授課教案秦嶺造山帶

《鄂爾多斯盆地－秦嶺造山帶野外地質教學》授課教案第一篇區(qū)域地質研究的思路、方法和秦嶺造山帶及鄰區(qū)地質概況——野外實習前的室內(nèi)教學一區(qū)域地質研究的思路和方法地球經(jīng)歷了46億年的長期演化過程，形成了現(xiàn)今海洋、大陸分異，地質復雜的自然狀態(tài)。地質科學正是以研究地球現(xiàn)今自然狀態(tài)為基礎，反演其形成演化歷史的地質作用過程，探索未來發(fā)展變化的規(guī)律，為人類的生存和社會的可持續(xù)發(fā)展提供資源和家園的一門重大基礎科學。地球是浩瀚宇宙空間的小小天體，但又是人們眼中的巨大星球。盡管航天和地球物理技術已為了解地球整體和內(nèi)部的狀態(tài)提供了可能，但人們視域所及，地球之大仍無可窮盡，更難以直接觀察地球宏觀和內(nèi)部的奧秘。以人類個體生命的短暫性和觀察研究的局限性來研究地球客體組成的復雜性、形成發(fā)展的漫長性和廣闊性，以及由地球現(xiàn)今狀態(tài)反演過去歷史因地質組成殘缺不全造成的多解性，科學的思維和方法顯得尤其重要。地球不同區(qū)域地質的研究是集成地球整體地質進而研究其組成、結構構造特征和形成演化的關鍵性基礎。因此，涉及區(qū)域地質研究的科學的思想和方法，應是地質科學工作者獲取客觀地質素材，透過錯綜復雜的自然現(xiàn)象，科學、合理研究分析其外在關系和內(nèi)在規(guī)律，超越感性經(jīng)驗進行抽象思維和邏輯思維并實現(xiàn)理性的升華，科學探索地球形成演化所必須具備的基本素質。（一）研究思路地球是一個復雜而又統(tǒng)一的動力學體系，現(xiàn)今的區(qū)域地質面貌只不過是該動力學體系隨長期的時間變化、動力作用變更的復雜動態(tài)過程,在某一特定地區(qū)的綜合地質表現(xiàn)。因此科學研究區(qū)域地質的現(xiàn)狀并探究可能的地質作用過程，必須首先回答既相互關聯(lián)并制約區(qū)域地質研究思想、方法的下述問題。其一，從空間角度分析，造成地質作用過程的地球動力學是“非此即彼”的單一模式，還是多成因、多體制，有主有次的復雜共存的有機組合；其二，從時間角度分析，在地球發(fā)展演化的漫長歷史過程中，地球動力作用是均變的，還是非均變的。對此涉及以下幾個問題的具體討論。1.地球的物質組成、結構構造和發(fā)展演化特征根據(jù)科學技術發(fā)展的現(xiàn)狀和目前人類認識的水平，綜合地球的物質組成、結構構造和發(fā)展演化的現(xiàn)有研究可獲得以下基本認識：①地球演化歷史的長期性和階段性；②地球物質組成和結構構造在時、空尺度上的不均一性和非均變性；③地球動力系統(tǒng)的復雜性；④地質構造作用的多階段、多類型、多成因、多級序性。上述特征已是地球科學家不爭的自然屬性。對地球演化過程的區(qū)域地質作用的研究，必須在充分認識其自然屬性基礎上，給予符合自然狀態(tài)的闡釋。2.自然法則自然界的萬事萬物循著自然法則發(fā)展演化，而不以人們的主觀意志為轉移。“整個自然界……都處于永恒的產(chǎn)生和消滅中，處于不斷的流動中，處于無休止的運動和變化中”（恩格斯，1925）。變化是絕對的、永恒的，不變是暫時的、相對的。這種變化符合辯證法的規(guī)律（質量轉化、對立統(tǒng)一、否定之否定規(guī)律）。地球組成、結構構造特征在時、空尺度上的不均一性和非均變性客觀地反映了地球的永無休止的變動。自然界的萬事萬物千差萬別但又相互依存、相互影響，它們的差別取決于自身矛盾的特殊性并決定了不同事物自身的發(fā)展特征。地球區(qū)別于其他星球的特征是這樣，地球表殼甲地拉張造盆、造洋，乙地擠壓造山、造陸的同時共存也反映了這種特點。自然界的萬事萬物均處于復雜的矛盾系統(tǒng)中，矛盾有主有次，相互關聯(lián)，相互制約，并依一定的條件相互轉化，影響著事物的形成、發(fā)展（毛澤東，1952）。矛盾的主、次關系，決定著同一事物形成發(fā)展各個方面相互依存的主體（整體）特征和局部格局；矛盾的相互轉化、此消彼長，決定著同一事物發(fā)展的階段性及其特征。地球具有復雜的動力系統(tǒng)，主要包括地球作為行星與其他天體的相互作用及其變化；地球自轉速率的不均一變化；地球內(nèi)部物質組成、熱狀態(tài)、密度等的差異及其調整變化等多種因素引起的動力作用。不同學者將地球構造作用分別歸因于上述不同因素所引起的動力作用（黃汲清等，1962；李四光，1973；張文佑，1984；張伯聲，1980；陳國達，1982；威爾遜等，1975；竹內(nèi)釣等，1984；Owen，1992）。事實上地球的構造作用，應是其復雜動力系統(tǒng)的綜合效應，只不過有主有次而已。只是現(xiàn)階段，因受人們的認識水平和科技發(fā)展水平限制還不足以協(xié)調地球內(nèi)外動力系統(tǒng)進行主次有別的統(tǒng)一分析。如就地球整體的動力學而言，地球自轉及其速率變化是地球動力系統(tǒng)中不容忽視的重要因素之一（李四光，1973；葉叔華，1996）。地球自轉速率的變化與巖石圈、核、幔耦合關系，以及與各種潮汐摩擦，大氣角動量的變化和空間引力場的變化關系，均導致相應的動力學效應。對此科學家已有足夠的認識，但尚難以科學的綜合闡釋。若以地球內(nèi)部的動力學而論，其實目前既有必要，也有可能討論動力系統(tǒng)的主從關系。例如，若按現(xiàn)今流行的認識，地球外殼的構造作用，主要取決于地球內(nèi)部的動力作用。一般認為，地球內(nèi)部的動力狀態(tài)可能主要表現(xiàn)為“地幔對流”（威利，1978；朱炳泉，1978）和“地幔柱”（丸山茂德等，1994；Davies，1990）兩種方式，它們可能同時存在、相互關聯(lián)、相互制約、相互轉化而又有主有次，控制著地球外殼的構造變形。設想起源于核幔邊界的巨型地幔柱上升到巖石圈底部可能向兩側擴散，轉化為地幔對流導致板塊構造作用，并成為地球的主導構造動力學方式；但同時可能在不同區(qū)域內(nèi)發(fā)育的小型地幔柱，因不具備足夠的能量而轉化，則呈柱式上涌，形成陸內(nèi)或洋內(nèi)的底辟和熱點，造成局部構造格局。它們同時共存，組成了不能用同一動力方式統(tǒng)一解釋的復雜組合。3.地球構造的多體制共存和非均一演變綜合上述可以認為，地球既是一個復雜的物質組合體，又是一個復雜的矛盾對立統(tǒng)一的動態(tài)動力系統(tǒng)。因此同一時期地球的構造作用決非“非此即彼”的單一構造模式所能包容，而是多種矛盾交織，多種體制共存，但主、次又有別的復雜組合。在地球演化的一定時期內(nèi)，地球動力系統(tǒng)諸多復雜因素中必有某種占主導，控制地球宏觀構造作用，形成宏觀構造的規(guī)律組合。其他則為次要因素，雖不影響宏觀格局，但又可能成為控制局部構造的主導因素，形成與宏觀構造不協(xié)調、不成規(guī)律的局部構造。在研究地球構造作用時，面對復雜的地球動力系統(tǒng)，地球科學家始終試圖盡可能減少多種影響因素，突出主要矛盾，以簡潔、明晰的概念和模式來表達地球構造作用（板塊構造尤其如此）。這無疑是合理的，但這種合理性本身就掩蓋著不合理，更不能因此而生搬套用模式，失去對特殊問題的深入研究和探索，造成認識上的自誤和誤導，并嚴重影響甚至妨礙地球構造的科學研究和創(chuàng)新。地球演化過程的不同歷史時期的構造作用，因地球動力系統(tǒng)的諸因素在地質歷史長河中主從關系隨一定的時間和條件相互轉化、此消彼長，必然促使地球的構造作用呈現(xiàn)“非均變”的發(fā)展?！熬儭奔扔秀Ｓ谧匀话l(fā)展法則，又不符合迄今為止人們已認識的地質事實，更束縛人們的創(chuàng)新思維（周鼎武等，1995）。4.地球系統(tǒng)構建地球系統(tǒng)（葉叔華，1996；畢思文，1998）是科學的自然回歸，也是科學發(fā)展的必然趨勢。地球系統(tǒng)是指由地球大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈、地幔和地核復雜圈層組成的統(tǒng)一體系。組成地球系統(tǒng)的不同圈層既有差別，又互相關聯(lián)、相互作用，構成了一個經(jīng)歷漫長歷史過程的自然和諧的動態(tài)體系，它們影響并制約著地球系統(tǒng)的發(fā)展演變。當代科學技術的飛速發(fā)展，“信息高速公路”的開通，“數(shù)字化地球”的提出和實踐，“地球村”已夢想成真。因此地球科學工作者已打破了傳統(tǒng)地學分門別類的研究方法和知識體系，可能用系統(tǒng)的觀點研究地球各圈層系統(tǒng)相互間的物理、化學和生物的作用過程，分析地球系統(tǒng)的行為和演變，探索其未來的發(fā)展變化。地球科學研究的這種轉變，使得地球科學工作者不僅面臨著研究領域廣空間、大尺度的交叉綜合，而且也面臨著思維方式和研究方法的重大變更。地球系統(tǒng)研究已成為21世紀地球科學研究的前緣領域。當代地球科學的研究和發(fā)展正處于重大轉折的歷史時期，機遇與挑戰(zhàn)共存。上述認識，決定了地質科學和區(qū)域地質研究基本的思想和方法。(二)研究內(nèi)容和方法區(qū)域地質研究試圖通過對不同構造單元地表地質和深部地質的綜合研究對比，客觀反映區(qū)域地質的現(xiàn)今結構構造特征，并將其置于全球大地構造的宏觀背景，科學的恢復重建其形成發(fā)展的歷史過程。①以地質、地球物理、地球化學資料為基礎，多學科交叉綜合研究區(qū)域宏觀的地表和深部物質組合、結構構造特征；研究區(qū)域不同構造單元、不同時期的不同類型建造（沉積、巖漿、變質、礦產(chǎn)）的組成和分布；不同層次構造特征及其組合的幾何學、運動學；②通過對不同構造單元現(xiàn)今地質狀態(tài)的地層組成序列、沉積充填序列、巖漿序列、變形變質序列的比較研究，建立構造演化的階段，恢復古構造環(huán)境；③以板塊構造理論和大陸動力學研究的新認識為指導，分析區(qū)域地質演化及其動力學過程，探討該過程對資源、能源和生態(tài)環(huán)境變遷的制約。研究過程中，必須堅持觀察的客觀性和全面性，針對不同研究地區(qū)的不同建造特征，采用不同學科相應的現(xiàn)代研究方法和手段，不受任何先入為主思想觀念的約束，客觀、全面觀察研究地質實際，力求最大限度地獲取客觀實際資料。在此基礎上，采用以構造為主線，結合沉積學、巖漿巖石學、變質巖石學、地球化學、同位素地質學和地球物理學等不同學科進行多學科相互配合、交叉滲透的綜合研究，進行系統(tǒng)的區(qū)域時、空對比和動態(tài)的分析，總結區(qū)域地質特征和規(guī)律。以科學思想和以地球科學新理論、新認識和新方法為指導，在多學科綜合研究的基礎上通過去粗取精，去偽存真，由此及彼，由表及里的綜合分析，并結合宏觀大地構造背景，建立區(qū)域地質形成演化動態(tài)過程的理論的抽象－邏輯模式或模型。顯然，實踐是基礎，理性的總結、升華是關鍵，科學的思維則是貫穿于整個科學研究和創(chuàng)造過程的內(nèi)核和靈魂。④應注意的幾個關鍵問題：●客觀認識并獲取現(xiàn)今區(qū)域地質的物質組成及其結構構造現(xiàn)狀是關鍵性的基礎。它是通過野外地質填圖并結合遙感技術、GPS定位系統(tǒng)、地球物理、地球化學的綜合研究獲得的。野外地質填圖、GPS定位系統(tǒng)的使用以及應用遙感技術提取地質信息是直接獲取區(qū)域地表真實地質素材的行之有效的方法和手段，以此直接研究不同構造單元、不同地質體的組成特點；組成地質體物質的沉積作用、巖漿作用、變質作用、構造變形、成礦作用（表1-1）及其相互關系；對區(qū)域不同構造單元的不同地質作用進行時、空的比較研究，進而綜合研究區(qū)域地質作用過程及其動力學。在該過程中，必須重視“從整體和大處著眼，從局部和小處入手的研究途徑”（汪品先，1998）。從大處著眼以避免坐井觀天，從小處入手則提供客觀的第一手資料，兩者結合自有“橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同”的意境?！竦厍蚧瘜W研究以直接獲取的區(qū)域地表地質體和代表地殼、巖石圈、地幔不同巖石類型的元素、同位素組成和定年的定量研究為基礎，確定巖石的類型、地球化學特征、組合分布和變化規(guī)律，探討成因及其對地質作用過程的制約。當代巖石組成的元素和同位素的精確定量分析和定年研究，已經(jīng)用于進行區(qū)域尺度乃至全球尺度的構造演化和地球動力學的示蹤研究，探索固體地球的化學結構與層圈之間的相互作用，并形成了一門新興學科——化學地球動力學（鄭永飛，1999）。●以地震、重力、磁法、電法、熱流等為主要方法的地球物理研究，客觀記錄了現(xiàn)今地球表殼至深部的組成，結構構造特征及其物理狀態(tài)。并為確定地球內(nèi)部的各種縱、橫向界面和界面形態(tài)、埋深以及塊體的運動，圈定隱伏巖體、追索隱伏斷裂帶，查明地表組成結構構造縱、橫向的延伸變化等提供了重要信息。但由于地球內(nèi)部物質的動態(tài)調整，地球物理資料雖不提供地球歷史物質組成和物理狀態(tài)的總體信息，然而仍在巖石圈特別是在地殼中保存了歷史過程的殘跡。通過對大陸內(nèi)基底和蓋層的地球物理研究，仍能反演地史中的物質組成和結構構造狀態(tài)。需要重視的是，應用地球物理資料研究地球內(nèi)部物質組成和物理狀態(tài)，盡管有地表地質體以及構造剝露地表的深部地質體和侵入、噴出地表的不同深度的不同巖類提供參照，但因深部物理、化學條件的制約，迄今為止仍不能提供可靠的惟一解釋，因此必須謹慎使用地球物理資料反演的地質信息，并在研究中進行方法創(chuàng)新和認識創(chuàng)新?！裆朴趯W習應用已有現(xiàn)代理論和前人成果是區(qū)域地質綜合研究必須重視的又一方面。但學習應用科學理論必須明確，科學不是神學，科學是對絕對真理追求和探索的方法。對任何事物的認識過程都可能有反復，都可能經(jīng)歷否定之否定的過程而不斷接近絕對真理。因此盲目崇拜，簡單套用是科學研究之大忌，也是創(chuàng)新之大忌。因此，科學研究中既能超越自我，又能超越前人才是科學研究的高素質和高境界。在人類進入21世紀大力倡導創(chuàng)新思維、創(chuàng)新研究的今天，讓個性得以充分展示，讓思想在自由的空間任意翱翔。按照上述思想方法，表1-1提供了區(qū)域地質及其形成演化綜合分析的一般工作流程，以供參考。但在實踐中應視區(qū)域地質的特點和研究的側重而有主有次地確定研究方面，合理高效地實施研究計劃。表1-1區(qū)域地質綜合研究流程圖二、秦嶺及鄰區(qū)區(qū)域大地構造背景和區(qū)域地質概況區(qū)域現(xiàn)今的地殼結構構造和地表地質面貌是地質歷史過程長期復雜演化的綜合結果，經(jīng)歷了不同時期、不同構造體制的演變，是多元多源地球動力學作用的產(chǎn)物，既主要受控于全球統(tǒng)一動力背景及其派生的區(qū)域動力作用，也不能排除可能是區(qū)域局部特殊動力作用所致，具有十分豐富的地質信息。因此,在區(qū)域地質研究中首先要充分重視研究區(qū)的區(qū)域大地構造背景，不僅避免“坐井觀天”之弊,而且又能獲取區(qū)域地質共性和差異性信息,為客觀研究認識區(qū)域地質特征和形成演化奠定基礎。（一）區(qū)域大地構造背景

