0 引言

早古生代全球微陆块和岛弧众多，主要围绕大陆块增生，使得板块范围不断扩大。前人对板块重建的研究使得全球大陆块之间的聚集过程已经基本达成共识。然而，微陆块的聚散过程是板块重建中最模糊、最具争议的关键环节。早古生代微陆块众多，因而，导致早古生代全球板块重建方案也最多。增生造山是板块聚散机制研究的关键科学问题，也是板块(特别是微陆块)碰撞、拼合、生长的一种重要方式。因此，本文基于全球新元古代晚期—早古生代增生型造山带演化过程分析及其对比研究，总体按照增生过程相关的洋盆分为三类：古亚洲洋南北两侧的增生、Rheic洋北侧的增生和环冈瓦纳大陆的增生。通过对它们的详细分析，来探讨全球的早古生代增生造山带的独特性、普遍性和重要性，揭示微陆块聚散机制，进而探索早古生代板块重建和超大陆重建遗留的关键核心问题。

1 古亚洲洋相关的早古生代造山带

古亚洲洋产生于罗迪尼亚超大陆裂解时期，长期存在于东欧—西伯利亚陆块与塔里木—华北陆块之间的一个东西向古大洋，现今记录在西伯利亚板块南缘、东欧地台东南缘以及中亚造山带内。古亚洲洋至少出现于650 Ma之前，洋内微陆块众多，早期认为是弥散性分布，近来一些板块重建模式揭示这些微陆块可能是几条岛链。西伯利亚板块南缘近东西向展布的大型高压变质带中蓝片岩代表的洋盆于650~520 Ma开始俯冲^[1-2]。早寒武世古亚洲洋为一宽阔的大洋，东、西两侧分别连接泛大洋(Panthalassa)和Iapetus洋或Rheic洋，南侧为原特提斯洋。该区域的造山带在早古生代主要表现为洋-陆俯冲和弧-陆碰撞的增生造山过程，各增生造山带的发生时代也不尽相同：古亚洲洋的乌拉尔造山带发生在奥陶纪—晚泥盆世；中南天山俯冲记录从奥陶纪开始，早志留世在东段出现点碰撞。

1.1 乌拉尔造山带

乌拉尔造山带走向NNE(图 1A)，北起北极地区，南达哈萨克斯坦板块的Aral海，是东欧地台(波罗的古陆)与西伯利亚板块、哈萨克斯坦地块之间高度斜向汇聚的产物^[3-4]。主要构造运动发生在古生代—早中生代，早古生代—中古生代为典型的弧-陆增生型造山带。深部地震反射剖面揭示，乌拉尔造山带主要的深大断裂有东倾的主乌拉尔断裂(MUTF)、西倾的Trans-Uralian逆冲带(TUTZ)(图 1B)。以主乌拉尔断裂为界，以西的西乌拉尔地壳与东欧地台(波罗的地块)具有相似性，以东的东乌拉尔主要包括Tagil岛弧和Magnitogorsk岛弧以及部分西西伯利亚基底^{[4, 7]}。

主乌拉尔断裂晚古生代转变为冲断带，发育晚泥盆世—早石炭世的增生楔和蛇绿岩套^{[4, 6]}，南段的蓝片岩-榴辉岩年龄早于北段。南乌拉尔400~375 Ma期间经历了含微粒金刚石的榴辉岩相超高压变质作用，极地乌拉尔蛇绿岩年龄范围从元古宙、寒武纪到泥盆纪都有分布，新元古代晚期的蛇绿岩于中奥陶世发生变质^[8]，志留纪末—早泥盆世的~410 Ma的Ray-lz蛇绿岩形成于俯冲带环境，伴生418 Ma晚志留世岛弧岩浆岩^[9-11]。因此，乌拉尔洋的俯冲闭合为剪刀式闭合，首先在南乌拉尔开始弧-陆碰撞增生，在极地乌拉尔以陆-陆碰撞结束。

1.2 中亚中南天山加里东期增生型造山带

中亚天山造山带位于中亚造山系(阿尔泰造山系)的西南缘，从甘肃、新疆交界处向西延至乌兹别克斯坦，为哈萨克斯坦板块、塔里木板块、准噶尔板块、东欧地台和图兰微陆块相互作用的产物^[12]，具有多期造山过程。中国境内的天山分为北天山晚古生代增生体、中天山复合增生弧地块和南天山古生代增生楔，分别以中天山北缘和南缘大断裂分隔^[13]。南天山以南是塔里木陆块北缘库鲁克塔格隆起，分别以兴地走滑断裂和孔雀河逆冲断裂与南天山和塔里木板块分隔。其中，中南天山造山带内分布着众多的微陆块，这些离散微陆块的寒武系底部具有相似的冰成岩或冰碛岩，前寒武纪地层与塔里木陆块一致^[14]，在早寒武世以前是统一的塔里木陆块的组成部分，也是冈瓦纳大陆裂离的组成部分。早震旦世、晚震旦世、早寒武世的大陆裂谷型火山岩^[15]表明，至晚从早寒武世，这些离散微陆块从塔里木陆块上裂离。造山带基底为前南华纪结晶基底，盖层为古生代盖层，早古生代地层主要分布在中天山和库鲁克塔格隆起，南天山主要出露晚志留—石炭纪的地层。

