中國地處歐亞大陸東南緣、印度板塊和太平洋(菲律賓)板塊交匯位置,地表起伏巨大,經歷了漫長的地質演化過程,是地球上地質構造最復雜的地區之一。
青藏高原被稱為世界屋脊,喜馬拉雅山脈中珠穆朗瑪峰全球海拔最高,同時全球海拔最低點也十分靠近中國大陸(陸上海拔最低貝加爾湖,海底海拔最低馬里亞納海溝)。
中國大陸同時又受世界兩大地震帶(環太平洋地震帶和地中海-喜馬拉雅地震帶)影響,地震等地質災害頻發(最近如2008年8.0級四川大地震和2010年7.2級玉樹地震)。中國大陸板塊內部構造變形復雜,使之成為世界著名的板內構造和大陸動力學研究的熱點地區之一。
另外,西北太平洋板塊在東亞(以及東南亞)地區的深俯沖作用,形成了世界上最典型的溝-弧-盆(trend-arc-basin)體系,是研究火山活動、板塊俯沖、中深源地震等極好的地區。因此,了解和認識現今中國大地構造格局,具有重要的意義。
常用術語:
臨區板塊:PacificPlate太平洋板塊,Philippine Sea Plate菲律賓板塊,Indian Plate印度板塊,Kazak Shield哈薩克地盾,West Siberia Plain西西伯利亞平原,Sino-Korean Craton中朝板塊,North China Craton華北克拉通,Yangtze (para-)Platform(Block)揚子(準)地臺(板塊),Cathaysia Blo華夏板塊(注:對于華夏板塊的認識目前比較有爭議,這里暫且以“華夏板塊”稱呼)。
臨區海洋:thePacific (ocean)太平洋,Sea of Okhotsk鄂霍次克海,Japan Sea日本海,Bohai Bay渤海灣,Yellow Sea黃海,East China Sea東海,South China Sea南海。
平原盆地:NorthChina (rift)Basin(HBB)華北(裂谷)盆地(平原),Sichuan Basin四川盆地,Jungger Basin準葛爾盆地,Tarim Basin塔里木盆地,Qiadam Basin柴達木盆地,Ordos Basin鄂爾多斯盆地。
山脈(系):HimalayaMountains喜馬拉雅山,Pamir帕米爾,Tian Shan天山,Kunlun Mountains昆侖山,Altay Mountains阿爾泰山,Qilian Mountains祁連山,Qinling-Dabie-Sulu Orogens秦嶺-大別-蘇魯造山帶。
青藏高原:HimalayaBlock喜馬拉雅地塊,Lhasa Block拉薩地塊,Qiangtang Block羌塘地塊,Songpan Ganzi Fold Belt松潘甘孜褶皺帶。
火山活動:Japanislands日本諸島,Wudalianchi五大連池,Changbai Mountains長白山,Tengchong騰沖。
中國大陸主要包括三大板塊/克拉通(中朝、塔里木、揚子)以及三大構造域(特提斯、古亞洲、環太平洋),這是對中國大地構造格局的總體概括。
中國東部(Eastern China)
這里中國東部地區主要包括了東北地區、華北大部分地區、山東江蘇部分江淮地區等。之所以將東北地區也劃入中國東部考慮是因為東北及華北地區在地球物理上(上地幔結構)均受西北太平洋的俯沖影響。
東北地區以東北平原(松遼盆地)斷陷盆地為主要特征,板內有火山活動(五大連池和長白山地區),西北為近NS走向的大興安嶺-太行山北段,屬興-蒙造山帶的一部分。東北地區總體上構造運動不是十分劇烈,這里不作詳述。
華北克拉通(中朝板塊中國境內部分)是世界上最古老的克拉通之一,保存有38億年的基底巖石。NCC經過漫長的地質構造運動,分為三部分:西部鄂爾多斯地塊,是一古生代-中生代盆地;中間過渡區(Trans-NorthChina Orogen);東部華北地塊,變形微弱。西部地塊(WestBlock, WB)相對較為穩定,內有銀川-河套裂谷系(Yinchuan-Hetao rift system)發育,北部陰山,南部靠近黃土高原。中部過渡區內發育NNE太行山和呂梁山,陜西-山西裂谷系以及汾渭地塹縱貫其中,東北燕山毗鄰東部地塊。東部華北地塊(East Block)以渤海灣盆地(Bohai Bay Basin, BBB)為中心,東部NNE郯廬大斷裂穿過山東,形成大別蘇魯超高壓構造變質帶東段,其西為魯西隆起(uplift)。