在現(xiàn)今的全球板塊構造格局中，中國大陸位于歐亞板塊的東南部,它東鄰俯沖的太平洋板塊及其俯沖帶，南接印度板塊及與歐亞板塊的碰撞造山帶（圖2-1），恰處于歐亞板塊、印度板塊和太平洋板塊三大板塊交匯的特殊區(qū)域，構成了中國獨特的地球動力學背景，制約著中國大陸中新生代以來的板塊運動和板內(nèi)構造作用，并控制著中國大陸南、北有別，東、西差異顯著的地質結構和構造面貌（圖2-2）。圖2-1全球板塊構造格局中的中國大陸（引自金性春，1984）1.離散邊界；2.轉換斷層；3.俯沖邊界；4.碰撞邊界從地質歷史角度分析，顯生宙期間，中國大地構造及其演化依次受古亞洲洋、特提斯－古太平洋和印度洋－太平洋三大動力學體系控制。在其作用和影響下，形成了以海西造山為主旋回的古亞洲構造域；以燕山造山為特征的環(huán)（濱）太平洋構造域和以喜馬拉雅造山為標志的特提斯構造域（任紀舜等，2000，圖2-3），經(jīng)歷不同時期的構造過程（表2-1），與其相應，形成中國西部以東西向構造為主，中國中東部在東西向構造基礎上，疊加北北東向－近南北向構造的復雜疊置的構造格局，鑄成現(xiàn)今的地殼結構和地表地質面貌。在全球構造格局中，中國大陸顯生宙構造突出顯示古亞洲構造域的小陸塊群的復雜聚合、增生形成統(tǒng)一古大陸，并在此基礎上，環(huán)太平洋構造域和特提斯構造域疊加改造的強烈活動性。在全球古陸塊和造山帶分布圖上，中國大陸內(nèi)的小型古陸塊的發(fā)育表現(xiàn)得尤為顯著（圖2-4），表明中國大陸地殼結構有別于世界其他大陸的獨特性。

圖2-2東亞地區(qū)現(xiàn)代板塊及板內(nèi)運動狀況略圖（據(jù)丁國瑜等，1987）表2-1中國及鄰區(qū)構造旋回劃分及大地構造年表（據(jù)任紀舜等，2000）

圖2-3亞洲構造域簡圖（任紀舜等，2000）G.岡瓦納大陸；R.俄羅斯克拉通；S.西伯利亞克拉通；SK.中朝克拉通；T.塔里木克拉通；Y.揚子克拉通；1.主要縫合線；2.現(xiàn)代貝尼奧夫帶；3.構造分區(qū)界線；4.勞亞大陸上的克拉通；5.岡瓦納大陸上的克拉通；6.古亞洲構造域；7.濱（環(huán)）太平洋構造域；8.特提斯構造域

圖2-4大西洋（陸）半球構造簡圖（Dottetal.,1988，轉引自任紀舜等，2000）G.岡瓦納大陸；NA.北美克拉通；R.俄羅斯克拉通；S.西伯利亞克拉通；1.中朝克拉通；2.揚子克拉通；3.塔里木克拉通

