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1、测测4.华北地台最老的绿岩带出露于辽东地区，其时代为华北地台最老的绿岩带出露于辽东地区，其时代为2510Ma，这表明以下那个时代就，这表明以下那个时代就有了洋陆分异有了洋陆分异： a) b)中古元代中古元代 c)震旦纪震旦纪 d)2. 华北古陆作为一个整体始自：华北古陆作为一个整体始自： a)b) c)中元古代中元古代 d)5.华北地台结晶基底的主要岩石组合类型华北地台结晶基底的主要岩石组合类型: a)片岩片岩,片麻岩和花岗岩片麻岩和花岗岩 b)大理岩大理岩,辉绿岩和混合岩辉绿岩和混合岩 c),安山岩和绿岩带安山岩和绿岩带 d) -片麻岩和绿岩带片麻岩和绿岩带6 6扬子块陆的稳定型沉积始于扬子
2、块陆的稳定型沉积始于: :a) a) 早中元古代早中元古代 b) b) 晚中元古代晚中元古代 c)c)震旦纪震旦纪 d)d)7.扬子古陆是由上扬子陆块和华夏陆块在以下那个地质时期拼合而成扬子古陆是由上扬子陆块和华夏陆块在以下那个地质时期拼合而成 a)b)中元古代末期中元古代末期 c)震旦纪震旦纪 d) 8.扬子古陆是随着那个超级古大陆裂解形成一个相对独立的块体扬子古陆是随着那个超级古大陆裂解形成一个相对独立的块体 a)Pangea b)Rodinia c)d) 9.以下那个描述与扬子古陆特征相符：以下那个描述与扬子古陆特征相符： a) 扬子古陆扬子古陆 形成时间最早形成时间最早 b)扬子古陆最
3、早的盖层是新元古代早期扬子古陆最早的盖层是新元古代早期 c)扬子古陆不与秦岭造山带相邻扬子古陆不与秦岭造山带相邻 d)扬子古陆沿华南扬子古陆沿华南Grenville期造山带拼合而成期造山带拼合而成10.以下那个不是华北地台与扬子地台的区别以下那个不是华北地台与扬子地台的区别： a)统一古陆形成时间不同统一古陆形成时间不同 b)中元古代演化历程不同中元古代演化历程不同 c)基底结构不同基底结构不同 d)脱离脱离Rodinia时间分别在中、晚元古代时间分别在中、晚元古代测测1.哪项符合华北地台的基本特征哪项符合华北地台的基本特征:a) 具前具前Z基底基底 b)自中元古代均为稳定型沉积自中元古代均为
4、稳定型沉积 c) S-D系系d) 三者都是三者都是3.下述哪项不代表中元古代华北古陆的再破裂下述哪项不代表中元古代华北古陆的再破裂：a）白云鄂博）白云鄂博渣尔泰渣尔泰狼山裂陷槽狼山裂陷槽 b）燕辽裂陷槽）燕辽裂陷槽 c）熊耳）熊耳吕梁裂陷槽吕梁裂陷槽 d）郯芦断裂带郯芦断裂带1中央造山带构造演化中央造山带构造演化第七章第七章2中央造山带构造演化中央造山带构造演化一、中央造山带的概念一、中央造山带的概念二、中央造山带的主要特征二、中央造山带的主要特征三、秦岭三、秦岭- -大别造山带的结构与演化大别造山带的结构与演化四、中央造山带的超高压变质带四、中央造山带的超高压变质带五、中国大陆科学钻探简介五
5、、中国大陆科学钻探简介3一、中央造山带的概念一、中央造山带的概念中央造山带中央造山带是近年来在中国地质构造研究中提出的一是近年来在中国地质构造研究中提出的一个新的术语，最早见于个新的术语，最早见于19931993年姜春发的一篇文章年姜春发的一篇文章“中央造山带主要地质构造特征中央造山带主要地质构造特征”，19951995年后在国内年后在国内引起较大反响。引起较大反响。19971997年在武汉召开年在武汉召开“中国中央造山带学术研讨会中国中央造山带学术研讨会”；19981998年在武汉召开年在武汉召开“国际中央造山带学术研讨会国际中央造山带学术研讨会”；20002000年姜春发等出版专著年姜春发
6、等出版专著“中央造山带开合构造中央造山带开合构造”。20022002年年9 9月月地质通报地质通报 “中央造山带构造机制与资中央造山带构造机制与资源、环境效应专辑源、环境效应专辑”4一、中央造山带的概念一、中央造山带的概念中央造山带中央造山带为横亘中国中为横亘中国中部的东西向巨型造山带，将中部的东西向巨型造山带，将中国地质、资源和生态环境等分国地质、资源和生态环境等分成南北两大不同区域，构成南成南北两大不同区域，构成南方与北方自然环境的天然分界方与北方自然环境的天然分界线，为强调其居中位置和这一线，为强调其居中位置和这一巨型造山带整体，称之为巨型造山带整体，称之为中央中央造山带。造山带。5中央