天山造山带早古生代火成岩主要形成于奥陶纪和志留纪(图 2和表 1)，分布在中天山南、北缘地区和西天山博罗科努地区、南天山巴音布鲁克地区，多形成于岛弧环境^[34]。在中天山离散地体之上发育一条早古生代岛弧带，有钙碱系列火山岩和岛弧型花岗岩。但晚古生代早、中石炭世火山岩是分布最广泛的活动陆缘岛弧火山岩，在中天山地体北缘、南缘和地体内部都有分布，且年龄从中天山地块南、北缘向地体内部变小，自地体东部向西部变新^[34]，即晚古生代古天山洋盆应仍处于洋—陆俯冲阶段，洋盆闭合方式应该是自东向西的剪刀式、斜向俯冲闭合。

中南天山新元古代—早古生代有3期蛇绿岩：新元古代晚期达鲁巴依600~590 Ma；红柳河—唐古尔塔格516~494 Ma SSZ型；库米什—榆树沟—铜花山的南天山440~406 Ma MORB型蛇绿岩(表 1)。库米什南部发育早志留世岛弧火山岩，其邻近的干沟、天格尔—望峰地区发育早志留世碰撞S型花岗岩，马鞍桥地区发育下石炭统伸展型磨拉石建造，这说明在天山东段库米什、干沟、马鞍桥一带洋盆的闭合时限应为早志留世(表 2)，早石炭世进入造山后期伸展阶段。而中南天山其余地区大量的早石炭世岛弧性火山岩，说明此时南天山洋还未闭合，并处于增生造山阶段。因此，古天山洋盆的闭合过程应该是自东向西剪刀式软碰撞过程，即早古生代中南天山处于增生造山过程，早志留世首先在东部马鞍山开始点碰撞。这与该区晚古生代的从西向东闭合方式不同。

2 原特提斯洋相关的早古生代造山带

早古生代时期的特提斯洋称为原特提斯洋，古亚洲洋(早期或许应称为原亚洲洋)和原特提斯洋演化时限有重叠，但两者古生物特征却不一样，可以以西伯利亚生物区特有的图瓦贝动物群代表古亚洲洋环境(图 3)。原特提斯洋形成可能经历了3个步骤：初始形成于冈瓦纳大陆北缘的阿拉善、塔里木、柴达木、羌塘、华南等(微)陆块950~540 Ma从冈瓦纳大陆带状裂离，这些微陆块位于原亚洲洋的南侧，并向北漂移，之间打开的即为原特提斯洋西段(即昆仑洋和祁连洋)；原本处于原亚洲洋北侧的华北板块，可能是由于650 Ma左右Rodinia裂解或者650~520 Ma原亚洲洋的向西伯利亚板块之下俯冲消减，进而导致其从西伯利亚古陆南缘裂离，并向南移动，进入原亚洲洋，此时华北北缘出现新的洋盆，即为传统称为的古亚洲洋，并与西侧的原亚洲洋相通，此时才是大家熟悉的统一的古亚洲洋形成了，而其南侧原亚洲洋在中奥陶世之前与原特提斯洋西段相通，华北陆块南部萎缩的原亚洲洋也就转变为原特提斯洋的东段(即宽坪洋)；分别来自南、北大陆的微陆块群，于460~440 Ma在统一的古亚洲洋南侧或统一的原特提斯洋北侧中段，呈线性展布。其间为贺兰山转换型大陆边缘(当时可能为NE走向，与Rheic洋中的转换断层一致(Keppie等^[48])，分割这条拼接^[49]的微陆块群，该微陆块群称为Hunia(匈奴)地体群(但不是Stampfli等^[50]划分的两条地体群)。这条地体群分割其北侧的后来成为中亚造山带的、大家公认的古亚洲洋，和南部为大家公认的原特提斯洋。因此，原特提斯洋北界为古洛南—栾川断裂带^[51-52]及其西延(图 4)，而南界为现今班公湖—怒江缝合线，后者也是古特提斯带，沿南界原特提斯洋和古特提斯洋具有继承性。因而，原特提斯洋消亡的遗迹覆盖的区域一般称为原特提斯构造域，原特提斯构造域内发育的沟-弧-盆体系、洋壳碎片并不是前人认识的复杂“多岛洋”，而是单一的岛链。其中分布众多的微陆块，复原后也是一条地体群，成带分布，并没有导致原特提斯洋发展为一个“多岛洋”，因而，原特提斯洋是个干净的小洋盆。一般认为原特提斯洋向西昆仑再往西难以延伸，不过帕米尔结，主要集中在中国境内。其中的秦岭—祁连—昆仑3条造山带在早古生代的交接转换关系复杂，导致早古生代就存在的商丹洋(带)西延也非常不明朗。最新研究表明，原特提斯构造域北秦岭段的北界为古洛南—栾川断裂带^{[51-52, 55]}，其西延至北祁连，增生造山过程发生开始于奥陶纪，至晚志留世—泥盆纪结束。西昆仑早奥陶世—中志留世表现为增生造山，传统上认为直至三叠纪发生陆-陆碰撞。东昆仑增生过程发生于晚奥陶世—志留纪末、早泥盆世。现今大量研究表明，原特提斯洋内的微陆块都是亲冈瓦纳陆块的^[56-59]。原特提斯洋向西一般对应Rheic洋，因而，匈奴地体群一般对应Avalonia地体群。但两者增生演化历史大不相同；再往西对应Carolina带中的地体群，其演化与Avalonia地体群差别也很大。但它们三者(除其中的华北之外)总体都来自冈瓦纳大陆北缘，本文分别称为原特提斯域东段、中段和西段。

