全球早古生代造山带：板块重建与古大陆

摘要

早古生代发生了全球尺度的造山运动，包括南方大陆的泛非造山带，北方大陆欧洲的加里东造山带，以及东亚由古亚洲洋和特提斯洋演化过程中产生的具有自身特点的加里东期造山带。对早古生代的板块重建而言，古地磁资料较少，可以用造山带对比法对该时期的板块构造格局进行重建。本文对造山带的分类采用碰撞、俯冲、陆内的三分法，主要以相互作用地质体的属性区分开。本文通过综合这些早古生代造山带的研究结果，对全球早古生代主要碰撞造山带进行了集成分析，在总结各造山带早古生代地质事件的基础上，得出以下结论:
　　1)新元古代晚期-早古生代期间发生八期全球尺度的造山运动，已经具有碰撞、增生、陆内3种造山带类型，在早古生代末存在全球性准同时的造山事件。南半球为泛非造山运动，类型主要为大陆块-大陆块碰撞造山，形成时代较早为新元古代。北方劳俄大陆的加里东造山运动，有大陆块-大陆块碰撞造山和微陆块-大陆块碰撞造山两种类型，发生时代为早中志留。而中亚早古生带古亚洲洋、原特提斯洋、古特提斯洋相互演化作用过程以及众多的微陆块存在导致构造环境复杂，沟弧盆体系发育。造山带往往具有短时间内多次开合的特点。早古生带的造山带类型多为增生碰撞型，时代较晚多为早古生代末。
　　2)根据Rodinia超大陆裂解以来的地质事件记录，得到晚新元古代-早古生代八期与碰撞相关的造山事件: Brasiliano造山运动、东非造山运动、kuunga造山运动、中国的加里东造山运动、经典加里东造山运动、中欧加里东Caradoc造山运动、Appalachia造山运动。
　　3)环冈瓦纳大陆的地体与已经拼合的波罗的-劳伦陆块碰撞发生碰撞。古生物显示晚志留-早泥盆世～400Ma南、北大陆已经出现混合生物群，古地理重建也显示两者已经非常接近。并且早泥盆世委内瑞拉、哥伦比亚、秘鲁、北阿根廷、卡罗莱纳地区的造山带反映了环冈瓦纳大陆地体和北美板块的碰撞事件。碰撞伴随左旋走滑特征，推测此时有存在一个初始的不稳定的短暂的超大陆的可能。
　　4)大体全球早古生代演化经历了如下几个演化阶段:615-560Ma Iapetus洋打开;～560Ma波罗的陆块与西冈瓦纳裂离导致狭窄的Ran洋打开;520-530Ma冈瓦纳大陆完成最终的拼合;～500Ma冈瓦纳大陆北缘微陆块群向北裂离，导致Rheic洋和Tornquist洋打开，并于～420Ma闭合;425 Ma西伯利亚板块远离聚合了的劳俄大陆，晚奥陶-早泥盆纪南美和北美板块靠近，北美板块与环冈瓦纳地体拼合碰撞。
　　5)地史时期以来，板块构造旋回分为元古宙和显示宙两种体制，这两种体制的板块构造特征和超大陆旋回周期都有很大区别。早古生代的板块构造格局和演化对显生宙板块构造旋回机制和周期的研究有重要的参考意义。元古宙为热主导的旋回体制，演化比较稳定单一，周期比较固定。而早古生代为板块运动活跃时期，其板块构造旋回机制主要为力主导的地幔热辅助的旋回机制。即板块～600Ma裂解时具有的初始速度为主要动力，影响力逐渐减小的地幔柱为辅助热动力驱使板块运动，并使洋陆发生相互作用。洋陆俯冲以及俯冲板块的断离折返造成浅地幔对流的发生。这是种自外而内再作用到地表的旋回机制，当板块的初始速度逐渐消耗完的时候，陆块处于准静止状态，大陆块底下重新开始聚集热量。

目录

声明

摘要

0 前言

0．1 研究现状及存在问题

0．2 选题依据及研究内容

0．3 本文研究方法

1 全球板块构造背景

1．1 全球早古生代主要陆块介绍

1．2 罗迪尼亚超大陆的聚集及裂解

2 全球新元古代晚期-早古生代主要造山带的分布及特征

2．1 造山带的分类方法

2．2 全球新元古代晚期-早古生代主要造山带的分布

2．3 环北大西洋-北冰洋加里东造山带

2．3．1 东格陵兰加里东造山带

2．3．2 斯堪的纳维亚加里东造山带

2．3．3 斯瓦尔巴特(Svalbard)加里东造山带

2．3．4 英国加里东造山带

2．3．5 中欧加里东造山带

2．3．6 阿帕拉契亚造山带

2．4 泛非造山带

2．4．1 Brasiliano造山带

2．4．2 东非造山带

2．4．3 Kuunga造山带

2．5 古亚洲洋和特提斯洋相关的早古生代造山带

2．5．1 乌拉尔造山带

2．5．2 中亚中南天山加里东增生型造山带

2．5．3 华南加里东期造山带

2．5．4 秦-祁-昆早古生代构造带

3 早古生代碰撞造山带的全球对比

3．1 全球早古生代八期碰撞造山事件

3．1 泛非造山运动与冈瓦纳大陆拼合事件群

3．2 欧洲加里东造山运动与北方劳俄大陆拼合事件群

3．3 东亚早古生代造山事件与古中华陆块群拼合的关系

3．4 北美克拉通与环冈瓦纳大陆碰撞事件群

4 早古生代构造演化：从Rondinia超大陆离散到早古生代末聚合

4．1 新元古代罗迪尼亚三次裂解

4．2 西伯利亚、波罗的板块的裂离与Iapetus洋、Ran洋的拉开

4．3 晚新元古代-早古生代早期中国古陆块群裂离与原特提斯洋、古亚洲洋的拉开

4．4 晚新元古代-早古生代早期华北板块南漂与冈瓦纳大陆的重新聚焦

4．5 寒武-奥陶卡多姆-阿瓦隆尼亚地体北漂导致Tornquist洋、Rheic洋的拉开以及早古生代末两者的闭合

4．6 早古生代晚期西伯利亚板块与波罗的板块的关系

4．7 早古生代末-晚古生代初南美和北美板块拼合与卡罗莱纳超大陆短暂聚合的可能性

5 板块构造旋回机制

6 结论

参考文献

致谢

个人简历

在学期间发表的学术论文

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