關于秦嶺造山帶

張國偉，郭安林，董云鵬，姚安平

西北大學大陸動力學國家重點實驗室/大陸構造協(xié)同創(chuàng)新中心/西北大學地質(zhì)學系

作者簡介：張國偉，教授，中國科學院院士，從事大陸造山帶和前寒武紀地質(zhì)研究。

內(nèi)容提綱

1.1 現(xiàn)今的秦嶺造山帶是歷經(jīng)長期復雜演化的綜合現(xiàn)時結果

1.2 秦嶺造山帶基本屬性與特征

2.1 秦嶺前寒武紀構造與華北、華南板塊( 地塊) 邊界和北秦嶺歸屬問題

2.2 秦嶺板塊復合造山問題

關鍵詞：板塊復合造山；陸內(nèi)造山；大陸構造與流變學；地球動力學

0  引言

李四光先生是國際著名的科學家、地質(zhì)學家和大地構造學家，創(chuàng)建了地質(zhì)力學大地構造學派。今值先生誕辰130周年之際，應邀特寫此文，以表深切懷念。文章對李四光先生關注的大陸造山帶，以緯向秦嶺造山帶為例進行分析討論。

秦嶺造山帶是中國大陸的脊梁，東西向橫亙中國大陸中央，在中國大陸形成與演化中占有突出重要位置。秦嶺造山帶經(jīng)歷了長期的形成演化歷史，具有復雜組成和結構，非已有造山帶模式能完全概括，是一獨具特色的、典型的復合大陸造山帶，成為現(xiàn)代地學研究的良好天然實驗室和研究基地。因此歷來受到關注，歷經(jīng)長期研究，已取得重要基本認知。但隨著不斷的新發(fā)現(xiàn)以及存留問題和爭議，各方一直正在新的層次上繼續(xù)深化探索，特別是面對全球變化與人類社會可持續(xù)發(fā)展和當代地球科學最新進展，構建地球系統(tǒng)科學，服務國家與人類最新重大需求和動態(tài)的認知行星地球的新發(fā)展，更需要以新理念與新思維，瞄準新目標，再研究認識秦嶺造山帶，揭示其全球共性中的獨特區(qū)域個性及其普適性的地學意義與科學價值。以下就秦嶺造山帶幾個關鍵基本問題進行簡要討論，歡迎指正。

1  秦嶺造山帶基本屬性和特質(zhì)

秦嶺造山帶是在全球與中國大陸形成演化總的地質(zhì)與動力學背景基礎上，經(jīng)長期多期在不同發(fā)展階段以不同構造體制機制演化而形成的復合型造山帶，成為具有全球與中國大地構造共性中獨具特征的典型的大陸復合造山帶（圖1）。

圖1  秦嶺造山帶構造單元劃分圖 

綜合概括，現(xiàn)今的秦嶺造山帶經(jīng)歷了三大構造演化階段，構成了三大套基本構造地層巖石單元，包含了從地質(zhì)歷史早期至今不同時空下的不同地質(zhì)記錄：

(1)早期地質(zhì)歷史的前寒武紀兩類不同的變質(zhì)變形巖漿活動的基底巖系，即①早前寒武紀結晶巖系(Ar-Pt₁)，現(xiàn)以零散殘存的不同型式構造巖塊夾持包裹在造山帶不同構造單元中；②中新元古代淺變質(zhì)變形過渡性基底(Pt_2-3)，較廣泛分散出露于造山帶不同構造單元內(nèi)。上述早期構造地層巖石單元歷經(jīng)多期次改造變位，大多已難于準確恢復重建其原位原貌，尤其是早前寒武紀巖系。

(2)新元古代—中晚三疊世主造山期板塊構造體制下相關不同階段的構造地層巖石單位(Pt₃-T_2-3)。

(3)中新生代陸內(nèi)造山與陸內(nèi)構造相關環(huán)境條件下的陸內(nèi)構造建造，包括構造斷陷盆地，前后陸盆地沉積巖層與廣泛的以花崗巖為主的侵位巖漿巖系與成礦以及各類構造巖系(T₂-Q)。

簡要概括秦嶺主要經(jīng)歷了三大演化發(fā)展階段（圖2）：

圖2  秦嶺造山帶演化示意圖

(1)前寒武紀兩類基底形成階段(Ar-Pt_2-3)，包括早期(Ar-Pt₁)結晶基底形成時期和中新元古代(Pt_2-3)過渡性變質(zhì)變形巖漿活動基底形成時期。主導是尚不清楚的早期前板塊與初始板塊構造演化時期。

(2)新元古代—古生代—中生代初(Pt₃-T₃)，秦嶺主造山期兩期板塊構造演化階段，包括了新元古代晚期至早古生代擴張裂解與洋－陸俯沖造山作用和晚古生代至中生代初三疊紀中晚期印支期的洋－陸俯沖到陸－陸俯沖碰撞造山作用，直到秦嶺印支期板塊主造山期后的伸展塌陷構造(T₃-J_1-2)和巖漿活動。

(3)中新生代陸內(nèi)構造演化階段，包括燕山中晚期陸內(nèi)造山(J₃-K₁)、燕山晚期至新生代的陸內(nèi)構造和急劇隆升成山與新的裂解構造演化(K₂-R)。

今天雄偉強大的秦嶺山脈并非古生代至印支期板塊造山隆升的產(chǎn)物，而是中新生代燕山期以來陸內(nèi)造山抬升的結果。

1.2  秦嶺造山帶基本屬性與特征

簡要概括，秦嶺造山帶是一典型大陸復合造山帶，由不同演化階段、不同屬性的構造體制機制和造山類型復合演化而來，即由洋－陸板塊俯沖造山(Pt₃-S-C-P₁)；陸－陸板塊俯沖碰撞造山(D-C-P₁-T_2-3)和陸內(nèi)造山(J₃-K)的多期多樣不同屬性性質(zhì)的復合造山，構成特征突出鮮明的秦嶺式大陸復合造山模式。

由于僅殘存支離破碎的巖石地塊記錄，秦嶺早前寒武紀形成的地殼構造難于可靠恢復重建其原位原貌和構造體制機制。中新元古代以來尚可不同程度研究推測恢復。自新元古代晚期至古生代—中新生代以來，則能較為可靠地恢復重建，盡管存在不完整性和爭議，但已有客觀記錄與事實可進行判斷推定。據(jù)此其主要特征可作如下綜合概括。

秦嶺造山帶是在前寒武紀先期構造基礎上，主導是新元古代至今，主要由華北、華南兩板塊及其之間的秦嶺微板塊三塊歷經(jīng)不同期次板塊洋盆擴張與消減的板塊洋－陸俯沖造山，陸－陸俯沖碰撞造山，后又復合疊加陸內(nèi)造山而形成為現(xiàn)今的大陸復合造山帶。

(1)陸內(nèi)造山與陸內(nèi)構造

現(xiàn)今的強大秦嶺山脈，是中新生代以來陸內(nèi)造山作用形成的陸內(nèi)大陸復合造山帶。現(xiàn)今地理概念的秦嶺山脈是在先期(Pt₃-T_2-3)兩次板塊復合造山基礎上，由中新生代以來陸內(nèi)造山作用與陸內(nèi)構造再復合疊加先期構造所形成的陸內(nèi)隆升山脈，是橫貫中國大陸中部東西的中國中央造山系的重要組成部分。

(2)中小多板塊長期由洋－陸俯沖造山、陸－陸俯沖碰撞造山的板塊復合俯沖碰撞造山。

秦嶺造山帶主導是新元古代中晚期以來，經(jīng)歷長期多期次而最后由印支期最終完成的多板塊、由洋－陸俯沖造山到陸－陸俯沖碰撞造山兩期復合的板塊俯沖碰撞造山帶，是非經(jīng)典的板塊俯沖碰撞造山模式，即不是簡單的由兩板塊，消減帶一期次性連續(xù)快速消減俯沖碰撞造山形成的板塊造山過程，而是中小多板塊與多洋盆經(jīng)歷漫長多期次的板塊洋－陸消減俯沖造山到陸－陸俯沖碰撞造山復合而完成的板塊造山帶，因而獨具特征。

秦嶺經(jīng)歷了板塊造山的復雜漫長過程。秦嶺是在先期構造基礎上，進入新元古代—古生代—中生代初主導板塊構造體制的構造演化階段，早古生代先是由秦嶺洋盆分隔的華北、華南兩板塊從擴張到奧陶紀中期洋盆進入收縮消減，沿華北板塊南緣商丹邊界，華南板塊向北俯沖，至志留紀晚期，乃至泥盆紀早中期，南北兩板塊已幾近陸－陸接近，甚至已有陸塊突出部分的點接觸陸－陸俯沖碰撞，但此時期由于大區(qū)域東特提斯構造域擴張轉入古特提斯演化階段，東特提斯構造區(qū)域普遍發(fā)生全球與深部背景下的廣泛擴展裂解，其中華南板塊伸展產(chǎn)生多個古特提斯擴張分支洋盆，諸如甘孜—理塘、勉略有限洋盆等，其中勉略有限洋盆就是華南板塊北緣，也即秦嶺洋盆南側被動陸緣擴張裂谷（?-S)基礎上的此時期發(fā)生的新的擴張裂解，使之秦嶺區(qū)域板塊構造洋－陸俯沖造山演化在即將已并部分點對點陸－陸俯沖碰撞造山之際，由于在深部與區(qū)域擴張構造背景下，減緩俯沖消減速度致使未能進一步發(fā)生陸－陸全面碰撞造山，而形成持續(xù)的點點接觸的殘留洋盆的洋－陸與陸－陸俯沖碰撞造山的特殊構造演化構造古地理狀態(tài)。而在秦嶺南部，即華南板塊北緣原消減的被動陸緣裂谷上新形成的勉略洋盆正處于擴張打開以致形成有限洋盆的演化階段，造成整個秦嶺造山帶板塊構造演化進程中的一次突出構造與構造古地理的重大變動，由秦嶺原來華南板塊向華北板塊俯沖消減，并已即將發(fā)生陸－陸俯沖-碰撞造山之際，區(qū)域擴張伸展，收縮擠壓減弱減緩的調(diào)整轉換為秦嶺成三板塊二洋盆的新的板塊構造格局，即由華北板塊—秦嶺殘留洋盆與海盆—秦嶺微板塊—勉略擴張有限洋盆—華南板塊的三板塊二洋盆的板塊大地構造新格局，致使秦嶺造山帶最后到晚古生代至中生代初印支期最后才發(fā)生華北南緣商丹帶最終于T_2-3全面完成陸－陸俯沖碰撞，形成商丹板塊縫合帶，而同時勉略有限洋盆則自泥盆紀—石炭紀—二疊紀擴張打開，二疊紀中晚期開始消減俯沖，到三疊紀中晚期隨同北側商丹帶，最終雙雙向北俯沖碰撞，完成秦嶺造山帶三板塊沿二縫合帶復合俯沖碰撞造山的板塊構造演化歷史進程，形成獨具特征的中小多板塊，由洋－陸俯沖造山和陸－陸俯沖碰撞造山的長期板塊復合造山過程與模式。

