造山帶

地球上具帶狀分布的、有一定造山極性的構造帶。造山帶分布於板塊邊緣、板塊之間或板塊內部。造山帶內構造變形強烈，熱液活動集中，是研究地殼或岩石圈的組成、結構、變形和地球動力學極為重要的場所。目前，大陸岩石圈的研究已成為現代地球科學的重要前沿，而造山帶一直是大陸構造中最引人注目的研究課題之一。

基本介紹

• 中文名：造山帶
• 外文名：Orogenic belt
• 別稱：褶皺帶
• 學科：地質學
• 領域：地質
• 源於：古海洋

釋義

造山帶，是地球上部由岩石圈劇烈構造變動和其物質與結構的重新組建，使地殼擠壓收縮所造成的狹長強烈構造變形帶，往往在地表形成線狀相對隆起的山脈。一般與褶皺帶、構造活動帶等同義或近乎同義。包括地殼擠壓收縮，岩層褶皺、斷裂，並伴隨岩漿活動與變質作用所形成的山脈，以及拉伸構造、剪下走滑在形成裂谷、裂陷盆地的同時，相對造成周邊抬升，構成的山系。這種橫向收縮、垂向增厚，隆升成山而造成構造山脈的作用叫作造山作用或造山運動 ，與地殼運動中的造陸運動相提並論。

分類

造山帶類型主要有：

(1)俯衝造山，一邊是洋殼，一邊是陸殼，如安第斯型造山；

(2) 陸—陸碰撞造山，如喜馬拉雅型造山；

(3)紐幾內亞型造山，為大陸與島弧碰撞。

俯衝造山帶

發生於板塊的俯衝邊界。在俯衝過程中，大洋板塊上覆沉積物潛入地下，部分沉積物被刮落下來添加于海溝陸側坡，構成增生楔形體。增生的混雜岩體逐漸成長並受擠而隆起，導致大陸增長，並有岩漿上升噴出地表，形成與海溝平行延伸的火山弧，稱島弧型造山。

一般認為南美的安第斯是有代表性的俯衝型造山帶。那裡太平洋板塊俯衝於南美大陸之下，有大量的花崗岩類侵入，年齡主要是90～l00Ma，火山活動則從100～120Ma開始並延續至今。主形變幕發生在5～10Ma，總體構造形態呈扇狀，褶皺規模大，伴有大型逆斷層，變質程度較低，為綠片岩相。

碰撞造山帶

發生於板塊的碰撞邊界。在會聚碰撞過程中，原大陸邊緣和洋底沉積物遭受緊密褶皺和逆沖推覆，一系列地殼楔沿近水平的層間滑脫面拆離開來，相互沖掩疊覆，導致地殼壓縮增厚，地面大幅度抬升，形成宏偉的褶皺山系，喜馬拉雅山是始新世以來板塊碰撞造山的典型實例。

碰撞型造山帶由陸陸碰撞或陸—弧碰撞而形成。大陸對接拼合時的巨大擠壓應力產生逆掩斷層和大型推覆體。阿爾卑斯山區推覆體的位移可超過100km，這類造山帶在剖面上是不對稱的；另一類造山帶以近於對稱的扇狀構造為特徵。

克拉通內造山帶

主要是指那些無板塊俯衝(B型俯衝)或碰撞過程而形成的造山帶，又稱陸內造山帶。克拉通內造山帶形成於克拉通上的薄弱地帶，其形成大致經歷三個階段：

岩石圈在上涌的作用下伸展；

殼下岩石圈不斷分異出玄武岩漿和殘留的地慢岩石圈拆離下沉；

拆沉作用導致地殼相互重疊而造山，同時，殼下岩石圈繼續部分熔融導致後造山期花崗岩侵位及表層的逆沖推覆。

中國的賀蘭造山帶、燕山造山帶是典型的克拉通內造山帶(褶皺帶)。古造山帶的晚期復活，如新生代的天山造山帶，也是一種克拉通內造山帶。

特點

①造山帶是地殼的縮短帶。造山帶的地殼縮短可以由擠壓作用直接產生，也可以由斜向走滑作用衍生；

②造山帶廣泛發育塑性流動、韌性剪下、褶皺、沖斷或剪壓構造帶。早期造山作用和褶皺作用有相通的意思，現在看來褶皺和沖斷推覆構造的發育程度仍然是造山帶和克拉通地區的主要巨觀構造區別之一；

