05中国区域大地构造之五(Pz_2)
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古生代 各地块都处在南半球中、低纬度带，浅 海沉积环境，为南寒温带气候
这里的中国部分画的不对
华里西（海西）期完成南、北欧洲和西伯利亚、哈萨克板块拼合 形成海西、乌拉尔与天山-兴安岭碰撞带
西半球：加里东期（北美与欧洲-波罗的板块拼合），华里西期 （完成南北欧洲和西伯利亚板块拼合）形成潘基亚泛大陆 东半球：特提斯多岛洋，呈现离散地块的状态，少数地块向北拼合
扬子构造域
中元古代末期（四堡期） 北扬子和南扬子陆块碰撞， 华夏板块范围内的许多小陆块，松潘-甘孜，塔里木， 柴达木地块
青白口纪（晋宁期） 扬子板块曾与华夏板块范围内的 许多小陆块发生碰撞，松潘-甘孜，塔里木，柴达木地 块
南华纪-震旦纪-中寒武世 扬子板块，华夏板块，松潘甘孜，塔里木，柴达木等地块呈离散状态
澜沧江洋、金沙江洋 和甘孜-理塘洋的位置
峨眉山玄武岩大型火山岩省（P2） (LIP, large igneous province)
面积 2.5 ·105 km2, 岩系厚度为2000~250 m, 附近上千千米范围内发生张裂, 板内扩张速度为0.3~0.6 cm/a 大范围异常地温梯度: 金沙江37°C/km; 澜沧江群44°C/km; 墨江36~38.5 °C/km; 广西大容山52.6°C/km; 十万大山49 °C/km 可能存在峨眉山地幔底辟(是目前惟一被多 数学者所公认的)
volzi， Hayasakaia elegentula, Polythecalis yangtzeensis， Cystommichelina，筳类Schwagerina tschernyschewi， Parafusulina, Neoschwagerina，菊石Rotodiscoceras， Pseudotirolites，Pleuronodoceras，腕足类Monticulifera ，Cryptspirifer等，它们属于特提斯热带生物区
• 亲西伯利亚温带生物区小型单体珊瑚(Hapsiphyllum,
Amplexizaphrentis, Zaphrentites, Kinkaidia, Cyathaxonia), 腕足类(Rotaia, Syringothyris, Pseudosyrinx,)和安加拉植 物分子(Caenodendron primaevum, Chacassopteris consinna, Cardioneura microphylla)
Chuanshanophyllum, Pseudouralinia, Fuchungopora，Huangong-
ophyllum, Donetzites, Jintingophyllum, Kueichouphyllum,
Yuanophyllum, Qinglong- shanophyllum）腕足类（Yanguania， Eochoristites，Martiniella），有特色的石松类和有节类植物（ Lepidodendron gaolishanense，Sublepidodendron mirabile，
晚寒武世-志留纪，塔里木、柴达木和阿拉善等地块呈 离散状态，属于扬子板块构造域
志留纪末-早二叠世，塔里木、柴达木和阿拉善等地块 （包括西昆仑，中祁连，敦煌，化隆等） 组成西域板块，并具亲扬子板块的特征
石炭纪-早二叠世末期，西域、中朝板块与劳亚大陆拼 合，形成兴安-天山碰撞带
亲冈瓦纳构造域
震旦纪-早寒武世（泛非事件）羌塘、冈底斯、 喜马拉雅和中马缅苏等地块形成统一结晶基底， 为冈瓦纳大陆的一部分
Ekvasophylloides, Rhopalolasma, Parahumboldtia）
腕足类(Unispirifer, Spirifer, Fusella, Tylothyris, Pseudosyrinx, Syringothyris )等