（二）區(qū)域地質特征和地球物理特征依據(jù)區(qū)域地表地質和地球物理特征，中國大陸中東部地區(qū)可劃分為三大基本構造單元，它們是華北陸塊、揚子陸塊以及兩陸塊之間所夾的秦嶺－大別造山帶（圖2-5）。圖2-5中國大陸中東部構造單元劃分圖①商丹板塊縫合帶；②勉略板塊縫合帶華北陸塊和揚子陸塊分別形成固結于呂梁運動（1800Ma±）和晉寧運動（1000Ma±），在顯生宙的地質演化過程中，它們基本上保持了穩(wěn)定古陸塊性質，并經(jīng)歷了在震旦紀至早古生代成為與古秦嶺洋盆、海盆相關的廣闊陸表海盆和陸緣海盆；在晚古生代－中生代初，受秦嶺－大別造山作用及其影響，華北陸塊由陸緣濱淺海盆向克拉通內(nèi)的陸相湖盆發(fā)展，揚子陸塊主體則仍為陸表海盆；中新生代華北和揚子區(qū)均轉化為復合型克拉通內(nèi)陸相沉積盆地，分別被稱為鄂爾多斯盆地和四川盆地。同時在其相關的中國大陸東部地區(qū)，它們作為統(tǒng)一整經(jīng)歷以擠壓－伸展的構造作用過程，不僅造成中國東部北北東－近南北向褶皺、逆沖和走滑斷裂的發(fā)育，同時發(fā)育瀕太平洋的燕山期廣泛的巖漿活動。在此背景上，產(chǎn)生了一系列呈北北東－近南北向延展又被東西向構造帶分割的中生代末－新生代的陸內(nèi)斷陷沉積盆地。華北陸塊與揚子陸塊總體均呈現(xiàn)顯著的基底與蓋層分明的地殼二元結構，其蓋層表現(xiàn)為由穩(wěn)定性沉積組成，沉積地層基本保持未變質且具弱構造變形的特點，并成為我國煤、油、氣三大能源的重要開發(fā)基地。秦嶺山脈西接祁連山、昆侖山，東連大別山，橫貫中國大陸中部，綿延千余公里，既是世界典型大陸造山帶，又是中國大陸南北地質、地理和人文景觀的天然分帶。秦嶺－大別造山帶內(nèi)的前震旦紀基底巖系均呈巨大的透鏡狀塊體出露，并遭受顯生宙構造作用強烈疊加改造乃至再造。造山帶內(nèi)的震旦紀至古生代地層由與洋盆和不同陸緣海盆相關的沉積巖系和不同構造環(huán)境的火山－沉積巖組成，它們不同程度遭受早古生代末－中生代初洋盆俯沖、陸塊匯聚碰撞和陸內(nèi)逆沖推覆的復雜強烈變形、變質改造（局部發(fā)育高壓、超高壓變質）和深成巖漿的侵入。中生代末和新生代的紅色斷陷盆地疊置其上，造成了秦嶺－大別造山帶斷續(xù)延伸的現(xiàn)今面貌。秦嶺－大別造山帶貴金屬、多金屬礦產(chǎn)發(fā)育并具相當規(guī)模，是我國重要的成礦帶之一。秦嶺－大別造山帶及相鄰地區(qū)上述的地表地質特征及其相關性和差異性，也直接反映在由地球物理資料提供的地殼組成和結構構造方面。在秦嶺及鄰區(qū)航磁△T異常平面圖上（圖2-6），秦嶺造山帶以復雜東西向線狀異常為主，并在東西兩側呈發(fā)散狀，構成啞鈴型，其束狀緊縮區(qū)在西安－寧陜一帶。啞鈴型的南北兩側即為華北和揚子陸塊的平緩非線性異常區(qū)。重力布格異常圖（圖2-7）和莫氏面等深度圖（圖2-8）亦顯示類似特征。圖2-6秦嶺及鄰區(qū)航磁△T異常圖（王相等，1996）1.正等值線；2.零等級組成；3.負等值線，單位nT

依據(jù)遙感（圖2-9）和重磁（圖2-10）的解釋提供，秦嶺造山帶和鄰區(qū)的構造特征突出顯示華北陸塊和揚子陸塊的相對穩(wěn)定性和秦嶺造山帶的顯著活動性，而且秦嶺造山帶主斷裂分布總體亦呈現(xiàn)啞鈴型，主斷裂呈近東西向延展，并與中國活動斷裂分布的宏觀格局相吻合（圖2-11）。圖2-7秦嶺及鄰區(qū)重力布格異常圖（王相等，1996）圖2-8秦嶺及鄰區(qū)莫氏面等深度圖（王相等，1996）圖2-9秦嶺造山帶及鄰區(qū)遙感構造解釋圖（王相等，1996）1.基底斷裂；2.一級斷裂；3.斷裂；4.線性構造；5.環(huán)形構造；6.弧形構造

圖2-10秦嶺造山帶重磁構造解釋圖（王相等，1996）1.深大斷裂構造特征線；2.較大斷裂構造特征線；3.中淺層斷裂構造特征線圖2-11中國主要活動斷裂圖（丁國瑜等，1991）1.正斷層；2.逆斷層；3.平移正斷層；4.平移逆斷層；5.平移斷層；6.性質不明、推測及隱伏斷層；7.地震斷裂或裂縫帶①西域斷裂系；②天山斷裂系；③西昆侖斷裂系；④阿爾金斷裂系；⑤祁連斷裂系；⑥柴達木斷裂系；⑦昆侖-秦嶺斷裂系；⑧河西斷裂系；⑨巴顏喀喇斷裂系；B10金沙江-紅河斷裂系；B11班公錯-瀾滄江斷裂系；B12雅魯藏布江斷裂系；B13西藏斷裂系；B14康滇斷裂系；B15龍門山斷裂系；B16河套斷裂系；B17汾渭斷裂系；B18下遼河-華北斷裂系；B19皖、鄂、湘斷裂系；B20郯城-廬江斷裂系；B21東北-華北北西斷裂系；B22蘇北-黃海斷裂系；B23東海斷裂系；B24東南沿海斷裂系；B25臺灣斷裂系；B26南海斷裂系

（三）秦嶺造山帶及鄰區(qū)的地殼、上地幔結構－鑲嵌構造和立交橋式結構

中國地殼結構構造在平面上的鑲嵌格局（張伯聲，1980；王戰(zhàn)等，1996；任紀舜等，2000）和地殼－上地幔結構構造在三維空間上的立交橋式結構是中國大陸結構構造的基本特征（任紀舜，1991；任紀舜等，1991，1994，2000；張國偉等，1995，1996，2001）。鑲嵌構造在中國大陸中東部地區(qū)非常醒目的表現(xiàn)為華北陸塊和揚子陸塊以秦嶺－大別造山帶為嵌接帶的有機嵌合，并由前述的地表地質和地球物理資料共同反映出來，在地表和上地殼層次上呈現(xiàn)為兩塊夾一山和造山帶以近東西向構造為主導的總體特征。中國大陸中東部地區(qū)三維空間的立交橋式結構表現(xiàn)在，若對比觀察中國大陸中東部地區(qū)的地表地質（圖2-2、9、10、11）、地殼和巖石圈厚度變化（圖2-12），反映地殼深層地質構造和物質分布的1°×1°平均布格重力異常圖（圖2-13）和上地幔密度分布圖（圖2-14）可以發(fā)現(xiàn)，中國大陸中東部地區(qū)地表、上地殼層和地幔之間存在結構構造的既協(xié)調又不協(xié)調的關系。協(xié)調關系表現(xiàn)為，中國大陸中東部宏觀地貌、地形和地殼、巖石圈厚度變化、重力梯度帶的分布及上地幔密度分布均呈近南北向展布，并與區(qū)內(nèi)中新生代陸內(nèi)斷陷盆地和隆起帶的北北東－近南北向分布的構造格局相吻合。不協(xié)調關系主要表現(xiàn)在本區(qū)大陸造山帶的構造線均呈近東西向分布，與上述的北北東向－近南北向結構構造構成三維空間的立交橋式結構（任紀舜等，1991，1994，2000；張國偉等，1995，1996，2001），這一結構構造特征在秦嶺造山帶得以精細的解析（張國偉等，1995，1996，2001）。中國中東部地區(qū)地殼平面上的鑲嵌構造和地殼－上地幔在三維空間的立交橋式結構，實質是中國中東部地區(qū)在古亞洲構造域、環(huán)太平洋構造域和特提斯構造域不同時期，不同方式方向的動力學作用下，地幔物質調整，地殼結構構造疊加改造的不同層次耦合、非耦合關系的綜合反映，揭示了中國大陸動力學的豐富內(nèi)涵和特殊過程（任紀舜等，2000；張國偉等，2001）。圖2-12中國大陸與鄰區(qū)海域地殼、巖石圈厚度圖（黃懷曾等，1994）70～80地殼厚度/km；80～100巖石圈厚度

圖2-13中國10×10平均布格重力異常圖（殷秀華，史志宏，劉占坡和張玉梅編，引自丁國瑜等，1991）

圖2-14中國上地幔密度分布示意圖（單位：8/cm3）（馮銳，1985，轉引自王相等，1996）

（四）秦嶺造山帶及鄰區(qū)同位素地球化學省同位素地球化學填圖是確定巖石圈構造地球化學省，揭示巖石圈結構、區(qū)別陸塊的差異性和相關性，探討陸塊離散、匯聚、拼貼、增生構造演化的有效示蹤。秦嶺造山帶及鄰區(qū)Pb、Nd同位素地球化學填圖（張理剛等，1993；朱炳泉等，1993；張本仁等，1995，1998）結果表明，華北和揚子陸塊區(qū)分屬兩個不同的構造-地球化學省（圖2-15）。華北陸塊區(qū)的殼、幔鉛同位素組成比揚子陸塊區(qū)貧放射性成因鉛，尤其貧U-Pb；而且前者的太古宙和古元古代上地幔一直處于穩(wěn)定弱虧損狀態(tài)（εNd（t）=+2～+3），而后者的北部新元古代的上地?；窘咏嫉蒯＃é臢d（t）=+0.3左右），并自古元古代向中元古代發(fā)展顯示出愈益虧損的明顯趨勢（εNd（t）由+4.5增至+7.8）（張本仁等，1995）。二階段Nd模式年齡分布特征揭示華北陸塊的大陸增長時間范圍主要在3700～2500Ma，揚子陸塊的大陸增長時間范圍主要在2000～1200Ma（朱炳泉，2000），表明兩陸塊地殼增生歷史和巖石圈早期演化明顯不同。而以內(nèi)源沉積物純碳酸鹽巖成分反映的古邊緣海盆水體化學特征，也提供華北陸塊南緣和揚子陸塊北緣元古宙至早古生代處于不同的沉積域（張本仁等，1995）。秦嶺造山帶中的華北陸塊南緣構造帶屬華北地球化學省，北秦嶺和南秦嶺雖同屬揚子地球化學省，但北秦嶺的Pb同位素填圖已發(fā)現(xiàn)，北秦嶺是與華北和揚子陸塊都不同的具有高放射性成因Pb同位素組成的獨立微陸塊（許繼峰等，1996）。北秦嶺元古宙上地幔屬強虧損型（εNd（t）=+7.6～+6.3），也顯示出既不同于華北陸塊古元古代的上地幔特征，亦不同于揚子陸塊早期上地幔的演化趨勢而具有獨特性（張本仁等，1995，1998；韓吟文等，1996）。另外，同位素地球化學填圖還揭示，秦嶺造山帶中沿北秦嶺北界的洛南-欒川-方城一線是一明顯的地球化學邊界（朱炳泉，1995，1998；張本仁等，1996），該邊界是區(qū)域前震旦紀構造演化的重要邊界，而與秦嶺帶內(nèi)顯生宙的商丹縫合帶不相吻合，反映了秦嶺造山帶結構構造的復雜性和演化的長期性。秦嶺造山帶及鄰區(qū)同位素地球化學研究的上述信息，為劃分區(qū)域構造單元并探討區(qū)域構造演化提供了不容忽視的示蹤信息。圖2-15中國大陸礦石鉛同位素省劃分（朱炳泉，1993）A.華南地體；B.華北地臺；C.新疆地體；D.揚子地體；E.青藏高原；F.東北北部