2.1 北祁连早古生代构造带

祁连造山带是阿拉善、祁连和柴达木微陆块在加里东期会聚、碰撞的产物，发育北祁连和柴北缘两条加里东期俯冲碰撞杂岩带，北祁连南缘和柴北缘皆具有右行韧性走滑剪切特征^[60-63]。这里的祁连微板块包括中—南祁连微地块和欧龙布鲁克地块。两条早古生代俯冲碰撞杂岩带均形成于祁连洋闭合阶段，但北祁连加里东期俯冲碰撞杂岩带仅发育蛇绿岩和相伴的蓝片岩，以发育洋-陆俯冲有关的花岗岩、岛弧火山岩和高压变质岩石及弧前增生楔为特征；而柴北缘俯冲碰撞杂岩带以产出岛弧火山岩、俯冲成因的花岗岩和陆-陆深俯冲的柯石英相超高压变质岩为特征^[63]。两条右行韧性剪切带现今分别为祁连微陆块的北界和南界，分别叠加在两条俯冲碰撞杂岩带之上，这种情况不可能是祁连微地块楔入所致(因为楔入模式必须是两侧的断裂同期且运动学方向相反)，故完全可能是一个巨型弯山构造(将另文发表)，但弯山构造的形态表明，其必须是早期左行斜向汇聚的产物，这个俯冲机制和欧洲Avalonia地体群的构造背景相似。变形特征和年代学研究结果表明，右行挤压转换型剪切带均为早—中泥盆世的，因而，弯山构造是加里东期造山作用晚期的产物，并被泥盆系角度不整合覆盖^{[61, 63]}。

新元古代晚期以来，北祁连构造带发育3期蛇绿岩(表 3)和1期板内裂解事件：玉石沟—川刺沟—扎麻什—边马沟带550~495 Ma的蛇绿岩，性质为MORB型洋中脊，代表了一个寒武纪的大洋扩张脊，与冈瓦纳北缘微陆块裂解事件相对应，可能后期形成了一个较广阔的扩张洋盆，属于原特提斯洋；东草河—大岔大坂—熬油沟—二只哈拉达坂—九个泉带蛇绿岩多为弧后盆地初始洋盆扩张中心的N-MORB性质，年龄集中在507~490 Ma，该带的大岔大坂和乌鞘岭发育早奥陶世俯冲带SSZ型蛇绿岩；而老虎山—白泉门的蛇绿岩明显较年轻，为470~450 Ma，老虎山和九个泉等蛇绿岩与洋壳俯冲阶段蓝片岩、低温榴辉岩伴生，说明该阶段洋盆开始俯冲。奥陶纪的蛇绿岩伴生蓝片岩等低级变质岩，暗示了该阶段为洋盆冷俯冲阶段，玉门昌马—青海水洞峡带发育493~480 Ma板内裂解事件。下志留统不整合于早期岩系之上^[85]，前陆盆地底部发育下志留统—泥盆系的陆相挤压型磨拉石建造^[86]。北祁连褶皱带南部发育中、上奥陶统岛弧岩系，西段主要为基性—酸性的钙碱性系列，而北祁连山中段发育非常典型的俯冲杂岩带。这种大地构造单元的岩石组合表明了北祁连向南俯冲的特征^[87]。宋述光^[88]将北祁连山中段分为两带：南带为榴辉岩和蓝片岩组成的深层俯冲杂岩(主要出露北祁连中西段的昌马和祁连地区)，北带为蛇绿混杂岩和低级蓝片岩(含硬柱石-绿纤石-蓝闪石-文石组合)组成的浅层俯冲杂岩(表 4)，也指示向南俯冲的变质极性。北祁连可识别出古祁连洋板块俯冲、增生及随后与阿拉善板块碰撞相关的3期挤压变形，而局部地区保存了深部的韧性伸展构造和浅部的韧-脆性伸展构造，志留纪发育同碰撞的沉积增生楔^[92]及碰撞期后泥盆纪伸展型磨拉石，代表挤压收缩造山阶段向后造山伸展阶段转变^{[86, 93]}。

