地学前缘EARTH SCIENCE FRONTIERS1999年 第6卷 第3期 No.3 Vol.6 1999

软碰撞、叠覆造山和多旋回缝合作用

任纪舜 牛宝贵 刘志刚

摘 要 软碰撞是指陆块间,主要是微陆块间的弱碰撞。软碰撞后,陆块间尚未焊合,处于“联而不合”的状态。在新的构造阶段,这些陆块间又可再一次挤压和地壳缩短,发生大陆壳的消减造山作用,使一个大陆的大陆壳叠覆在另一个大陆的大陆壳之上,这就是陆陆叠覆造山作用。东亚诸陆块在古生代软碰撞后,曾长期处于“联而不合”的状态,只有再经过华力西、印支、燕山多旋回的陆陆叠覆和走滑挤压造山作用之后,它们才在动力学上最终焊合为一体,即经历了多旋回的缝合作用才合为一体。
关键词 软碰撞 叠覆造山 多旋回缝合作用
CLC P542

SOFT COLLISIONSUPERPOSITION OROGENY AND POLYCYCLIC SUTURING

Ren Jishun  Niu Baogui  Liu Zhigang
(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing,10 0037)

Abstract Microcontinents that constitute the present East Asian continent were part of th e interchange tectonic domain between Gondwana and Siberia (Laurasia) in the geo logical past. In Palaeozoic Era these small masses were mostly loca ted to the south of the palaeo-Asian ocean,belonging to the structurally compl icated northern margin of Gondwana; in Mesozoic Era they were mainly situated to the north of the Tethys,belonging to the structurally complicated southern mar gin of the palaeo-Asian continent (eastern Laurasia). In the course of the clos ure of the palaeo-Asian ocean the orogeny that happened there was not been a vi olent collision orogeny between the Gondwana and the Siberia continents proper b ut a slight or,say,soft collision between the microcontinents on their complic ated margins. Generally speaking,when microcontinents or small masses collid e with each other,the orogeny is usually slight because of lesser kinetic energ y. The tectonomagmatic activity is mainly restricted to the overthrusting contin ental crust,and the underthrusting one is only affected slightly. After collisi on,the oceanic basin disappears, but sea water does not definitely withdraw and mountains do not necessarily co me into being,leading to such collision that calls forth no response of mounta in building. Thus,the microcontinents,though being connected, are not to be j ointed into a single continent in dynamic respect,that is to say,they are in a state of "connection rather than integration". These non-united microcontinen ts may be subjected to another orogeny in a new tectonic cycle and new geodynami c conditions. The continental block lying in a low position will be again underthrust beneath the high mass,resulting in the subduction orogeny of continental crust,i.e.,the s uperposition of the margin of one continent upon that of another,which is calle d continental superposition orogeny. The continental masses can be geodynamical ly welded as a whole only after long-term and polycyclic continent-continent s uperposition or,say,polycyclic suturing. The welding process between the Sino -Korean block and the Yangtze block,which was accomplished not only by th e Caledonian collisional orogeny,but also by the Variscan,Indosinian and Yansh anian polycyclic superposition orogeny as well as the strike-slip-compressiona l orogeny,is an example of soft collision and polycyclic suturing.
Key words soft collision,superposition orogeny,polycyclic sut uring

  20世纪80年代,在进一步调查研究了中国东部地质之后,笔者指出,中国东部诸陆块间曾经历了长期的、多旋回的缝合过程,经历了由联而不合的碰撞—连接(碰接)到完全焊合为一体的聚合过程。中国东部的造山带并不是简单的碰撞造山带,而是多旋回复合造山带[1]。在比较研究了中国与欧洲、北美的大地构造之后,笔者把巨型陆块间的强烈碰撞称之为硬碰撞,把微陆块间的微弱碰撞称为软碰撞[2~5]。最近,随着1:500万中国及邻区大地构造图的出版,我们对微陆块的软碰撞和多旋回缝合作用又作了进一步的研究,现报道如下,敬希读者指正。