（五）秦嶺造山帶及鄰區(qū)構造單元劃分按照板塊構造理論研究的現(xiàn)狀，全球構造單元主要涉及不同規(guī)模的巖石圈板塊的劃分和不同類型造山帶的劃分。巖石圈板塊是依據(jù)離散邊界、轉換邊界和匯聚邊界來確定。而造山帶可劃分為俯沖型造山帶、轉換擠壓型造山帶和碰撞型造山帶三大基本類型（Deweyetal.,1970；金性春等，1984；Sengor，1991；李繼亮等，1999）。如圖2-16所示，并主要依據(jù)不同類型造山帶的構造變形、巖漿作用特征和蛇綠巖（蛇綠混雜巖）的發(fā)育等給予確定。不同類型造山帶均以規(guī)模較大的斷層系統(tǒng)與其他構造單元分隔。但是在實際的區(qū)域地質研究中，同一區(qū)域不同構造單元的劃分因不同研究者的理解和認識的不同往往爭議較大，因此有必要強調下述問題。首先，板塊構造背景下的各類造山帶的分布均不局限于狹窄地帶而具有廣泛的彌散性變形特征。若以碰撞造山帶為例，造山帶實際是發(fā)育在兩個碰撞板塊之間而且影響了兩板塊邊緣相當區(qū)域的強烈構造變形帶（圖2-16B）。因此，碰撞縫合帶只不過是劃分板塊的邊界，而不是造山帶的邊界。造山帶的邊界應以前陸沖斷帶的前緣逆沖斷裂為界。圖2-16板塊構造背景下的不同類型造山帶的結構構造模式圖A.俯沖型造山帶；B.碰撞型造山帶；C.轉換擠壓型造山帶其次，對于類似秦嶺造山帶這類經(jīng)歷長期不同構造演化過程的復合型大陸造山帶而言，應當重視地殼構造及其相應構造單元隨時間的非同時性演變和隨空間的非均一性轉化，因此，不同構造旋回造山帶的邊界是動態(tài)的，而絕不是固定不變的（周鼎武等，1994）。鑒于上述，本教材按印支-燕山期的構造特征對秦嶺造山帶及鄰區(qū)的構造單元做如下劃分（圖2-5，圖2-17）。按現(xiàn)今地表地質、地球物理、同位素地球化學提供的地殼結構構造特征，可將秦嶺造山帶和鄰區(qū)劃分為華北陸塊、秦嶺造山帶和揚子陸塊三大基本構造單元（圖2-5）。華北陸塊與秦嶺造山帶的邊界更可能在西起渭河地塹北側的草碧-老龍山-圣人橋的逆沖推覆斷裂帶（周鼎武等，1994），向東隱伏于汾渭地塹之下并與東部的潼關－宜陽－淮南逆沖推覆斷裂帶相連。主要依據(jù)是，秦嶺造山帶的構造單元劃分主要是依據(jù)印支－燕山期的構造特征確定的。汾渭地塹是疊置在印支－燕山期構造基礎上的晚白堊世－新生代斷陷盆地，它盡管在相當范圍掩蓋了華北陸塊與秦嶺造山帶鄰接部位的地表地質面貌，但汾渭地塹東部廣大地區(qū)（張國偉等，1988，1996，2001）和渭河地塹北部（周鼎武等，1994）均有良好出露，這里發(fā)育一條規(guī)模較大，并且向北逆沖推覆的斷裂帶（圖2-18，圖2-19）。而且該斷裂帶之南的地殼結構構造雖繼承了華北陸塊二元結構的基本特征，但構造變形和巖漿活動又顯著與華北陸塊不同，故屬華北陸塊南緣構造帶（圖2-17）。對于揚子陸塊和秦嶺造山帶的分隔邊界來說，若認為略陽－勉縣－方城－青峰－襄樊帶為板塊縫合帶，則此帶不是造山帶的邊界，造山帶的南界應是該帶之南的巴山－大別山南緣巨型推覆構造的前緣逆沖帶(圖2-17)，在該帶的不同區(qū)段(圖2-20)均表現(xiàn)出由疊瓦狀逆沖推覆斷層及其相應的強烈緊閉倒轉褶皺組成的北傾南倒的構造組合。

圖2-17秦嶺造山帶構造單元劃分略圖(張國偉等，2001稍有修改)Ⅰ.華北陸塊南緣構造帶；Ⅱ.北秦嶺構造帶；Ⅲ.南秦嶺構造帶；Ⅳ.揚子陸塊北緣構造帶；F1草碧－老龍山－圣人橋－潼關－宜陽－淮南逆沖推覆斷裂帶；SF1.商丹斷裂帶(商丹板塊縫合帶)；SF2.勉略斷裂帶(勉略板塊縫合帶)；F18.巴山－大別山南緣逆沖推覆斷裂帶1.火山－沉積雜巖帶；2.超基性埋巖；3.高壓、超壓變質巖(帶)

按板塊構造格局分析，由于秦嶺造山帶中發(fā)育商丹和勉略兩條不同時期的縫合帶，因此有必要對區(qū)域板塊劃分做如下討論。●商丹縫合帶該帶西起甘肅天水向東經(jīng)鳳縣唐藏、巖灣，太白黃柏塬，周至厚畛子，寧陜沙溝，商州三十里鋪、丹鳳、商南至河南南陽，再向東因涉及大別造山帶內(nèi)蛇綠巖和高壓超高壓變質巖帶劃分、形成時期及動力學意義的爭論，故將其暫定為向信陽以東延伸(圖2-17)。商丹縫合帶現(xiàn)今由不同時期、不同性質、不同規(guī)模、不同構造層次的韌性、韌脆性、脆性斷層復雜疊置，共同組成大致近東西向延展的巨大斷裂系統(tǒng)(張國偉等，1988，2001)。寧陜沙溝、丹鳳和商南等區(qū)段的解剖研究表明，現(xiàn)存斷裂經(jīng)歷323～314～276Ma(糜棱巖中角閃石K－Ar，裴先治，1994；云母礦物39Ar－40Ar，許志琴等，1985；于在平等，1996)的左行走滑韌性剪切作用；211Ma±(糜棱巖鋯石U-Pb，張國偉，Kroner，1990)的走滑－逆沖韌性剪切作用；(126±9)Ma(糜棱巖Sm－Nd定年)逆沖韌性剪切作用和45～100Ma(假玄武玻璃Rb－Sr全巖等時線年齡)的脆性走滑剪切作用的多期構造活動信息。但這只是區(qū)域構造作用保存在斷層帶中的直觀記錄，而沿商丹斷裂帶構造作用的其他信息則具更深刻的地質內(nèi)涵，主要表現(xiàn)在商丹斷裂之北不僅斷續(xù)出露一條變火山－沉積巖帶(圖2-17)，該帶是由洋島型、島弧型和洋殼型的蛇綠巖和非蛇綠巖殘片組成的構造混雜巖帶，而且在商丹斷裂之北的北秦嶺帶廣泛發(fā)育由輝長巖、閃長巖、花崗閃長巖、花崗巖等組成的俯沖、碰撞型的深成巖漿雜巖帶。它們的形成時代由同位素年齡限定在500～400Ma，而商丹帶之北的變質沉積－火山巖中發(fā)現(xiàn)的放射蟲限定為奧陶紀-志留紀(崔智林等，1995)，上述共同提供沿商丹斷裂帶近東西一線在500～400Ma期間，可能經(jīng)歷了秦嶺早古生代古洋盆俯沖和華北板塊與揚子板塊的對接－碰撞的構造作用過程。因此，商丹縫合帶應是加里東期劃分華北板塊與揚子板塊的重要邊界。加里東造山期間，南秦嶺已增生于華北板塊南部邊緣，而后進入勉略洋的發(fā)展時期。

圖2-18草碧－老龍山－圣人橋的逆沖推覆帶不同區(qū)段構造剖面圖(據(jù)周鼎武等，1994)1.黃土；2.砂巖；3.砂頁巖；4.頁巖；5.斷層帶劈理及透鏡體；6逆沖斷層7.三疊－二疊系；8.中下奧陶統(tǒng)；9.下奧陶統(tǒng)；10.下古生界頂面；11.下古生界底面

●勉略縫合帶該帶在康縣－略陽－勉縣區(qū)段呈近東西向延伸，向東呈弧形經(jīng)高川、城口延至襄樊。勉略區(qū)段縫合帶寬約8～10km，以多條主干斷裂為骨架，強烈活動并卷入不同地層塊體，其中尤以發(fā)育由超基性巖、堆晶輝長巖、拉斑玄武巖和硅質巖組成的蛇綠巖塊為特點，構成蛇綠構造混雜巖帶（張國偉等，1996，2000）。其中基性火山巖的Sm－Nd全巖等時線年齡為(242±21)Ma，Rb－Sr全巖等時線年齡為（211±13）Ma，由在硅質巖中發(fā)現(xiàn)的放射蟲確定時代為早石炭世（馮慶來等，1996），據(jù)此分析，勉略至高川一線，確曾存在消失了的石炭紀－二疊紀古洋盆。由勉略縫合帶北側發(fā)育一系列碰撞型花崗巖，其鋯石U－Pb定年為（220～206±2）Ma分析，印支期區(qū)內(nèi)經(jīng)歷過洋盆閉合、陸塊的碰撞過程。勉略縫合帶是否沿巴山弧形帶繼續(xù)東延尚存在較大爭議，爭議的關鍵在于：①勉略縫合帶之北的俯沖、碰撞型花崗巖帶為什么沿寧陜－柞水呈北東方向延伸，而沿巴山弧形構造帶向東再無任何跡象?②勉略帶的蛇綠巖或蛇綠混雜巖向東，除在隨州花山有報道(董云鵬等，1999)，但形成時代不確定外，其他區(qū)段再無出露。上述啟示，勉略縫合帶可能只限于勉略至高川區(qū)段，并具有限洋盆性質，向東僅為裂谷－裂陷帶，它可能是中國西部特提斯洋伸入陸內(nèi)的分支。