秦嶺大陸復合造山帶現(xiàn)今巖石圈四維結構呈現(xiàn)為：巖石圈上部地殼受兩側克拉通地塊相向向秦嶺的巨大陸內(nèi)俯沖，而秦嶺沿兩側邊界呈向外多層次的巨大逆沖推覆，構成總體不對稱扇形隆升，并兼具走滑、擴張斷塊的復合型地殼幾何學結構，而深部則具流變學分層，并以南北向的深部結構與狀態(tài)(大于40~80km深度范圍)和上部地殼(40~80km以上)的近東西向結構構造呈非耦合關系，中間則為水平流變過渡層(60~80km)，綜合從深部到表層巖石圈總體為流變學分層的、構造非耦合“立交橋”式的時空四維幾何學結構模型 (圖3)。代表了秦嶺造山帶長期演化過程中，不同期次構造變形與組合的時空四維的疊加組合的復合，秦嶺先期已形成的三維結構，在中新生代新的陸內(nèi)構造演化中，深部在新的區(qū)域構造動力學背景中，處于高溫高壓狀態(tài)下，并在流體參與下首先發(fā)生了適應新的區(qū)域構造動力學狀態(tài)的最新調(diào)整變化，形成深部南北向的結構與狀態(tài)，而上部已固態(tài)化的先期東西向構造，還未得以適應而發(fā)生新的調(diào)整變化，故尚仍保留著原先的東西向構造。因此上下兩者在結構狀態(tài)、構造方位與時代上構成不協(xié)調(diào)非耦合的關系，并且在兩者之間，大致在60~80km區(qū)間形成一層水平流變狀態(tài)的上下過渡層?？傮w上，巖石圈上、中、下三分層現(xiàn)實的構成非耦合關系的統(tǒng)一整體，即秦嶺造山帶現(xiàn)今的巖石圈垂向橫剖面構造結構呈現(xiàn)為：構造流變學分層的，由不同時代不同構造變形結構疊加改造與保留調(diào)整的現(xiàn)今時期統(tǒng)一組合的立交橋式構造非耦合的造山帶結構的復合構造剖面。因此，它的重要意義不只在于揭示了秦嶺造山帶巖石圈結構的非耦合的流變學分層的立交橋式構造結構與幾何學狀態(tài)，而更重要的是揭示出大陸造山帶在長期形成演化中，大陸物質(zhì)與結構在大陸長期保存漂浮運動演化中，是如何從深部到上部長期保存演化的，因而也就表明它可能是大陸拼合形成之后不易返回地幔，大陸及其內(nèi)部表層與深層間長期保存交換演化的一種重要途徑與方式，因之，具有重要的深化發(fā)展板塊構造，探索大陸構造與大陸動力學意義。

(1)秦嶺造山帶與中央造山系是現(xiàn)今中國大地構造動態(tài)演化與格局的支撐構造系統(tǒng)與動力學源區(qū)之一。

①中央造山系是指近東西緯向橫亙中國大陸的一帶強大造山鏈。該山鏈在中國大陸上構成雄偉山脈，包括從郯廬斷裂剪切錯位的黃海山東半島，至大別—秦嶺—祁連和昆侖及其間柴達木地塊以及因阿爾金剪切走滑錯移的喀喇昆侖至帕米爾結而西延出國。中央造山系是中國大陸南北的地質(zhì)、地理、氣候、生態(tài)、環(huán)境和人文的分界帶，也是中國大陸地殼巖石圈深部乃至地幔結構狀態(tài)的主要分界帶，更是中國大陸南北持續(xù)匯聚，中央造山系中新生代以來，急劇隆升成山的主要深部地幔相向會聚，而地表造山隆升的動力匯源區(qū)和發(fā)散地。因之具中國現(xiàn)今大地構造動態(tài)演化格局的支撐與重要構造動力學意義。

②現(xiàn)今中國大地構造最新演化格局。根據(jù)綜合地質(zhì)和地球物理探測與深部結構與現(xiàn)代地殼與巖石圈活動構造及地震分布及動態(tài)，中國大陸現(xiàn)今大地構造發(fā)展動態(tài)趨勢與演化格局呈現(xiàn)為：在現(xiàn)代全球板塊構造體制格局中，受全球性三大構造動力學體系，即西太平洋、阿爾卑斯—喜馬拉雅和中亞—環(huán)西伯利亞三大構造動力學體系復合會聚控制，構成二大構造帶，即中央造山系近東西緯向構造帶和賀蘭—川滇南北徑向構造帶形成十字型構造格架，劃分出四個構造區(qū)塊，即華北—東北、華南、青藏、新疆—北山構造區(qū)塊 (圖4)，構成現(xiàn)今中國大地構造最新動態(tài)演化格局。由之可見，秦嶺和中央造山系在現(xiàn)今中國大陸大地構造動態(tài)演化中的突出重要意義。

中國大陸中現(xiàn)代最強的南北地震帶，即賀蘭—川滇南北構造帶，它不只是強烈地震帶和青藏高原東北邊界，也是北起西伯利亞地塊南端貝加爾湖，南接印度洋90°嶺脊的全球性洋－陸南北徑向構造帶在中國大陸中的陸地部分。并在西秦嶺與中央造山系垂向交叉，十字型的分劃中國大陸。賀蘭—川滇南北徑向構造帶更突出的是中國大陸現(xiàn)今東、西構造和深部結構狀態(tài)差異的分界帶、地表與深部反轉演變的中軸轉換帶，是現(xiàn)今西太平洋地幔與印度—印度洋板塊深部地幔斜向交叉匯聚帶，成為地表系統(tǒng)中國大陸賀蘭—川滇南北強烈活動地震帶和東、西構造差異演化的主要動力源。同時由于印度板塊中新生代以來快速北進，而以印度洋90°嶺洋為界的以東澳大利亞板塊遲遲緩慢北進，構成兩者突出的巨大差異北向運動，故造成中國東、西部之間和印度與印度洋和澳洲板塊之間在現(xiàn)代全球板塊構造體制下形成強大的剪切力偶轉換帶，意義重大。

秦嶺造山帶中新生代陸內(nèi)構造演化，是在秦嶺長期多期次中小多板塊構造演化基礎上，是于印支期最后完成其板塊構造（T_2-3）演化進程后轉入陸內(nèi)構造演化階段的。先后又經(jīng)歷了燕山中晚期陸內(nèi)造山（J₃-K）和燕山晚期至新生代的陸內(nèi)構造，即由擠壓、推覆、走滑、伸展、斷陷、巖漿活動構造共存的構造變動，急劇隆升成山，并正處于新的裂解演化過程之中，是在沒有大洋巖石圈主要參與下的陸內(nèi)過程，現(xiàn)在的強大山脈是在這時塑造而形成的，具有典型的陸內(nèi)造山陸內(nèi)構造的系統(tǒng)記錄。而且由于秦嶺—大別造山帶形成演化是經(jīng)歷長期復雜多樣板塊或陸塊運動拼合與陸內(nèi)構造疊加復合和剪切旋轉陸內(nèi)俯沖逆沖推覆疊置拼接的不同造山過程，造成現(xiàn)今自東而西的依次不同構造層次的剝露，而綜合恢復疊合起來總體代表了一個大陸造山帶的完整的大陸巖石圈剖面（圖5）。

圖5  秦嶺-大別等中央造山系東西巖石圈剝露剖面示意圖

秦嶺—大別板塊多期次拼合俯沖碰撞過程，是自東而西穿時閉合進行演化的，研究證明華北板塊逆時針旋轉，而華南板塊則是順時針旋轉拼合，最終于印支期完成兩板塊最終拼合，后又在燕山期陸內(nèi)造山與陸內(nèi)構造作用中，華北、華南兩地塊又沿造山帶內(nèi)及其南、北兩邊界發(fā)生巨大陸內(nèi)俯沖、穿時剪切走滑、逆沖推覆，而且呈現(xiàn)出自西而東的俯沖（或逆沖推覆）幅度與深度規(guī)模急劇加強加大，至大別山深俯沖已使陸殼下沖形成超高壓（UHP）巖石等，并又快速折返地表，使大別造山帶廣泛面狀出露造山帶根部與UPH巖石，因此表明華北、華南的南、北側兩地塊在陸內(nèi)造山與陸內(nèi)構造過程中，又以華北地塊順時針而華南地塊逆時針相向旋轉逆沖推覆，恰與板塊構造拼合時的旋轉方向反向，最終導致現(xiàn)今從大別到西秦嶺整體一帶中央造山系，從東至西不同地段依次出露造山根帶深部（大別）、中深部（東秦嶺）及中上部（西秦嶺），而總體綜合完整的構成代表了秦嶺—大別一個造山帶的陸殼巖石圈剖面，別具特色和重要意義。

秦嶺的長期多期多塊體多類型復合造山作用，深部背景的強烈構造巖漿流體活動和多期多種構造盆地沉積演變，使秦嶺造山帶成為重要多期復合多金屬富集成礦帶，尤其以中新生代為主成礦期，形成具世界級的大型、超大型多種構造巖漿流體、沉積、變質(zhì)多金屬礦產(chǎn)基地，諸如Mo、Au、V、Pb、Zn、Ag、Hg、U等，新近又發(fā)現(xiàn)大型稀土礦產(chǎn)。它們不僅是國家社會需求的重要資源，更是研究探索認知秦嶺造山帶形成演化的不可替代的特有信息源和物質(zhì)記錄。

秦嶺是中國大陸主體統(tǒng)一整體形成的拼接帶，控制和影響著中國大陸南北的主要油氣、煤炭、鈾礦等能源基地，成為國家油氣煤炭鈾等能源研究和潛力評價的主要基礎，具有獨特的造山盆山結構與演化和構造成礦動力學與大陸動力學意義。

秦嶺造山帶位居中國大陸中央，成為自然地理和氣候的分界帶與生物基因庫，是中國兩大主要水系黃河長江的主要水源地，因之也是國家主要水資源涵養(yǎng)地和生態(tài)環(huán)境的調(diào)節(jié)控制帶。

秦嶺造山帶現(xiàn)最高峰太白山達3767m，而與之相伴的渭河斷陷裂谷盆地西安凹陷，據(jù)地質(zhì)勘探和地球物理探測，它自晚白堊世以來（100~80Ma）下沉約7~8km，推測同期太白山因隆升而剝蝕已約2~3km，則原太白山與渭河斷陷100Ma以來兩者已差異升降可達14~15km，蔚為壯觀，可與青藏高原喜馬拉雅山與珠穆朗瑪峰等地表系統(tǒng)新生代以來的劇烈快速差異升降比較而過之，無疑是中國大陸中心內(nèi)部深部動力學過程與地表系統(tǒng)互饋作用的突出反映。

