、青海、四川和云南等经典造山带地域。万区调马鬃山幅研究进展第3页其主要任务是：以当代国际先进理论为指导，利用高新技术和新方法，研究造山带各结构单元各岩类物质组成和序列，合理划分各岩类，尤其是非史密斯地层区填图单位，科学地制订填图路线，着重表现造山带组成、结构、形成、演化及其大地结构基本特点，侧重造山带非史密斯地层、蛇绿岩、复理石、磨拉石、岩浆岩及造山带结构结构调研，揭示造山过程及造山带演化动力学背景。尤其强调：新一代1∶25万地质图要具中国特色；突出发挥主观能动性，重视理论创新；系统总结填图方法体系；以科研带生产，填图与研究相结合，产学研相结合；重视利用新理论、新技术和新方法。万区调马鬃山幅研究进展第4页万区调马鬃山幅研究进展第5页二、北山造山带地层研究进展关于非史密斯地层概念、分类与研究方法（1）.概念①.全部无序和部分无序；②.混杂岩发育；③.不符合经典地层学定律（层序叠加律、原始连续律、原始水平律、化石层序律、瓦尔特相律）。（2）.特点①.造山带演化不一样阶段、不一样大地结构相地层体无序叠置；②.不一样沉积古地理地层体无序叠置；③.以半深海—深海相沉积建造为主体；④.不一样结构层次地层体无序叠置；万区调马鬃山幅研究进展第6页⑤.不一样沉积环境生物群混杂；⑥.前造山带阶段多岛洋格局；⑦.不一样造山带阶段结构混杂，即不一样起源、不一样时代、不一样变形变质程度地层体，以结构岩片形式相互拼贴，原始层序严重破坏；⑧.各类混杂岩发育；⑨.不一样程度变质岩、海相火山岩发育，岩浆侵入活动强烈。（3）.分类分为四大类——沉积混杂岩、结构混杂岩、形变混杂岩和复合混杂岩。（4）.研究方法结构岩片四维裂拼复原法（时态、相态、位态、变质变形历程）。万区调马鬃山幅研究进展第7页

研究进展（1）.关于造山带基底新认识①.敦煌岩群：分布广泛，中深变质岩系，原1∶20万所划“O～S”地层主体；同位素年纪介于17～22亿年之间，地质年代为古元古代，部分地域包含太古宙。②.太古宙：区内太古宙变质地体为新发觉“盐池东角闪岩”，呈穹隆产出，相当于花岗—绿岩带上部岩系，为一套双模式火山岩建造，Sm—Nd等时线年纪为2839Ma。区域上大口子、四十里井（Rb—Sr、Sm—Nd，29亿）、红柳峡（Sm—Nd，34亿）等地也有分布。万区调马鬃山幅研究进展第8页③.关于长城系研究表明，古硐井群与铅炉子沟群属同期异相沉积，并非上下关系。区域上，北山南带铅炉子沟群之下一套以片岩为主变质岩系，应划归前长城系，古硐井群变质程度极低（千枚岩级）。或者深入修订为铅炉子沟群代表不整合覆于敦煌岩群之上一套中基性火山岩组合，区域上可相变为古硐井群。（2）.北山早古生代主岛弧区地层序列①.原1∶20万区调资料：由勒巴泉群（S1）、柳园组（C）和公婆泉群（S2—3）组成。万区调马鬃山幅研究进展第9页②.经过精细填图解剖，现对勒巴泉群和柳园组解体，新叠置序列为：

公婆泉群（S2—3）窑洞努如岩组（O2—3）疑源类（Rb—Sr，441Ma）震旦—寒武系（未命名）疑源类（Sm—Nd，868±30Ma）长城纪古硐井群敦煌岩群（AnCh）（Sm—Nd，1981±116Ma）断裂断裂剥离断层断裂万区调马鬃山幅研究进展第10页（3）.造山带岩石地层调查层序地层研究：建立了5个三级超层序，每个层序由陆棚盆地→环潮汐带演化，分别代表了一个向上变浅旋回。①.早古生代被动陆缘区新进展震旦纪洗肠井群事件地层调查：包含冰成岩堆积事件（三次冰川活动期）；重力流沉积事件（钙屑浊积岩、陆缘碎屑浊积岩、块状重力流、滑混岩）；火山喷发事件（双模式火山岩组合，伴随火山喷发沉积、火山碎屑沉积岩、辉绿岩床）；缺氧还原沉积事件（欠赔偿饥饿沉积、含P、V、Mn黑色岩系）。在破城山地域首次发觉震旦纪洗肠井群万区调马鬃山幅研究进展第11页