1 微陆和巨型大陆

  中国所在的东亚大陆并不是以一个巨型前寒武纪克拉通为主体(如北美大陆以北美克拉通为其主体,欧洲大陆以俄罗斯(或东欧)克拉通为其主体)形成的单一大陆,而是由众多微陆和造山带组合而成的复合大陆。这些微陆以中朝、扬子、塔里木三个小克拉通面积最大,具有前震旦纪基底和发育良好的沉积盖层。中朝克拉通的面积大约是俄罗斯克拉通的1/5,北美克拉通的1/12.5;扬子克拉通大约是俄罗斯克拉通的1/7,北美克拉通的1/20。这些小克拉通,既具有克拉通的基本结构和特征, 又有较大的构造活动性,所以黄汲清称为准地台。其它大量微陆,如图瓦-蒙古、中蒙古-额尔古纳、巴尔喀什-伊犁、准噶尔、布列亚-佳木斯、阿尔金、中祁连、若尔盖、中咱、羌塘、拉萨、中缅马苏等陆块,则均已较强烈地卷入显生宙的造山带,并成为其不可分割的一部分(图1)。

                图1 东亚主要构造单位图
            Fig.1 MajortectonicunitsofEastAsia
  图例:Ⅰ-前寒武纪形成和再循环的大陆壳:1-西伯利亚陆块;2-亲西伯利亚陆块群;3-冈瓦纳陆块;4-亲冈瓦纳陆块群;5-古中华陆块群。Ⅱ-显生宙形成和再循环的大陆壳:(1)古亚洲造山区:6-萨彦-额尔古纳萨拉伊尔(兴凯)造山系;7-天山-兴安华力西造山系;8-乌拉尔-南天山华力西造山系;9-昆仑-祁连-秦岭加里东-华力西造山系。(2)特提斯造山区:10-北特提斯印支-燕山造山系;11-南特提斯喜马拉雅造山系。(3)环太平洋造山区:12-亚洲东缘燕山造山系及西太平洋晚喜马拉雅岛弧系;13-造山系界线
  强烈卷入造山带中的微陆块编号(1~53):(1)亲西伯利亚陆块群:1-巴尔古津;2-雅布洛诺夫;3-图瓦-蒙古;4-艾拉格;5-中蒙古-额尔古纳。(2)古中华陆块群:6-卡拉库姆;7-克孜勒库姆;8-科克切塔夫;9-伊塞克;10-巴尔喀什-伊犁;11-准噶尔;12-吐鲁番;13-达里甘嘎;14-扎兰屯;15-鄂伦春;16-结雅;17-敦煌;18-星星峡;19-旱山;20-雅干;21-托托尚;22-锡林浩特;23-松花江;24-布列亚-佳木斯;25-兴凯;26-西昆仑中央;27-甜水海;28-阿尔金;29-金水口;30-冷湖;31-欧龙布鲁克;32-中祁连;33-东秦岭中央;34-武当;35-大别;36-苏胶;37-京畿;38-昌都;39-若尔盖;40-中咱;41-普洱;42-印支-南海;43-云开;44-浙闽;45-岭南;46-飞马 单;47-北上山。(3)亲冈瓦纳陆块群:48-巴达赫尚;49-羌塘;50-中缅马苏;51-拉萨;52-喜马拉雅;53-黑濑川

  按构造属性和发育历史,我们将组成东亚大陆的微陆分为三个陆块群,即亲西伯利亚陆块群、亲冈瓦纳陆块群和古中华陆块群。
  如果设想对东亚大陆作古构造、古地理复原,将众多微陆之间原有的海洋盆地或现存的造山带(又称褶皱带)展开,我们立刻就会意识到:这些微陆只不过是散布于浩瀚海洋中星罗棋布的岛屿和海底高原,而北美克拉通、西伯利亚克拉通、俄罗斯克拉通以及更大的冈瓦纳大陆则是被海洋环绕或被浅海覆盖的大型或巨型大陆。从全球范围看,组成东亚大陆的这些微陆是位于冈瓦纳巨型大陆与西伯利亚大陆(或西伯利亚-北美巨型大陆)之间的转换构造域。古生代阶段,它们大多位于古亚洲洋之南,属冈瓦纳大陆结构复杂的北部边缘;中生代阶段,它们大多又位于特提斯之北,属古亚洲(劳亚大陆东部)大陆结构复杂的南部边缘。古亚洲洋消失后,中国及邻区的华力西碰撞造山作用,并不是冈瓦纳与西伯利亚(或西伯利亚-北美)两个巨型大陆主体间的直接的硬碰撞造山,而是两个大陆的复杂大陆边缘的软碰撞造山[6]