綜合上述秦嶺造山帶的基本屬性特征和組成、結構與演化，突出的顯示它是長期多期洋－陸俯沖造山—陸－陸俯沖碰撞造山的中小多板塊多樣的擴張分裂、收斂會聚、走滑旋轉、運移穿時拼合的板塊構造復合造山帶，同時又包容了前寒武紀先期古構造，后又遭受強烈的中新生代陸內(nèi)造山和陸內(nèi)構造疊加改造復合，因此提供了研究多塊體、中小板塊及陸殼塊體拼貼俯沖碰撞多樣復合造山及其地幔動力學難得的特有信息。其中，板塊復合拼貼造山完成后的中新生代陸內(nèi)造山及陸內(nèi)構造和造山帶兩側地塊沿其邊界巨大相向陸內(nèi)逆沖、俯沖與造山的扇形隆升，以及現(xiàn)今造山帶巖石圈流變學分層的圈層構造非耦合“立交橋”式四維造山帶幾何學模型，為深化發(fā)展板塊構造，探索研究板內(nèi)（陸內(nèi)）構造及大陸增生、保存演化等大陸構造與大陸動力學基本問題提供了良好天然研究基地與典型實例。

2  秦嶺造山帶幾個問題研究認識與討論和存留問題

下面每一個問題都可單獨成文。但因篇幅所限，不能展開論述，只能選擇重點進行簡要討論。

秦嶺前寒武紀構造關鍵問題是秦嶺造山帶起始問題，即華北與華南兩板塊（地塊）何時相關聯(lián)，是原統(tǒng)一陸塊擴張分裂為兩塊又再收斂拼接，還是廣闊大洋中原本并不相關的兩板塊（地塊）后匯聚拼合?兩板塊沿什么消減帶拼合造山?迄今的研究綜合判斷，華北華南兩陸塊早期應是漂浮于大洋中不相關的兩陸塊，分屬不同的板塊。地球早期地殼構造和大陸問題目前還是一正在探索研究爭論的問題，涉及地球前板塊構造及板塊構造何時起始與大陸起源及其構造等問題。秦嶺的前寒武紀構造研究主要依據(jù)現(xiàn)秦嶺帶內(nèi)及鄰側殘余的古老地質(zhì)記錄。已知秦嶺的變質(zhì)結晶巖系如太華群雜巖、崆嶺、楊坡、大紅山及漢南與后河等巖群分屬華北、華南兩古老地塊基底，其構造問題應屬于兩克拉通的研究內(nèi)容。秦嶺內(nèi)部殘留的陡嶺、武當、小磨嶺、魚洞子等巖群從地質(zhì)、地球化學綜合研究推斷，多認為屬華南揚子早前寒武系基底相關巖系，也更多應歸華南地塊早期研究內(nèi)容。因此，關于秦嶺造山帶前寒武紀構造的研究，除上述相關的兩地塊（板塊）早期構造演化外，主要應是中新元古代構造問題，涉及北秦嶺構造帶歸屬問題；華北、華南板塊（地塊）秦嶺中的邊界問題以及秦嶺造山帶起始問題。

北秦嶺構造帶是秦嶺造山帶的主要構造單元（圖1），現(xiàn)呈近東西寬窄不一狹長一帶展布于秦嶺中北部，夾持于北秦嶺南側商丹復合斷裂帶（原秦嶺板塊造山主縫合帶）和北側洛南—欒川復合斷裂構造帶（原寬坪縫合帶與二郎坪弧后帶）之間，主體由秦嶺群為主的構造結晶雜巖組成，是歷經(jīng)多期非均一變質(zhì)變形巖漿活動混合巖化的構造雜巖地塊，中深變質(zhì)乃至高壓深變質(zhì)的復雜多期疊加復合構造變質(zhì)地質(zhì)體，主體時代為早元古代，不排除更老更新巖層裹入。其上構造不整合斷續(xù)上覆少量古生代、中新生代不同構造巖石巖層單位?？傊乔貛X主要的一獨特構造帶，系統(tǒng)記錄著秦嶺造山帶長期的形成演化基本信息。過去長期認為它是華北地塊（板塊）的南部邊緣組成部分，但經(jīng)地質(zhì)、地球化學綜合系統(tǒng)研究揭示，它不屬于華北，而是更親近華南或獨立的微板塊（陸塊）。主要依據(jù)是：

（1）秦嶺雜巖基底變質(zhì)巖系及其幔源巖石的Pb、Nd同位素研究顯示，其地球化學屬性特征不同于華北板塊（地塊）南緣，而親近但又不完全等同于華南板塊北緣的南秦嶺和華南板塊的Nd模式年齡及Pb同位素組成。因而提出秦嶺造山帶華北與華南地塊（板塊）的地球化學界面應在北秦嶺帶之北側，進而認為秦嶺中的華北板塊南邊界應在北秦嶺帶之北的洛南—欒川一線。

（2）北秦嶺帶北側與之并行分布一帶寬坪蛇綠混雜巖帶，蛇綠巖巖石具N-MORB、E-MORB與OIR型混雜組合特征，N-MORB時代為ca.943~1445Ma，與之伴隨寬坪洋殼向南俯沖，在北秦嶺帶形成并行一帶俯沖型到碰撞型花崗巖，同位素年齡ca.979~911Ma且發(fā)育并行一帶ca．889~944Ma的A型花崗巖。同時發(fā)生ca.1.0Ga的秦嶺雜巖疊加變質(zhì)作用和寬坪蛇綠巖高綠片巖相-角閃巖相同期變質(zhì)，應為同碰撞變質(zhì)作用。以上統(tǒng)一表明北秦嶺帶原非為華北地塊組成部分。原北秦嶺地塊（微板塊），在新元古代之初10億年左右沿洛南—欒川一線與華北板塊南緣發(fā)生俯沖碰撞拼合，拼貼于華北板塊南緣，因之才成為華北板塊的南緣組成部分，并后又沿其南側發(fā)生新元古代晚期至古生代—中生代初沿商丹帶的華南與華北板塊的消減俯沖碰撞造山作用，形成商丹縫合帶。

（3）上述兩點證據(jù)發(fā)生的背景，正是全球從哥倫比亞超大陸形成后中元古代裂解到新元古代羅德尼亞超大陸聚合形成到再分裂的過程，秦嶺造山帶的起始與發(fā)展就是在全球這一總構造背景下發(fā)生的。

綜合上述地質(zhì)、地球化學、野外實際調(diào)研和實驗與理論的綜合研究，獲得如下認知：

（1）北秦嶺構造帶歸屬

北秦嶺構造帶相對于華北板塊與華南板塊原曾是獨立的微板塊，地質(zhì)、地球化學綜合特征不同于華北板塊（地塊），親近但又不完全同于華南板塊（地塊），后在全球Rodina超大陸形成背景下，隨中新元古代寬坪洋南向消減與華北板塊拼合，成為華北板塊南緣增生陸塊。

（2）秦嶺造山帶起始

北秦嶺原微板塊地質(zhì)、地球化學屬性特征親近但又不完全相同于華南板塊（包括其北緣南秦嶺），對比與推斷它應是與華南板塊相關或邊緣漂浮的微板塊或陸塊，因此使之有與華南板塊即有親近相似關系又不等同之別，但這卻可提供一重要可靠信息，即華北與華南兩原本不相關聯(lián)的板塊，應是此時即中新元古代，在全球哥倫比亞超大陸形成后的中元古代裂解到羅德尼亞超大陸聚合形成再到新元古中晚期裂解的構造演化過程中，使之兩者從無關分離而到運移匯聚發(fā)生相關聯(lián)，使中國大陸組成的兩個主要板塊開始產(chǎn)生關聯(lián)，這也就正應是秦嶺造山帶起始的時代和構成華北、華南兩板塊及其之間秦嶺商丹洋的秦嶺板塊構造格局開始出現(xiàn)形成的時代。

（3）秦嶺造山帶中華北、華南兩板塊邊界秦嶺造山帶中華北板塊的南緣邊界在不同構造演化階段是不同的邊界。原華北板塊初始的形態(tài)與邊界尚難準確確定，但從現(xiàn)秦嶺造山帶構造配置與實際出露現(xiàn)狀，可以說，中元古代早期或以前，華北板塊的南緣邊界應是現(xiàn)洛南—欒川斷裂構造帶一線。自北秦嶺微板塊于中新元古代交接之際拼貼到華北板塊南緣后，其已成為華北板塊（地塊）的組成部分。所以新元古代以來，華北板塊在秦嶺造山帶中的南邊界即是北秦嶺構造帶南側商丹縫合帶和現(xiàn)商丹斷裂構造帶。大量地質(zhì)、地球化學和地球物理的多學科綜合研究和探測及客觀實際都一致說明和證實了這一點。

2.2  秦嶺板塊復合造山問題

已如前述，今天的秦嶺造山帶組成與結構的時空分布是經(jīng)長期多次復合造山，多樣構造變形疊加改造變位至今的綜合結果表現(xiàn)，如果要恢復重建前中新生代構造，必需篩分篩除先期構造變形變位，其中對秦嶺造山帶而言，突出重要的首先是要篩除影響整體的主要變位變形構造：①秦嶺大別等中央造山系現(xiàn)今的展布從東至西，依次出露地殼巖石圈不同深度層次時代的巖石與構造，如若將其復原展平至古生代—中生代初時期的板塊構造古地理與巖層產(chǎn)出及變形結構狀態(tài)，則古生界—三疊系巖層與構造分布與結構，將會是上古生界和西秦嶺特別發(fā)育的三疊系深水濁積巖層及其下伏巖層、構造等廣泛出露于東秦嶺，乃至到大別地區(qū)。②南、北秦嶺以商丹帶為界，兩者整體構造線方位和各構造巖層產(chǎn)出分布現(xiàn)呈區(qū)域性斜交的構造關系，北秦嶺主構造線為北西西—東西，而南秦嶺則為北西為主，表明沿商丹帶兩者有大的相對剪切走滑平移錯位，尤其南秦嶺有較大整體旋轉運移，如若恢復至原兩者近于平行展布，則南秦嶺構造巖層分布會呈現(xiàn)出上古生界與中下三疊系巖層廣泛出露。上述兩構造的復原，將對研究秦嶺古生代—中生代初板塊構造，提供更為接近客觀實際的依據(jù)，以免現(xiàn)狀的誤導。

中新元古代—古生代—中新生代初，秦嶺造山帶板塊構造體制的板塊復合造山演化，是秦嶺造山帶的主要造山演化時期，它奠定和構成了秦嶺的基本組成與結構構造格架。在先期區(qū)域構造背景中，中新元古代秦嶺造山帶才開始起始，洋－陸板塊構造格局剛出現(xiàn)與演變，后從兩板塊一洋盆到三板塊二洋盆海盆（新生洋盆與殘余洋盆），從板塊洋－陸俯沖造山到陸－陸俯沖碰撞造山，直到后造山伸展塌陷，結束板塊體制而轉入陸內(nèi)構造與陸內(nèi)造山的演化，突出呈現(xiàn)一幅全球板塊造山共性中的獨特區(qū)域個性特征，即中小多板塊長期多期的板塊復合造山特征，并具有突出特征的普適性意義。正因為如此，使秦嶺造山帶獨特而復雜，富有諸多特異實事與現(xiàn)象，非為經(jīng)典板塊俯沖碰撞造山模式所能概括。這既是困惑也是探索研究的機遇。其中關鍵問題是：①中小多板塊構造造山及其機制動力學問題；②板塊構造與陸殼廣泛彌散性變形及復合；③板塊造山與陸內(nèi)造山。這些問題在另文討論，這里僅就秦嶺板塊構造作簡要討論。