2.2 昆仑早古生代构造带

昆仑造山带以阿尔金断裂为界，分为东昆仑和西昆仑两部分。多数观点认为，西昆仑与东昆仑在早古生代应为同一条构造带，于中、新生代期间被活动的阿尔金左行走滑断裂错开了400多千米^[94]。西昆仑造山带夹持于塔里木地块和羌塘地块之间，以康西瓦弧形断裂、乌伊塔格—库尔浪断裂为界分为北带、南带和喀喇昆仑3带，发育西昆北(奥伊塔格—库地—苏巴什)和喀喇昆仑两条俯冲带，以及西昆南板块缝合带(麻扎—康西瓦)。塔什库尔干南部发育一套高级副变质岩且发育逆冲推覆构造，与麻扎—康西瓦断裂以北的孔兹岩系一起受到445~425 Ma的高级变质作用，遭受250~210 Ma强烈剪切作用^[95]，上泥盆统具有磨拉石特征的奇自纳夫群不整合在孔兹岩系之上，因此，喀喇昆仑和西昆仑变质地体之间的麻扎—康西瓦缝合带经历了早古生代和中生代两期构造运动。

前人对西昆北俯冲带上的库地蛇绿岩的超镁铁岩和玄武岩测年结果多为早古生代，其中放射虫和共生石英辉长岩年龄显示为早、中寒武世的辉长岩，作为库地蛇绿岩形成年龄的上限^[96]，500~428 Ma的玄武岩年龄代表洋盆扩张到一定宽度的时期。而库地蛇绿岩中的地幔岩、堆晶岩的地化特征指示，库地蛇绿岩代表的洋盆应形成于俯冲带弧后或弧间盆地上，于早、中寒武世打开，在晚奥陶世—志留纪达到最大范围，成为大洋盆地^[97]。西昆仑山北部分布早古生代俯冲、碰撞型侵入岩，早古生代末伸展型幔源花岗岩，年龄多集中在480~400 Ma，与蛇绿岩伴生^[98]，与俯冲有关的侵入岩主要分布在柯岗—库地—其曼于特以南，康西瓦—苏巴什以北，年龄向南变新，奥陶纪481~452 Ma发育俯冲型花岗岩，晚奥陶世发育同碰撞花岗岩碰撞型侵入岩局限在康西瓦断裂带以北，而志留纪花岗岩表现为伸展型幔源花岗岩，可能记录了原特提斯洋向南俯冲消亡到古特提斯洋裂开的过程^[99-100]。这种区域构造背景和深部背景可能与西部Rheic洋打开具有连续性，但此时华北、华南等则已经增生拼合在冈瓦纳北缘(下文)。由此可以判断，西昆仑是原特提斯洋与Rheic洋之间的纽带或Rheic洋与古亚洲洋之间的一个陆桥。

塔里木板块南缘震旦—寒武系陆缘碎屑复理石建造，寒武—奥陶系的灰岩、板岩表明震旦—奥陶系塔里木板块南缘为被动陆缘，而西昆仑变质地体早古生代为活动大陆边缘，南部岛弧带发育为早古生代钙碱性岩浆岩带。

东昆仑发育昆中、昆南两条缝合带。昆中缝合带近地表向南倾斜，可能为早期构造记录，指示向南的俯冲极性；深部向北陡倾，可能为晚期青藏高原深部流动改造结果。昆中缝合带也表现为一明显的地球物理界面。以昆中缝合带分为南、北两个地体：北部昆仑北地体基底与华北地块基底相似，因而可能是塔里木地块(角度不整合和早古生代地层组成等特点也可能具有早古生代华北型基底)南东部的弧形弯曲东延^[54]，但南部昆仑南地体基底类似于扬子型活动基底^[13]。昆中缝合带为一条古生代缝合带，南侧中、新元古界—下古生界变火山岩中断续出露蛇绿岩构造岩片和岩块，前人(表 5)得到中、新元古代1 331~816 Ma、早寒武世—早奥陶世555~442 Ma、泥盆纪末—晚石炭世368~308 Ma的3期蛇绿岩年龄，具有不同地点出现多期蛇绿岩，甚至同一地点出露多期蛇绿岩的特点。如，清水沟出露中、新元古代和早古生代两期蛇绿岩，陆松年等^[53]得到与清水泉铁镁—超铁镁玄武岩伴生的中寒武世变质的麻粒岩具有海底高原玄武岩地化特征^[53]；冯建赟^[114]根据地化特征指出清水沟早古生代铁镁—超铁镁蛇绿岩性质与T-MORB过渡型洋中脊玄武岩类似。而张克信等^[124]在昆中混杂岩带发现寒武纪的疑源类组合，在昆南混杂岩带发现新元古代—早古生代疑源类组合，提出存在弧后扩张初始小洋盆，并认为昆仑洋在早古生代没有打开成大洋环境，但发现早石炭—二叠纪放射虫。因此，他们推断昆中和昆南缝合带在寒武—奥陶纪很可能为同一俯冲带，昆仑洋古生代的多次开合过程应与柴达木地块和巴颜喀拉山—松潘甘孜地块的震荡性运动有关。本文综合前人成果认识，从全球视野分析，昆南缝合线应当对应勉略带，昆中缝合带对应商丹缝合线，因而原特提斯主缝合带可能还在昆中缝合带更北侧的柴达木地块南缘断裂(祁漫塔格附近通过)，因为昆中缝合带北侧发育一条大型早古生代钙碱性受后期明显改造的深部陆壳重熔成因的花岗岩带^{[53, 125]}，北侧的岛弧变质火山岩从南往北(？)变质程度从高绿片岩相增至绿帘角闪岩相，变质峰期为(448±4)Ma，同期发育高角度自南向北的逆冲变形，角闪石和白云母表现的Ar-Ar冷却年龄分别为(427±4)和408 Ma^[126]，指示该缝合带在奥陶纪末—早泥盆世发生过规模较大的向南俯冲，最终在泥盆纪发生碰撞并发育上泥盆统陆相磨拉石。昆中带云母片岩455~420 Ma的独居石与石榴子石同期生成^[126]，与451~428 Ma的榴辉岩相变质作用^[127-129]共同记录了晚奥陶世—中志留世的高级变质事件(表 6)。综上所述，昆中缝合带和昆南带分别代表了中寒武世洋壳晚奥陶世—志留纪末、早石炭世启动的洋壳消减，并且北昆仑和南昆仑地体在早泥盆世沿昆中缝合带拼贴；昆南带晚泥盆世MORB型蛇绿岩可能代表了古特提斯洋的打开到增生，这与勉略带相似。