二叠纪古地理
二叠在我国为3分，在欧洲为2分
亲西伯利亚北寒温带生物区 中朝-西域温带生物区 华南热带亚热带生物区 滇藏南寒温带生物区
五、中元古代-古生代构造演化 与板块运移
可分为五大构造域： 亲西伯利亚构造域； 中朝构造域； 西域构造域； 扬子构造域； 亲冈瓦纳构造域
古生代时期，它们由在赤道以南的近东西 相排列转为近南北向排列（南、北中纬 度地带）
古生代大地构造单元的划分
亲西伯利亚构造域
1、阿尔泰；2、准噶尔-东哈萨克斯坦；3、伊犁-巴 尔喀什；4、吐鲁番-星星峡；5、库鲁克塔格；6、 红石山；7、雅干；8、巴彦卓尔北；9、托托尚–锡 林浩特；10、额尔古纳；11、松嫩；12佳木斯–布 列亚；13、兴凯（完达山） 额尔古纳、佳木斯–布列亚、兴凯（完达山）温都尔 庙 在震旦纪-早寒武世形成统一结晶基底 - 泛非构造 事件 中寒武世以后，都转为亲西伯利亚构造特征 早石炭世，晚石炭世末期，早二叠世末期 形成天山兴安碰撞带
泥盆纪生物古地理
天山-兴安温带生物区 半深海复理石沉积 中朝（主体）剥蚀区 中国中部生物区（西域-川滇-扬子） 浅海碳酸 盐岩-半深海沉积 滇藏热带生物区 浅海碳酸盐岩
石炭纪古地理
南北分异与现代相似
亲西伯利亚温带生物区 华北亚热、热带生物区 华南亚热、热带生物区
亲冈瓦纳寒凉生物区
石炭纪生物古地理
晚寒武世-志留纪 扬子板块，华夏板块，松潘-甘孜地 块，末期形成西域板块，各地块分别呈离散状态
晚古生代 扬子板块，构成统一的华夏板块，西域板块 ，松潘-甘孜，云开地块，仍处在离散状态
西域构造域
中元古代及其以前时期，塔里木、柴达木和阿拉善等 地块均属于中朝板块
新元古代-中寒武世，阿拉善地块仍属于中朝板块，塔 里木、柴达木为亲扬子板块构造域
• 华北亚热、热带生物区植物脉羊齿和网羊齿
Neuropteris gigantea，Linopteris neuropteroides， Eleutherophyllum mirabile，Pecopteris aspera等 海相生
物化石（珊瑚、筳和腕足类）与华南相近
石炭纪生物古地理
• 华南亚热、热带生物区 珊瑚类（Cystophrentis,
Cardiopteridium spitsbergense,Triphyllopteris collombiana） 十分发育， 晚石炭世发育大量筳类（Profusulina, Fusulina, Fusulinella, Pseudostaffella, Triticites）
• 亲冈瓦纳寒凉生物区 冷水动物群：小型单体珊瑚（
华南 栖霞灰岩褶皱
早、中二叠世生物古地理
亲西伯利亚北寒温带生物区 安加拉植物的重要
分子Zamiopteris，Crassinervia，Nephropsis，Walchia,
裸子植物花粉，冷水腕足类Spiriferella -
Kochiproductus - Yakovlevia，珊瑚Tahylasma， Calophyllum，筳类Pseudodoliolina、Monodiexodina等
新生岩浆起源于亏损地幔, εNd(t) + 2.6 ~ +9, (87Sr/86Sr)i = 0.702~0.710
内蒙碰撞带6.5~7; 稳定区4.5-5; 北山-祁连山5.6; 广西6.4; 广东6.7; 赣南5.9 295-257 Ma碰撞晚期天山-兴安东段5.9(945件); 北山-柴 北缘-西秦岭4.7~5.8; 祁连山6.4; 东昆仑-柴南缘7; 广西 6.3; 赣南7.5;
古生代构造研究方法
生物古地理与沉积古地理 古地磁学研究 构造变形，应力场 标志性地球化学特征
中国大陆晚古生代矿产
古生代板块运移
构造域划分，地块分布样式都在变化，地块可 转动，总体北移，运移速度每年几厘米，地块 经历了数百-上千千米的位移，各地块受力状 态不同
不能支持“槽台假说”，“地块小活动，大固 定假说” “手风琴式运动”或“开合假说”