秦嶺古生代板塊構造問題，主要是：①早古生代板塊構造屬性；②晚古生代秦嶺板塊構造格局和勉略洋盆問題。

2.2.1  秦嶺早古生代板塊構造屬性

秦嶺早古生代板塊構造多已為共識，關鍵問題是其板塊構造屬性與特征。綜合地質(zhì)、地球化學與地球物理系統(tǒng)研究，認為秦嶺板塊構造主造山期（Pt₃-T_2-3），早古生代主導是洋－陸俯沖造山，末期才進入幾近陸－陸點接觸俯沖碰撞造山起始時期，但并未發(fā)生秦嶺的全面陸－陸碰撞造山，以致于結束秦嶺板塊構造造山。其基本特點與格局如下。

（1）秦嶺早古生代構造格局

秦嶺早古生代板塊構造基本格局是二板塊（華北、華南），一洋（秦嶺商丹洋盆），一消減俯沖帶（商丹帶），一弧后盆地（二郎坪有限小洋盆）。

①華北板塊南緣活動大陸邊緣。早古生代華南板塊洋殼沿華北板塊南緣商丹消減帶發(fā)生洋－陸持續(xù)消減俯沖，并引起造成以北秦嶺秦嶺雜巖為基底的島弧帶（鈣堿性火山巖漿弧，534~414Ma）和二郎坪弧后盆地，同時形成商丹斷續(xù)一帶丹鳳蛇綠構造混雜巖（534~440Ma）和弧前盆地沉積構造加積楔，同期導致北秦嶺遭受疊加的俯沖造山變質(zhì)作用?？傮w構成完整的華北板塊南緣早古生代溝弧盆活動大陸邊緣構造系統(tǒng)和商丹縫合帶早期消減俯沖蛇綠混雜帶的形成。

②華南板塊北緣被動大陸邊緣。恢復重建其被動陸緣，突出特點是發(fā)育早古生代被動陸緣裂谷構造及其重要巖漿活動（南秦嶺?-s）。后上覆上古生界—下中三疊系，西秦嶺則延至上三疊統(tǒng)。早古生代末南秦嶺（華南揚子板塊北緣）被動陸緣前端的洋殼和前緣遠洋深水沉積巖層多已被消減，故總體到晚古生代—中生代初時，南秦嶺主要保存了被動陸緣的中后部沉積和陸緣裂谷沉積巖層（南秦嶺大巴山），并在晚古生代勉略有限洋盆打開后，它成為南北側兩洋盆與殘余洋盆海盆間的微板塊裂陷臺地沉積。

（2）上下古生界構造關系及意義

秦嶺上下古生界構造層關系和志留系與泥盆系（S-D）兩地層的構造接觸關系，由于復雜而長期有爭議。從實際廣泛調(diào)研到專門綜合系統(tǒng)深入研究，揭示上下古生界構造層間和S-D兩巖層間構造關系不存在廣泛普遍的區(qū)域構造角度不整合，主體為區(qū)域整合、平行不整合、超復不整合關系。主要事實與證據(jù)是：

秦嶺上、下古生界，在商丹帶以南，整個東、西秦嶺區(qū)域上下古生界巖層變質(zhì)作用期次、變質(zhì)相，構造變形、期次樣式與類型均完全一致，下古生界不存在區(qū)域兩次變質(zhì)作用與構造變形的疊加，而是與上古生界一致遭受同期一次區(qū)域性的綠片巖相-低角閃巖相的變質(zhì)作用，和從區(qū)域整體到具體構造變形幾何學類型、基本樣式上下一致的同期的造山構造變形。迄今秦嶺區(qū)域1：20萬、

1：5萬區(qū)域地質(zhì)填圖以及多次各項專門研究，均未發(fā)現(xiàn)上下古生界構造層間與S-D兩巖層間的造山性的區(qū)域構造界面與S-D間廣泛普遍的區(qū)域性構造角度不整合，各比例尺地質(zhì)圖與構造圖件中上、下構造層與S-D巖層間均為平行一致的構造關系。新近剛出版的陜西地質(zhì)志說明書及圖件中S-D間主為區(qū)域平行不整合關系，且層間發(fā)育順層滑動韌性剪切剝離構造，而整體區(qū)域性上下層及其剪切滑動都是順層平行一致同步的褶皺斷裂等構造關系。表明從區(qū)域整體到具體部位古生界上下構造層總體為一致一次主變質(zhì)變形構造關系。

②志留系與泥盆系的構造接觸關系

S-D兩巖層普遍是連續(xù)、平行不整合，超覆不整合和局部因具體構造作用而出現(xiàn)的局部構造角度不整合關系，造成這種多樣構造關系的區(qū)域背景與機制將論述于后。西秦嶺尤其甘南地區(qū)普遍S-D是連續(xù)沉積關系，西北大學郭勇嶺教授20世紀60年代對此已有專門研究，結論是S-D地層巖石沉積和生物化石都是連續(xù)不間斷的。東秦嶺多數(shù)地區(qū)也是連續(xù)和平行不整合的關系，唯在武當、小磨嶺、陡嶺等多個古老隆起周邊有不同樣式的超覆不整合接觸關系，但均不是區(qū)域性造山構造角度不整合關系。也充分證明秦嶺早古生代末期沒有發(fā)生板塊陸－陸全面碰撞造山作用。

古生代秦嶺商丹消減俯沖帶地質(zhì)記錄綜合研究揭示，早古生代時期主導是洋－陸俯沖造山作用，直到晚古生代的中晚泥盆世，才開始轉入陸－陸俯沖點接觸碰撞的殘余洋盆-海盆的演化發(fā)展。

根據(jù)古生代秦嶺商丹消減俯沖帶的弧前盆地沉積演化記錄及弧前加積楔變質(zhì)變形演化記錄和垂直商丹帶的多條橫向穿越秦嶺島弧、弧前盆地到華南板塊北緣的南秦嶺北部山陽—鳳鎮(zhèn)斷裂一線，進行不同構造巖段的⁴⁰Ar/³⁹Ar同位素測年冷卻剝露變化演化研究和大量巖層巖石的碎屑鋯石同位素年代學探索研究，對秦嶺古生代—中生代初板塊主造山期俯沖-碰撞的厘定與示蹤約束，獲得北秦嶺、弧前加積楔與南秦嶺三構造單元巖層的角閃石、白云母、黑云母的⁴⁰Ar/³⁹Ar年代學系統(tǒng)測試研究，結果均顯示三帶具有完全不同的冷卻剝露歷史場：北秦嶺基底秦嶺雜巖在432Ma前，即S_1-2之前已開始冷卻剝露。北秦嶺發(fā)育500~400Ma與俯沖相關的侵入巖，標志?-D華南板塊北部洋殼已持續(xù)俯沖于華北板塊南緣北秦嶺之下，北秦嶺島弧開始形成并隆升，冷卻剝露歷史已開始進行，在430~330Ma時期，經(jīng)歷了500~300°C的冷卻剝露歷史。432Ma時期冷卻至~500°C，剝露深度~14~15km，368~329Ma時期冷卻剝露至~300°C，~28~9km。而北秦嶺島弧南側的弧前加積楔，322~311Ma時期冷卻剝露至500°C，~14~15km，360~303Ma時期冷卻剝露至~425°C，~12km。北秦嶺寬坪巖系與之有類似冷卻剝露歷史。但同時段南秦嶺北側劉嶺群439~363Ma發(fā)生逆沖剪切疊置變形與低級變質(zhì)作用，南秦嶺武當群白云母坪年齡228.2±27Ma，與大別地區(qū)UHP變質(zhì)巖中的白云母時代一致。400~360Ma時期劉嶺群持續(xù)沉積，并從巖石碎屑鋯石同位素年齡研究，反映已具南北雙向物源，表明南秦嶺仍在持續(xù)俯沖，并顯示至此南秦嶺俯沖帶仍無冷卻剝露年齡，也同樣反映仍在向北俯沖。360~300Ma時期南秦嶺仍在持續(xù)的俯沖，并使弧前盆地沉積加積楔進一步變形變質(zhì)。至此，商丹帶南側南秦嶺北緣的殘余海盆沉積，包括山陽—鳳鎮(zhèn)以北的劉嶺群和二峪河群泥盆-石炭系巖層，累積厚度已達數(shù)千米，主要為硅質(zhì)碎屑巖和泥質(zhì)巖，主體為深水沉積-部分層段含碳酸鹽巖。而這一時期向北持續(xù)俯沖的華南板塊北緣的南秦嶺俯沖前端尚無記錄表明其明顯抬升，僅僅才剛顯示開始隆升。

上述地質(zhì)事實與多學科綜合研究，共同揭示反映秦嶺造山帶早古生代板塊構造主導是洋陸俯沖及其前端的俯沖所導致的北秦嶺島弧帶及其商丹蛇綠混雜巖與弧前盆地與由秦嶺洋演化而至的殘余洋盆-海盆的構造演化變動、變質(zhì)變形及巖漿火山活動和地表系統(tǒng)的變動，華南板塊北緣（南秦嶺）下行板塊一直尚無碰撞隆升抬起，而是還在下行俯沖，所以表明，它們主要是統(tǒng)一構成了秦嶺早古生代洋－陸持續(xù)俯沖及其俯沖地帶引起的溝弧盆演變的造山作用及其效應。