2 软碰撞和硬碰撞

  碰撞造山作用被认为是大陆构造研究的主题之一。根据E(动能)=1/2 m.v2(m,质量;v,速度),由于陆块的运动速度(v)一般只有几cm/a,因此,动能(E)就主要决定于陆块质量(m)的大小。这样,微陆块之间的碰撞强度就比巨型大陆间之碰撞强度弱得多。为了把它们区别开来,我们把微陆间的弱碰撞称为软碰撞,而把巨型大陆间的强碰撞称为硬碰撞。
  碰撞造山带按其演化历史和动力作用过程可分为两大阶段:大洋壳俯冲过程中的大洋壳消减造山作用阶段;洋盆消失后,大陆壳消减过程中的陆陆碰撞造山作用阶段。大洋壳消减造山作用,反映逆冲的大陆壳与下插的大洋壳之间的相互作用,在大陆边缘形成增生棱柱体,或称增生楔,并常伴有岛弧或大陆边缘钙碱性火山喷发和岩浆侵入,岩浆中常含有一定的幔源物质。陆陆碰撞造山作用,反映洋盆消失后,下插的大陆壳与逆冲的大陆壳之间的相互作用。这时,具多层结构的大陆壳沿壳内低速层发生多层次拆离。深层的拆离,在表层首先引起大陆边缘沉积层的强烈褶皱,接着发生逆掩断层和推覆构造(纳布),最后是深部重熔地壳物质上涌,形成花岗岩侵入和火山喷发,以及随后的山脉大幅度隆起和地壳伸展(后造山伸展)。因此,在造山带中,造山作用构造热事件的顺序一般是:碰撞前,大洋壳消减,大陆边缘沉积物褶皱逆掩,常伴有区域动热变质作用和岛弧或大陆边缘岩浆活动;碰撞期间,大陆边缘沉积物遭受进一步的褶皱逆掩,伴有区域动热变质作用,壳源花岗岩侵入,有时伴有火山喷发;碰撞后,山脉隆升和造山后伸展,碱性花岗岩侵入,形成山前和山间盆地。
  在硬碰撞造山作用过程中,碰撞缝合带两侧,即逆冲的和下插的大陆块都经受强烈的构造岩浆作用,产生大规模的逆掩断层、推覆构造、大规模的壳源岩浆活动以及区域动热变质作用。造山带各单元之间往往形成复杂的交错、超越和叠置关系,使造山带中各单元的相互位置发生重大变化。在西北欧斯堪的那维亚加里东造山带和南欧阿尔卑斯造山带,这些特征都表现得十分清楚[7]。强烈的构造岩浆作用之后,海水退去,山脉大幅度隆升,形成同造山的磨拉斯和前陆盆地。南亚喜马拉雅造山带南侧的西瓦里克前陆盆地,南欧阿尔卑斯造山带北侧的前陆盆地,都是典型的实例。在软碰撞造山作用过程中,构造岩浆作用主要限于逆冲的大陆块一侧,下插的大陆块一侧则只经受轻微的影响。所以,一般并不产生大规模的逆掩断层、推覆构造以及大规模壳源岩浆作用;造山带各单元之间的相对位置并不发生重大改变;陆陆软碰撞后,洋盆消失了,但海水并不一定退出,山脉也不一定升起,发生所谓碰撞不成山的现象,缺乏磨拉斯沉积(表1)。秦岭大别造山带加里东陆陆软碰撞造山作用就是一个实例。加里东陆陆碰撞造山作用之后,海水曾一度从秦岭大别大部分地区退出,但不久随着华力西裂陷旋回的开始,秦岭大别地区又被海水淹覆,造成泥盆纪地层与下伏地层之间明显的超覆关系。所以,泥盆系刘岭群及其同时代的沉积并不是加里东造山作用过程中的同造山期的前陆盆地的产物,而是华力西裂陷阶段的沉积,它与其下伏的经受加里东造山作用的岩层或岩体之间,有一个清楚的不整合或假整合面分隔。而典型的同造山期的前陆盆地复理石和磨拉斯沉积之间一般都是连续沉积的,沉积序列是下部细上部粗,复理石向上往往是逐渐过渡为磨拉斯。阿尔卑斯前陆盆地的第三系-第四系沉积物是这样,喜马拉雅前陆盆地的沉积物也是这样[8,9]。在天山-兴安造山系,华力西陆陆软碰撞造山作用之后,海水也未立即离去。在西段,天山-准噶尔地区,有巨厚的二叠纪-三叠纪海相陆相沉积;在东段,北山-内蒙古-吉林一带,则形成一个裂陷槽,一个奠基在不同构造单元之上的新的构造活动带。