关于寒武～奥陶系建立了寒武～奥陶纪岩石地层和年代地层格架；查明西双鹰山组向西超覆于洗肠井群之上，双鹰山组与西双鹰山组，分别代表两个海侵—海退旋回层序。在双鹰山—大豁落山一带，锡林柯博组似整合于西双鹰山组之上；罗雅楚山组仅出露于砂井—破城山一带，为一套低水位期重力流沉积；白云山组代表了一套快速海退序列，结构沉积体系域为前陆斜坡扇三角洲体系，具向上变粗变浅充填序列，斜坡扇与冲积扇交替幕式演化。表明北山地层区中奥陶世末存在一次造山过程，造成洋盆萎缩和软碰撞。白云山组则代表了初始造山阶段前陆盆地复理石沉积。被动陆缘沉积盆地，从陆向海依次为边缘裂陷槽→静海海盆→大陆坡→深海盆地。万区调马鬃山幅研究进展第12页万区调马鬃山幅研究进展第13页万区调马鬃山幅研究进展第14页万区调马鬃山幅研究进展第15页②.晚古生代岩石地层继承性前陆盆地（红山井灰岩

P1hs）经典陆表滨浅海沉积，向上变厚变浅旋回性层序；沉积层序研究取得了丰富实际资料：河流沉积层序：普通为河道—沙坝（沙滩）—洪泛平原；浪控滨海沉积层序（海滩沉积层序）：无障壁开阔滨海区砾石阶地环境，发育完整风暴岩层序；开阔台地沉积层序；进积型海滩沉积层序：潮下带—潮间带—潮上带交替出现；潮控滨海沉积层序：见经典B—C层序；浪控陆架风暴沉积层序：陆架泥—风暴沙—风暴介壳堆积；沉积层序显示，具似克拉通盆地沉积特征，可建立3个海侵—海退层序。万区调马鬃山幅研究进展第16页弧后前陆盆地（黄丘泉砂岩

P1hq，红岩井组

P2h）海陆交相互复理石—磨拉石沉积组合；向上变粗、变厚、变浅充填序列；沉积体系研究取得新认识、新进展：

红岩井地域：扇三角洲沉积，由前扇三角洲→扇三角洲前缘→扇三角洲平原；

马鬃山煤窑：进积型深海—次深海浊积扇层序，由外扇低密度浊流→中扇叠复扇舌（浊积岩）→内扇（冲积扇）充填物组成；沉积盆地环境演化：红岩井地域：冲积扇→滨岸→吉尔伯特型扇三角洲→陆棚扇三角洲；马鬃山煤窑：深海→次深海大陆坡→冲积扇平原。万区调马鬃山幅研究进展第17页万区调马鬃山幅研究进展第18页万区调马鬃山幅研究进展第19页③.红柳园裂谷盆地早古生代岩石地层：包含花牛山群（OH）、白云山组（O3b）和小草湖岩组（S）；小草湖岩组：由一套双峰式火山岩组成；玄武岩属经典大陆裂谷玄武岩，Rb—Sr等时线417±19Ma。晚古生代岩石地层：泥盆系：为海陆交相互断陷火山磨拉石建造；从三个井组→墩墩山群，沉积盆地经历了伸展断陷期→收缩萎缩期→闭合期后大量陆相火山喷发演化；红柳园组（C1h）：层序由潮下高能带→台缘斜坡扇→盆底扇组成，显示向上变深充填模式；沉积组合：碳酸盐岩—重力流（滑混岩）—火山岩；万区调马鬃山幅研究进展第20页万区调马鬃山幅研究进展第21页石板山组（C2s）：沉积组合：碳酸盐岩—碎屑岩；沉积环境：滨岸浅海陆棚沉积→陆坡型强制海退期扇三角洲沉积；组成完整海侵—海退旋回；二叠系（Ps、Pj、Pf）：完整裂谷演化旋回；从早到晚，由滨岸→浅海→深海海陆交相互；沉积相模式：由滨岸（临滨、前滨）→陆架过渡相→斜坡扇→盆底扇→深海玄武岩河流相、扇三角洲。回返回返万区调马鬃山幅研究进展第22页三、造山带岩浆岩调研花岗岩类深成岩体划分研究按同源性、变质变形程度划分为四类侵入岩：同源有序型异源混合型结构混杂型变质混杂型同源性同源异源多源（？）多源（？）与围岩边界清楚渐变过渡构造接触渐变过渡演化关系有序总体有序局部无序总体无序变质变形无或弱断裂或韧性变形区域动力变质韧性变形区域热流变质填图方法体系岩石谱系？花岗质混杂岩构造岩片结构—岩石法万区调马鬃山幅研究进展第23页万区调马鬃山幅研究进展第24页①.异源混合型花岗岩