7、造山带构造演化中央造山带构造演化一、中央造山带的概念一、中央造山带的概念二、中央造山带的主要特征二、中央造山带的主要特征三、秦岭三、秦岭- -大别造山带的结构与演化大别造山带的结构与演化四、中央造山带的超高压变质带四、中央造山带的超高压变质带五、中国大陆科学钻探简介五、中国大陆科学钻探简介67二、中央造山带的主要特征二、中央造山带的主要特征中央造山带：中央造山带：包括昆仑、阿尔金山、祁连山、包括昆仑、阿尔金山、祁连山、柴达木及秦岭、大别造山带。柴达木及秦岭、大别造山带。姜春发（姜春发（20002000）认为中央造山带可进一步划分）认为中央造山带可进一步划分为北、中、南三个带：为北、中、南三个带
8、：北带：北带：主要为古生代造山带，属古亚洲构造域；主要为古生代造山带，属古亚洲构造域；中带：中带：为前寒武纪变质杂岩和花岗岩带（包括为前寒武纪变质杂岩和花岗岩带（包括中秦岭、大别中秦岭、大别- -苏鲁），属古老基底，古苏鲁），属古老基底，古生代演化为岛弧；生代演化为岛弧；南带：南带：主要为印支造山带，属特提斯构造域。主要为印支造山带，属特提斯构造域。8（据姜春发等，（据姜春发等，2000）中国中央造山带分带简图中国中央造山带分带简图9二、中央造山带的主要特征二、中央造山带的主要特征1 1、中央造山带不仅是我国地表地质的南北分界，而、中央造山带不仅是我国地表地质的南北分界，而且是我国现今岩石圈深
9、部结构的重要界线，是地球且是我国现今岩石圈深部结构的重要界线，是地球物理场，包括重、磁、电、地震波速、热结构的南物理场，包括重、磁、电、地震波速、热结构的南北分划带与异常带；北分划带与异常带；2 2、均主要是白垩纪以来急剧隆起成山，而非各自从、均主要是白垩纪以来急剧隆起成山，而非各自从造山期碰撞成山；造山期碰撞成山；3 3、造山带各段的基本构造格架非常相似，均呈不对、造山带各段的基本构造格架非常相似，均呈不对称的造山带几何模型，即造山带两侧地块向山脉下称的造山带几何模型，即造山带两侧地块向山脉下作巨大陆内俯冲；作巨大陆内俯冲；4 4、中生代以来，总体处于统一的区域大地构造背景、中生代以来，总体
10、处于统一的区域大地构造背景中，即太平洋、印度洋、欧亚三板块会聚处中，即太平洋、印度洋、欧亚三板块会聚处, ,在陆内在陆内形成广泛的陆内盆岭、多级多样式的构造变形组合形成广泛的陆内盆岭、多级多样式的构造变形组合以及巨大高差的地貌景观。以及巨大高差的地貌景观。10中央造山带构造演化中央造山带构造演化一、中央造山带的概念一、中央造山带的概念二、中央造山带的主要特征二、中央造山带的主要特征三、秦岭三、秦岭- -大别造山带的结构与演化大别造山带的结构与演化四、中央造山带的超高压变质带四、中央造山带的超高压变质带五、中国大陆科学钻探简介五、中国大陆科学钻探简介11三、秦岭三、秦岭- -大别造山带的结构与演
11、化大别造山带的结构与演化（一）构造单元划分（一）构造单元划分（二）地层时代、沉积特征及形成环境（二）地层时代、沉积特征及形成环境（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（四）地球物理特征（四）地球物理特征（五）构造变形特征（五）构造变形特征（六）构造古地理演化（六）构造古地理演化12（一）构造单元划分（一）构造单元划分 秦岭秦岭- -大别造山带是横贯我国东西、分割南北的巨大别造山带是横贯我国东西、分割南北的巨型的中央造山带的主要组成部分，是中国华北和扬子型的中央造山带的主要组成部分，是中国华北和扬子两大陆的构造结合地带，是一个典型的碰撞造山带。两大陆的构造结合地带，
12、是一个典型的碰撞造山带。 秦岭秦岭- -大别造山带呈大别造山带呈NWWNWW向，西起青海东部，以兴向，西起青海东部，以兴海盆地与东昆仑造山带相隔，向东经甘、陕、豫、皖海盆地与东昆仑造山带相隔，向东经甘、陕、豫、皖诸省，在合肥以东被郯庐断裂所截，长度超过诸省，在合肥以东被郯庐断裂所截，长度超过15001500公公里，宽里，宽100-250100-250公里。其范围包括秦岭、大巴山、武当公里。其范围包括秦岭、大巴山、武当山、大别山。习惯上按宝成铁路（或徽成盆地）和南山、大别山。习惯上按宝成铁路（或徽成盆地）和南阳阳- -襄樊盆地把造山带沿走向分为三段，分别称为西秦襄樊盆地把造山带沿走向分为三段，分
13、别称为西秦岭、东秦岭、桐柏岭、东秦岭、桐柏- -大别造山带。大别造山带。13秦巴造山带三分：西秦岭、东秦岭、桐柏秦巴造山带三分：西秦岭、东秦岭、桐柏-大别大别14秦岭秦岭- -大别构造分带大别构造分带（张国伟，（张国伟，1995 ,20011995 ,2001）总格局为由两条缝合带分割三个板块总格局为由两条缝合带分割三个板块商丹主缝合带商丹主缝合带勉略缝合带勉略缝合带15秦岭秦岭- -大别造山带构造分带大别造山带构造分带 （张国伟，（张国伟，1995,20011995,2001）秦岭秦岭- -大别造山带总格局为由两条缝合带分割三大别造山带总格局为由两条缝合带分割三个单元：个单元：1 1、华北地