④早古生代及其末期區(qū)域構造及動力學背景

綜合概括秦嶺早古生代俯沖造山的區(qū)域構造背景與區(qū)域動力學機制。已如上述，主要首先是早古生代晚期至晚古生代早中期，秦嶺正處于全球東古特提斯區(qū)域擴張的構造動力學背景中，S-D時期秦嶺兩板塊在即將演化進入全面陸－陸俯沖碰撞造山之時，卻在古特提斯打開的區(qū)域擴張伸展構造背景下，使之匯聚拼合減緩，并且華南板塊本身也正在發(fā)生擴張裂解，因之秦嶺區(qū)也隨之而處于擴張狀態(tài)；除裂解打開勉略有限洋盆外，秦嶺華南板塊北緣被動陸緣區(qū)（南秦嶺），在原已有早古生代總體收斂匯聚下的陸緣伸展裂谷構造演化狀態(tài)下，在新的區(qū)域古特提斯擴張背景中，擴展裂解進一步發(fā)展，發(fā)生了志留紀晚期開始到晚古生代泥盆紀—早二疊世的南秦嶺被動陸緣新的伸展裂解，造成南秦嶺被動陸緣的區(qū)域性的擴張裂陷裂谷構造，致使其中的勉略擴張斷陷裂谷擴張演化為一有限洋盆，從而造成秦嶺區(qū)域構造古地理環(huán)境發(fā)生重大調(diào)整變動；南秦嶺除勉略裂谷發(fā)展為有限洋盆外，裂解出現(xiàn)了旬陽盆地、鎮(zhèn)安盆地、高川盆地、淅川盆地等多個統(tǒng)一而又分割的裂陷盆地，以及南秦嶺北部山陽—鳳鎮(zhèn)斷裂一線的小磨嶺地壘式隆起和其以北的商丹帶南側的劉嶺、鳳太等盆地。如是，古生代中期S-D時期，即中國習慣通常稱的加里東期，整個秦嶺區(qū)域呈現(xiàn)被動陸緣海域水下擴張斷陷裂谷構造狀態(tài)，并引起地殼隆起與沉降的構造差異分化，形成秦嶺晚古生代擴展分裂的統(tǒng)一而又呈多盆地多隆起的構造古地理格局，所以必然使志留紀期后的泥盆紀的沉積巖層從原統(tǒng)一的被動陸緣環(huán)境轉換為擴張分割的多盆地的構造古地理沉積環(huán)境，因之必然造成S-D兩套地層沉積系統(tǒng)構造接觸關系呈現(xiàn)多樣性，有連續(xù)（盆地中心等）、平行不整合（盆地中心到周邊等）和超覆不整合（隆起周圍和裂谷斷陷肩坎等）等多樣多變的構造接觸關系。正是這種秦嶺板塊構造演化的轉換特征與區(qū)域構造背景動力學演變的驅(qū)動控制，使秦嶺早古生代末未能發(fā)生陸－陸全面碰撞造山，卻使之持續(xù)早古生代以來的洋－陸俯沖及其所引起的洋－陸俯沖造山變動，構成秦嶺特異的板塊構造演化過程與獨具特征的板塊洋－陸俯沖及其俯沖造山的地質(zhì)構成與結構構造。

總之，秦嶺早古生代板塊構造主導是持續(xù)的洋－陸俯沖作用及其引起的俯沖造山效應。秦嶺上下古生界兩構造層間和S-D間不存在區(qū)域性構造角度不整合關系的構造界面，兩者間實際呈現(xiàn)為一種洋－陸俯沖造山緩慢向陸－陸俯沖碰撞造山的特殊過渡轉化狀態(tài)。

2.2.2  晚古生代秦嶺板塊構造格局和勉略洋盆問題

秦嶺晚古生代—中生代初（D-T_2-3）板塊構造格局主體為三板塊（華北、華南板塊及其之間的秦嶺微板塊）二洋盆（商丹洋盆-殘余海盆和新打開的勉略有限洋盆）二消減帶（商丹和勉略消減拼合縫合帶）。秦嶺晚古生代最主要的事件是勉略洋盆的擴張打開與演化，改變了秦嶺早古生代板塊構造格局，而構成晚古生代新的板塊構造格局。現(xiàn)今爭議的主要問題也是勉略有限洋盆問題，而其核心重點是勉略蛇綠巖、蛇綠構造混雜巖與勉略縫合帶的時代問題及其東西延伸問題。文中限于篇幅不能展開論述，但有專著和多量已發(fā)表相關的論文可供參考，這里僅就勉略蛇綠混雜巖帶與縫合帶時代及其延伸問題作簡要討論，供參考。

關于時代的問題，概括有三，一是勉略蛇綠構造混雜帶、縫合帶基本特征與時代；二是同位素年代學研究與解釋；三是面對復雜地質(zhì)體關于年代學的多學科綜合判定問題。

勉略洋盆、蛇綠巖與蛇綠構造混雜巖與勉略板塊縫合帶它們發(fā)生、形成、演化與現(xiàn)今保留出露的基本特征，這些對于同位素年代測定解釋和時代判定都至關重要，是基礎，是依據(jù)，也是約束?？煽傮w概況主要有三點。

秦嶺勉略蛇綠構造混雜巖和縫合帶現(xiàn)今主要突出特點是：

A．現(xiàn)代地表沒有完整統(tǒng)一的勉略板塊縫合帶的連續(xù)保存出露分布，除其受先期多次構造疊加改造外，最主要是現(xiàn)今秦嶺—大別中央造山系南緣邊界巨型逆沖推覆兼具剪切走滑的推覆斷裂構造大規(guī)模掩覆強烈改造，使之僅呈殘留構造巖塊，大小不一少量斷續(xù)沿推覆斷裂帶殘存，其中勉略區(qū)段是其殘留保存較好較大具一定代表性的一個構造夾塊，其它還有南坪（九寨溝）塔藏、西鄉(xiāng)高川、隨州花山北、大別南部清水河等少數(shù)殘塊。所以中央造山系南邊界的巨大推覆斷裂帶絕不是勉略構造縫合帶，只是原勉略蛇綠混雜巖與縫合帶呈零星構造殘塊沿后期斷裂帶的殘留分布，所以必需篩分去除推覆斷裂帶的掩覆改造，才能恢復重建勉略洋盆及其拼合縫合帶的原貌（圖6）。

B．勉略有限洋盆，是在古生代華南板塊北緣被動陸緣后部隆起帶（即區(qū)域上中新元古界隆升剝露或缺失D-C地層的地區(qū)）上，在區(qū)域古特提斯擴張伸展與深部構造背景下，華南板塊晚古生代區(qū)域擴張裂解中，沿甘南九寨溝（南坪）、勉略、高川一線發(fā)生斷陷裂谷，進而擴展發(fā)展成為古特提斯洋域北部的一支有限洋盆，其裂解基底廣泛是中新元古代以基性為主的沉積火山巖系，以勉略洋盆中南緣踏坡群裂陷邊岸碎屑濁積巖系為例，它就直接覆蓋于碧口系火山巖基底上（P_t2-3），顯示了其隆升帶的擴張裂陷基底背景。因此表明，在勉略蛇綠構造混雜巖和勉略縫合帶中，包涵裹挾大量基底中新元古代火山巖（基性為主）構造巖塊、巖屑是必然的，所以必需嚴格區(qū)分是勉略蛇綠巖還是基底元古代火山巖。

C．勉略板塊縫合帶中的蛇綠構造混雜巖和勉略縫合帶的構造混雜巖非常復雜，遭受構造混雜作用強烈，現(xiàn)多呈以不同期次層次尺度與不同類型，從脆性、韌性到流變層次的破裂流變構造作用及結構重組，包容了基底及周邊與自身不同的各類大小巖塊巖層巖石，尤其混雜了因勉略帶俯沖碰撞拼合強烈構造擠壓和旋轉剪切走滑作用所造成的各種巖塊、巖層巖石，乃至構造巖塊地質(zhì)體，包括原基底的不同巖塊的混雜，并受構造作用置換理順重新組合，最終成為現(xiàn)今殘留保存的勉略縫合帶中的構造蛇綠混雜巖。以勉略帶勉略區(qū)段的郭鎮(zhèn)一橫現(xiàn)河區(qū)間的1：1萬勉略縫合帶的構造填圖為典型例子，足以充分說明。其中的原勉略洋盆南側深水濁積巖系為主的三河口群巖層，現(xiàn)已成為由不同規(guī)模、性質(zhì)的斷裂、韌性剪切帶與片理化帶交叉網(wǎng)織，包容多量各類巖塊，包括蛇綠巖塊和外來的、基底的各類巖塊巖屑等，混雜而又由構造變質(zhì)片理化理順，成為現(xiàn)高度構造混雜片理化似變質(zhì)片巖的構造巖，完全失去原三河口群深水濁積巖地層面貌。所以現(xiàn)殘露的勉略縫合帶蛇綠混雜巖帶地段，其中的構造巖石的物質(zhì)、地球化學組分的組合重置與結構構造的重組，強烈而復雜，造成對勉略帶洋盆、蛇綠巖及其組合的不同地層、火山巖漿巖石及其結構構造恢復重建的困難，地質(zhì)、地球化學、同位素年代學研究，包括對測年巖石歸屬判別、采樣，測試與結果的地質(zhì)解釋都造成了復雜困難。但盡管如此復雜，客觀的實在殘存，求實精細持續(xù)探索研究，還是可探求與認知的，而只是需求客觀不宜輕易下結論，要多學科嚴謹綜合判定。

迄今對勉略帶相關各類不同巖石，包括帶內(nèi)外眾多不同變質(zhì)鎂鐵質(zhì)火山巖、花崗巖、硅質(zhì)巖與變質(zhì)巖、麻粒巖等，采用了各種不同的同位素年代學測試方法，進行了很多研究測試，獲得了一批差異很大的多種同位素年代學數(shù)據(jù)，因此引起了關于時代問題的諸多爭議。現(xiàn)綜合分析，可以歸納同位素測試年齡峰值主要集中于兩個時段：1000~800Ma±，即新元古代和300~200Ma±，即晚古生代—中生代三疊紀，其中不乏其它古老和較新的零散年齡數(shù)據(jù)。為什么勉略帶獲得如此多期同位素年代數(shù)據(jù)，其地質(zhì)解釋與意義又有多樣爭議?根據(jù)秦嶺—大別造山帶整體形成演化與勉略構造帶的形成演化，可以概括主要有以下原因，可分析討論：

A．現(xiàn)今的勉略構造帶是一歷經(jīng)長期演化的復合構造帶，它的先期是印支期秦嶺—大別造山帶的一個主要板塊俯沖碰撞縫合帶，是一個以蛇綠構造混雜巖為特征的拼合斷裂構造混雜帶，即板塊拼合的縫合帶，并又遭受中新生代以來中央造山系南緣邊界的強烈巨大逆沖推覆兼具剪切走滑推覆斷裂構造的大規(guī)模掩覆改造，包括新的強烈推覆斷裂構造作用的新混雜，必然包容了多量不同時代的不同構造巖塊與地質(zhì)體，并又遭受強烈不同層次類型斷裂構造作用的改造，故復雜的巖石混雜與構造作用，必會出現(xiàn)多種多期同位素年齡數(shù)據(jù)。

B．秦嶺—大別造山帶形成演化中，華南板塊早期在中新元古代全球Rodinia超大陸形成與裂解總環(huán)境中，具有晉寧期擴張裂谷構造與板塊構造區(qū)域構造演化背景，廣泛面狀發(fā)育以殼幔混原為特點的擴張裂谷火山巖，及一些新元古代蛇綠巖套超鎂鐵質(zhì)與鎂鐵質(zhì)巖石，它們同位素年齡多集中在1000-800Ma±。因此勉略有限洋盆擴張打開時，就是在先期上述中新元古代廣泛火山巖基底上發(fā)生的，其俯沖碰撞混雜形成縫合帶時，自然會在勉略縫合帶內(nèi)混雜殘存有晉寧期構造基底巖塊，出現(xiàn)不少1000-800Ma±同位素年齡數(shù)據(jù)，而且強烈變形置換理順，使不同期火山巖塊構造一致，不易區(qū)分，造成混同，導致測年誤差。并且這里也不排除現(xiàn)勉略帶中某些地段，甚至沿現(xiàn)勉略推覆斷裂帶內(nèi)曾有晉寧期的古老縫合帶的殘存。但目前深入綜合研究和區(qū)域地質(zhì)的背景不支持勉略帶整體原就是晉寧期的古縫合帶。據(jù)上述復雜性和對采樣地區(qū)地段野外地質(zhì)不同熟悉程度或缺乏準確判定情況下，測年為1000-800Ma的火山巖，有可能是基底元古代火山巖，而不是真正勉略蛇綠巖的巖石年齡數(shù)據(jù)。