圖2-19秦嶺大別造山帶北緣逆沖推覆帶各地段構造剖面圖(張國偉等，2000)1.河南澠池；2.河南宜陽；3.河南魯山；4.河南舞陽；5.周口盆地南緣；6.淮南圖2-20秦嶺造山帶南緣逆沖推覆帶不同區(qū)段構造剖面1.寧強－大安剖面(張國偉等，2001)；2.石泉縣曾溪河口－龍灣剖面(張國偉等，2001)；3城口－魯家坪剖面(張國偉等,2000)；4.巫溪－兩河口剖面(何建坤等，1997)；5.房縣三葉湖－兩河口剖面(蔡學林等，1988)第二篇鄂爾多斯盆地－秦嶺造山帶地質走廊野外觀察路線及內(nèi)容——野外實踐教學秦嶺造山帶及鄰區(qū)區(qū)域地質概況見圖3-1。鄂爾多斯盆地-秦嶺造山帶地質走廊野外觀察路線(圖3-2)穿越鄂爾多斯盆地、渭河地塹和秦嶺造山帶不同構造單元，以延安-洛川-銅川-西安-柞水-鎮(zhèn)安為主要觀察路線，并優(yōu)選其他諸路線作為輔助。按路線通過區(qū)所選觀察點和典型解剖區(qū)段地質特點及教學的基本要求，主要觀察研究以下內(nèi)容。一、鄂爾多斯盆地1、延安-安塞侏羅紀陸相河、湖沉積和白堊紀沙漠沉積的地層巖石組合、沉積結構構造、沉積相觀察分析。參觀革命圣地延安。2、宜川-壺口三疊紀陸相沉積地層巖石組合、古生物組合、沉積結構構造、沉積相綜合觀察分析。宜川甘草-昝家山典型區(qū)段三疊紀湖相、河流相沉積解剖；鄂爾多斯盆地油氣生、儲介紹。3、宜川-黃陵侏羅紀-三疊紀地層巖石組合、沉積結構構造、沉積相綜合觀察。洛川黃土剖面觀察和研究現(xiàn)狀介紹。參觀黃帝陵4、金鎖關三疊紀河流相沉積特征和古生物保存狀態(tài)及沉積構造、構造變形分析。金鎖-烈橋典型區(qū)段三疊紀湖相濁流沉積組合、沉積構造、油頁巖及其中的魚化石觀察，地層構造變形分析。5、銅川三疊紀-二疊紀地層組合、沉積特征和沉積相觀察分析。6、銅川黃土剖面及古氣候變化觀察分析；銅川奧陶系沉積特征和沉積相觀察分析。7、富平趙老峪典型區(qū)段奧陶紀淺水臺地相和深水相碳酸鹽重力流沉積的巖石組合、沉積結構構造特征觀察解剖研究?！揪毩暫退伎碱}】①在野外觀察過程中，完成主要觀察區(qū)段特別是典型區(qū)段的信手剖面圖及素描圖；②建立野外示意性區(qū)域地層柱狀剖面并確定沉積相，總結盆地沉積特征及其演變，分析盆地所屬的可能形成構造環(huán)境。③依據(jù)不同區(qū)段的野外觀察，試從沉積巖石組合、沉積結構構造特征、古生物組合特征等方面的綜合分析，區(qū)分陸相和海相、陸相中的河流相和湖泊相等不同沉積相。④總結濁流沉積的基本特征，分析濁流沉積的形成條件，判斷湖相和海相濁流沉積的區(qū)別。⑤分析鄂爾多斯盆地的構造變形特征及其可能的影響因素。⑥綜合鄂爾多斯盆地不同時期的沉積特征和構造特征，試分析盆地發(fā)展演化及其可能的構造環(huán)境和區(qū)域大地構造背景。

圖3-1秦嶺造山帶及鄰區(qū)地質略圖（據(jù)李廷棟1997主編亞歐地質圖改繪）1：5000000

圖3-2鄂爾多斯盆地－秦嶺造山帶地質走廊野外地質考察路線圖

二、渭河地塹1、渭河地塹北緣斷裂和南緣斷裂(澇峪口、豐峪口、藍田等地)觀察。2、藍田曳湖第四紀黃土剖面觀察。3、藍田第三紀地層和第四紀黃土觀察。藍田猿人遺址參觀。4、臨潼驪山斷壘地塊和第三紀地層觀察?！揪毩暫退伎碱}】①在野外練習做渭河地塹斷裂素描，測量斷層產(chǎn)狀要素，分析斷層性質。②試分析渭河地塹成因和形成時代及其對沉積的控制，分析渭河地塹基底的可能屬性及其特征。③收集有關西安地裂縫的現(xiàn)有研究資料，試分析其成因和對城市建設的影響，提出預防措施。

三、秦嶺造山帶（一）華北陸塊南緣構造帶口鎮(zhèn)典型區(qū)段構造解剖1、涇陽-淳華的口鎮(zhèn)典型構造解剖區(qū)段，二疊紀-三疊紀陸相沉積地層觀察，地殼表層逆沖－推覆構造組合觀察解剖和討論(介紹對本區(qū)構造成因認識的不同觀點和爭論的關鍵問題，并進行野外研討)。

洛-華公路路線地質觀察2、羅夫-華陽川新太古代太華群結晶基底變質雜巖系的巖石組合、結構構造特征、變質特征、巖漿活動觀察分析。3、華陽川太華群中的韌性剪切帶、剪切帶構造巖及相關的不同類型褶皺(特別是鞘褶皺)觀察研究和運動學分析。4、分水嶺中元古代熊耳群火山巖觀察及相關礦產(chǎn)介紹。5、黃龍鋪-上張灣區(qū)段中元古代地層標準剖面觀察研究。觀察中元古界高山河群、洛南群濱淺海環(huán)境的沉積組合、地層接觸關系、疊層石發(fā)育特征和構造變形特征等?！耜惣覞靖呱胶尤簶嬙熳冃?不同類型褶皺變形)及成因觀察分析?！駰钤姵菂^(qū)段龍家園組、巡檢寺組沉積巖組合、疊層石及大型褶皺構造觀察、研究和成因分析?！裆蠌垶车湫蛥^(qū)段杜關組、馮家灣組、震旦系羅圈組和寒武系地層接觸關系、沉積特征觀察。重點對羅圈組粗碎屑沉積的巖石組合、結構構造特征、礫石成分、礫石來源、同沉積褶皺等進行詳細觀察、研究，在此基礎上討論羅圈組沉積的成因(涉及冰成沉積、重力流沉積等不同認識的野外觀察討論)。6、石門橋區(qū)段龍家園組觀察并分析由元古宙地層組成的區(qū)域大向斜的基本特征。7、石門盆地白堊紀-第三紀紅色盆地沉積地層觀察(介紹石門獸及相關地層)。8、下鋪區(qū)段寒武系巖石組合、構造變形觀察。重點觀察灰?guī)r中的鮞粒變形特征，分析成因及與區(qū)域構造的關系和運動學及動力學的判斷；白云灰?guī)r中的層間劈理發(fā)育規(guī)律及構造意義分析?！揪毩暫退伎碱}】①練習做口鎮(zhèn)區(qū)段和洛華公路路線地質剖面及相關地質現(xiàn)象素描(包括沉積構造，古生物及保存狀態(tài)，地層接觸關系，不同構造要素等)、產(chǎn)狀測量。②依據(jù)野外觀察，分別建立口鎮(zhèn)區(qū)段和洛-華公路路線地質的示意性地層柱狀剖面，依據(jù)地層巖石組合、地層接觸關系，確定構造事件，劃分構造層，并分析不同時代地層的組成特征、形成環(huán)境。③在總結洛-華公路中元古代地層組成特征、沉積特征和沉積演化的基礎上，分析其形成的可能構造環(huán)境及其區(qū)域地質意義。④依據(jù)洛南上張灣羅圈組沉積研究，并結合前人資料和區(qū)域資料討論羅圈組沉積的成因及其區(qū)域地質意義。⑤總結口鎮(zhèn)區(qū)段構造變形特征，劃分構造序列，討論可能的區(qū)域構造意義。⑥總結洛-華公路剖面構造變形特征，討論可能的構造序列及區(qū)域地質意義。思考在構造層殘缺地區(qū)如何劃分構造序列。⑦比較鄂爾多斯盆地和華北陸塊南緣構造帶表殼地質組成、結構構造特征、沉積組合特征，提出自己的初步認識和需要進一步思考、討論的問題。

（二）北秦嶺構造帶洛南-商州路線1、洛南窯溝典型區(qū)段二疊紀陸相沉積的結構構造觀察及其與新元古界-早古生界陶灣群接觸關系觀察；陶灣群巖石組合、變質特點和多期構造變形的解析及有關問題討論。2、商州大荊-磨溝洛南紅色盆地(K-E)沉積組合、沉積相及構造變形觀察研究。3、紅門河典型區(qū)段中元古界寬坪群巖石組合、變形變質特征(圖版Ⅳc)觀察；著重觀察本區(qū)寬坪群多期復雜固態(tài)流變面貌及由逆沖-推覆作用造成的一系列特征構造組合。據(jù)此，并結合洛南窯溝二疊系的下伏陶灣群的多期構造變形，分析北秦嶺前二疊紀的構造事件及可能的區(qū)域構造意義。4、麻街寬坪群組成及多期變形構造觀察分析。5、商州中-新生代紅色盆地地層組合、古生物、沉積環(huán)境、構造變形(圖版Ⅴa)觀察分析。6、李家塬商州紅色盆地(K-E)沉積組合和構造變形觀察。7、張家灣典型區(qū)段古元古界秦嶺群變質雜巖地質解剖，觀察秦嶺群變質雜巖組成、多期變形變質、脈體發(fā)育特征及變形?？偨Y地殼深層固態(tài)流變的結構構造特征，解析多期變形構造。8、商州吳家莊-姚河垃圾廟輝長巖侵入體的巖石組合、結構構造特征觀察，巖體內(nèi)的包體類型、特點觀察，結合前人同位素定年和巖石地球化學研究，討論其侵位的可能古構造背景。9、沙河灣環(huán)斑花崗巖的組成、結構、構造觀察；與輝長巖侵入接觸關系觀察；介紹該類花崗巖前人研究成果及其在秦嶺構造演化分析中的意義。10、三十里鋪早古生代丹鳳群變質火山巖的組成、變形變質觀察，討論該地層發(fā)育的區(qū)域構造背景及意義。