14、块南缘带、华北地块南缘带华北板块华北板块 -商丹板块主缝合带商丹板块主缝合带-2 2、秦岭带、秦岭带-秦岭微板块秦岭微板块 -勉略板块缝合带勉略板块缝合带-3 3、扬子北缘带、扬子北缘带扬子板块扬子板块16三、秦岭三、秦岭- -大别造山带的结构与演化大别造山带的结构与演化（一）构造单元划分（一）构造单元划分（二）地层时代、沉积特征及形成环境（二）地层时代、沉积特征及形成环境（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（四）地球物理特征（四）地球物理特征（五）构造变形特征（五）构造变形特征（六）构造古地理演化（六）构造古地理演化1718（据张国伟等，（据张国伟等，2001
15、）北北19三、秦岭三、秦岭- -大别造山带的结构与演化大别造山带的结构与演化（一）构造单元划分（一）构造单元划分（二）地层时代、沉积特征及形成环境（二）地层时代、沉积特征及形成环境（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（四）地球物理特征（四）地球物理特征（五）构造变形特征（五）构造变形特征（六）构造古地理演化（六）构造古地理演化20（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征1 1、商丹板块主缝合带、商丹板块主缝合带 位于秦岭中部，东西向千公里延伸，宽度约位于秦岭中部，东西向千公里延伸，宽度约8-108-10公里，为板块碰撞主缝合带，其理由
16、：公里，为板块碰撞主缝合带，其理由： A.A.商丹带内残存有商丹带内残存有 PtPt3 3和和PzPz两类不同性质的蛇绿两类不同性质的蛇绿岩和火山岩，其中岩和火山岩，其中PtPt3 3是小洋盆型是小洋盆型，如松林沟、黑，如松林沟、黑河等，河等，Sm-NdSm-Nd年龄年龄983-1124 Ma983-1124 Ma；而；而古生代多为岛弧古生代多为岛弧型型，Sm-NdSm-Nd年龄年龄357-402 Ma357-402 Ma、487 Ma487 Ma； B.B.商丹带内发育碰撞花岗岩，年龄商丹带内发育碰撞花岗岩，年龄323-211Ma 323-211Ma （U-PbU-Pb和和Rb-Sr Rb-
17、Sr ），而其北侧成带分布的两期俯冲），而其北侧成带分布的两期俯冲花岗岩（花岗岩（ 793-659Ma793-659Ma、487-382 Ma 487-382 Ma ），显示自南），显示自南向北向北 的极性，指示向北俯冲；的极性，指示向北俯冲； C.C.商丹带是长期（商丹带是长期（PtPt开始）分割秦岭南北的界线，开始）分割秦岭南北的界线，两侧地层和沉积反映为不同大陆边缘。两侧地层和沉积反映为不同大陆边缘。21（据张国伟等，（据张国伟等，2001）东秦岭商丹缝合带东秦岭商丹缝合带221 1、商丹板块主缝合带、商丹板块主缝合带（1 1）地球物理标志）地球物理标志 沿对接带两侧是一条十分醒目的重、
18、磁场变化带沿对接带两侧是一条十分醒目的重、磁场变化带和梯度带，在和梯度带，在1/1001/100万航磁图上，北秦岭为一条强度万航磁图上，北秦岭为一条强度较高的正磁异常带，背景值为较高的正磁异常带，背景值为150-200r,150-200r,而线性异常而线性异常的峰值的峰值500r500r以上，该线以南航磁显示较平缓的负值和以上，该线以南航磁显示较平缓的负值和低异常，低异常，100100-50r,-50r,这一特征反映对接带两侧由不同这一特征反映对接带两侧由不同地壳物质组成。北侧地壳较厚，发育有前寒武系结晶地壳物质组成。北侧地壳较厚，发育有前寒武系结晶岩系，中酸性岩浆侵入活动广泛，属活动陆缘；而
19、南岩系，中酸性岩浆侵入活动广泛，属活动陆缘；而南侧扬子北部陆缘带以浅变质及沉积岩系为主，中酸性侧扬子北部陆缘带以浅变质及沉积岩系为主，中酸性岩浆侵入活动少，为被动陆缘特征。岩浆侵入活动少，为被动陆缘特征。231 1、商丹板块主缝合带、商丹板块主缝合带（2 2）沉积组合标志）沉积组合标志 前已述及，华北南缘和扬子北缘地层发育和沉积前已述及，华北南缘和扬子北缘地层发育和沉积特征及其反映的构造性质截然不同。特征及其反映的构造性质截然不同。如：如：Z- PzZ- Pz1 1扬子北缘陡山沱组、灯影组为台型扬子北缘陡山沱组、灯影组为台型- -被动陆被动陆缘的碳酸岩组合，而华北南缘为活动陆缘，有蛇绿岩；缘的