2.3 北秦岭早古生代构造带

秦岭造山带的构造划分具有多种观点，基于商县—丹凤缝合带(简称商丹带)和勉县—略阳缝合带(简称勉略带)的确定，张国伟等^[131]提出“两盆三块”的构造格局，即商丹和勉略两个洋盆，华北板块南缘、秦岭微陆块和扬子板块微陆块北缘3个块体。但是，现今大量事实确切表明，宽坪群等代表秦岭造山带的第三条缝合线，称为古洛南—栾川缝合带^{[51-52, 55, 132-133]}，与商丹带之间为北秦岭构造带或地体。北秦岭构造带主要分布有北部的宽坪群、二郎坪群、秦岭杂岩和南部的丹凤群4套岩石地层，刘岭群、原信阳群的南湾组等泥盆系位于该构造带南部，与下伏地层呈角度不整合接触^[134]，西段秦祁交接处的上泥盆统大草滩群(D₃Dc)为典型磨拉石建造^[134-135]，构造变形历经俯冲-碰撞-陆内调整阶段^[136-137], 曾以为这套岩石全部与商丹带演化关系密切^[133]。但是，北秦岭构造带或地体构造变形变质年代绝大部分厘定为早古生代，如晚志留世二郎坪绿片岩相变质的枕状玄武岩和丹凤群角闪岩代表的退变质折返仅在北秦岭和华北南缘发育^[138]，南秦岭主要是晚古生代由北向南增强的晚古生代变质变形^[139]。构造运动学研究揭示，早古生代宽坪—祁连—昆仑洋向南俯冲，但代表古特提斯洋北部分支的商丹洋、勉略洋则印支期向北俯冲^[140-141]。

晋宁期秦岭地区强烈的构造运动，现今确定具有扬子地块基底的北秦岭和南秦岭在晋宁期均遭受相似的强烈地质作用^[142]，表明当时南、北秦岭具有相同或相近的地质环境，也就是说当时北秦岭和扬子地块是相关联的，虽然不能断定两者可能紧邻，但可能都靠近冈瓦纳大陆北缘，而南、北秦岭震旦系不能进行对比，表明两者在晋宁期末800~600 Ma之后又经历了分离等复杂演化^[139]。

新元古代和早古生代北秦岭发育3期蛇绿岩(表 7)：新元古代早期的蛇绿岩有宽坪、二郎坪、武山和松树沟蛇绿岩，为洋盆环境，早古生代534~517 Ma和499~440 Ma两期蛇绿岩形成于俯冲带上，前人认为代表弧后盆地扩张阶段，但后期研究表明宽坪群可能为N-MORB型玄武岩，代表洋壳；二郎坪群可能形成于弧前或弧后盆地背景。这两期早古生代的蛇绿岩刚好与以往划归商丹带的514~501 Ma和448~375 Ma两期岛弧火山岩对应。因此，前人多数认为是商丹带俯冲的弧后盆地。但是，从全球板块重建结果分析，它们应当是宽坪洋向南消减产生的弧后或弧前盆地的可能性更大^[52]。

北秦岭早古生代岩浆活动是在洋-陆转换背景的增生造山阶段产生的，主要为岛弧型和俯冲型花岗岩，主要分布于宽坪群以南，少量A型花岗岩，S型花岗岩仅有漂池、丹凤、二郎坪等岩体，主要形成于512~400 Ma，峰期分别为500、450和420 Ma，并分别与区域内高压—超高压变质作用、中压麻粒岩相变质作用和角闪岩相变质作用相对应，分别暗示了陆壳深俯冲阶段及碰撞后抬升过程中两期退变质过程。且结合西部阿尔金、北祁连构造带变质年代^[161]，该带变质-岩浆热事件年龄分布有西部早的特点，暗示从西部开始剪刀式斜向深俯冲，这也必然导致华北地块应当是左行斜向俯冲。