灃峪-沙溝路線地質觀察1、喂子坪秦嶺群變質雜巖組成及變形觀察討論。2、大壩溝花崗巖結構、構造特征觀察討論。3、關石秦嶺群變質雜巖的固態(tài)流變多種構造觀察討論。4、雞窩子秦嶺群變質雜巖固態(tài)流變的脈體復雜揉皺觀察討論。5、秦嶺分水嶺秦嶺群變質雜巖組成、變形變質、巖漿活動觀察討論。6、沙溝街典型區(qū)段大型韌性剪切帶觀察，糜棱巖帶解剖研究。觀察糜棱巖帶的結構構造和多種變形特征，依據(jù)結構構造和不同礦物變形特征判斷其形成的區(qū)域構造作用和分析形成深度層次。

戶縣澇峪路線地質觀察1、澇峪秦嶺群變質雜巖組成、變形、變質特征觀察討論。2、澇峪韌性剪切帶不同構造巖(長英質糜棱巖和鈣質糜棱巖)及變形特征觀察討論。3、澇峪晚古生代地層觀察討論。4、栗園溝典型區(qū)段寬坪群組成、多期面理和褶皺構造的疊加、置換作用及其構造意義的研究、解析和討論。5、塔廟寬坪群組成與宏觀構造及露頭構造綜合分析討論。

周至黑河-沙梁子路線地質觀察1、桃杏坪寬坪群多期變形、新生面理疊加置換觀察。2、甘峪灣寬坪群組成、變形、變質特征觀察。3、柳葉河典型區(qū)段石炭紀-二疊紀-三疊紀地層組成、沉積特征、沉積相和構造變形觀察研究及區(qū)域地質意義分析討論。4、金井秦嶺群變質雜巖組成結構、構造觀察。5、王家溝黑溝灘典型區(qū)段丹鳳群變質火山巖、枕狀熔巖、結構構造特征觀察，分析其形成環(huán)境，討論其形成時代(變質地質體的同位素定年)和區(qū)域構造意義。【練習和思考題】①練習做澇峪路線地質剖面圖、洛南窯溝剖面圖、柳葉河區(qū)段剖面圖，相關地質現(xiàn)象素描和產(chǎn)狀測量及構造分析。②建立北秦嶺構造帶示意性綜合地層柱狀剖面圖，依據(jù)地層巖石組合、地層接觸關系、確定構造事件、劃分構造層。③比較洛南窯溝剖面和柳葉河剖面，討論北秦嶺晚古生代地層發(fā)育特征及其與鄂爾多斯盆地相關地層的關系，分析區(qū)域地質意義。④比較洛南窯溝陶灣群和紅門河寬坪群變形特征，討論兩者間的構造關系及其構造作用過程。⑤比較不同剖面秦嶺群、寬坪群的巖石組合、構造變形和變質特征，討論變質巖系的區(qū)域地層對比；分析變形變質的主要時期和形成的構造層次及其在秦嶺造山帶形成演化中的意義。⑥比較華北陸塊南緣構造帶與北秦嶺構造帶，提出對區(qū)域地質問題的認識和思考。

（三）南秦嶺構造帶商州-山陽路線地質觀察1、花園泥盆系劉嶺群沉積組成、構造特征觀察討論；2、花園南劉嶺群多期變形觀察討論(早期擠壓褶皺變形和晚期疊加的走滑作用及相應構造)；3、安溝口劉嶺群沉積組成及走滑構造觀察討論；4、山陽伍竹沉積地層組合、沉積構造(波痕、印模等)、褶皺變形、窗欞構造觀察討論；5、許家灣山陽中-新生代（K-E）紅色盆地與下伏泥盆系接觸關系及沉積組合觀察討論；6、牛耳川斷裂結構構造特征及兩側地層觀察；7、牛耳川泥盆系中的多期新生面狀構造觀察分析；8、九里坪典型區(qū)段上泥盆統(tǒng)九里坪組深水濁積巖沉積體系的巖石組合、沉積特征、環(huán)境分析。本區(qū)段地殼淺層次構造發(fā)育具典型性和代表性、作為構造解剖的重點區(qū)段；9、賽鶴嶺泥盆系沉積組合特征及構造變形觀察、分析。

沙溝街-柞水-鎮(zhèn)安路線地質觀察1、沙溝街中、上泥盆統(tǒng)巖石組合、構造變形和變質特征觀察；2、黃花嶺泥盆系多期構造及其疊加、改造關系的觀察、研究；3、黃花嶺斷裂帶結構、構造特征及兩側地層組成觀察分析；4、營盤泥盆系組成及結構構造觀察；5、柞水巖體結構、構造觀察，巖體內(nèi)包裹體類型、組成特征及其地質意義分析討論；6、小磨嶺雜巖組成、結構構造觀察；對南秦嶺基底認識的分析討論；7、柞水溶洞寒武系淺水臺地相厚層灰?guī)r和溶洞群觀察及其成因討論；8、柞水溶洞典型區(qū)段寒武系與中泥盆統(tǒng)不整合接觸關系和沉積環(huán)境演變觀察及其構造意義討論；東溝中泥盆統(tǒng)滑塌重力流沉積觀察，綜合分析泥盆紀沉積演變的區(qū)域地質背景；9、龍脖子典型區(qū)段走滑韌－脆性剪切帶和傾豎褶皺及變形成因解剖，討論多期變形的疊加、改造及相關問題。

沙梁子-燈盞窩地質路線觀察1、沙梁子泥盆系中礫巖的組成，結構構造和礫石來源、形成環(huán)境及構造意義分析；2、燈盞窩子泥盆系組成、沉積特征及緊閉倒轉褶皺觀察討論?！揪毩暫退伎碱}】①練習做柞水溶洞區(qū)段和九里坪區(qū)段泥盆系路線地質剖面圖和地質現(xiàn)象素描圖，分析泥盆系區(qū)域沉積特征和可能的區(qū)域構造背景。②建立南秦嶺構造帶示意性綜合地層柱狀圖，確定構造事件、劃分構造層。③依據(jù)沙梁子泥盆系礫巖的組成特征及其與圍巖的關系，討論礫巖可能的形成環(huán)境及其構造意義。④根據(jù)南秦嶺不同區(qū)段構造分析、討論南秦嶺構造變形特征、構造序列、構造層次。⑤依據(jù)野外觀察和研究對鄂爾多斯盆地-秦嶺造山帶不同構造單元地質特征進行區(qū)域地質的時、空比較研究，分析不同時期地質作用過程及其特點；討論同一時期不同構造單元地層組成和構造變形的差異性和相關性，探討可能的區(qū)域地質演化過程。

上述不同構造單元的野外觀察內(nèi)容詳見《鄂爾多斯盆地－秦嶺造山帶地質信息庫》多媒體教材第三篇秦嶺造山帶及其鄰區(qū)區(qū)域地質特征及其形成演化——室內(nèi)總結教學

一、秦嶺及鄰區(qū)地層組成、沉積盆地及其古地理分析

地層的組成序列和區(qū)域的時空分布及其相關性、差異性比較，地層組成的沉積作用過程和沉積盆地與古地理環(huán)境分析是區(qū)域地質綜合研究的關鍵性基礎之一。它們共同記錄了海陸變遷構造格局演變與周圍環(huán)境相互作用的歷史，是地表地質演化的主要信息庫，成為研究區(qū)域地質作用、探索大陸動力學和地球動力學的重要組成部分。