C．現(xiàn)有的勉略帶研究，已如前述證明原勉略洋盆打開與最終關閉碰撞造山都是穿時的，并且是先后反向發(fā)生進行的，因此勉略帶中東、西千余公里不同地段必然出現(xiàn)有一定差異的年齡數(shù)據(jù)，造成較寬的時限，但總體區(qū)域地質(zhì)與構造背景的時空綜合分析，表明它們是有聯(lián)系有規(guī)律的，屬于發(fā)生于一個時段內(nèi)相同或相似的地質(zhì)背景與構造環(huán)境中的年齡數(shù)據(jù)。

D．目前勉略帶中所獲的同位素年代學研究成果中，包括有年代學測試方法本身或樣品本身等復雜因素所造成的一些錯誤或無地質(zhì)意義的數(shù)據(jù)，它們增添了勉略帶同位素年代數(shù)據(jù)的混亂，應予篩分和識別。

綜合現(xiàn)有同位素年代數(shù)據(jù)，結合相關古生物年代及區(qū)域地質(zhì)背景，對勉略帶多種、多期同位素年齡可以做出如下總體地質(zhì)解釋和綜合判定：晚古生代一中生代三疊紀，即345-200Ma±同位素年代集中反映了勉略古有限洋盆從擴張打開到最后洋盆關閉、碰撞造山隆升的板塊構造演化過程，而1000-800Ma±的同位素年代則主要應是勉略帶內(nèi)所包容殘存記錄的秦嶺—大別造山帶先期基底中新元古代的地質(zhì)事件。

③勉略縫合帶時代問題討論

客觀地質(zhì)事實的復雜性，給地質(zhì)與同位素地質(zhì)年代研究提出了挑戰(zhàn)，要求正確客觀精細的進行多學科相結合的綜合研究與求實的以科學態(tài)度及思維，求得真實的客觀規(guī)律。故鑒于此，有必要簡要討論一下關于勉略古洋盆打開，擴張發(fā)育，消減俯沖，碰撞造山關閉以及最后縫合帶形成等與時代問題。

A．復雜地質(zhì)條件下的時代確定，需要多學科綜合研究。首先是同位素年代學研究與問題。對于復雜地質(zhì)體的同位素年代學研究采用多種同位素年代學測試方法相配合，尤其精確的U-Pb不同測年技術方法的互補結合，以現(xiàn)代最精確高質(zhì)量的測試技術方法為主，配合對同類或不同類巖石同時采用多種不同特點有效方法，并對測試結果進行對比分析，相互印證，以盡可能獲得高質(zhì)量準確客觀可信的數(shù)據(jù)，這是測試研究的追求與目的。同位素年代學是現(xiàn)今地質(zhì)學研究中不可或缺的現(xiàn)代基本支撐學科和主要研究手段，它從理論到技術方法與儀器設備，都在快速發(fā)展，對地學研究已作出了不可估量的重大作用，并還將會發(fā)揮更大作用。但現(xiàn)在同位素年代學研究面臨著挑戰(zhàn)，同位素年代學理論方法與技術問題，需要理論與技術方法的不斷提升，除其本身仍是一不斷深化發(fā)展中的學科和技術以及各個實驗室本底條件外，重要的還有不同方法的局限性以及樣品問題（如鋯石樣品的復雜性，采樣巖石代表性以及樣品處理混染問題等），常常導致最終測試結果準確程度的差異和不可靠年齡數(shù)據(jù)。比如進一步解決對蛇綠巖中超鎂鐵質(zhì)與鎂鐵質(zhì)巖類等的測年問題；還有樣品問題。地質(zhì)和樣品需要準確嚴格樣品的采集、分析測試和排除混染、污染及準確定性，即應采用嚴格合格的樣品進行測試，并充分掌握了解巖石樣品的地質(zhì)背景與產(chǎn)出和多樣復雜性。例如對勉略帶內(nèi)火山巖采樣，野外地質(zhì)準確清楚與否，是基底元古代火山巖，還是真正勉略蛇綠巖的火山巖樣品等諸類問題。數(shù)據(jù)的解釋問題。需要在充分了解和理解同位素年代測試方法性能及測試結果可靠性的前提下，充分結合地質(zhì)問題與背景的研究，尤其包括可靠古生物年代學研究進行綜合解釋判定，以盡可能作出合理準確客觀科學的解釋。其中比較困難的是在同位素年代學成果與古生物化石定年相矛盾的情況下，如何解決與判定時代，這是年代學研究，尤其像秦嶺造山帶這樣一些復雜地質(zhì)年代研究中需要給予合理正確解決的突出問題。

在秦嶺造山帶與勉略構造帶的研究中，普遍出現(xiàn)了同一蛇綠巖露頭中，火山巖同位素年代數(shù)據(jù)與沉積夾層的古生物化石年代相矛盾的問題，而且時代差異很大。例如，北秦嶺的二郎坪弧后蛇綠巖及其夾層硅質(zhì)巖內(nèi)分別獲得同位素年齡為1000-800Ma，而硅質(zhì)巖中放射蟲定年為O-S；丹鳳島弧火山巖及其硅質(zhì)巖夾層中也分別獲得900Ma±同位素年齡和0$放射蟲年齡；勉略構造帶在西鄉(xiāng)孫家河火山巖同位素年齡為900Ma±，而其中硅質(zhì)巖夾層放射蟲化石為D₃-C₁等。兩者年齡相矛盾，時代難以確定。為了解決這一矛盾，以勉略帶為例，可考慮以下問題。

B．嚴格檢查同位素測試方法與年齡數(shù)據(jù)的可靠性與解釋的準確性。在測試結果精度可靠，數(shù)據(jù)無差錯的情況下，時代的解釋仍會有分歧。例如針對勉略區(qū)段中的同一斜長花崗巖，兩單位均采用SHIRIMP鋯石U-Pb方法分別測試同一樣品，所得結果相似，但存在兩種不同解釋：一種認為U-Pb不一致線上交點為形成年齡900Ma±，下交點為變質(zhì)年齡300-270Ma±，巖體形成時代應為元古代晉寧期^［39］。基于巖體中三類鋯石即黃色、渾園、磨蝕狀的繼承鋯石、少量紫紅色捕虜晶以及多數(shù)無色透明、晶形完整的鋯石的存在，并對無色結透明鋯石和紫紅色鋯石分別測年的情況下，第二種解釋采納了兩種鋯石擬合的不一致線的下交點年齡300±61Ma作為斜長花崗巖的形成年齡，而上交點913±31Ma則代表了紫紅色捕虜晶的年齡，而無色鋯石之所以出現(xiàn)不諧和線的投點是古老捕獲鋯石同化混染的結果^［41］。顯然，由于第一種解釋是建立在三種鋯石混合得出的不一致線年齡基礎上做出的，不具地質(zhì)意義。由此可見，鑒別區(qū)分不同鋯石對于測試結果以及結果的解釋至關重要，正確的解釋首先必需建立在真正了解測試過程與樣品的基礎上，而后才能做出符合客觀實際的解釋。通過對比，上述第二種測年結果和解釋與該地區(qū)同一地點的硅質(zhì)巖放射蟲定年為C₁相吻合，故目前采用了勉略區(qū)段斜長花崗巖形成年齡為300±61Ma的時代并依據(jù)其俯沖型地球化學特征認為勉略洋盆在P1已開始發(fā)生消減俯沖作用。同時也提示勉略洋與縫合帶可能混雜有更古老年代的其它巖塊等復雜情況。

C．巖石地層古生物年代學研究分析。化石年代學研究對于造山帶中縫合帶的時代確定具有重要意義。關鍵問題是，首先確定化石采樣的準確層位及真實意義。對于蛇綠巖形成時代而言，采樣定年的古生物化石，如硅質(zhì)巖放射蟲等，其硅質(zhì)巖層必需應是與蛇綠巖中的相關火山巖是共生同期產(chǎn)物，如兩者成互層產(chǎn)出等。特別由于放射蟲硅質(zhì)巖成因及形成環(huán)境可以是多樣的，故必需慎重采集與判定其與蛇綠巖等是否是共生同期產(chǎn)出的巖石方為可靠。而對于縫合帶形成時代，則還應首先篩除后期迭加構造巖塊及其化石定年，而后以卷入縫合帶混雜巖中的由化石定年得出的最新構造巖塊的時代，并結合縫合帶相關的陸緣沉積巖層化石時代與層序，給予綜合判定。其次，明確古生物化石種屬判定時代的可靠性，即要采用古生物化石定年可靠種屬類別，如標準化石類型等，并有一定的種屬數(shù)量為基礎和統(tǒng)計規(guī)律性。第三，注重古生物群落時空變化分布規(guī)律研究。對縫合帶及其兩側相鄰區(qū)的古生物種屬群落在時序和空間分布上統(tǒng)計規(guī)律變化的對比分析研究，應是研究有無洋盆存在及古地理生態(tài)分隔作用的一種有效方法。如對勉略帶的泥盆紀至石炭紀古生物群落種屬作統(tǒng)計對比分析，發(fā)現(xiàn)勉略帶及其北側的南秦嶺武都盆地和南側文縣盆地三者同期的生物群落組成及種屬有明顯的規(guī)律性的不同與差異演化，表明勉略帶當時存在分隔性的洋盆，造成南北生物群落種屬及演化的不同差異，并可依據(jù)這些生物化石準確確定地層時代及延續(xù)時間，從而從一個方面可以確定洋盆存在發(fā)育的時代。

D．相關地質(zhì)基礎與背景研究分析。確定地質(zhì)事件，或一個構造帶，或某一巖類的時代，無疑上述的同位素測年和古生物化石定年是直接準確可靠的方法，但由于地質(zhì)的各種復雜性和認識問題，上述方法并非都是絕對可靠和唯一的，還必須結合研究樣品所在的區(qū)域地質(zhì)背景分析才能給予較準確合理和接近客觀實際的解釋。所以時代問題，需要而且應必須放在一定的區(qū)域地質(zhì)及其演化背景上，給予綜合分析最終判定。因此，可以概括區(qū)域地質(zhì)背景對判定地質(zhì)時代的主要意義如下，第一，區(qū)域地質(zhì)可為年代學研究或為需要確定時代的地質(zhì)體提供區(qū)域地質(zhì)發(fā)展的時代背景框架和時代的時限范圍，或者限定和排除不可能的時代?？傊?，會給出一個時代判定分析的廣泛基礎。其次，區(qū)域地質(zhì)的地層時代，或某一構造事件總是對于所要研究或要確定的時代有著區(qū)域性地質(zhì)的相關性。因之區(qū)域地質(zhì)中的地層、構造、事件的已知年代或時代就必然可以給所要研究確定的年代以佐證、限定，或可作為分析判定的一種依據(jù)。因此，區(qū)域地質(zhì)背景分析是年代學研究不可缺少的基本基礎。