20、碳酸岩组合，而华北南缘为活动陆缘，有蛇绿岩； C C、P P、T T华北南缘为陆相含煤岩系，延长植物群；华北南缘为陆相含煤岩系，延长植物群；而扬子北缘而扬子北缘PzPz1 1 T T1-21-2为海相沉积组合。为海相沉积组合。241 1、商丹板块主缝合带、商丹板块主缝合带（3 3）蛇绿岩）蛇绿岩商丹带的蛇绿岩有两套：商丹带的蛇绿岩有两套： 1 1）在商丹断裂带的北侧，秦岭群之南，称为）在商丹断裂带的北侧，秦岭群之南，称为丹凤蛇丹凤蛇绿岩绿岩，张国伟、孙勇据地球化学资料分析认为产于，张国伟、孙勇据地球化学资料分析认为产于岛弧环境岛弧环境，年龄为，年龄为447.8 Ma447.8 Ma（Rb-Sr
21、Rb-Sr） 402.6 Ma402.6 Ma（ Sm-Nd Sm-Nd ）；）； 2 2）位于秦岭群之北，称为）位于秦岭群之北，称为二郎坪蛇绿岩二郎坪蛇绿岩，为，为弧后盆弧后盆地环境地环境，年龄为，年龄为681 Ma681 Ma（Rb-SrRb-Sr），且在二郎坪组），且在二郎坪组碳酸岩夹层中有碳酸岩夹层中有O O化石。化石。251 1、商丹板块主缝合带、商丹板块主缝合带（5 5）花岗岩带标志）花岗岩带标志 商丹带内发育碰撞花岗岩，年龄商丹带内发育碰撞花岗岩，年龄323-323-211Ma 211Ma （U-PbU-Pb和和Rb-Sr Rb-Sr ），而其北侧成带），而其北侧成带分布的两期分
22、布的两期俯冲花岗岩俯冲花岗岩（ 793-659Ma793-659Ma、487-382 Ma 487-382 Ma ），显示自南向北的极性，指），显示自南向北的极性，指示向北俯冲。示向北俯冲。26（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征2 2、勉略板块缝合带、勉略板块缝合带 自勉县、略阳，向西经文县、玛曲连接昆仑，自勉县、略阳，向西经文县、玛曲连接昆仑，向东经巴山弧直通大别南缘，纵贯大别向东经巴山弧直通大别南缘，纵贯大别- -秦岭秦岭- -昆昆仑，原为古特提斯洋东延的板块缝合线，后因受仑，原为古特提斯洋东延的板块缝合线，后因受燕山期阳平关燕山期阳平关- -巴山弧巴山弧
23、- -襄樊襄樊- -广济巨大向南推覆构广济巨大向南推覆构造的强烈逆冲掩盖，致使东段失去原貌，仅勉略造的强烈逆冲掩盖，致使东段失去原貌，仅勉略段保存缝合遗迹。段保存缝合遗迹。27秦岭秦岭- -大别构造分带大别构造分带（张国伟，（张国伟，1995 ,20011995 ,2001）总格局为由两条缝合带分割三个板块总格局为由两条缝合带分割三个板块商丹主缝合带商丹主缝合带勉略缝合带勉略缝合带28勉略板块缝合带的特征勉略板块缝合带的特征: : （1 1）勉略段发育有）勉略段发育有1-5 km1-5 km宽的宽的构造混杂岩构造混杂岩带；带； （2 2）发育有）发育有勉略蛇绿岩勉略蛇绿岩，年龄为，年龄为241
24、 Ma241 Ma（ Sm-NdSm-Nd，T T1 1 ）、）、220.2 Ma220.2 Ma（ Rb-Sr Rb-Sr ，T T3 3），勉略带北侧有），勉略带北侧有一系列印支期一系列印支期俯冲型花岗岩带俯冲型花岗岩带， 219.9 -207.7 Ma219.9 -207.7 Ma（ U-Pb U-Pb ，T T3 3 ）；）； （3 3）勉略）勉略- -巴山弧缺失巴山弧缺失O-SO-S，发育了，发育了D-TD-T深水相的浊深水相的浊积岩、硅质岩炭质岩，在略阳三岔子附近的蛇绿构造积岩、硅质岩炭质岩，在略阳三岔子附近的蛇绿构造混杂岩中的硅质岩中，有保存较好的混杂岩中的硅质岩中，有保存较好的
25、C C1 1放射虫化石放射虫化石（冯庆来，（冯庆来，19961996），在黑色泥岩中发现有），在黑色泥岩中发现有D D浅水牙形浅水牙形石，反映时代、岩相的构造混杂。石，反映时代、岩相的构造混杂。 张国伟认为：沿勉略张国伟认为：沿勉略- -巴山巴山- -大别南缘曾有一有限大别南缘曾有一有限扩张洋盆（扩张洋盆（D D开始打开开始打开），勉略带就是其消亡后保存），勉略带就是其消亡后保存的遗迹。的遗迹。29（据张国伟等，（据张国伟等，2001）勉略构造混杂岩带康县勉略构造混杂岩带康县略阳段略阳段3031（据张国伟等，（据张国伟等，2001）32三、秦岭三、秦岭- -大别造山带的结构与演化大别造山带的结
26、构与演化（一）构造单元划分（一）构造单元划分（二）地层时代、沉积特征及形成环境（二）地层时代、沉积特征及形成环境（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（四）地球物理特征（四）地球物理特征（五）构造变形特征（五）构造变形特征（六）构造古地理演化（六）构造古地理演化33 四、地球物理特征四、地球物理特征1.1.重力场特征重力场特征（存在东西部重力梯级带、秦岭重力线扭曲带）（存在东西部重力梯级带、秦岭重力线扭曲带）34（据张国伟等，（据张国伟等，2001）秦巴地区Moho界面深度35 四、地球物理特征四、地球物理特征2.2.磁场特征磁场特征（据张国伟等，（据张国伟等，2