（一）區(qū)域地層系統(tǒng)研究和沉積盆地分析綜述1、地層學研究現(xiàn)狀及區(qū)域地層劃分對比的原則和方法地層學通過對實際巖層露頭剖面的精細研究，進行地層劃分、地層命名、確定地層地質年代、地層序列及其關系，建立不同露頭地方性地層劃分、對比方案，并在此基礎上進行區(qū)域性的地層劃分對比，研究區(qū)域地層發(fā)育特征。它既是地質科學中的一門奠基性的古老基礎學科，又是研究內(nèi)容和方法在不斷發(fā)生變革、創(chuàng)新，極具活力的新興學科。20世紀70年代以來是地層學飛躍發(fā)展的時期，突出表現(xiàn)在：一方面因各種測試手段和新技術、新方法應用于地層系統(tǒng)研究并與其他相關學科的相互滲透，在原有的生物地層學、巖性地層學等基礎上，迅速形成了一系列新興的分支學科，如生態(tài)地層學、同位素地層學(包括放射性同位素定年和穩(wěn)定同位素地層學)、磁性地層學、事件地層學、定量地層學、地震地層學、層序地層學和理論地層學等(吳瑞棠等，1989；齊文同，1990；張守信，1992；陳源仁，1992；梅志超等，1993；吳根耀，2000)等。另一方面，由于受板塊構造活動論和全球洋－陸大規(guī)模位移、變更，盆山轉換等觀念對地層學研究的影響，以及應用板塊構造理論對大陸地質研究引發(fā)的一系列新的思考，又一門新的分支學科——構造地層學（Garyetal.,1987）應運而生，并衍生出了“造山帶地層學”(吳根耀，2000)。地層學研究的上述進展，不僅極大地豐富了不同構造單元、多重地層系統(tǒng)的研究內(nèi)容和研究方法，增進了地層學本身的分支學科的交叉滲透，拓展了不同類型地層系統(tǒng)的研究思路，而且也為與地層學密切相關的其他學科的發(fā)展奠定了堅實基礎，并推動著人們思想、觀念的變更。例如，生態(tài)地層學是傳統(tǒng)生物地層學與古生態(tài)學互相滲透的產(chǎn)物。而生態(tài)地層學以古生物群落及其生態(tài)為研究基礎，研究確定地層系統(tǒng)、解釋地層形成環(huán)境，它促進了以研究古生物地理分布與演變歷史為目的的古生物地理學的深入發(fā)展，而古生物地理研究則又為發(fā)展板塊構造學說做出了貢獻。秦嶺及鄰區(qū)地層系統(tǒng)研究是跨時空的對比研究。由于不同構造單元沉積盆地及其形成環(huán)境的差異性對地層系統(tǒng)初始形成的控制，以及地層形成之后構造作用對其改造乃至再造強弱程度的不同，因此秦嶺及鄰區(qū)現(xiàn)今出露地層系統(tǒng)無論在時間尺度還是空間尺度均存在跨度大，縱橫向差異大，地層系統(tǒng)多樣性強，存缺互補和同時異相、異巖互補性強的突出特點。秦嶺及鄰區(qū)按大的構造單元可劃分為穩(wěn)定陸塊地層系統(tǒng)(包括基底變質地層系統(tǒng)和蓋層沉積地層系統(tǒng))以及造山帶地層系統(tǒng)(包括沉積地層系統(tǒng)、變質沉積地層系統(tǒng)、變質火山－沉積地層系統(tǒng)和變質雜巖地層系統(tǒng))不同類型，并采用相應的不同劃分對比的原則和方法。穩(wěn)定陸塊的沉積地層系統(tǒng)研究，因其弱變形或不變形、未變質，地層組成和接觸關系清晰，遵循正常的地層層序律，故采用以古生物地層學和巖性地層學研究為主，輔以生態(tài)地層學、事件地層學和同位素地層學研究，在研究露頭區(qū)地層劃分、命名的基礎上，與覆蓋區(qū)(如鄂爾多斯盆地和四川盆地)的以地震地層學和層序地層學為主的地層研究進行對比。造山帶地層系統(tǒng)因普遍遭受變形、變質、巖漿作用和混合巖化作用的改造、再造，不僅表現(xiàn)為不同類型地層系統(tǒng)，而且它們之間多呈構造巖塊、巖片關系相疊置，代表了原地、異地地質體的復雜構造組合。對它們的研究首先必須搞清構造變形特征及地層關系，在此基礎上，依據(jù)不同地層系統(tǒng)組成的實際，實施不同方法的研究。造山帶中的沉積和變質沉積地層系統(tǒng)，因其保留了原巖的結構、構造特征(包括保留了古生物化石)，在構造解析研究地層接觸關系及分布規(guī)律的基礎上，可進行古生物地層學和巖性地層學相結合為主要手段的地層劃分、對比研究。需強調穩(wěn)定陸塊和活動造山帶的上述地層系統(tǒng)研究，必須充分重視巖性“穿時性”問題，以避免失誤。對造山帶中的變質火山沉積地層系統(tǒng)和變質雜巖地層系統(tǒng)，也包括穩(wěn)定區(qū)的基底變質地層系統(tǒng)，主要采用同位素地層學和巖性地層學相結合的研究。同位素定年是確定其形成時代、變質改造、再造時代的關鍵。但由于造山帶地層組成和關系的復雜性，根據(jù)某一區(qū)段定年資料按巖性對比外推必須慎重。除此之外，還必須科學、合理地分析判斷由不同定年方法、不同測試樣品所獲定年資料的可靠地質信息。另外變質作用程度和期次，構造變形期次和序列的比較研究，均可作為造山帶區(qū)域地層系統(tǒng)劃分對比的輔助方法。地層不整合關系在地層劃分和區(qū)域地層對比中具有重要意義，不整合面不僅是地層劃分、對比的重要界面和界線單位，而且包含豐富的事件信息。因此正確厘定不整合面的存在并充分認識其客觀地質意義至關重要?？傊?，不同構造單元的地層劃分對比，應以科學的研究其組成和合理的確定其客觀地層序列為目的，因此需靈活運用不同地層學方法，甚至進行創(chuàng)造性的探索。2、沉積盆地分析和古地理恢復沉積盆地的形成是內(nèi)外動力地質作用的綜合結果，涉及的最基本地質營力是重力、熱力和應力。由于盆地形成既受控于周圍構造環(huán)境與巖石圈深部構造背景，也受控于巖石圈不同層次的性質和盆地邊界條件等的時、空動態(tài)演變，因此現(xiàn)代的成盆作用和盆地動力學分析已被納入全球系統(tǒng)之中，以對沉積盆地的形成力學機制、沉降隆升史、沉積充填史、沉積熱演化史和沉積改造史等為基礎，整體、動態(tài)、綜合地研究沉積盆地，以便科學分析沉積盆地形成、沉積變遷的地質作用過程，探索可能的區(qū)域地質背景和地球動力學作用(Miall，1984；Allen，1995；李思田，1995，2000；何登發(fā)等，1995，2000)。板塊構造理論對沉積盆地的分析主要是從地球內(nèi)部的地幔動力作用造成巖石圈減薄、伸展、裂解向洋發(fā)展，洋盆俯沖、消減，巖石圈板塊(陸塊)走滑轉換、碰撞擠壓造山的復雜動力學過程及沉積盆地的響應研究探討的。據(jù)此劃分出了伸展－裂谷盆地、離散－被動陸緣盆地、匯聚－活動陸緣盆地、走滑－拉分盆地、碰撞－造山前陸、后陸盆地和克拉通內(nèi)或板內(nèi)盆地等沉積盆地類型(劉肇昌，1984；金性春，1984；Mall，1984；Allen，1995；許靖華，1984)。并且隨著平衡剖面技術，數(shù)值模擬和實驗模擬的應用，已經(jīng)可能建立不同類型沉積盆地的運動學模型和動力學模型。如伸展盆地的單剪模型、純剪模型(Wenicke，1981；Roydenetal.，1980)等，甚至向定量動力學模型發(fā)展(李思田，2000)。不同類型的沉積盆地，具有不同沉積組合和沉積特征，構成相應的沉積體系。應用沉積體系原理進行沉積盆地分析，已形成了成熟的、行之有效的沉積體系的盆地分析法。沉積體系即指與沉積作用相關的沉積相的集合體(ScottandFisher，1969)，也可把它理解為有成因聯(lián)系的沉積相在空間上構成的三維地層單位。其涵義包括供給物源、作用過程、地理環(huán)境的三維組合。沉積體系分析方法的基礎就是把瓦爾特(Waltheretal.,1893;Walther,1894)相律和沉積相模式概念應用到較大規(guī)模的沉積區(qū)域，乃至整個沉積盆地。隨著沉積盆地分析的深入和盆－山耦合、轉換關系的研究，以盆地分析為基礎的古地理恢復更趨客觀、合理，并為區(qū)域地質演化提供了堅實基礎。

（二）區(qū)域地層系統(tǒng)的時空分布和盆地沉積作用與古地理分析按照秦嶺及鄰區(qū)區(qū)域地層組成及其時空分布特點，依據(jù)區(qū)域性地層不整合的分隔關系，將區(qū)域不同構造單元的地層系統(tǒng)由老到新劃分為不同演化階段(表4-1)。在同階段的區(qū)域比較研究基礎上，分析沉積盆地的沉積作用，形成過程，進而恢復古地理并探討可能的區(qū)域構造動力學背景及其盆地演化過程。以下將依據(jù)野外觀察，并參考前人研究成果，討論分析不同時期的地層系統(tǒng)和沉積作用及其沉積古環(huán)境。1、

秦嶺及鄰區(qū)前震旦紀地層系統(tǒng)2、

秦嶺紀鄰區(qū)震旦紀－早古生代地層對比和沉積盆地分析3、

秦嶺紀鄰區(qū)晚古生代－三疊紀地層對比和沉積盆地分析4、

秦嶺紀鄰區(qū)晚三疊世－第三紀沉積盆地分析

（三）區(qū)域構造演化的沉積作用分析1、

秦嶺及鄰區(qū)盆山耦合、轉換分析2、

區(qū)域構造演化的沉積作用響應二、秦嶺造山帶侵入巖形成的時、空規(guī)律及其大地構造意義

巖漿的侵入活動是殼幔地質作用發(fā)生在地殼中的一種重要方式，它們主要發(fā)生于構造運動相對強烈的構造活動帶。一般情況下，伴隨不同方式（伸展、擠壓、走滑）的構造作用或在構造運動的不同階段（如俯沖－碰撞造山等），常有不同巖漿侵入作用發(fā)生?，F(xiàn)今大陸造山帶作為地殼歷史中的活動帶發(fā)育有大量侵入巖，其中最為常見者為花崗巖類，其次為基性巖和超基性類。這些侵入體從巖漿活動的一個方面為探索造山歷史以及地殼演化過程提供了最直接可靠的物質載體，也成為探索大陸動力學及其深部過程的重要物質信息。

