造山动力学

　　造山作用是地球上最重要的地质过程，并早就了巨大的造山带。造山作用可大致可分为碰撞与增生两类造山作用。中国的喜马拉雅造山带和中亚造山带代表了这两种类型的造山作用，我们在这两类造山带造山动力学研究中形成了亮点。

　　对于碰撞型的喜马拉雅造山带，我们对印度-欧亚大陆初始碰撞、喜马拉雅造山过程及陆内远程效应进行了研究。首先，应用古地磁学和同位素年代学等，对初始碰撞时限进行了准确限定，通过获取拉萨地块和喜马拉雅地块有精确年龄控制的古地磁数据，提出初始碰撞发生在白垩纪与古近纪界限，并排除了晚于50 Ma初始碰撞的可能性。

　　其次，通过对造山带构造、变形时间和热结构与热演化的研究，对喜马拉雅造山过程进行了精确刻画，并提出了造山新模式：碰撞后造山带地壳增厚，并导致递进变质而形成巴罗式变质带；约42Ma，增厚的地壳发生部分熔融；自35Ma开始，部分熔融的中下地壳在浮力及重力梯度驱动下，以近似于channel-flow的方式，从喜马拉雅地形前锋侧向挤出，形成现今看到的喜马拉雅造山带中倒转背形的巴罗式变质带（图1）；13Ma开始，喜马拉雅造山带的松弛停止，开始了新的增厚造山过程。总体是，喜玛拉雅造山过程是经典造山旋回加一后续(陆内?)造山过程(现仍在持续)，部分熔融的中下地壳的流动在造山过程中起着至关重要的作用。

　　图1. 横穿喜马拉雅造山带形成倒转背形的巴罗式变质带

　　印度-欧亚大陆碰撞除形成喜马拉雅造山带外，还在亚洲内部形成强烈的陆内变形，即碰撞的远程效应。最为典型是天山新生代的变形，我们以系统的古地磁学研究为手段，提出天山新生代隆升起始~20Ma，并经历了~16、~11-12、~7-5Ma的多次快速隆升；同时证明天山南北两侧的差异隆升导致两侧西域砾岩底界年龄相差约1Ma。

　　大青藏高原及其东缘发育为数众多的大型韧性剪切带,是远程效应的另一重要表现，它们响应和制约印度-欧亚大陆持续斜向汇聚-碰撞作用，记录大陆构造流变过程。通过多年野外地质填图、结构解析、应变、组构学分析、以及同位素年代学研究，发现滇西新生代陆内大型韧性剪切带并非单一走滑剪切的产物，实际是中下地壳滑脱层在持续变形中发生背斜穹窿、并在中上地壳层次叠加走滑剪切变形的产物。

　　关于中亚造山带，我们在天山-准噶尔及兴蒙造山带古生代大地构造演化方面做出了突出贡献。在天山-准噶尔地区，提出陆壳生长在俯冲和后碰撞阶段都可以发生，且后碰撞阶段是以陆壳垂向生长为特征，明显不同于俯冲阶段的侧向生长；确定了新疆北部洋内俯冲开始于早寒武世，多块体碰撞聚合不晚于晚石炭世期。在兴蒙造山带，首次提出内蒙地区早-中古生代双向俯冲和碰撞造山带的观点,并首次建立了苏尼特左旗白音宝力道地区造山带的结构剖面。上述研究成果，为深化理解古亚洲洋和中亚造山带做出了重要贡献，提升了中国地质学家的国际影响力，带动了相关研究领域研究的快速发展。

　　图2. 兴蒙造山带中-中古生代双向俯冲和碰撞造山新模式