表1 硬碰撞单旋回缝合与软碰撞多旋回缝合对比简表
Table1 Acomparison between single cyclic suturing of hard collision and polycyclic suturing of soft collision

序号 硬碰撞单旋回缝合 软碰撞多旋回缝合
1 巨型陆块间之碰撞 微陆之间的碰撞
2 动能(E)十分巨大,造山作用十分剧烈 动能(E)小,造山作用不剧烈
3 影响地球圈层深度大,范围广 影响地球圈层深度小,范围不大
4 区域性甚至全球性动力学体系和构造格局发生重大改组或重建 区域性和全球性动力学体系和构造格局不发生重大改变或重建
5 有大规模逆掩断层、推覆构造以及大规模壳源岩浆活动 碰撞时并不立即出现,而是在最终焊合阶段才出现大规模的逆掩断层,推覆构造和大规模壳源岩浆活动
6 造山带各单元间形成复杂的交错关系,相互位置发生重大改变 造山带各单元的相互位置没有重大改变
7 海水退出,山脉大幅度隆升,形成巨厚磨拉斯沉积和前陆盆地 海水不一定退出,山脉并不大幅度隆起,缺乏重要磨拉斯沉积和前陆盆地
8 碰撞后,两陆在动力学上即焊合为一个整体 碰撞后,两陆长期处于联而不合状态,只有经过多旋回叠复造山之后,它们才能最终焊合为一体