27、001）秦岭造山带秦岭造山带36 四、地球物理特征四、地球物理特征6. 6. 地震层析剖面地震层析剖面地震层析剖面反映岩石圈分为三层，上部层是地壳，其下界面为莫地震层析剖面反映岩石圈分为三层，上部层是地壳，其下界面为莫霍面，中部为上地幔盖层的上部，或称中岩石圈；下部为上地幔盖霍面，中部为上地幔盖层的上部，或称中岩石圈；下部为上地幔盖层的下部。层的下部。37（据张国伟等，（据张国伟等，2001）38 四、地球物理特征四、地球物理特征7.7.古地磁资料古地磁资料林金录林金录(1987)(1987)测得古地磁极位置：测得古地磁极位置：说明说明T T1 1华北和扬子有距离，华北和扬子有距离，J J2
28、2已拼合。已拼合。39三、秦岭三、秦岭- -大别造山带的结构与演化大别造山带的结构与演化（一）构造单元划分（一）构造单元划分（二）地层时代、沉积特征及形成环境（二）地层时代、沉积特征及形成环境（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（四）地球物理特征（四）地球物理特征（五）构造变形特征（五）构造变形特征（六）构造古地理演化（六）构造古地理演化4041（据张国伟等，（据张国伟等，2001）42三、秦岭三、秦岭- -大别造山带的结构与演化大别造山带的结构与演化（一）构造单元划分（一）构造单元划分（二）地层时代、沉积特征及形成环境（二）地层时代、沉积特征及形成环境（三）华
29、北陆块和扬子陆块对接带特征（三）华北陆块和扬子陆块对接带特征（四）地球物理特征（四）地球物理特征（五）构造变形特征（五）构造变形特征（六）构造古地理演化（六）构造古地理演化43（据张国伟等，（据张国伟等，2001）中元古代：华北南缘裂陷、发育由豫陕裂陷槽和吕梁裂陷槽构成的三岔裂谷系；中元古代：华北南缘裂陷、发育由豫陕裂陷槽和吕梁裂陷槽构成的三岔裂谷系；新元古代：裂谷继续发育，豫陕裂陷槽发展形成秦岭洋，秦岭从华北板块分出成为秦岭微板块；新元古代：裂谷继续发育，豫陕裂陷槽发展形成秦岭洋，秦岭从华北板块分出成为秦岭微板块；44（六）构造古地理演化（六）构造古地理演化1 1、古元古代古元古代：造山带基
30、底形成；：造山带基底形成；2 2、中元古代中元古代：华北南缘裂陷、发育由豫陕裂陷槽和吕梁裂陷：华北南缘裂陷、发育由豫陕裂陷槽和吕梁裂陷槽构成的三岔裂谷系；槽构成的三岔裂谷系；3 3、新元古代新元古代：裂谷继续发育，豫陕裂陷槽发展形成秦岭洋，：裂谷继续发育，豫陕裂陷槽发展形成秦岭洋，秦岭从华北板块分出成为秦岭微板块；秦岭从华北板块分出成为秦岭微板块；4 4、加里东期加里东期：华北板块和秦岭微板块之间的北秦岭洋沿商：华北板块和秦岭微板块之间的北秦岭洋沿商- -丹丹带消减，两板块碰撞；带消减，两板块碰撞；5 5、海西期海西期：北秦岭为陆内挤压收缩，南秦岭洋盆：北秦岭为陆内挤压收缩，南秦岭洋盆D D开
31、始沿勉略开始沿勉略- -巴山巴山- -大别南缘打开；大别南缘打开；6 6、印支期印支期：北秦岭为强烈陆内挤压收缩和造山作用，南秦岭：北秦岭为强烈陆内挤压收缩和造山作用，南秦岭洋盆沿勉略带消减，洋盆沿勉略带消减，T T3 3扬子与北部的华北扬子与北部的华北- -秦岭板块碰撞；秦岭板块碰撞；7 7、燕山燕山- -喜山期喜山期：强烈构造、岩浆活动和断陷盆地发育阶段。：强烈构造、岩浆活动和断陷盆地发育阶段。45中央造山带构造演化中央造山带构造演化一、中央造山带的概念一、中央造山带的概念二、中央造山带的主要特征二、中央造山带的主要特征三、秦岭三、秦岭- -大别造山带的结构与演化大别造山带的结构与演化四、
32、中央造山带的超高压变质带四、中央造山带的超高压变质带五、中国大陆科学钻探简介五、中国大陆科学钻探简介46四、中央造山带的超高压变质带四、中央造山带的超高压变质带中中央央造造山山带带的的超超高高压压变变质质带带从从西西到到东东延延伸伸40004000余余公公里里，由由阿阿尔尔金金山山柴柴北北缘缘北北秦秦岭岭大大别别苏苏鲁鲁，是世界上延伸最长超高压变质带。其中以大别超高压变质岩带发现最早，研究最详细。是世界上延伸最长超高压变质带。其中以大别超高压变质岩带发现最早，研究最详细。4748 大别造山带中的超高压变质岩带，主要分布于大别造山带中的超高压变质岩带，主要分布于岳西一太湖区间的东西一带，在英山以