在中国学术界固定论盛行的原因：古生代时期 各地块在赤道附近，碰撞带内古洋壳证据零碎 或缺乏，习惯于分析垂直运动，水平运动的资 料不足，传统观念的影响
晚古生代横断山地区三条蛇绿岩带
是洋盆，不是裂谷带,小洋盆,弧后盆地
澜沧江带(昌宁-孟连) C1~C2, 扩张速度
0.67cm/yr,
洋宽可能为1200 km
金沙江带 C2~P1, 0.9 cm/yr; 哀牢山 C1, 洋宽可能为1800 km
甘孜-理塘带 P1-2，大洋拉斑玄武岩和放射虫 硅质层，0.8 cm/yr，
中朝构造域
太古宙 东胜、赤峰、辽吉、临汾、渤海、济宁 ，阿拉善、塔里木等陆核及其周围的增生带 古元古代-中元古代 华北-朝鲜半岛、阿拉善 、柴达木、塔里木（敦煌、 中祁连、化隆、西 昆仑）地块等 新元古代-中寒武世 华北-朝鲜半岛地块和阿拉 善地块 晚寒武世-早二叠世 华北-朝鲜半岛地块，末期 并入劳亚大陆
滇藏南寒温带生物区 冈瓦纳的冰积物堆积，冷水动
物群的单体珊瑚(Lytvolasma, Wannerophyllum)，菊石 (Uraloceras),大型厚壳腕足类(Taeniothaerus)和冈瓦纳植 物群(Glossopteris, Sphenophyllum)
自东向西？
华北石炭、二叠系煤层厚度 （0 – 5 – 10 – 15 - 20 m）
峨 眉 山 玄 武 岩
长兴组 大隆组
峨眉山玄武岩的分布
四、岩浆活动与板块变位速度
缩短速度 (cm/yr) 386-354 Ma 阿尔泰-天山碰撞初期 6.1~7.3; 黑龙江-内
蒙 5~7.6 ; 吉林3.9; 东昆仑-柴南缘5.5-6.9; 大别4.1; 354-295 Ma 主碰撞期, 阿尔泰6.1; 天山6.2~6.3;准噶尔 5.5
中朝-西域温带生物区 植物Gigantopteris，
Gigantonoclea，Emplectopteris triangularia，Cathaysiopteris whitei，Sphenophyllum，腕足类Lingula sp.等
早、中二叠世生物古地理
华南热带亚热百度文库生物区 珊瑚 Wentzelloophyllum
Formed Pangea continent（including Sino-Korean） Others separated in PaleoTethys and Tethys
晚古生代构造复原
西伯利亚板块在古生代大幅度北移，冈瓦纳和 印度板块在晚古生代南移 中国大陆地块群保持离散状态，同时总体上逐 渐向北运移 石炭纪-早二叠世构成天山-兴安碰撞带等 地块群的散布样式，从古生代早期基本上沿赤 道排列，到石炭纪时期开始地块群就逐渐变成 近南北方向排列的样式。这是一个重要的转折 过程
三、构造活跃期的变形、 变质与应力场特征
晚古生代末期地层接触关系 角度不整合区
假整合区 （伸展不整合）
整合区
Pz1 Pz2
天山-兴安弧形碰撞带 扬子板块张裂
云开地块独立，末期 向北挤压、碰撞
四、岩浆活动与板块变位速度
岩浆活动强烈，占全国岩浆岩出露面积的1/3 2548件化学分析样品
扩张速度 （cm/yr） 386-354 Ma 天山-兴安东段 0.3~0.8; 华夏0.5; 354-295 Ma 天山-兴安东段 0.5~0.7; 祁连山0.79; 华夏0.4; 295-257 Ma 天山-兴安东段 0.8
第五章 晚古生代构造演化
中泥盆世-早二叠世，天山期 397-260 Ma
天山-兴安碰撞带形成， 发育峨嵋山大火成岩省（至今未有证据证明是地
幔羽，说地幔羽不合适）
欧洲：海西-乌拉尔碰撞带
泥盆纪沉积与生物古地理
亲西伯利亚生物区 中国中部生物区 亲冈瓦纳（滇藏）区
云南路南石林， 泥盆系石灰岩
湖南张家界 泥盆系砂岩地形陡峭，比美国大峡谷还要漂亮
华北断层附近的平卧褶皱，煤田构造以推断为主，地层韧性强，变形强，定年困难，而U矿 则好搞的多
华北中、晚石炭世沉积古地理
韩国中部的煤系地层
具华北型的特征 （成煤时代、地层组合
和化石特征）
四川中部Pz1-Pz2间的不整合与二叠纪沉积