2.4 柴北缘加里东期构造带

柴北缘加里东期构造带位于中祁连微陆块与柴达木—东昆仑地块之间(图 5)，其北侧自北往南为南祁连褶皱带和欧龙布鲁克地块，其南侧为柴达木地块。乌兰以北的震旦—奥陶系的盖层遭受加里东期褶皱和逆冲作用，褶皱自北向南由轴面北倾的同劈理同斜褶皱转变为平卧褶皱，韧性逆冲剪切带向南倾，指示向北的俯冲，并被晚加里东期花岗岩侵入。结合柴北缘与北祁连具有相同的同期右行走滑运动学特征，因此柴北缘与北祁连完全可能是围绕中阿尔金—中祁连微地块的一个弯山构造，导致构造带的倾向相反。其东侧为达肯大坂弧后盆地，向东到西秦岭不再出现早古生代岛弧型侵入体，也展现为另一个往回向西弯曲的早古生代弯山构造(也有人称为山弯构造)，这也正好解释了商丹带西延时，难以越过现今的阿尔金断裂的原因，南祁连可能对应南秦岭。南侧洋壳俯冲增生的柴北缘岛弧火山岩带和陆壳深俯冲超高压变质带一起构成柴北缘加里东期构造带，各部分之间以走滑断裂分隔^[61]。因此，早古生代柴达木微板块北缘为活动大陆边缘，这个活动大陆边缘围绕柴达木地块转而向南西与祁漫塔格北缘(或柴达木南缘)断裂或昆中缝合线相连。

柴北缘高压—超高压变质带变质程度达到柯石英相，其中的榴辉岩原岩有540~500 Ma(700~600 Ma的年龄未确定)洋壳(蛇绿岩)和850~820 Ma陆壳(大陆溢流玄武岩)两种环境^[163-164]，而高压—超高压榴辉岩亦伴生蓝片岩和柯石英等不同温压条件下的矿物，说明其形成出现过洋壳的浅俯冲和温压条件达到100 km之下的陆壳深俯冲两个过程。柴北缘早古生代发生过两期高压—超高压变质事件，晚寒武—晚奥陶世497~457 Ma，晚奥陶世—早、中志留世446~423 Ma。而高压—超高压变质带北侧的达肯达坂群发育475~460 Ma岛弧或活动大陆边缘的I型、450~425 Ma同碰撞S型、410~395 Ma碰撞后I型的3种类型早古生代花岗岩^[165-166]，前两期的花岗岩浆活动与高压—超高压变质作用的2个阶段相一致。据此分析，柴北缘经历了南祁连洋至少~40 Myr(百万年)的缓慢浅俯冲和柴达木—东昆仑地块相对短暂快速的深俯冲，本文推测这期深俯冲与弯山构造形成过程的深俯冲有关，这一点不同于北秦岭和北祁连等。高压—超高压榴辉岩的Ar-Ar退变质年龄反映的折返过程也明显分为两阶段：早中奥陶世477~466 Ma; 早泥盆世407~403 Ma期间。较早的折返事件在陆壳俯冲之前就已经发生，较晚一期的折返事件则是在洋壳俯冲结束之后才发生，高压—超高压岩石的折返过程一般都是快速的，因此，这两期年龄很有可能不是连续的，那么，柴北缘榴辉岩的折返机制在不同时期是否也会不一样呢？许志琴等^[61]对柴北缘超高压变质体糜棱岩早泥盆世的走滑特征进行了详细的分析，认为在早泥盆世祁连微陆块和柴达木—东昆仑地块之间由正向陆内俯冲转变为斜向陆内俯冲，这种俯冲方式的转变在郭进京^[167]对滩间山群变质火山岩系早古生代垂直与平行造山带两种变形行迹的分离中也有体现。这种陆壳俯冲方式的转变也导致了榴辉岩较晚一期的折返。斜向挤出机制也很好地解释了柴北缘较晚一期的折返过程，而较早期折返事件几乎与后期洋壳俯冲同时进行，这种边俯冲边折返过程的机制可能与洋壳俯冲到一定深度发生熔融导致洋壳断离并顺俯冲隧道垂向挤出有关。

高压—超高压变质带北侧并行发育一条早古生代岛弧火山岩带，也指示柴北缘的向北俯冲极性，普遍遭受绿片岩相蚀变。象征洋壳开始俯冲的具有成熟岛弧特征的岛弧拉斑玄武岩和高铝玄武岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(514.0±8.5)Ma，而弧间盆地火山岩形成年龄为496 Ma^[64]，与洋壳俯冲形成的最早榴辉岩497 Ma年龄相一致(表 8)。晚泥盆世在山间盆地牦牛山组下部堆积了以粗碎屑为主的磨拉石建造，标志造山作用结束。