33、西因构造关岳西一太湖区间的东西一带，在英山以西因构造关系而中断，另一分布区在红安一麻城以北，磨子潭系而中断，另一分布区在红安一麻城以北，磨子潭一晓天断裂以南，包括宣化店、熊店等地。一晓天断裂以南，包括宣化店、熊店等地。 大别高压和超高压变质杂岩带主体由高压一超大别高压和超高压变质杂岩带主体由高压一超高压变质岩石和花岗质片麻岩组成。它们均以混杂高压变质岩石和花岗质片麻岩组成。它们均以混杂构造岩片残存在中低压变质的围岩一花岗质片麻岩构造岩片残存在中低压变质的围岩一花岗质片麻岩中。关于它们形成的时代，迄今仍有很大争议，现中。关于它们形成的时代，迄今仍有很大争议，现已获得超高压一高压变质岩石虽有已获得
34、超高压一高压变质岩石虽有 160016001700M1700M；700700800Ma800Ma；487487400Ma400Ma等同位素年龄报导，但主等同位素年龄报导，但主要是要是200200224Ma224Ma等年龄值。等年龄值。 49（据张国伟等，（据张国伟等，2001）超高压带超高压带超高压带超高压带50超超高高压压岩岩矿矿51525354柴柴北北缘缘都都兰兰含含柯柯石石英英片片麻麻岩岩中中锆锆石石年年令令5556秦秦岭岭含含金金刚刚石石片片麻麻岩岩中中锆锆石石年年龄龄5758青青龙龙山山榴榴辉辉岩岩中中锆锆石石年年龄龄59中央造山带构造演化中央造山带构造演化一、中央造山带的概念一、中
35、央造山带的概念二、中央造山带的主要特征二、中央造山带的主要特征三、秦岭三、秦岭- -大别造山带的结构与演化大别造山带的结构与演化四、中央造山带的超高压变质带四、中央造山带的超高压变质带五、中国大陆科学钻探简介五、中国大陆科学钻探简介60五、中国大陆科学钻探简介五、中国大陆科学钻探简介61（一）中国大陆科学钻探工程简介（一）中国大陆科学钻探工程简介20012001年年8 8月月4 4日日1010时时，在在江江苏苏省省东东海海县县毛毛北北村村中中国国大大陆陆科科学学钻钻探探工工程程正正式式开开钻钻，这这是是利利用用现现代代深深部部钻钻探探高高深深技技术术，在在具具有有全全球球地地学学意意义义的的大
36、大别别一一苏苏鲁鲁超超高高压压变变质质带带实实施施的的中中国国第第一一口口50005000米米科科学学深深钻钻。该该项项目目由由中中国国华华人人民民共共和和国国国国家家计计委委立立项项。由由国国土土资资源源部部组组织织实实施施。由由中中国国大大陆陆科科学学钻钻探探工工程程中中心心具具体体执执行行。首首席席科科学学家家为为许许志志琴琴院院士士。20002000年年正正式式启启动动。实实施施时时间间为为5 5年，年，20052005年年3 3月结束。总投资月结束。总投资1.51.5亿人民币。亿人民币。大陆科学钻探的深度划分：大陆科学钻探的深度划分： 浅浅 孔：孔：2000-40002000-400
37、0米；米； 深深 孔：孔：4000-60004000-6000米；米； 超深孔：超深孔：6000-10000+6000-10000+米；米；62大陆科学钻探的现状大陆科学钻探的现状实施近实施近40年，已有年，已有13个国家打了近个国家打了近100口深浅不一口深浅不一的科学钻孔，其中的科学钻孔，其中4000米以上的深孔有米以上的深孔有20口。口。最早进行大陆科学钻探的国家是前苏联最早进行大陆科学钻探的国家是前苏联,其中其中SG-3钻孔的钻探时间最长钻孔的钻探时间最长(1970年年-1989年年),进尺进尺12262米米,为目前世界上最深的钻孔为目前世界上最深的钻孔.德国于德国于1987年至年至1
38、994年间年间,在德国中部开展举世闻在德国中部开展举世闻名的名的KTB钻探项目钻探项目,原设计孔深原设计孔深14000米米,实际主孔实际主孔的终孔孔深的终孔孔深9101米米.ICDP计划即是在计划即是在KTB钻探项目结束后由德国、美钻探项目结束后由德国、美国和中国等国家发起成立的。国和中国等国家发起成立的。现在参加现在参加ICDP组织的国家或地区已有近组织的国家或地区已有近20个。个。6364（一）中国大陆科学钻探工程简介（一）中国大陆科学钻探工程简介中中国国大大陆陆科科学学钻钻探探工工程程是是利利用用现现代代深深部部钻钻探探高高新新技技术术，在在具具有有全全球球地地学学意意义义的的大大别别一
39、一苏苏鲁鲁超超高高压压变变质质带带实实施施中中国国第第一一口口50005000米米科科学学深深钻钻，利利用用从从钻钻孔孔中中获获取取的的岩岩心心及及液液、气气态态样样品品及及原原位位测测量量数数据据，进进行行多多学学科科综综合合研研究究。揭揭示示大大陆陆造造山山带带的的深深部部物物质质组组成成与与结结构构构构造造，重重塑塑超超高高压压变变质质带带形形成成与与折折返返机机制制，探探索索深深部部流流体体与与生生物物圈圈，监监测测现现代代地地质质运运动动，建建立立长长期期的的地地下观测实验站及地壳深部物质研究基地。下观测实验站及地壳深部物质研究基地。65（一）中国大陆科学钻探工程简介（一）中国大陆科