二、古地磁研究与古构造复原
中泥盆
二叠纪
Paleo-tectonic reconstruction
这里的中国部分画的不对
华里西（海西）期完成南、北欧洲和西伯利亚、哈萨克板块拼合 形成海西、乌拉尔与天山-兴安岭碰撞带
西半球：加里东期（北美与欧洲-波罗的板块拼合），华里西期 （完成南北欧洲和西伯利亚板块拼合）形成潘基亚泛大陆 东半球：特提斯多岛洋，呈现离散地块的状态，少数地块向北拼合
扬子构造域
中元古代末期（四堡期） 北扬子和南扬子陆块碰撞， 华夏板块范围内的许多小陆块，松潘-甘孜，塔里木， 柴达木地块
青白口纪（晋宁期） 扬子板块曾与华夏板块范围内的 许多小陆块发生碰撞，松潘-甘孜，塔里木，柴达木地 块
南华纪-震旦纪-中寒武世 扬子板块，华夏板块，松潘甘孜，塔里木，柴达木等地块呈离散状态
澜沧江洋、金沙江洋 和甘孜-理塘洋的位置
峨眉山玄武岩大型火山岩省（P2） (LIP, large igneous province)
面积 2.5 ·105 km2, 岩系厚度为2000~250 m, 附近上千千米范围内发生张裂, 板内扩张速度为0.3~0.6 cm/a 大范围异常地温梯度: 金沙江37°C/km; 澜沧江群44°C/km; 墨江36~38.5 °C/km; 广西大容山52.6°C/km; 十万大山49 °C/km 可能存在峨眉山地幔底辟(是目前惟一被多 数学者所公认的)
volzi， Hayasakaia elegentula, Polythecalis yangtzeensis， Cystommichelina，筳类Schwagerina tschernyschewi， Parafusulina, Neoschwagerina，菊石Rotodiscoceras， Pseudotirolites，Pleuronodoceras，腕足类Monticulifera ，Cryptspirifer等，它们属于特提斯热带生物区
• 亲西伯利亚温带生物区小型单体珊瑚(Hapsiphyllum,
Amplexizaphrentis, Zaphrentites, Kinkaidia, Cyathaxonia), 腕足类(Rotaia, Syringothyris, Pseudosyrinx,)和安加拉植 物分子(Caenodendron primaevum, Chacassopteris consinna, Cardioneura microphylla)
Chuanshanophyllum, Pseudouralinia, Fuchungopora，Huangong-
ophyllum, Donetzites, Jintingophyllum, Kueichouphyllum,
Yuanophyllum, Qinglong- shanophyllum）腕足类（Yanguania， Eochoristites，Martiniella），有特色的石松类和有节类植物（ Lepidodendron gaolishanense，Sublepidodendron mirabile，
晚寒武世-志留纪，塔里木、柴达木和阿拉善等地块呈 离散状态，属于扬子板块构造域
志留纪末-早二叠世，塔里木、柴达木和阿拉善等地块 （包括西昆仑，中祁连，敦煌，化隆等） 组成西域板块，并具亲扬子板块的特征
石炭纪-早二叠世末期，西域、中朝板块与劳亚大陆拼 合，形成兴安-天山碰撞带
亲冈瓦纳构造域
震旦纪-早寒武世（泛非事件）羌塘、冈底斯、 喜马拉雅和中马缅苏等地块形成统一结晶基底， 为冈瓦纳大陆的一部分
Ekvasophylloides, Rhopalolasma, Parahumboldtia）
腕足类(Unispirifer, Spirifer, Fusella, Tylothyris, Pseudosyrinx, Syringothyris )等
二叠纪古地理
二叠在我国为3分，在欧洲为2分
亲西伯利亚北寒温带生物区 中朝-西域温带生物区 华南热带亚热带生物区 滇藏南寒温带生物区