最少两种或两种以上不一样源区岩浆同时生成，并在岩浆房或上升过程中发生了岩浆混合作用；参加浆混作用岩浆成份差异较大；中酸性岩体中存在大量形态各异、大小不等辉长质—闪长质包体；包体与寄主岩相互包裹，齿状边界或渐变过渡；矿物斑晶熔蚀、长石牌号差异较大、石英与长石被暗色矿物包裹等；同位素示踪、地球化学组成上，具多源性和岩浆混合证据。万区调马鬃山幅研究进展第25页万区调马鬃山幅研究进展第26页万区调马鬃山幅研究进展第27页万区调马鬃山幅研究进展第28页万区调马鬃山幅研究进展第29页②.结构混杂型花岗岩

岩石呈狭长带状展布，多分布于板块边界或主剪切带上；各岩石单元之间、岩体与围岩之间均为结构岩片接触关系；岩石成份范围宽、无一定演化关系，序列难恢复；普遍发育透入性叠加韧性剪切变形；经历同结构区域低温动力变质作用；系不一样起源、不一样结构层次、不一样空间、不一样时间形成深成岩体，经过结构搬运和混杂变形结构岩片堆垛体。万区调马鬃山幅研究进展第30页万区调马鬃山幅研究进展第31页万区调马鬃山幅研究进展第32页北山蛇绿岩调查研究①.蛇绿岩研究及动力学意义蛇绿岩层序

1972年，彭罗斯会议确定：⑴.具变形结构变质橄榄岩；⑵.超镁铁—镁铁质岩石；⑶.席状基性岩墙和枕状熔岩；⑷.深海沉积；——蛇绿岩层序。蛇绿岩动力学信息板块或大型地体活动边界标志；壳幔交换过程真实统计；扩张洋脊下部地幔深部过程；部分熔融与岩浆作用过程；上地幔流变学信息；洋脊扩张方向、速率、时限和结构环境；上地幔成矿作用。万区调马鬃山幅研究进展第33页蛇绿岩研究现实状况层序不完整，多被结构肢解；古大洋岩石圈碎片；多成因结构环境，形成于扩张背景（除洋脊外，有弧后盆地、边缘海、裂谷脊等）；蛇绿杂岩体各岩石单元之间亲缘关系不清。蛇绿岩研究方向蛇绿岩多样性研究（岩石组合、岩浆演化、源区组成、结构环境、侵位机制等）；蛇绿岩与地幔过程研究；蛇绿岩成因与部分熔融研究；前寒武纪蛇绿岩研究；蛇绿岩含矿性研究；蛇绿岩与板块运动学及动力学研究；蛇绿岩研究与国际对比。万区调马鬃山幅研究进展第34页②.北山造山带蛇绿岩总体特征

前人研究确定有五条蛇绿结构混杂岩带：花牛山蛇绿岩带陆内裂谷

洗肠井—红柳河蛇绿岩弧

后

盆

地野马街蛇绿岩带有限小洋盆小黄山蛇绿岩带俯冲消减带红石山蛇绿岩带俯冲消减带洗肠井—红柳河蛇绿岩岩石组合：蛇纹岩、变质橄榄岩、辉橄岩、辉石岩、辉长岩、基性岩墙、大洋斜长花岗岩、枕状熔岩，放射虫硅质岩；万区调马鬃山幅研究进展第35页总体特征：层序不完整，结构肢解；区域延伸：从东到西，洗肠井、牛圈子、红柳河、库米什；沉积体系域时空配位：从下到上大陆基底→大陆架浅海沉积→陆坡～盆底扇浊流沉积→蛇绿杂岩→深海沉积物；板块结构体制：