同位素年代與古生物化石年代相結合綜合判定時代，還必需要結合地質(zhì)的研究分析，尤其在同位素年代與古生物化石年代相矛盾的情況下，更應結合區(qū)域地質(zhì)綜合基礎分析，并在古生物化石及其所采層位與蛇綠巖及相關火山巖為共生能夠代表其時代的前提條件下，以古生物化石年代為準，并結合同位素年代，以確定有關巖石或構造的時代。然而在古生物化石不能準確定時代時，或與蛇綠巖及相關火山巖關系不確定或不準確時，而若同位素年代學測試結果可靠，則應以同位素年代為主。若同位素年代與古生物化石定年都不準確情況下，應重新測年或采集化石進一步研究，而暫不定年。

研究的實踐證明，復雜的地質(zhì)時代的準確確定，最終應當是綜合上述同位素年代學研究、相關巖類古生物的時代定年，以及兩者的相結合分析，并結合區(qū)域地質(zhì)進行多學科的綜合分析對比研究，最后才能給予較合理的客觀科學準確確定與判定。

(2)勉略洋盆和縫合帶時代

綜合以上討論，概括勉略帶迄今有關勉略洋盆與縫合帶的時代研究，就同位素年代學研究和古生物學年代研究，可簡述獲得如下結果。

①勉略帶勉略區(qū)段

A．古生物研究。在蛇綠構造混雜巖帶中三岔子、石家莊等地，發(fā)現(xiàn)確定與蛇綠巖及相關火山巖密切共生和互層產(chǎn)出的硅質(zhì)巖放射蟲動物群地質(zhì)時代為早石炭世(C₁)。

勉略初始裂陷沉積踏坡群巖層腕足類化石時代為早中泥盆世(D_1-2)。

勉略帶勉略—南坪區(qū)段晚古生代古生物種屬群落分布統(tǒng)計規(guī)律性研究。表明晚古生代勉略帶西延的勉略海盆-洋盆與其北側的迭部—武都盆地和南側的文縣盆地三者間具有明顯的生物古地理分異分隔作用。以三盆地泥盆-石炭紀生物群落屬種統(tǒng)計性規(guī)律為例，反映三盆地D-C時代發(fā)育的床板珊瑚、四射珊瑚等種屬，最多達一百多種屬，三盆地分別又自己的群落種屬，而無一共存種屬，三盆地整體屬統(tǒng)一區(qū)域海盆中的三個分割盆地，中間為勉略有限洋盆，三盆地生物群落種屬的分割不同，一致反映了晚古生代勉略洋盆具有顯著的生物演化分隔作用，從而由生物種屬、群落組合與分布表明了勉略洋盆的存在。

B．同位素年代學研究。早期對黑溝峽變質(zhì)基性火山巖獲得Rb-Sr全巖等時線年齡221±13Ma，文家溝、橫現(xiàn)河變質(zhì)火山巖⁴⁰Ar/³⁹Ar年齡226.9±0.9Ma，219.5±1.4Ma，與黑溝峽年齡相一致。莊科MORB型玄武巖Rb-Sr、⁴⁰Ar/³⁹Ar年齡286±10~194±14Ma。近有勉略區(qū)段鎂鐵質(zhì)巖石U-Pb鋯石SHRIMP年齡841~808Ma。多次對真正勉略蛇綠巖中玄武巖類同位素測年效果不好。

C．麻粒巖時代，鞍子山楊家溝基性麻粒巖(屬勉略蛇綠混雜巖組成部分)⁴⁰Ar/³⁹Ar黑云母礦物年齡199.6±1.7Ma。勉略區(qū)段東部勉略帶北側佛坪熱構造穹窿構造中的麻粒巖鋯石U-Pb年齡212.8±9Ma^[46。兩者時代相近，都直接與勉略帶印支期俯沖碰撞造山相關聯(lián)。

D．為了校正檢驗同位素年齡與硅質(zhì)巖放射蟲化石年齡的矛盾，對含化石硅質(zhì)巖進行實驗性同位素年齡測試，獲得三岔子偏橋溝四方壩與基性火山巖共生的含化石硅質(zhì)巖Rb-Sr參考等時年齡為344Ma，均主要為C₁，與化石年齡相符，可提供重要參考。

E．花崗巖年代學研究。勉略縫合帶北緣與北側出露一列晚造山碰撞型為主的花崗巖，諸如張家院、迷壩、光頭山、姜家坪等，它們的U-Pb鋯石年齡均在225~205Ma，是勉略洋盆俯沖碰撞最后結束的產(chǎn)物，可作為縫合帶形成時代的上限。

綜合上述迄今勉略區(qū)段同位素年齡測試結果表明時代復雜，主要集中在900Ma±和345~200Ma土兩個時段。鑒于上述斜長花崗巖形成年齡以300Ma比較合理，且與其侵位的硅質(zhì)巖古生物年代基本一致，同時結合麻粒巖、花崗巖及含古生物化石的地層系統(tǒng)等系列的系統(tǒng)相關一致性，綜合的區(qū)域地質(zhì)分析，綜合認為勉略區(qū)段以莊科蛇綠巖為代表，其形成時代主要以古生物為依據(jù)，并結合上述相關不同巖類同位素年齡，包括參考多種同位素年代學方法在多個地點所獲得的242~212Ma±的變質(zhì)年齡，目前綜合判定：勉略帶勉略區(qū)段蛇綠巖形成時代為D₃-T₁即345~242Ma，縫合帶形成時代應為T_2-3，即242~200Ma，而200~192Ma±，則應為碰撞抬升的年齡。關于其中測試所得的基性火山巖900Ma±年齡，應可能主要是勉略混雜帶中所包含混雜的先期中新元古代古老構造巖塊的時代。

②瑪沁區(qū)段

迄今尚未獲得可靠同位素年齡，僅有德爾尼蛇綠巖MORB型玄武巖⁴⁰Ar/³⁹Ar年齡為345Ma，參考Sm-Nd等時年齡為320Ma。但該區(qū)硅質(zhì)巖放射蟲與陸緣沉積巖層古生物化石年代屬C-P和T_1-2，兩者年齡基本相符，所以綜合判定蛇綠巖形成時代為D₃-P，甚至到T_1-2。

③康瑪區(qū)段

雖過去有一些同位素年代數(shù)據(jù)，但目前尚缺少真正可靠精確同位素年齡，故還不能完全作為時代依據(jù)，但在南坪塔藏隆康等地與火山巖共生的巖層中獲放射蟲古生物年代為D₃-C，與上述勉略、瑪沁等區(qū)段時代一致，可以對比參考。

原西鄉(xiāng)群孫家河基性火山巖中夾層硅質(zhì)巖的放射蟲古生物化石年代為D₃-C₃。但同位素年代學測試變質(zhì)基性火山巖（與硅質(zhì)巖呈互層關系）Rb-Sr等時線年齡為788±69Ma，侵位于火山巖中的花崗巖⁴⁰Ar/³⁹Ar分析坪年齡286±21Ma。由于該區(qū)段構造復雜，多類巖漿以大小不一巖體、巖脈縱橫貫入，加之風化強烈，一些接觸關系不清尚有待進一步揭露研究。此地段另一重要事實是大巴山弧斷裂（即中央造山系南緣推覆斷裂帶組成部分）南側城口坪壩地區(qū)殘留T₃陸相磨拉石粗粒碎屑巖，不整合上覆于古生界地層之上，北為上述斷裂掩復。應為勉略碰撞帶前的磨拉石堆積之殘留，是勉略縫合帶T“形成的上限證明。

⑤勉略帶東延的湖北花山區(qū)段

該區(qū)段真正的勉略帶東延殘留的蛇綠構造混雜巖同位素年代尚無精確數(shù)據(jù)，因蛇綠巖中基性玄武巖U-Pb鋯石測年困難問題，多次采樣測試其中的玄武質(zhì)火山巖均無取得可靠數(shù)據(jù)。目前所得數(shù)據(jù)多是帶內(nèi)混入或帶外花山群火山巖年齡。但該蛇綠構造混雜巖帶內(nèi)，混入的大量構造巖塊中，清楚準確可由古生物化石定年的巖塊有z、?、C-P和T_1-2等，其中最新構造巖塊為T_1-2。這與勉略帶區(qū)域上最后的形成時代相一致，結合蛇綠巖的地質(zhì)、地球化學研究示蹤，區(qū)域地質(zhì)與勉略蛇綠巖的對比等表明該蛇綠構造混雜巖帶內(nèi)出現(xiàn)最新卷入T_1-2構造巖塊，同時結合考慮花山區(qū)段勉略帶東延殘留的花山蛇綠構造混雜帶北側，并行分布一帶?-S和D變質(zhì)變形的構造地層系統(tǒng)，D白林寨組為殘存的初始斷陷裂谷沉積，類似勉略帶勉略區(qū)段的勉略洋盆初始裂陷的踏坡群沉積，而?-S巖系則類似勉略區(qū)段北側至安康地區(qū)的早古生代被動陸緣裂谷的碳硅質(zhì)-火山巖系（D-S），雖有一些差異變化，但總體類似可以對比，表明花山蛇綠混雜巖塊原形成于類似勉略區(qū)段的構造沉積古地理環(huán)境，原應是同一構造帶東延后被改造成為現(xiàn)狀。所以表明花山蛇綠混雜巖縫合帶應是勉略帶同一時代產(chǎn)物東延的必然結果。因此對花山蛇綠混雜帶最后形成時代目前據(jù)此定為T_2-3。至于蛇綠巖形成時代，還有待系統(tǒng)同位素測年和深入研究。目前所測得的中新元古代火山巖年齡（820～815Ma），則主要是花山北側勉略帶東延的蛇綠構造混雜巖帶以南或混入帶內(nèi)的元古代花山群巖石年齡數(shù)據(jù)。

⑥大別南緣浠水—清水河區(qū)段

目前缺乏可靠同位素測年和古生物化石定年資料，時代問題有待解決?，F(xiàn)今依據(jù)：

A．其MORB型蛇綠巖及相關火山巖與花山、勉略地段的蛇綠巖與相關火山巖地球化學特征可以對比，并同處在同一構造延伸線上和處于相同區(qū)域地質(zhì)背景與相似構造部位，故推斷應是勉略—花山蛇綠混雜巖帶的東延。

B．根據(jù)華南板塊揚子地塊北緣上古生界地層沉積巖相特征與分布，顯著呈現(xiàn)向北沉積巖相環(huán)境變化，向北加深，如二疊紀長興期巖層以硅質(zhì)巖為主，并明顯向北增厚加深，研究揭示現(xiàn)被大別地塊逆掩推覆掩蓋（圖7），表明現(xiàn)中央造山系南緣邊界巨大推覆構造大規(guī)模掩覆了原勉略縫合帶，使之僅成構造殘塊斷續(xù)出露，大別南部清水河一帶的殘留出露，也是逆沖推覆作用，于推覆斷裂構造混雜帶中的殘存出露。