五、中元古代-古生代构造演化 与板块运移
可分为五大构造域： 亲西伯利亚构造域； 中朝构造域； 西域构造域； 扬子构造域； 亲冈瓦纳构造域
古生代时期，它们由在赤道以南的近东西 相排列转为近南北向排列（南、北中纬 度地带）
古生代大地构造单元的划分
亲西伯利亚构造域
1、阿尔泰；2、准噶尔-东哈萨克斯坦；3、伊犁-巴 尔喀什；4、吐鲁番-星星峡；5、库鲁克塔格；6、 红石山；7、雅干；8、巴彦卓尔北；9、托托尚–锡 林浩特；10、额尔古纳；11、松嫩；12佳木斯–布 列亚；13、兴凯（完达山） 额尔古纳、佳木斯–布列亚、兴凯（完达山）温都尔 庙 在震旦纪-早寒武世形成统一结晶基底 - 泛非构造 事件 中寒武世以后，都转为亲西伯利亚构造特征 早石炭世，晚石炭世末期，早二叠世末期 形成天山兴安碰撞带
泥盆纪生物古地理
天山-兴安温带生物区 半深海复理石沉积 中朝（主体）剥蚀区 中国中部生物区（西域-川滇-扬子） 浅海碳酸 盐岩-半深海沉积 滇藏热带生物区 浅海碳酸盐岩
石炭纪古地理
南北分异与现代相似
亲西伯利亚温带生物区 华北亚热、热带生物区 华南亚热、热带生物区
亲冈瓦纳寒凉生物区
石炭纪生物古地理
晚寒武世-志留纪 扬子板块，华夏板块，松潘-甘孜地 块，末期形成西域板块，各地块分别呈离散状态
晚古生代 扬子板块，构成统一的华夏板块，西域板块 ，松潘-甘孜，云开地块，仍处在离散状态
西域构造域
中元古代及其以前时期，塔里木、柴达木和阿拉善等 地块均属于中朝板块
新元古代-中寒武世，阿拉善地块仍属于中朝板块，塔 里木、柴达木为亲扬子板块构造域
• 华北亚热、热带生物区植物脉羊齿和网羊齿
Neuropteris gigantea，Linopteris neuropteroides， Eleutherophyllum mirabile，Pecopteris aspera等 海相生
物化石（珊瑚、筳和腕足类）与华南相近
石炭纪生物古地理
• 华南亚热、热带生物区 珊瑚类（Cystophrentis,
Cardiopteridium spitsbergense,Triphyllopteris collombiana） 十分发育， 晚石炭世发育大量筳类（Profusulina, Fusulina, Fusulinella, Pseudostaffella, Triticites）
• 亲冈瓦纳寒凉生物区 冷水动物群：小型单体珊瑚（
华南 栖霞灰岩褶皱
早、中二叠世生物古地理
亲西伯利亚北寒温带生物区 安加拉植物的重要
分子Zamiopteris，Crassinervia，Nephropsis，Walchia,
裸子植物花粉，冷水腕足类Spiriferella -
Kochiproductus - Yakovlevia，珊瑚Tahylasma， Calophyllum，筳类Pseudodoliolina、Monodiexodina等
新生岩浆起源于亏损地幔, εNd(t) + 2.6 ~ +9, (87Sr/86Sr)i = 0.702~0.710
内蒙碰撞带6.5~7; 稳定区4.5-5; 北山-祁连山5.6; 广西6.4; 广东6.7; 赣南5.9 295-257 Ma碰撞晚期天山-兴安东段5.9(945件); 北山-柴 北缘-西秦岭4.7~5.8; 祁连山6.4; 东昆仑-柴南缘7; 广西 6.3; 赣南7.5;
古生代构造研究方法
生物古地理与沉积古地理 古地磁学研究 构造变形，应力场 标志性地球化学特征
中国大陆晚古生代矿产
古生代板块运移
构造域划分，地块分布样式都在变化，地块可 转动，总体北移，运移速度每年几厘米，地块 经历了数百-上千千米的位移，各地块受力状 态不同
不能支持“槽台假说”，“地块小活动，大固 定假说” “手风琴式运动”或“开合假说”
在中国学术界固定论盛行的原因：古生代时期 各地块在赤道附近，碰撞带内古洋壳证据零碎 或缺乏，习惯于分析垂直运动，水平运动的资 料不足，传统观念的影响
晚古生代横断山地区三条蛇绿岩带