沟（小黄山）——弧（主岛弧）——盆（弧后）体系；时代具穿时性：

洗肠井（Z—O2）→牛圈子（O）→红柳河（S）→库米什（D）；侵位机制：俯冲碰撞

剪切式合拢软碰撞万区调马鬃山幅研究进展第36页野马街—马鬃山蛇绿岩岩石组合：蛇纹混杂岩、辉橄岩、镁铁质堆积岩、层状～块状辉长岩、辉长岩、基性岩墙杂岩、变质玄武岩、次深海沉积岩；总体特征：层序不完整，结构破坏肢解，被同造山花岗质混杂岩焊接拼贴；区域延伸：马鬃山～野马街一带，不连续；沉积体系域时空配位：上部为块状基性熔岩、浊积岩、重力流、次深海硅泥质沉积物；下部被花岗混杂岩焊接形成时代：疑源类，玄武岩Sm—Nd等时线868±30Ma；变质闪长岩558±27Ma，确定为震旦—寒武纪。板块结构体制：与弧后盆地组成三叉裂谷系，为裂谷遗弃一臂；形成环境：初始夭折裂谷——有限小洋盆；侵位机制：造山带基底折返，仰冲。万区调马鬃山幅研究进展第37页四、北山造山带结构调查北山造山带基本特征北山——马鬃山地域位于塔里木板块东北缘，处于塔里木—中朝与哈萨克斯坦、西伯利亚板块交汇部位，古生代多旋回造山带是连接各大板块纽带。北山造山带经历了多期次、多阶段板块裂解——俯冲——碰撞——拼合复杂地质演化过程，具多旋回复合造山特点。前造山阶段多岛洋格局，俯冲造山阶段沟—弧—盆—裂谷体系及其软碰撞，主造山期多旋回俯冲碰撞、斜向敛合、结构迁移，造山期后造山带侧向挤出、结构逃逸、“A”型俯冲、伸展断陷等等。万区调马鬃山幅研究进展第38页结构单元划分建立结构单元依据地层分区，主要结构岩浆带时空分布，主造山期大地结构相及区域性深大断裂、韧性变形带特点，蛇绿结构混杂岩带时空分布。结构单元划分——自南向北依次为：石板墩前陆基底；红柳园古生代裂谷；双鹰山早古生代被动陆缘；红柳河早古生代弧后盆地；马鬃山早古生代岩浆弧；白山晚古生代岩浆弧；雀儿山古生代岩浆弧。万区调马鬃山幅研究进展第39页古板块重建古地磁资料表明，塔里木板块在早古生代早期处于10°～20°S，其沉积建造、结构岩相古地理环境与华北板块西南缘相同，并以秦祁洋与华北板块相望，属于“原特提斯结构域”，类似现今西太平洋结构域格局。晚奥陶世开始，塔里木板块跨越赤道并快速北移，于志留～泥盆纪与北山陆块群拼接。万区调马鬃山幅研究进展第40页塔里木大陆裂解始于震旦纪，主扩张洋盆为小黄山洋盆，马鬃山有限小洋盆和洗肠井—红柳河弧后盆地组成三叉裂谷系统。散布其中勒巴泉、旱山、北山北带微陆块群，表明北山地域早古生代为经典多岛洋格局。早古生代板块结构体制为沟—弧—盆—裂谷体系；晚古生代则为陆缘弧—沟系，两列主岛弧分别为公婆泉岩浆弧及白山岩浆弧。北山地域自泥盆纪开始转化为古亚洲洋结构域演化体系。万区调马鬃山幅研究进展第41页万区调马鬃山幅研究进展第42页造山统计与造山过程软碰撞：碰撞不造山，粘连不焊合，造陆过程；马鬃山有限小洋盆火山—沉积建造，上部出现滨浅海沉积及含花岗岩砾石粗碎屑建造，表明在寒武纪末存在一次软碰撞。白云山组（O3b）为一套具前陆性质扇三角洲沉积，表明在中奥陶世末存在一次造山过程（软碰撞）。万区调马鬃山幅研究进展第43页碰撞造山：形成山脉（链）过程；墩墩山泥盆纪为前陆盆地海陆交相互磨拉石建造，代表了加里东期弧—陆碰撞造山运动；红岩井二叠纪弧后前陆盆地及马鬃山煤窑二叠纪再生前陆盆地复理石—磨拉石建造，则代表了华力西期陆—增生弧碰撞造山运动。万区调马鬃山幅研究进展第44页万区调马鬃山幅研究进展第45页造山带结构特点与结构样式.结构特点——北山造山带具三带结构造山带中心为变质核杂岩带：由前震旦系变质岩系组成，其上叠加早古生代岩浆弧；南亚带为加里东期复合造山带北亚带为华力西期造山亚带.构造样式①.改造伸展变质核杂岩结构：白湖南变质核杂岩结构；勒巴泉变质核杂岩；万区调马鬃山幅研究进展第46页万区调马鬃山幅研究进展第47页②.逆冲推覆结构

多旋回造山造成自被动陆缘区向岩浆弧一侧形成一系列逆冲褶皱带，依次为：前陆褶皱冲断带→弧后逆冲推覆带→岩浆弧褶皱冲断带

前陆褶皱冲断带自缝合带向外，依次结构推覆：陆隆→陆坡推覆体→陆架推覆体→大陆基底推覆体③.大型韧性剪切（变形）带红柳园裂谷带边缘左行韧性剪切带；野马街—马鬃山左行韧性剪切带；双井子—龙蛇头左行走滑韧性剪切带；坡城山走滑韧性剪切带；