圖5. 華北克拉通主要地質構造單元(Zhai andSantosh,2011)Jiaoliao Block (JL), the Qianhuai Block (QH), the Ordos Block(OR,上圖中作者表示為ER,可能是錯誤標記,作者注), the Jining Block (JN), the Xuchang Block (XCH), theXuhuai Block (XH) and the Alashan Block (ALS)。
大量研究表明,NCC內各地塊在地球化學、巖石學、地球物理等方面具有較大的差差異,其中近年來最關注的熱點問題是NCC巖石圈的演化,尤其是東部克拉通(有時華北克拉通NCC這一稱呼也專指東部地塊,西部稱為鄂爾多斯地塊(盆地))巖石圈減薄特別明顯,從古生代時的~200km減少到目前的大約80km,而且目前的厚度也遠比中生代時減薄很多。關于NCC巖石圈減薄機制,有眾多的模型,其中較為流行的兩種模型分別是拆沉作用和熱機械-化學侵蝕;
另外關于巖石圈減薄的時間和幅度,也具有較大的時空差異性,難于達成一致的認識。
華南地區(South China)
華南地區(板塊)主要包括揚子板塊(克拉通,地臺等稱呼有一定的爭議)和華南褶皺帶,是由揚子板塊和華夏地塊(包括華南褶皺帶和向東水下部分)拼合而成。
四川盆地有時會根據具體研究的需要而被當作獨立的單元。印支期華北板塊和揚子板塊(華南板塊)的陸陸碰撞拼合,是一次特別重要的地質事件,形成了秦嶺-大別-蘇魯造山帶,奠定了現今中國中東部構造格局的基礎。揚子板塊內部沉積作用明顯(如西南大面積石灰巖覆蓋區),構造運動不是很強烈。
而華南地區(華夏地塊)的主要特點是大面積的巖漿巖的出露,是研究巖漿作用極好的地區,晚中生代的巖漿作用被認為與古太平洋板塊的俯沖作用有內在的成因聯系(請參考南大周新民老師的研究成果等)(當然這一問題還需要更多的研究)。
7. 西南地區構造簡圖(Wang et al.,2010)
西南地區構造較為復雜,地處多個板塊邊緣交匯處,這里常常被當作印度-青藏高原碰撞形成的“擠出構造”。東臨四川盆地、揚子板塊和華南褶皺帶,內部主要有松潘甘孜褶皺帶、羌塘地塊以及拉薩地塊的東南分支部構成,西南毗鄰印度板塊和孟加拉板塊,南部是印支板塊,周圍及內部有多條斷裂(縫合帶)發育。
西北地區(Northwest China)
西北地區以盆山構造體系為特點,東北為阿爾泰山,西北毗鄰哈薩克斯坦,內部南北分別發育準葛爾和塔里木盆地,兩者之間為天山。西部緊鄰帕米爾地區,向東延伸至阿拉善地區以及祁連山區,南部為青藏高原北緣昆侖山脈,昆侖山向東延伸為阿爾金山。
青藏高原(Qinghai-Tibet Plateau)
青藏高原地區受印度板塊的強烈快速俯沖作用,在過去的50Ma里迅速隆升形成現今的世界屋脊,吸引了世界范圍內的關注。青藏高原的隆升,對中國大陸的構造格局產生了極其深遠的影響。但是作者學識有限,這里對于青藏高原的隆升演化過程以及相關的地質構造的時空分布將不作討論;其內部部分地塊以及邊界的劃分,不同學者可能也有不同的認識。
青藏高原北緣和塔里木盆地以阿爾金斷裂為界,東北為柴達木盆地,由北向南依次主要為松潘甘孜地塊、羌塘地塊、拉薩地塊和喜馬拉雅地塊,這些地塊之間分別以金沙江縫合帶、班公-怒江縫合帶和雅魯藏布江縫合帶為界。這些地塊內部根據具體研究目的可能會再細分為一些微地塊,這些(微)地塊之間的邊界可能也具有一定的爭議,地塊和邊界(斷裂、縫合帶)的名稱也會隨之略有變化。
青藏高原地區的一個突出特點就是具有加厚的地殼(以及巖石圈),地殼厚度達80km;相關的研究也表明青藏高原的地殼厚度在空間上也存在著一定的差異,這與印度板塊的俯沖過程可能具有一定的關系,青藏高原周緣其他板塊也會有一定的影響。另外一個熱點問題是青藏高原下地殼的流動,關于這一問題具有較多的爭議,在此不作討論。
來源:整理地質論壇、百度、網絡等