③造山帶有廣泛的變質作用發生，岩石組構發生改變。

④造山帶有強烈的中酸性岩漿活動，有廣泛的熱參與；

⑤造山帶沉積以非史密斯地層為主。較大規模的造山帶通常有蛇綠混雜岩帶存在；

⑥地殼中參與造山作用的主體是矽鋁層陸殼物質，洋殼物質以殘留體形式存在，在整個造山帶中所占的比例很小。

復活造山帶

復活造山帶有多種構造地貌類型，如大型穹窿狀隆起和塊狀隆起，包括縫合構造、穹窿一塊體造山構造、山間區域、複雜地壘組合、構造台階、大的山間盆地等穹窿狀復活造山帶是等距或長條形隆起帶。其穹狀閉合線寬度可達250 km，不同於線狀年輕造山帶。在構造形態上，通常是中等高度山脈，具有很大的彎曲半徑，內部是複雜的塊體差異：傾斜地壘，其斜坡上有半穹窿狀構造，地壘，內部次級帶中的台階狀塊體隆起。穹窿構造具有最小的區域重力異常，與低密度花崗岩侵入有關。地球物理異常計算表明，大型穹窿狀山脈是低密度岩石塊體的地貌表現，這些小塊體的底部邊界是岩石圈的根，決定了塊體的均衡隆起及其持續時問，它發生在造山與夷平交替進行的環境中。這可以解釋為什麼大型穹窿出現在大陸邊界區域或大河之間的分界嶺地區(如杭愛山與肯特山之間，斯塔諾夫山與松塔爾—哈亞塔山之間)、例如，蒙古中部和貝加爾兩側地區，自中侏羅紀以來經歷過持續的均衡隆起。

復活造山帶有兩種特殊類型，第一種是岩石圈塊體之間的縫合線，具有不同構造和演化史。例如，烏拉爾山脈，其西邊是相對隆起的東歐地台，東邊是年輕西西伯利亞平原，它在縫合線型造山帶中占有獨特位置．、烏拉爾山脈是不同高度的構造台階和軸部高的地壘的組合，在兩邊楔狀岩石圈塊體的水平擠壓下，這些台階和地壘向上隆起，它們一般是高密度岩石(純橄欖岩，輝岩等)。烏拉爾山脈的楔形隆起，也可能是不同厚度的岩石圈塊體會聚擠壓的結果。第二種復活造山帶是歐亞東邊緣的塊體隆起不連續帶，表現為向大陸傾斜的巨大地壘、面向洋一陸過渡帶的構造陡坎、大陸邊緣裂谷系統或地槽，例如錫藿特—阿林和朱格朱爾山脈；這些塊體隆起構成穩定大陸邊緣、強烈下沉邊緣海、大陸邊緣裂谷或張開為深水邊緣海的槽地的肩部反向上升特徵(如台灣海峽)。

地層特徵

沉積建造特徵

造山帶內的岩石類型複雜多樣，具體表現在兩個方面：

一是岩石的種類多樣，3大岩類均有發育；火山岩、火山碎屑岩廣泛分布；沉積岩中除台區常見的灰岩、碎屑岩外，還大量發育層狀矽質岩；沉積岩和火山岩具有不同程度變質，形成多種類型的變質岩。

二是成因類型多樣，例如玄武岩有洋殼、洋島、陸緣弧、洋內弧等成因，灰岩有海山碳酸鹽岩(珊瑚礁)、大陸斜坡濁積灰岩及台區滑塌、構造混雜的灰岩塊體等等。另外，造山帶的地層中化石單調、稀少，生物群主要以遠洋—半遠洋微體單細胞浮游生物與極淺海底棲生物混雜為特色。研究表明，造山帶的地層中微體化石較為常見，保存較好，局部較為豐富，因此微體古生物學已成為造山帶地層時代研究的有效手段。