是洋盆，不是裂谷带,小洋盆,弧后盆地
澜沧江带(昌宁-孟连) C1~C2, 扩张速度
0.67cm/yr,
洋宽可能为1200 km
金沙江带 C2~P1, 0.9 cm/yr; 哀牢山 C1, 洋宽可能为1800 km
甘孜-理塘带 P1-2，大洋拉斑玄武岩和放射虫 硅质层，0.8 cm/yr，
中朝构造域
太古宙 东胜、赤峰、辽吉、临汾、渤海、济宁 ，阿拉善、塔里木等陆核及其周围的增生带 古元古代-中元古代 华北-朝鲜半岛、阿拉善 、柴达木、塔里木（敦煌、 中祁连、化隆、西 昆仑）地块等 新元古代-中寒武世 华北-朝鲜半岛地块和阿拉 善地块 晚寒武世-早二叠世 华北-朝鲜半岛地块，末期 并入劳亚大陆
滇藏南寒温带生物区 冈瓦纳的冰积物堆积，冷水动
物群的单体珊瑚(Lytvolasma, Wannerophyllum)，菊石 (Uraloceras),大型厚壳腕足类(Taeniothaerus)和冈瓦纳植 物群(Glossopteris, Sphenophyllum)
自东向西？
华北石炭、二叠系煤层厚度 （0 – 5 – 10 – 15 - 20 m）
峨 眉 山 玄 武 岩
长兴组 大隆组
峨眉山玄武岩的分布
四、岩浆活动与板块变位速度
缩短速度 (cm/yr) 386-354 Ma 阿尔泰-天山碰撞初期 6.1~7.3; 黑龙江-内
蒙 5~7.6 ; 吉林3.9; 东昆仑-柴南缘5.5-6.9; 大别4.1; 354-295 Ma 主碰撞期, 阿尔泰6.1; 天山6.2~6.3;准噶尔 5.5
中朝-西域温带生物区 植物Gigantopteris，
Gigantonoclea，Emplectopteris triangularia，Cathaysiopteris whitei，Sphenophyllum，腕足类Lingula sp.等
早、中二叠世生物古地理
华南热带亚热百度文库生物区 珊瑚 Wentzelloophyllum
Formed Pangea continent（including Sino-Korean） Others separated in PaleoTethys and Tethys
晚古生代构造复原
西伯利亚板块在古生代大幅度北移，冈瓦纳和 印度板块在晚古生代南移 中国大陆地块群保持离散状态，同时总体上逐 渐向北运移 石炭纪-早二叠世构成天山-兴安碰撞带等 地块群的散布样式，从古生代早期基本上沿赤 道排列，到石炭纪时期开始地块群就逐渐变成 近南北方向排列的样式。这是一个重要的转折 过程
三、构造活跃期的变形、 变质与应力场特征
晚古生代末期地层接触关系 角度不整合区
假整合区 （伸展不整合）
整合区
Pz1 Pz2
天山-兴安弧形碰撞带 扬子板块张裂
云开地块独立，末期 向北挤压、碰撞
四、岩浆活动与板块变位速度
岩浆活动强烈，占全国岩浆岩出露面积的1/3 2548件化学分析样品
扩张速度 （cm/yr） 386-354 Ma 天山-兴安东段 0.3~0.8; 华夏0.5; 354-295 Ma 天山-兴安东段 0.5~0.7; 祁连山0.79; 华夏0.4; 295-257 Ma 天山-兴安东段 0.8
第五章 晚古生代构造演化
中泥盆世-早二叠世，天山期 397-260 Ma
天山-兴安碰撞带形成， 发育峨嵋山大火成岩省（至今未有证据证明是地
幔羽，说地幔羽不合适）
欧洲：海西-乌拉尔碰撞带
泥盆纪沉积与生物古地理
亲西伯利亚生物区 中国中部生物区 亲冈瓦纳（滇藏）区
云南路南石林， 泥盆系石灰岩
湖南张家界 泥盆系砂岩地形陡峭，比美国大峡谷还要漂亮
华北断层附近的平卧褶皱，煤田构造以推断为主，地层韧性强，变形强，定年困难，而U矿 则好搞的多
华北中、晚石炭世沉积古地理
韩国中部的煤系地层
具华北型的特征 （成煤时代、地层组合
和化石特征）
四川中部Pz1-Pz2间的不整合与二叠纪沉积
二、古地磁研究与古构造复原
中泥盆
二叠纪
Paleo-tectonic reconstruction