因此，柴北缘为一早古生带增生-碰撞造山带(图 5)，蛇绿岩特征说明柴达木—东昆仑地块在780~540 Ma期间为扩张脊环境；岛弧火山作用、高压—超高压变质作用、岩浆作用、变形特征说明中寒武世柴北缘转变为活动大陆边缘，洋壳俯冲作用持续~40 Myr，发育岛弧火山岩、I型花岗岩和榴辉岩相变质、早期榴辉岩折返；晚奥陶世洋壳消失，柴达木地块开始向欧龙布鲁克地块之下俯冲(沿柴达木盆地北缘断裂向北俯冲，图 5)，发育S型花岗岩、柯石英相超高压变质，早泥盆世陆壳俯冲方式转变为斜向碰撞，发育大型走滑断裂带、糜棱岩和火山岩系的剪切变形、榴辉岩的晚期折返、后造山岩浆活动；晚泥盆世造山结束，发育磨拉石建造。

3 环冈瓦纳大陆的早古生代造山带

早古生代原特提斯洋北部分支向西昆仑延伸后，迄今认为很难再西延，为什么突然消失？有无可能再次发生弯山构造，回转到青藏高原南缘的早古生代俯冲-增生带？Zhu等^[177]提出青藏高原南部南羌塘地块为向南朝冈瓦纳大陆俯冲的早古生代活动陆缘，这是否意味着宽坪洋、北祁连洋、南祁连洋、昆中洋、西昆仑洋都是向南朝冈瓦纳大陆之下俯冲的？因此，有必要追踪青藏高原的早古生代地质记录。当然，也可能就是在帕米尔结中断，其西延属于Rheic洋部分。近5年来，大量地质事实表明，滇缅马苏地块早古生代的造山运动发生时间要早，于晚寒武世—奥陶纪开始向南俯冲和随后的微陆块碰撞，而代表古特提斯洋盆的昌宁—孟连缝合带于早泥盆世才开始向北俯冲。

3.1 青藏高原—滇缅马苏地块(Sibumasu)早古生代构造带

青藏高原早古生代与板块俯冲碰撞相关的岩浆-变质记录多集中在龙木措—双湖地区(图 6)。近来，发现拉萨地块发育较多的早、中寒武世岛弧火山岩^[177]。羌塘中部的龙木措—双湖—昌宁—孟连一带发育多期蛇绿岩：中奥陶世的蛇绿岩，性质多为MORB/E-MORB/N-MORB；晚奥陶世443~431 Ma的MORB-E-MORB-SSZ性质蛇绿岩；晚古生代石炭—二叠纪的SSZ型蛇绿岩或弧后裂谷。另外，在晚寒武世之前仍存在一期蛇绿岩。而龙木措—双湖—昌宁—孟连一带火山岩可分为晚寒武世和晚泥盆世两期广泛的岛弧火山岩，代表了洋壳的俯冲环境。晚寒武世—早奥陶世和中志留世两期陆-陆碰撞记录：松本错地区发育晚寒武世—早奥陶世496~481 Ma的碰撞型花岗岩^[178]；中志留世427~422 Ma的高压麻粒岩相变质^[179]。因此，南、北羌塘地块之间的龙木措—双湖—昌宁—孟连缝合带在早古生代经历了多期的洋盆演化过程(表 9)，在晚寒武世之前为一宽阔的大洋，早、中寒武世洋盆开始俯冲，晚寒武世—早奥陶世南北羌塘发生碰撞增生。而后，于中、晚奥陶世发生弧后裂谷，新发展为初始洋盆环境，这个弧后初始洋盆于中志留世427~422 Ma闭合。而拉萨地块北部的班公湖—怒江缝合带和中部狮泉河—申扎—嘉黎缝合带发育早、中寒武世与洋盆俯冲相关的岛弧火山岩和浅变质岩，表明早寒武世该带为一俯冲带。故有理由认为，龙木措—双湖缝合带为泛非运动波及的北界。根据板块重建分析，更有可能的构造过程是：原特提斯洋向南俯冲消亡，导致华北—塔里木—柴达木地块拼合于冈瓦纳大陆北缘。随后晚古生代，华北—塔里木—柴达木地块裂离冈瓦纳大陆北缘，早古生代岛弧或碰撞带分裂为二，一半残留弧保存在冈瓦纳北缘，即现在的西(或南)羌塘地块、北拉萨地块的早古生代岛弧记录，开启古特提斯洋的演化，这可能是Pangea超大陆开始聚合的起点和全球背景。

3.2 澳大利亚Tasman早古生代增生造山带

Lachlan(拉克兰)造山带与东缘的新英格兰造山带、Thomson造山带一起组成澳大利亚东部南北向展布的古生代Tasman(塔斯曼)增生造山带，属古太平洋板块向澳大利亚大陆板块俯冲造成的环冈瓦纳南部东段的增生造山带的一部分(图 7)。