40、学钻探工程简介 该该项项目目于于19971997年年被被国国家家科科技技领领导导小小组组批批准准列列为为“九九五五”国国家家重重大大科科学学工工程程项项目目。19981998年年被被国国际际大大陆陆科科学学钻钻探探组组织织批批准准为为国国际际大大陆陆科科学学钻钻探探项项目目。该该项项目目由由钻钻探探、测测井井、地地球球物物理理、分分析析测测试试和和信信息息子子工工程程及及长期观测实验基地组成。长期观测实验基地组成。大大别别一一苏苏鲁鲁造造山山带带是是世世界界上上规规模模最最大大的的超超高高压压变变质质带带，是是研研究究板板块块构构造造和和全全球球地地质质变变化化的的天天然然实实验验室室。中中国
41、国大大陆陆科科学学钻钻探探工工程程将将瞄瞄准准与与其其相相关关的的重重大大前前沿沿课课题题，进进行行开开创创性性的的科科学学研研究究，取取得得国国际际水水平平的的研研究究成成果果。通通过过项项目目的的实实施施，还还将将研研制制出出一一整整套套新新型型的的、适适用用于于深深孔孔硬硬岩岩恶恶劣劣条条件件的的钻钻探探技技术术体体系系，使使我我国国的的钻钻探技术水平上一个台阶。探技术水平上一个台阶。66 通过最短距离获得通过最短距离获得通过最短距离获得通过最短距离获得最深部信息最深部信息最深部信息最深部信息67（二）中国大陆科学钻探工程大事记（二）中国大陆科学钻探工程大事记19911991年，原地矿部
42、开始组织进行中国大陆科学钻探先行研究与选址研究。年，原地矿部开始组织进行中国大陆科学钻探先行研究与选址研究。19941994年年，中中国国科科学学院院地地学学部部组组织织进进行行地地球球科科学学“入入地地”发发展展战战略略研研究究、建议中国尽快实施大陆科学钻探建议中国尽快实施大陆科学钻探19951995年，国务院批准中国加人国际大陆钻探组织。年，国务院批准中国加人国际大陆钻探组织。19971997年年，国国家家科科技技领领导导小小组组批批准准“中中国国大大陆陆科科学学钻钻探探工工程程”为为“九九五五”国家重大科学工程项目。国家重大科学工程项目。19981998年，国际大陆钻探组织确定为国际大陆
43、钻探项目，并于以经济支助。年，国际大陆钻探组织确定为国际大陆钻探项目，并于以经济支助。19981998年年，中中国国大大陆陆科科学学钻钻探探科科学学顾顾问问委委员员会会讨讨论论同同意意50005000米米钻钻孔孔选选址址在在东海县毛北。东海县毛北。19991999年，年， 国家计委正式批准中国大陆科学钻探项目立项建议书。国家计委正式批准中国大陆科学钻探项目立项建议书。20002000年年，受受国国家家计计委委委委托托，国国土土资资源源部部组组织织专专家家评评审审通通过过了了中中国国大大陆陆科科学钻探工程项目设计。学钻探工程项目设计。20012001年，中国大陆科学钻探工程正式开钻。年，中国大陆
44、科学钻探工程正式开钻。20052005年年3 3月月8 8日，中国大陆科学钻探工程正式完钻，钻深日，中国大陆科学钻探工程正式完钻，钻深51585158米。米。6869（三）中国大陆科学钻探工程的科学目标（三）中国大陆科学钻探工程的科学目标1.1.再造大陆板块会聚边界的深部物质组成与结构。再造大陆板块会聚边界的深部物质组成与结构。2.2.各各研研究究板板块块会会聚聚边边缘缘的的地地球球动动力力学学和和壳壳一一幔幔相相互互作用。作用。3.3.揭示超高压变质岩形成与折返机理。揭示超高压变质岩形成与折返机理。4.4.建立结晶岩地区地球物理模型和解释标尺。建立结晶岩地区地球物理模型和解释标尺。5.5.揭
45、示超高压变质成矿机理。发现新矿物与新物质揭示超高压变质成矿机理。发现新矿物与新物质6.6.探索现代地壳流体一岩石相互作用与成岩成矿机探索现代地壳流体一岩石相互作用与成岩成矿机7.7.研究现代地壳中微生物类型和潜育条件研究现代地壳中微生物类型和潜育条件8.8.为资源开发及地震发生机制的探索提供科学依据。为资源开发及地震发生机制的探索提供科学依据。 70中中国国大大陆陆科科学学钻钻探探工工程程71（四）造山带与超高压变质作用（四）造山带与超高压变质作用 超超高高压压变变质质岩岩是是板板块块俯俯冲冲一一碰碰撞撞作作用用的的产产物物。是是研研究究板板块块会会聚聚边边界界物物质质组组成成、结结构构及及地