3 多旋回缝合作用和陆陆叠覆造山作用

  地学工作者把陆陆碰撞后两陆块之间的碰撞带形象地称为缝合带。当两陆块之间发生硬碰撞时,由于动能(E)十分巨大,碰撞造山作用十分剧烈,影响地球圈层的深度大、范围广。之后,大区域甚至全球性的动力学体系发生重大改组或重建。因此,随着旧的动力学体系的消亡和新的动力学体系的建立,两陆块即在动力学上焊合为一个整体。我们把这种陆块间只经历一次碰撞作用、一个造山旋回即焊合为一体的碰撞和焊合,称为硬碰撞、单旋回缝合。早古生代末,北美与俄罗斯陆块之间的碰撞和焊合,是硬碰撞、单旋回缝合的实例。这是两个巨型大陆之间的碰撞,碰撞强度大,影响深远。之后,古大西洋动力学体系即宣告消亡,两陆块即焊合为一体,形成劳俄古陆[10]
  在微陆间发生陆陆软碰撞时,由于动能(E)不大,碰撞强度弱,影响地球圈层的深度和范围都较小。之后,大区域或全球性动力学体系并不发生重大变化。因此,原有的动力学体系并不消亡,两陆块碰撞之后,大陆壳虽已彼此联接,但二者在动力学上并未合二为一,还处于“联而不合”的状态。只有在以后的地质历史中,两陆块间再经过多旋回的叠覆造山(大陆壳消减造山)和走滑挤压造山之后,区域或全球动力学体系发生重大变化后,它们才能在动力学上最终焊合为一体。我们把微陆间这样的碰撞焊合过程,称为软碰撞、多旋回缝合(表1)。中国东部及                                 邻区诸陆块之碰撞焊合过程是软碰撞、多旋回缝合的实例。多旋回缝合作用导致多旋回造山作用,这就是之所以“多旋回造山运动控制中国大地构造”[11]的根本原因。
  造山作用被分为俯冲造山、碰撞造山和陆内造山。俯冲造山是陆陆碰撞前,大洋壳消减过程中的造山作用;碰撞造山是原来被洋盆分隔的两个陆块,在洋盆消失后,两陆块相遇时发生的造山作用;陆内造山是陆陆碰撞后,“板块会聚运动继续进行而发生的造山作用”[12]。这里,俯冲造山、碰撞造山和陆内造山均是在同一构造旋回、同一地球动力学体系、统一运动过程中不同阶段的产物(图2)。至于马托埃[12]所说的“一些简单得多的陆内型山脉,是由盆地收缩或平移断层转变为逆断层而形成的”,实际上已是板块内部的构造。而我们所说的陆陆叠覆造山作用则是指陆陆碰撞后,处于“联而不合”状态的两陆块间,或原来的古造山带,在新的地球动力学体系作用下,再一次的挤压造山和地壳缩短作用。这时,处于低位的大陆块(如三叠纪时期的扬子陆块,被海水淹没)可以再次下插或俯冲到处于高位的另一大陆块(如三叠纪时期的中朝陆块,未被海水淹没)之下,发生大陆壳的俯冲(消减)造山作用,导致一个大陆的边缘叠覆在另一个大陆的边缘之上,这就是陆陆叠覆造山作用(superposition orogeny)。由于陆陆碰撞造山作用和陆陆叠覆造山作用,本质上都是大陆壳的俯冲或消减造山作用,因此,它们具有相似或相同的构造岩浆活动特点。由于陆陆叠覆造山作用并不是在紧接陆陆碰撞后的造山作用,而是陆陆碰撞后,再经历了一个相当长的时期之后才发生的造山作用,它不受控于原来的碰撞造山的动力学体系,而是在另一个新的地球动力学体系作用下,在另一个新的构造旋回中,陆块间再一次发生的造山作用。因此,它既不是洋盆消失后的陆陆碰撞造山,也不是陆陆碰撞后,板块会聚运动继续进行而发生的陆内造山作用。软碰撞后,处于“联而不合”状态的陆块之间,往往要经历多旋回的叠覆造山作用,才能在动力学上最终焊合为一体。在叠覆造山中,特别是在使陆块最终焊合的叠覆造山作用中,同样可以产生大陆地壳的多层次拆离,形成强烈的褶皱、大规模的逆掩断层、推覆构造,发生大规模的岩浆作用(特别是花岗岩的侵入)、重要的区域动热变质作用、高压超高压变质作用,山体大幅度隆升,形成磨拉斯沉积以及前陆盆地(表2)。秦岭-大别造山带就是良好的实例(图3)。显生宙期间在秦岭-大别地区,随着祁连-北秦岭早古生代小洋盆的封闭,志留纪晚期至泥盆纪初期,中朝与扬子两个微陆软碰撞,发生加里东造山作用,形成北秦岭加里东造山带。但此次造山作用并未使秦岭-大别地区真正成山,而是再次裂陷,出现泥盆纪的沉积盆地。之后,在早石炭世,随着古亚洲洋的闭合,西伯利亚与冈瓦纳两个大陆的复杂大陆边缘的碰撞,秦岭-大别地区发生叠覆和走滑挤压造山,形成中秦岭华力西造山带。再后,又是新的裂陷,形成晚石炭世-二叠纪沉积盆地。二叠纪时期,随着古亚洲洋的最终封闭、东吴造山运动的发生和古亚洲之形成,秦岭再次发生叠覆和走滑挤压造山作用。从晚二叠世开始,随着特提斯的打开,秦岭-大别地区从古亚洲洋动力学体系转入特提斯动力学体系的控制之下,沉积了巨厚的二叠-三叠纪沉积。到了晚三叠世-侏罗纪时期,中朝与扬子两个陆块间经受了强烈的陆陆叠覆造山作用,即印支和燕山造山作用,才使中朝与扬子两个陆块最终在动力学上焊合为一个整体。所以我们说,秦岭-大别山的中生代造山作用并不是陆陆碰撞造山作用。泥盆-三叠纪时,秦岭-大别地区主体被海水淹没,但并无洋盆存在的确凿证据,那里的印支-燕山造山作用是典型的陆陆叠覆造山作用。
  大别山和苏胶地区印支期高压超高压变质作用正是在陆陆叠覆造山作用中形成的,是大陆壳消减的产物,而不是岩石圈板块下插到地幔深处再快速折返的结果[6,13]。一些人把中国许多造山带都称为碰撞造山带,其实并不符合实际。中国以至亚洲大陆的造山带,大多不是简单的碰撞造山带,而是多旋回复合造山带,即造山时期是多旋回的,造山机制是多种机制的复合,包括大洋壳俯冲(消减)造山、陆陆碰撞造山、陆陆叠覆造山和走滑挤压造山,等等。微陆块的软碰撞和多旋回缝合作用以及由此而形成的多旋回复合造山带、多旋回叠合盆地和多旋回成矿作用,是中国以至亚洲大地构造一个非常重要的特色。