（一）侵入巖類型及其構造環(huán)境研究綜述作為地質歷史中的構造活動帶的大陸造山帶是大陸地殼上一種特殊而重要的地質構造單元，在其發(fā)展演化不同進程中有各類巖漿作用的發(fā)生。長期以來，國內(nèi)外地質學家對造山帶發(fā)展演化過程中的不同巖漿作用產(chǎn)物的巖石學特征、巖石成因、形成方式等做了大量卓有成效的研究，并充分注意到這些巖漿作用與構造活動之間的關系，特別是板塊構造學說的發(fā)展使人們較系統(tǒng)地把它們的形成與大地構造環(huán)境相聯(lián)系，從而為探討造山帶構造演化過程提供了有效約束條件。利用各種火成巖判別其形成大地構造環(huán)境主要是基于構造巖漿（tectonomagmatic）判別方法。其基本思路是：由于不同構造背景下巖漿活動產(chǎn)物的微量元素豐度存在很大不同，根據(jù)巖石中微量元素的差異可指示巖漿源區(qū)特征以及巖漿發(fā)生、演化等過程，進而恢復其形成的大地構造環(huán)境。事實上，巖石微量元素豐度的差異本質上直接反映的是其巖漿源區(qū)的特征，但由于一定的巖漿作用總是發(fā)生在特定大地構造環(huán)境中，因此，從某種意義上說，這種差異也就代表了大地構造環(huán)境的不同。這也就是利用它們恢復其形成大地構造環(huán)境的基本出發(fā)點。與其他巖類相比，人們對基性巖類的研究程度較高，也相對成熟，并一致認為地殼上的玄武巖、基性巖體、基性巖脈及巖墻等是幔源巖漿的產(chǎn)物，因而可利用判別地殼中最為廣泛的代表原始巖漿成分特征的玄武巖形成環(huán)境的一套研究方法來恢復它們形成的大地構造環(huán)境（Pearce,1982；Pearce，1983；Wilson,1989；李昌年，1992；Rollinson，1993）。有關玄武巖發(fā)育的不同環(huán)境概括起來可分為：形成于大洋中脊的洋中脊玄武巖（MORB）；形成于火山島弧區(qū)的火山弧玄武巖（VAB）及形成于板塊內(nèi)部的板內(nèi)玄武巖（WPB）。典型的洋中脊玄武巖以大洋拉斑玄武巖為特征，主要化學特點表現(xiàn)為：鐵鎂比值低［n（FeOT)/n(MgO)=0.7～2.2］、n(Fe2O3)/n(FeO)低、CaO高；K2O低（<0.3%）、Na2O高；Ba、Rb、Sr、Pb、Th、U和Zr等豐度低，而n(K)/n(Rb)值高（500～2000）；n(Rb)/n(Sr)、n(Th)/n(U)值低，n（87Sr)/n(86Sr）i也很低（0.7029～0.7035）。島弧及大陸邊緣火山巖還可進一步分為島?。ǖ外洠├咝鋷r、鈣堿性玄武巖和橄欖粗安巖。島弧拉斑玄武巖既貧鉀又貧鈉，且以貧TiO2為特征；鈣堿性玄武巖除低TiO2外以高鋁為特征，但相對于具同樣n(FeOT)/n(MgO)值和同樣SiO2含量的島弧拉斑玄武巖，其K2O含量高；島弧拉斑玄武巖的n(K)/n(Rb)值介于大洋拉斑玄武巖和洋島玄武巖之間，為500～1000，其Sr、K、Rb、Ba和Th較為富集，但Ta、Nb、Zr、Hf、Y、Yb等均較洋中脊玄武巖虧損；島弧鈣堿性玄武巖的Sr、K、Rb、Ba和Th強烈富集，Ta、Nb、Zr、Hf則有較大虧損；而大陸火山弧鈣堿性玄武巖的Ta、Nb、Zr、Hf卻稍有富集。板內(nèi)玄武巖在大洋內(nèi)常見于大洋島嶼，在大陸內(nèi)常沿深大斷裂帶分布并多見于大陸裂谷區(qū)。由于它們常與地幔柱活動相關，因此巖漿來源較深，以出現(xiàn)較多的富堿貧硅的巖石，并富集Sr、K、Rb、Ba、Th、Ta、Nb、Zr、Hf為顯著特征?；◢弾r類的成因及其分類，特別是它們的形成過程和大地構造環(huán)境及其與構造動力學的關系已有著長期的研究歷史，但至今仍未能取得較為圓滿的統(tǒng)一認識，并且新問題、新認識還在不斷出現(xiàn)?；◢弾r類形成作用極其復雜，不同學者在分類過程中的側重點也有不同，國內(nèi)外現(xiàn)有的花崗巖成因分類多達20余種。我國較有影響的分拎為徐克勤等(1986)劃分的幔源型、同熔型和陸殼改造型三種成因系列。該分類基本與澳大利亞學者Chappell等（Chappelletal.,1974）的I型和S型劃分方案相吻合，兩者可相互對應，即同熔型與I型、改造型與S型大致相當，因此該分類在國內(nèi)被多數(shù)人采用。20世紀70年代以來，國外花崗巖研究最具影響的當屬按物質來源所進行的花崗巖成因分類，亦即I型、S型花崗巖（Chappelletal.,1974）、A型（Collinsetal.,1982）和M型花崗巖（Pitcher，1983）。此外，還有根據(jù)巖漿結晶的氧逸度不同劃分出磁鐵礦系列和鈦鐵礦系列的花崗巖類型，不過目前這一分類已基本拋棄，原因是它大體上相當于Chappell等的I型和S型劃分方案，而且雖然所有的S型花崗巖都與磁鐵礦系列所對應，但I型花崗巖既可是鈦鐵礦系列的，也可是磁鐵礦系列的。需要指出的是，I型、S型和M型花崗巖主要反映其源區(qū)的成因信息，但A型花崗巖卻給出的是巖漿的化學成分和構造環(huán)境的信息（即指堿性的、無水的和非造山的）。而且越來越多的研究證明，A型花崗巖實際上包括了非造山（穩(wěn)定克拉通和裂谷帶）和碰撞后伸展背景較寬范圍的地質構造環(huán)境（洪大衛(wèi)，1995）。自20世紀90年代以來，隨著花崗巖類研究的不斷深入，人們在很多造山帶花崗巖研究中發(fā)現(xiàn)了巖漿混合作用的地質證據(jù)，并得到了同位素地球化學的支持。地球化學證據(jù)表明，造山帶中的有些花崗巖實際上可能由地幔源和地殼源相互混合而成。大多數(shù)所謂I型花崗巖并非為一獨立源區(qū)的產(chǎn)物，而是長英質巖漿與鎂鐵質巖漿混合的結果。據(jù)此，又提出了H型（hybrid）花崗巖（Castroetal.,1991;Pitcher,1993；周詢?nèi)簦?994；王濤，2000）。綜合現(xiàn)有研究，可將不同成因類型花崗巖主要特征概括為：

●I型花崗巖ACNK<1.1，一般CaO和Na2O含量高（當SiO2>66%時，CaO>3.7%；鎂鐵質巖石中Na2O＝2.2%，長英質巖石中Na2O>3.2%），當與S型花崗巖分異程度相同時，n(Rb)/n(Sr)值總高于S型花崗巖，n（87Sr）/n(86Sr)i<0.705，δ(18O)<9%，源巖為鎂鐵質到中性火成巖或來自殼下火成巖。巖石組成主要包括閃長巖、石英閃長巖、英云閃長巖和花崗閃長巖到二長花崗巖，巖體內(nèi)常含鎂鐵質微粒包體，巖體發(fā)育于大洋－大陸會聚板塊較富鎂鐵質的大陸板塊邊緣，包括了島弧環(huán)境中的大多數(shù)侵入體及造山后隆起區(qū)的侵入體。其巖漿形成作用可能經(jīng)歷了幔源物質墊托于大陸邊緣陸殼之下后又發(fā)生不同程度部分熔融作用。

●S型花崗巖ACNK>1.1，一般CaO和Na2O含量低，n（87Sr）/n(86Sr）i>0.707，δ(18O)>9%，源巖為沉積巖或來自上地殼源巖。巖石類型包括了花崗閃長巖、二長花崗巖和花崗巖，巖體內(nèi)常發(fā)育有鋁質殘留體，不含巖漿微粒包體和與同一巖漿事件有關的鎂鐵質巖墻，巖體常被混合巖及廣泛分布的區(qū)域變質地體包圍且?guī)r體與源區(qū)一般相距不遠，主要發(fā)育于大陸板塊邊緣靠大陸一側的古老陸殼之中。S型花崗巖漿的形成作用主要與陸－陸碰撞、陸內(nèi)造山作用以及克拉通內(nèi)的韌性剪切作用密切相關。這種不同方式的大規(guī)模構造作用造成相關地帶地殼大大加厚，地溫梯度升高，從而導致大陸地殼變沉積巖的部分熔融最終形成這類花崗巖的廣泛侵入。

●M型花崗巖ACNK<1.0，n（87Sr)/n（86Sr）i<0.705，δ(18O)<9%，由地幔物質分異形成，它可直接來源于地幔或是俯沖于大洋島弧之下的洋殼鎂鐵質巖在含水條件下的部分熔融產(chǎn)物，抑或是通過玄武質巖漿的結晶分異作用形成。其巖漿作用形成于大洋和大洋島弧環(huán)境，以大洋島弧小體積斜長花崗巖為特征，巖石類型常為石英閃長巖到英云閃長巖，常與陸－陸碰撞造山環(huán)境的超鎂鐵質堆積巖密切共生。

●A型花崗巖ACNK>1.0，n(87Sr)/n(86Sr)i和δ(18O)與I型、S型及M型花崗巖類相當，其明顯不同于其他花崗巖的是富硅、堿，貧鈣、鎂和鋁，n(FeOT)/n(MgO)值高，Rb、Th、Ta、Nb、Zr、Hf、Ga、Y、REE和F高，相對貧Sr、Ba和過渡族元素，常具明顯的銪負異常。高n(Ga)/n(Al)值是其重要特征。這類花崗巖包括了堿性花崗巖、堿長花崗巖、正長花崗巖、石英正長巖及更長環(huán)斑花崗巖等多種巖石類型，它們常出現(xiàn)于陸殼內(nèi)穩(wěn)定區(qū)和伸展裂谷帶的非造山環(huán)境。在造山過程中，A型花崗巖漿作用一般發(fā)生在造山作用晚期和造山期后的伸展階段。總之，主要與拉張構造背景密切相關。

●H型花崗巖主要為長英質和鎂鐵質兩種巖漿相互作用而產(chǎn)生的巖漿結晶形成的過渡型巖石類型，可包括絕大多數(shù)的I型和某些S型花崗巖。根據(jù)S型和M型兩端元花崗巖的混合，進一步可劃分出Hs型、Hss型、Hm型花崗巖（Castroetal.,1991）。Hs型為以長英質巖石端元（S型）為主的混合花崗巖，一般為過鋁質，含有變質殘留體和英云閃長質微粒包體，常見熔蝕的斜長石；Hm型為以鎂鐵質巖漿（M型）作用為主的混合花崗巖，其特征是常含有長英質巖漿派生的捕虜晶（大多以石英為主）；Hss型花崗巖為S型和M型兩端元巖漿近等量充分混合后，兩種端元巖漿各自特征消失后形成的混合花崗巖。根據(jù)花崗巖形成大地構造環(huán)境，在活動大陸邊緣通常以M型為主要端元的一些混合花崗巖類較為發(fā)育，在大陸碰撞帶則以S型及S型為主要端元的混合花崗巖類相對發(fā)育。在涉及A型花崗巖和基性巖漿的非造山環(huán)境中，可以產(chǎn)生其他混染型花崗巖類?？偟膩砜?，花崗巖成因類型的劃分依據(jù)不外乎考慮了源巖成分、成巖方式和形成地質構造環(huán)境等重要因素。因此，所有花崗巖成因類型劃分本身都程度不同地表征了其物質來源和形成條件的特殊標志，同時也隱含了其形成構造環(huán)境的信息，亦即每種成因類型花崗巖的源巖和形成作用都應與特定的大地構造環(huán)境密切相關。因此，盡管由地球化學標志劃分的花崗巖成因類型給出的只是物質來源的信息，但它們的源巖一經(jīng)確定，就可作為進一步探索其形成大地構造環(huán)境的重要依據(jù)（洪大衛(wèi)，1994）。基于這種認識，一系列用以判別花崗巖形成環(huán)境的地球化學判別圖解被廣為使用，最具代表的是Pearce等根據(jù)微量元素的研究提出洋脊花崗巖、火山弧花崗巖、板內(nèi)花崗巖和碰撞花崗巖的分類及地球化學判別圖解（Pearceetal.,1984）。應指出的是，地質環(huán)境是復雜多樣的，每一地區(qū)形成的花崗巖都帶有極強的地域性，故在特定地區(qū)利用地球化學判別標志時常會出現(xiàn)一些偏差，加之現(xiàn)有的地球化學判別圖解是基于大量統(tǒng)計資料構筑的，所圈定的范圍還不可能充分囊括世界上不同地區(qū)相應花崗巖的特定構造環(huán)境，仍存在較大不確定性。因此，當在一個具體區(qū)域應用花崗巖地球化學判別標志進行成因劃分出現(xiàn)矛盾時，應充分考慮其形成地區(qū)的特定地質環(huán)境并注