秦岭-大别山形成与中国大陆拼合历史

地球自45亿年前诞生以来，一直在不停地演化。从一个熔融状态的火球逐渐冷却，不仅演化出水圈和大气圈、以及生物圈，同时作为固体地球表层的地壳也在不停地变化，以每年几厘米的速度发生移动，导致地球上各大陆板块时而分开，时而拼合在一起形成超级大陆。中国大陆也是由多个陆块在漫长的地质历史时期逐渐聚合而成（图1）。 

中国大陆主要包含三个大的古老陆块：华北板块、华南板块和塔里木板块（图1）。各板块在拼合过程中，其间的边界则形成缝合带或造山带。其中，华北和华南板块汇聚而产生的中央造山带（秦岭-大别山或秦岭-大别-苏鲁造山带），横亘在中国中部，全长超过4000公里。其特殊的地理位置和构造属性不仅构成长江、黄河、淮河水系的分水岭，也是划分中国南北气候、自然地理和社会生活习俗的天然界线，因此也被称为中国的脊梁。

图1 中国构造分区见图

华北板块是世界上最古老的陆块之一，已知最老的岩石形成于38亿年前，经过25亿年和18亿年等多期造山事件，最终拼合称为一个统一的稳定大陆克拉通，并成为18亿年前的哥伦比亚超大陆的一部分。华南陆块已知最老的岩石形成于33亿年以前，并经历了从新太古至新元古代的一系列构造演化，并成为10亿年前的罗迪尼亚超大陆的一部分（图2）。在寒武纪之前，华北板块与华南板块相隔千里，可能一直未曾蒙面。

图2 新元古代罗迪尼亚超大陆重建图

在显生宙（5.4亿年以来），从罗迪尼亚超级大陆裂解出来的陆块开始了重新组合的时代，也是这一时期，组成中国大陆的各个陆块开始了漫长复杂的汇聚历史（图3）。在寒武纪，由于洋壳的俯冲消减，祁连-北秦岭微陆块逐渐与华北板块南缘靠近，并最终在5～4.8亿年之前相遇，并发生碰撞。此外，在5～4亿年之间，祁连-北秦岭微陆块南缘的洋壳（商丹洋）持续发生俯冲消减，并形成了一个岩浆弧，产生了规模的岩浆岩以及变质作用。

在4-2.5亿年的海西构造期，构成后世中国大陆北部的零散地块开始向北漂移、汇聚增生。介于西伯利亚板块和华北板块、塔里木板块之间的古亚洲洋逐渐闭合，形成中亚（蒙古-兴安）造山带。使华北和塔里木板块最终与西伯利亚板块拼合。沿这一造山带发生了大规模的岩浆活动，不仅是多个板块拼合在一起，还有大量新生地壳物质的产生。而在华北板块的南缘，与华南板块之间的古特提斯洋也在向北俯冲消减于华北板块之下，在南秦岭形成了一系列泥盆-石炭纪的增生杂岩以及弧前沉积物。在这过程中也有大量岩石随着俯冲洋壳带到地壳深部，发生强烈的变质。并形成了以浒湾石炭纪榴辉岩、秦岭武关-刘岭杂岩为代表的石炭纪变质带。

图3、显生宙的古板块演化图

在三叠纪，古特提斯洋最终闭合，华南板块与已经拼合到欧亚板块之上的华北板块发生碰撞，拼合在一起，并形成横贯中国中部的秦岭-大别山-苏鲁碰撞造山带。研究表明，华南板块北缘的地壳物质曾俯冲到华北板块之下一百多公里。几乎与此同时，位于华南板块西南部的思茅-印度支那板块也与华南板块碰撞拼合，之间形成金沙江碰撞带的南段。三叠纪晚期，保山-中缅马苏地块拼合到华南板块之上，之间形成澜沧江碰撞带的南段。

在侏罗纪和白垩纪中国大陆发生了被称为燕山运动的地质构造运动，在此期间，由于鄂霍次克板块和伊邪那岐板块先后与欧亚板块东北部碰撞，不仅造成了包括中国东部在内的大面积地区的褶皱隆起，并且使欧亚板块逆时针旋转了30度，使这一板块逐渐接近现在的取向。

到了新生代，印度大陆一路向北飞奔，撞上了欧亚大陆，发生强烈碰撞，印度大陆北缘地壳俯冲到青藏高原底下超过1000公里，导致喜马拉雅山脉形成和青藏高原的隆升。至此，中国大陆的拼合过程基本完成。

中国地质调查项目“造山带关键构造调查与试点填图”（编号：DD20160201）资助。