图2 三种类型的造山作用
(M.马托埃,1983)[12]
Fig.2 Three types of orogeny
(afterM.Mattauer,1983)
山脉(链)代表岩石圈板块之间的聚合带,但不同的部位具有不同的聚合方式。当一个大洋岩石圈板块由于俯冲而插入地幔,形变作用局限于陆块边缘,形成所谓“俯冲型”山脉(A及B)。当两个由于大洋俯冲而互相接近的陆块发生接触时,它们的碰撞形成所谓“碰撞型”山脉(C),其形变宽度远远大于前者。如果板块聚合运动继续进行,则可能形成“陆内型”山脉,形变宽度很大,具有典型的扇形构造形态(D)。在许多地区,不同类型的山脉随时间而先后连续转换,正如本图所示

表2 碰撞造山、陆内造山和叠覆造山对比简表
Table2 Acomparisonofcollisionorogeny,intracontinentalorogenyandsuperpositionorogeny

序号 碰撞造山 陆内造山 叠覆造山
1 被洋盆分隔的两陆块在洋盆消失后,陆陆碰撞时发生的造山作用 碰撞后,陆陆碰撞动力继续作用而产生的造山作用 已经碰撞,但动力学上尚未合为一体的两陆间再一次的造山作用
2 紧接洋盆消失的俯冲造山作用之后,二者是同一动力作用过程中前后相继的两个阶段 紧接碰撞造山之后发生,实际上是碰撞造山之继续,属同一动力学过程 发生在陆陆碰撞后,再经历一个相当长的时期之后,与碰撞造山不属同一构造旋回(或阶段),也不属同一动力作用过程。是在新的构造阶段,新的动力学条件下,两陆块间再一次的挤压而产生的大陆壳消减造山作用

图3 秦岭多旋回复合造山模型
Fig.3 Polycycli ccomposite orogeny model of Qinling area

4 背景分析

  为什么在中国以至亚洲大陆的造山带一般并不是简单的碰撞造山带而是多旋回复合造山带?它形成的背景是什么?初步认为有以下几点:
  (1)中国地处西伯利亚与冈瓦纳两大陆块之间,古生代以来中国大地构造演化过程总体体现为冈瓦纳的裂解和以西伯利亚为核心的亚洲大陆的增生。这就是中国以至亚洲东部诸造山带形成的一个总体的地质背景[14]
  (2)组成中国以至东亚大陆的微陆块,古生代时大部分位于古亚洲洋之南,属冈瓦纳大陆结构复杂的北部边缘;古亚洲洋封闭之后,特提斯打开,组成中国以至东亚大陆的微陆块大部分位于特提斯之北,成为古亚洲(劳亚东部)大陆结构复杂的南部边缘。因此,中国古生代的碰撞造山和中生代早期的碰撞造山,都不是冈瓦纳与西伯利亚或劳亚两个大陆主体间直接的硬碰撞,而是其复杂大陆边缘微陆块之间的软碰撞。这种软碰撞、弱造山,使诸陆块间长期处于“联而不合”的状态。
  (3)从古生代至中生代早期,西伯利亚与冈瓦纳之间的动力学作用过程长期没有发生根本性改变。地壳上地幔物质运动的趋势总体表现为冈瓦纳北缘为地幔深部物质上涌带,西伯利亚或亚洲大陆南缘为地壳上地幔物质下沉带。具体动力学过程表现为:地幔物质上涌带和相应的陆块分裂带向南(向冈瓦纳方向)跃迁,从冈瓦纳北缘裂离的微陆块向北运移,西伯利亚南缘因与从冈瓦纳运移来的微陆块的碰撞而不断增生,褶皱带南迁。在这种动力学条件下,每一次新的碰撞,都使原来已经碰撞但仍处于“联而不合”状态的陆块之间发生陆陆叠覆造山或走滑挤压造山作用和相应的岩浆活动。
  (4)晚古生代以来,中国及邻区诸陆块在总体上都是自南向北运移的。因此,中国以至东亚的华力西和印支碰撞造山一般并不是相关陆块相向运动的结果,而是各陆块在向北运移过程中的时间差和速度差造成的。这种碰撞大致类似于向同一方向行进的车队在事故发生时的首尾碰撞。其力度就比相向而行的正面碰撞小得多。
  所以,我们说,“冈瓦纳裂离,地幔深部物质上涌带和板块分裂带向南跃迁,陆块北移,首尾碰撞,褶皱带(造山带)南迁,亚洲增生”[6]是理解中国以至亚洲大地构造之关键,也是理解微陆块软碰撞、多旋回缝合以及多旋回复合造山作用之关键。
  只有到了侏罗纪中、晚期,随着古太平洋的逐步封闭,北美大陆与古亚洲大陆沿阿纽伊带的剧烈碰撞,以及与之同时古亚洲大陆之南的特提斯洋的剧烈扩张的联合作用,才使中国东部及邻区诸陆块在动力学上最终焊合为一体。维尔霍扬、蒙古-鄂霍次克、北山-内蒙古-吉林、秦岭-大别、华南等构造带强烈的印支和早燕山叠覆造山作用正是在这一构造背景下产生的。正是这次造山作用最终完成了中国东部及邻区诸陆块间的多旋回缝合作用。自此之后,东亚大陆即与古生代末形成的古亚洲大陆(劳亚东部)作为一个整体活动,并于侏罗纪末-白垩纪初,随着古太平洋的最后封闭,迎来了西太平洋古陆与亚洲大陆强烈的硬碰撞造山作用;白垩纪末-第三纪初,随着特提斯洋的最后封闭,迎来了印度与亚洲大陆强烈的硬碰撞造山作用。所有这些在1∶500万中国及邻区大地构造图中已有表示和说明[15],不再赘述。