圖7  秦嶺及鄰區(qū)二疊紀長興期古地理

C．據(jù)李曙光初步研究，認為清水河輝長巖及相關火山巖，地球化學特征顯著不同于大別北緣同類巖石，而屬另一類蛇綠巖類，但仍需進一步研究。故綜合以上判定其應是勉略縫合帶的東延，時代主導為晚古生代-中生代初期(T_2-3)，但不排除其中混有元古代等其它時代混雜巖塊與產(chǎn)物。

⑦小結與認識

綜合上述勉略帶中各區(qū)段有關古洋盆開啟與閉合和古縫合帶形成的同位素年代學與古生物化石時代現(xiàn)有的研究與結果及資料，遵循上述地質(zhì)、地球化學、地球物理多學科相結合的綜合研究和同位素年代學、古生物年代學與地質(zhì)學相結合的原則綜合判定勉略蛇綠構造混雜巖帶與縫合帶形成演化時代認為：勉略古洋盆從西向東逐漸打開，最早始于中晚泥盆世(345-320Ma)，最遲可延至晚石炭世(300-290Ma)。洋-盆最早俯沖消減始于P₁(300-270Ma土)，陸-陸碰撞造山帶最早從東部開始向西穿時發(fā)展，始于P₂，東秦嶺主要在T_2-3(242-220Ma)，而西秦嶺最遲至T₃拉丁期(220-200Ma±)。隆升造山主要在200-192Ma±，即T₃晚期至J₁初期。同時，從勉略縫合帶之上迭置后碰撞造山伸展塌陷而形成的陸相盆地，其最老地層為J₁，如勉縣群、青峰組等，無疑也是勉略碰撞帶隆升造山時限的確鑿證據(jù)。

總之，勉略帶古洋盆與縫合帶的形成時代總體主導是在晚古生代至中生代初期，也即相當于海西—印支期(345-200Ma±)，這與目前所取得的同位素年代學、古生物學及整個區(qū)域地質(zhì)事實與背景等多學科研究成果相吻合，可以給予較好的一致相互印證。

⑧存留問題

勉略古洋盆與縫合帶時代尚存留以下問題，值得思考與再研究。

A．同位素年代與古生物年代矛盾還需再深入研究；

B．同位素年代學研究在測試方法上還需再精確測試確定時代；

C．同位素年代學測試與解釋中所出現(xiàn)的反映方法自身的問題，也需從理論與方法上進一步探索研究；

D．勉略帶中一些區(qū)段尚缺少同位素年代測試與古生物化石的采集，需進一步調(diào)研測試。

E．勉略帶內(nèi)基性火山巖等火山巖與巖漿巖等同位素測試所獲得的新元古代900Ma±的年齡數(shù)據(jù)，其真實意義，包括采樣巖石真確歸屬，同位素與地質(zhì)的解釋等也有待進一步研究。而且對復雜地質(zhì)條件下地質(zhì)時代更應注重于地質(zhì)基礎研究，以精細準確同位素年代學和古生物年代學密切相結合，進行多學科綜合判定。

(3)勉略縫合帶的東西延伸問題

勉略縫合帶是秦嶺造山帶中僅次于商丹主縫合帶的又一板塊碰撞拼合主要縫合帶。它現(xiàn)今在南秦嶺勉縣—略陽地段有以蛇綠構造混雜巖帶為標志的良好保存出露，雖其東西延展受后期構造改造而未得連續(xù)完整出露，但追蹤其殘跡仍然可恢復重建，故以其典型地段命名，簡稱勉略縫合帶。其延伸主要特點是：

①它現(xiàn)今沿勉略斷裂構造帶向西經(jīng)文縣、瑪曲、花石峽連接南昆侖縫合帶，向東經(jīng)巴山弧形帶下而直通大別南緣，現(xiàn)地表是縱貫大別—秦嶺—昆侖南緣的巨型斷裂構造帶。它原是古特提斯域北緣的板塊縫合線，后因受燕山期陽平關—巴山弧—襄樊—廣濟巨大向南的推覆構造(F12)的強烈逆沖掩蓋，致使其東段失去原貌，僅勉略段較好保存縫合遺跡。

②勉略帶勉略段寬約10-15km，以多條主干斷裂為骨架，由強烈剪切基質(zhì)包容大量A_n?、Z-?、D-C和眾多超鎂鐵質(zhì)等不同構造巖塊所構成，其中尤以超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)巖中有眾多蛇綠巖塊為特點，主體形成自北向南的疊瓦逆沖推覆構造，成為顯著的蛇綠構造混雜巖帶。

③其中的蛇綠巖，根據(jù)地質(zhì)和地球化學綜合研究證明其中除去有初始擴張裂谷的雙峰火山巖外，還包括有洋脊蛇綠巖殘片、島弧火山巖、放射蟲硅質(zhì)巖等多種構造巖塊。放射蟲化石定年為C₁，火山巖同位素年齡為220.2±8.3Ma(Rb-Sr)，同時與之相匹配，勉略帶北側有一列印支期板塊俯沖碰撞型花崗巖帶(219.9-205.7Ma，U-Pb)和高壓麻粒巖帶(212-199Ma)。總之從構造、巖石組合、古生物地層變質(zhì)巖系和地球化學等綜合特征表明該帶是一印支期最終封閉，具有島弧火山巖、島弧蛇綠巖和洋脊蛇綠巖殘片等復雜構成的蛇綠構造混雜巖帶，北側一帶俯沖碰撞花崗巖帶與麻粒巖帶，共同指示其印支期最后完成板塊俯沖碰撞構成秦嶺又一帶主要板塊拼合縫合帶。

④從勉略段到高川帶內(nèi)以缺失0-S巖層而發(fā)育D-T深水濁積巖、炭硅質(zhì)巖和陸緣陸架沉積巖層等陸緣沉積巖系為獨特特征，而與其南北兩側普遍缺失D-C巖層恰成鮮明對照，顯著不同。綜合上述眾多蛇綠巖塊和構造變質(zhì)變形巖漿活動、古生物地層記錄等，顯然預示這里曾有一個泥盆—石炭紀打開的有限洋盆。向東追索，根據(jù)中下?lián)P子區(qū)北緣古生代沉積向桐柏—大別南緣出現(xiàn)深水相沉積及隨州南側古生代花山蛇綠巖的發(fā)現(xiàn)，以及大別地塊劇烈的向南逆沖推覆隆升，綜合分析推斷沿勉略—巴山—大別南緣曾有一有限的擴張洋盆，它最后于中晚三疊世俯沖碰撞形成板塊縫合帶，勉略段和隨州南花山段就是其消亡后得以幸存的地表縫合遺跡而在大巴山等地被掩覆于地下深部。

⑤勉略帶西延，據(jù)目前研究，如前述，主要沿康縣、文縣、南坪、塔藏、郎木寺、連南昆侖和巴顏喀喇的德爾尼蛇綠巖帶，一直西去，連接昆侖南帶拼合縫合帶。顯然這是一條重要的東古特提斯北側分支洋盆和中國大陸印支期完成其主體拼合的主要結合帶之一。

3  學習精華，創(chuàng)新發(fā)展

在緬懷李四光先生寫此文過程中，不斷悉心思考，面對人類社會和國家發(fā)展及社會新需求和地球科學的新發(fā)展，當代大地構造學的發(fā)展，在認知地球過去、現(xiàn)在和未來，構建地球系統(tǒng)科學發(fā)展中，如何更好服務人類與國家，促進乃至引領地球科學發(fā)展。其中不時在思考李四光先生一生學術思想中的精華，突出的是李先生一直以物理力學思想，把地球外殼作為材料進行物體受力而應變成生組合，用材料力學理論觀察思考研究，提出了系統(tǒng)的地質(zhì)力學觀念觀點理論，等等。在當代大地構造發(fā)展中，20世紀創(chuàng)建的板塊構造大地構造理論是一場地學革命，極大的引領和發(fā)展了地球科學與大地構造學，現(xiàn)還在進一步發(fā)展，但同時經(jīng)過半個世紀的大陸應用檢驗發(fā)展，一方面重大的引領推動了大陸構造研究與發(fā)展，然而也同時發(fā)現(xiàn)了其局限性，它還不是絕對真理，還不能完全認知解釋大陸及其構造與動力學，它還需要發(fā)展。這時我在思考，李四光先生的地質(zhì)力學的精華學術思想，應對當代深化發(fā)展板塊構造，探索大陸構造與動力學做出突出貢獻，發(fā)揮其長與優(yōu)勢，創(chuàng)新研究回答板塊構造尚不能解決的大陸構造問題，李先生的學術思想精華，會有巨大潛力，推動乃至引領大地構造和地球科學新發(fā)展，所以需要以新思維創(chuàng)新發(fā)展地質(zhì)力學，也許這是對先生的更好紀念。

還有李先生在探求地殼構造體系變形及組合的動力時，一直在思考整體地球作為宇宙天體的運動學與動力學。今天當我們正深入地下、飛向深空，潛入深海，回朔深時探索行星地球整體行為時，學習李先生的地球、宇宙太陽系天體觀，進行天體地球的動力學及其過去、現(xiàn)在和未來的探測和研究，結合前瞻性的更深層次的基礎科學戰(zhàn)略思考，也應是我們學習和創(chuàng)造性發(fā)展李先生學術理論的主要方面，以求進一步探索地球動力學，發(fā)展地球科學，為國家和人類做出科學新貢獻。

同時也在思考就如本文所寫的具體到我國如秦嶺造山帶和華北地塊等問題及其進而更根本深層問題時，都將會面臨著，以行星地球系統(tǒng)觀點與理念進行構造與大地構造研究新思考，會有諸多基本問題和難題。當代占主導的板塊構造發(fā)展也面臨著三個大的基本問題：板塊構造起始、板塊構造驅(qū)動力和板塊上陸等。而面對我國大陸構造研究時，也面臨著中小多板塊構造及其動力學機制、陸內(nèi)構造與機制、深部結構與狀態(tài)及地幔動力學等基本問題。若再具體如秦嶺造山帶也面臨著前寒武紀構造格局與動力驅(qū)動，中新生代陸內(nèi)造山、陸內(nèi)構造與構造巖漿成礦及其動力機制、秦嶺中新生代地表與深部動力互饋作用和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，造山帶深層流變學與深部構造及動力學等重要問題。這些不同層次的基礎科學問題，既高深空，但也是具體的，而且更是具普適性的根本關鍵問題?？傊?，當代地球科學與大地構造學發(fā)展，面臨著如何構建發(fā)展地球系統(tǒng)科學，深化發(fā)展板塊構造，探索大陸、大陸地質(zhì)與大陸構造及其動力學等當前的關鍵前緣基本問題，這應也是地質(zhì)力學發(fā)展面對的新問題，需要以開放創(chuàng)造的新思維，做出新思考新進展新貢獻，也必會做出創(chuàng)造性新發(fā)展！如是思考與期望，僅供參考討論。

來源：張國偉，郭安林，董云鵬，等．關于秦嶺造山帶[J]．地質(zhì)力學學報，2019，25(5)：746－768                     

DOI：10.12090/j．issn．1006－6616.2019.25.05.064