46、地球球动动力力学学的的重重要要窗窗口口之之一一。中中国国大大陆陆科科学学钻钻探探工工程程的的主主要要科科学学目目的的就就是是研研究究超超高高压压变变质质岩的形成机制及地球动力学。岩的形成机制及地球动力学。 超超高高压压变变质质岩岩的的原原岩岩是是在在地地球球表表层层，它它们们是是怎怎样样下下插插到到地地下下一一百百多多公公里里深深处处、然然后后又又是是如如何何返返回回到到地地球球表表面面？对对地地质质学学家家来来说说这这是是一一个个迷迷，因因而而引引起起了了国国际际地地学学界界的的广广泛泛关关注注，是当今地学研究的前沿与热点是当今地学研究的前沿与热点 目目前前在在世世界界上上的的主主要要大大陆
47、陆造造山山带带中中都都已已经经发发现现了了超超高高压压变变质质岩岩。位位于于我我国国中中部部西西起起阿阿尔尔金金，经经祁祁连连、秦秦岭岭、大大别别东东到到苏苏鲁鲁地地区区的的40004000公公里里的的“中中国国中中央央高高压压超超高高压压变变质质带带”是是世界之最，为各国地质学家所瞩目。世界之最，为各国地质学家所瞩目。72中国大陆科学钻探工程中国大陆科学钻探工程73（五）中国大陆科学钻探工程选址（五）中国大陆科学钻探工程选址中中国国第第一一口口大大陆陆科科学学钻钻孔孔选选址址在在具具有有全全球球地地学学意意义义的的大大别别一一苏苏鲁鲁超超高高压压变变质质带带的的东东部部。江江苏苏省省连连云云
48、港港市市东东海海县县、因因为为这里是实现项目科学目标的最理想地区：这里是实现项目科学目标的最理想地区：1 1、该该地地区区处处在在造造山山带带的的构构造造最最深深部部位位，可可通通过过最最短短的的钻钻孔孔深深度度最最大大程程度度地揭示大陆板块会田边缘最深部的垂向变化。地揭示大陆板块会田边缘最深部的垂向变化。2 2、该该地地区区构构造造相相对对较较为为简简单单、岩岩层层倾倾角角较较缓缓，50005000米米钻钻孔孔可可以以穿穿过过更更多的岩层。多的岩层。3 3、超超高高压压变变质质岩岩分分布布广广泛泛，岩岩石石类类型型多多样样，并并且且发发现现了了金金刚刚石石等等特特征征的的高压变质矿物。高压变
49、质矿物。4 4、该该地地区区地地下下3 35 5千千米米深深普普遍遍存存在在高高波波速速、高高密密度度、高高电电阻阻和和强强反反射射层层。有待于通过钻探对其进行直接探测。有待于通过钻探对其进行直接探测。5 5矿产资源丰富，是研究超高压成矿机理的理想地点。矿产资源丰富，是研究超高压成矿机理的理想地点。6 6、地温梯度较低、地温梯度较低 适合于钻探施工。适合于钻探施工。7 7、钻钻孔孔选选区区位位于于我我国国东东部部最最大大的的活活动动断断层层一一郯郯庐庐断断裂裂带带附附近近。是是监监测测地地震活动的较好地点。震活动的较好地点。8 8、东海地区经济发达，交通与通讯便利，水电供应充足。、东海地区经济
50、发达，交通与通讯便利，水电供应充足。 74中国大陆科学钻探工程中国大陆科学钻探工程75中中国国大大陆陆科科学学钻钻探探工工程程76中中国国大大陆陆科科学学钻钻探探工工程程77中中国国大大陆陆科科学学钻钻探探工工程程78钻孔的构造剖面位置钻孔的构造剖面位置 从构造剖面从构造剖面的角度看，钻孔的角度看，钻孔打在两大板块的打在两大板块的俯冲带上。俯冲带上。 2001.8开始开始主孔钻进，整个主孔钻进，整个钻孔计划深度钻孔计划深度5000m，2005年年3月月8日竣工，钻日竣工，钻深深5158米。米。790-2000m岩性分布示意图岩性分布示意图 除去地表的盖除去地表的盖层层，100-2000m岩岩心
51、中心中榴辉岩厚度累榴辉岩厚度累积有积有800多米多米；另外；另外还有：超基性岩、还有：超基性岩、榴辉岩质片麻岩、榴辉岩质片麻岩、花岗质片麻岩等多花岗质片麻岩等多种岩石类型。种岩石类型。608m 100m 700m 2021m 816m 1094m 1604m 1783m 80（六）中国大陆科学钻探工程框架（六）中国大陆科学钻探工程框架8182( (七七) )中国大陆科学钻探的意义中国大陆科学钻探的意义 中中国国大大陆陆科科学学钻钻探探工工程程的的实实施施不不仅仅表表明明我我国国政政府府对对地地球球科科学学研研究究的的高高度度重重视视，也也是是我我国国综综合合国国力力不不断断增增强强的的体体现现。该该项项目目填填补补了了我我国国在在大大陆陆科科学学钻钻探探领领域域的的空空白白，大大大大提提高高地地球球科科学学研研究究水水平平，并并在在某某些些方方面面跻跻身身于于世世界界前前列列。同同时时，它它为为我我国国在在本本世世纪纪开开展展经经常常性性科科学学钻钻探探奠奠定定坚坚实实的的基基础础、在在钻钻探探等等工工程技术领域达到国际先进水平。程技术领域达到国际先进水平。838485中央造山带构造演化中央造山带构造演化完86