本研究受原地质矿产部重点科技项目(编号:9501123)基金资助。
①本文英文稿曾以Microcontinents,Soft Collision and Polycyclic Suturing为题发表于Continental Dynamics,1996,1(1)。这次用中文发表时,根据新的认识又做了较大的修改和补充,其中主要附图均为第一次发表。
作者简介:任纪舜,男,1935年生,研究员,博士生导师,中科院院士。地质学、大地构造学专业。任中国地质学会构造地质专业委员会主任。
作者单位:任纪舜 牛宝贵 刘志刚 中国地质科学院地质研究所,北京,100083

参考文献

  1 任纪舜.中国东部及邻区大地构造演化的新见解.中国区域 地质,1989(4):289~300
  2 Hutchison C S.Geological evolution of Southeast Asia.Oxf ord:Oxford University Press,1989.392
  3 任纪舜.论中国大陆岩石圈构造的基本特征.中国区域地质,1991 (4):289~293
  4 朱夏.活动论构造史观.石油实验地质,1991,13(3):201~209
  5 Pubellier M,Quebral R,Rangin C,et al.The mindanao collisio n zone:a soft collision event within a continuous Neogene strike-slip setting .J Southeast Asian Ear Sci,1991,6(34):239~248
  6 任纪舜.中国大陆的组成、结构、演化和动力学.地球学报,1994 (3~4):5~13
  7 Khain V E, Leonov Yu G.The International Tectonic Map of the World(1∶15 000 000).Subcommission for tectonic maps,CGMW,1982
  8 Trumpy R.An outline of the geology of Switzerland. In:Sch weizerische,ed.Geology of Switzerland,A Guide-Book. Geologische Kommissio n. Basel/New York:Wepf and Co. Publishers,1980.72
  9 黄汲清,陈炳蔚.特提斯-喜马拉雅构造域上新世-第四纪磨拉斯 的形成及其与印度板块活动的关系.见:26届国际地质大会论文集.北京:地质出版社,19 80.1~14
  10 Ziegler P A. Evolution of Laurasia. Dordrecht:Kluwe r Academic Publishers,1989.1~76
  11 Huang T K. On major tectonic forms of China. Geol Mem oirs Ser A,1945(20) :165
  12 马埃托 M.山链的形成.中国地质科学院地质研究所译.见:特 提斯构造带地质学--26届国际地质大会论文选译.北京:地质出版社,1983.112~129
  13 吕古贤,陈晶,李晓波,等.构造附加静水压力研究与含柯石英 榴辉岩成岩深度测算.科学通报,1998,43(24):2590~2602
  14 任纪舜,陈廷愚,牛宝贵,等.中国东部大陆岩石圈的构造演化 与成矿.北京:科学出版社,1990.205
  15 任纪舜,王作勋,陈炳蔚,等.从全球看中国大地构造--中国 及邻区大地构造图简要说明.北京:地质出版社,1999(待出版)

收稿日期:1999-01-18  修改稿收到日期:1999-02-02