地層改造特徵

造山帶是由古海洋演化而來的，在造山帶整個演化過程中，各類地質體發生了大幅度水平位移，不同階段、不同大地構造相的地層體在極短時間內相互拼貼、無序疊置，不同沉積古地理單元地層體、不同構造層次的地層體在極短程內相互拼貼、無序疊置，從而造成地層的連續性、延展性及時代有序性普遍遭到破壞，不同時代地層斷片混合堆積，相同時代地層斷片多次重複出現，地層被剝蝕或俯衝消失，地質體、地質單元之間呈斷層接觸。有些地區這類斷片受較強構造作用改造，形成大小不等的岩塊，被稱為構造混雜岩。由於造山帶是從古海洋發展起來的，因此其地層以半深海—深海海底扇、斜坡扇沉積相建造大量發育為特色，且伴生一系列他生突發旋迴沉積建造(如塌積、碎屑流、滑塊、滑塌、海嘯、震積、火山、負沉積侵蝕或沖刷等)。造山帶拉張形成的古大洋相當複雜，尤其是中國古特提斯域古大洋，多為多島洋(海)。多島洋是一個寬闊(可達數十緯度)的但不乾淨的洋，在其各個演化階段，始終充滿著由裂解地塊、裂谷、海道、微板塊與次級小洋(海)盆、火山島弧、海山與邊緣海等不同程度裂離與聚合的、海陸相間的多島洋盆，因此由多島洋轉化而來的造山帶內地層岩相的縱、橫向變化很大，並且有一些相單元壽命短暫。在造山帶俯(仰)沖碰撞和陸內造山階段，發生過強烈的構造搬運和構造混雜，構造形跡多樣化，不厚的地層體往往是眾多不同來源、不同時代、不同變形變質程度、不同大小的各種構造岩片拼貼體，地層原始層序被嚴重肢解、破壞。造山帶現存地層體多以各種混雜岩方式出現，尤以產於俯衝帶的俯衝增生雜岩楔的原始形成方式與史密斯地層學的“層序疊覆律”老下新上的順序正好相反。混雜岩增生方式是老的“片體”在上，新的“片體”階段性拼貼在老的“增生片體”的斜下方。這種增生片體的原始位置亦與“原始水平律”相悖，即增生片體一般保持較高角度傾斜。由此可見，在序態上，造山帶地層巨觀上是無序的，但具體到每個地層斷片內又基本上是有序的；在位態上，造山帶地層不能反映原型盆地的結構，應當是無序的。

成因特徵

傳統的史密斯地層學研究的地層只包括了沉積成因的(含沉積變質的)地層，雖然拓展包括了一部分火山噴出岩(如熔岩類、火山碎屑岩和火山灰等層狀火山岩)，但它們形成的力學機制基本上是重力機制，即向地心方向受重力作用逐漸累積，因而由此產生了疊覆律等(傳統)地層學3定律。然而在造山帶區，許多地層體的形成並非僅重力作用所致，熱力作用、機械力作用及它們間的相互複合作用形成的地層體隨處可見。

結構特徵

由上所述，造山帶地層在物態、位態和序態上均發生了變化。然而，造山帶地層並不是毫無規律可循的，馮慶來等總結出造山帶地層結構有3種基本類型：網狀結構、混雜結構和旋斑結構。其中網狀結構是造山帶地層結構的主要形式，不僅中、深變質岩呈網狀結構，淺變質岩層、沉積岩層也呈網狀結構。根據邊界性質和網眼組成的不同可以細分為變質—構造網狀結構、構造網狀結構和沉積網狀結構。變質—構造網狀結構的邊界為強應變帶或變質岩岩性分界線，網眼內為中、深變質岩，地層層序完全破壞。構造網狀結構的邊界為斷層、強應變帶，網眼內部弱應變域為淺變質岩層或弱變質岩層，地層原生組構仍可識別，地層頂底、層序和時代仍可研究。沉積網狀結構的邊界為岩性、岩相分界線，網眼內部由不同岩性、岩相的岩層組成，地層層面保存較好，這種結構是由造山帶岩石類型的複雜性和多樣性造成的。

混雜結構根據其成因可分為構造混雜結構、沉積混雜結構和火山混雜結構。構造混雜結構由構造混雜岩、構造—沉積混雜岩和形變混雜岩組成，是造山帶地層平面結構的常見形式，但分布範圍比較局限，主要見於板塊縫合部位和長期構造活動地區。沉積混雜結構在造山帶某些地區相對集中，這與古地理格局有關，它包括同時沉積混雜結構和異時沉積混雜結構。火山混雜結構是火山噴發作用將附近岩層破碎、包裹形成的，分布較局限。旋斑結構主要見於走滑斷裂帶中，它由基質和旋斑兩部分組成，基質部分由軟弱岩層變質形成，旋斑由堅硬岩層因走滑構造作用導致斷裂、變形形成，例如金沙江構造帶拖頂地區，泥盆紀白雲岩、白雲質灰岩呈旋斑狀夾於同時期的千枚岩、片岩中，呈現旋斑結構特徵。