宽阔的Lachlan造山带位于澳大利亚东南部，发育大量变形的寒武纪—泥盆纪浊积岩、硅质岩和铁镁质火山岩的增生造山带，并发育早志留世—早石炭世的区域性和局部的角度不整合，早寒武世—早石炭世的构造变形复杂^[195-199]。前人根据岩石类型、变质程度、构造演化特征不同可将Lachlan造山带分为东、中、西3个二级单元^[199]。中部和西部单元沿主要断裂带发育被肢解的蛇绿混杂岩以及蓝片岩，为大洋板块俯冲形成^[200]。构造变形总体上西老东新，发育尖棱褶皱和高角度逆冲断层：西部单元构造变形发生在450~395 Ma，发育东倾逆冲断层、紧密褶劈理和尖棱褶皱；东部单元除了Narooma增生杂岩变形年龄为445 Ma，大部的变形发生在400~380 Ma，同时发育西倾和东倾的逆断层，和轴面东倾的较宽缓褶皱，劈理向东增强；而中部单元于早志留世发育南北向伸展盆地，后受东部单元向东逆冲断裂影响发生构造反转，受控于NW向断层，发育倾向SW的逆冲带，并伴生NNW向绿片岩-角闪岩相Wagga变质带，奥陶纪的变沉积岩发生早、中志留世变形，被晚志留世—泥盆纪花岗岩侵入^[200]。Lachlan造山带发育3期岩浆作用，花岗岩体走向NNE，多为S型和I型花岗岩，主要分布在中部绿片岩-角闪岩相变质的Wagga变质带和东部单元^[200-201]。

新英格兰造山带位于澳大利亚最东缘，从Bowen (20°S)延伸到Newcastle (33°S)。绝大部分的模式认为，新英格兰造山带经历了长期的演化历史，自西向东由岛弧、弧前盆地(Tamworth)和增生楔组成，志留—泥盆纪地块受断层围限，表现出弯山构造特征，在南段Peel-Manning缝合带将弧前盆地和增生楔分隔^[202]。沿Peel-Manning缝合带发育了530 Ma的蛇绿混杂岩、中寒武世的弧碎屑岩，代表了澳大利亚东部最早的俯冲作用^[203-205]，在该缝合带附近以及造山带北段昆士兰地区分布早古生代高压—超高压的早古生代蓝片岩和榴辉岩^[203]，其折返年龄从奥陶纪开始直到二叠纪终止^[206]。

3.3 与Rheic洋演化相关的早古生代增生造山带

Rheic洋(图 8)是和原特提斯同时代的洋盆，它的前身(530~500 Ma期间)为亚特提斯洋(Iapetus)(图 8)，也有人直接就称为原特提斯洋(图 8)，是原特提斯洋内向南俯冲增生到冈瓦纳北缘的过程。本文认为图 8中推测的原特提斯洋与Iapetus洋之间的大型转换断层可能存在，同时，Xu等^[49]提出的贺兰构造带也可能是同样规模的相同走向的转换断层的残存，这非常类似现今印度大陆两侧的欧文和东经90°海岭这两条转换断层，这有利于波罗的地块的南移，值得在早古生代的全球板块重建中采纳。随后500~420 Ma期间，这个增生的冈瓦纳北缘西段一系列地体群发生分离北飘，与冈瓦纳大陆主体之间出现一个小洋盆，这才是常称的Rheic洋。伴随这个洋盆的形成，北漂的地体群向该洋北侧拼贴到了劳俄古陆南缘，不仅封闭了Tornquist洋，而且封闭了Iapetus洋南段，形成了近东西走向的增生造山带。

这条增生造山带从西往东可分成3段：西段本文称为Carolina带(图 8)、向东的中段称为Avalonia带(分欧洲和中美洲两部分，图 9)、再向东应当接Hunic地体群(就是包括中国在内的亚洲陆块群，也称为匈奴地体群)。Carolina带形成于400 Ma北方大陆与南方大陆的拼合，变质变形记录自450 Ma，连续延到330 Ma，期间没有任何双峰式火山岩等裂谷记录，表明其一直是南、北大陆拼合地带。Avalonia带的主要变质变形发生在330~280 Ma之间，所以大多数Pangea超大陆重建方案，将其作为南、北大陆最终拼合地带，实际Rheic洋相关的增生造山带西段的Carolina带拼合早在400 Ma既已完成。而且Hunic地体群是400 Ma后才随古特提斯洋开启，开始向北漂移并最终于220 Ma沿着中亚造山带的某带、勉略带、澜沧江带3条带同时聚合到了劳俄大陆，最终形成现今看到的劳亚大陆(Laurasia)。因而，可以看出，Pangea超大陆的形成是内侧洋从西向东剪刀式拼合的结果。

4 早古生代增生造山带特征及全球意义

新元古代晚期—早古生代期间全球增生造山带普遍发育，且总体围绕一些大陆块分布，早古生代末期的增生造山事件具有全球普遍性和同时性。这些增生造山带按照地域或相关洋盆划分，主要分布在：1)北半球的古亚洲洋南、北两侧，北侧与古亚洲洋向北俯冲增生密切相关，南侧与古亚洲洋向南部的华北－塔里木等陆块群(Hunic)俯冲相关；2)赤道低纬度地区存在一个东西向构造带(可统称为Carolina-Avalonia-原特提斯带)，东段主要分布在中国境内，称为原特提斯带，北部增生发育亚洲的匈奴地体群(Asiatic Hunic Terranes)，与西侧的欧洲匈奴地体群(European Hunic Terranes，包括中欧的Armorica和Iberia)之间被认为是一条巨大的转换断层分割。其南部发育南羌塘、北拉萨地块，都表现为与原特提斯洋向南的消减相关，是原特提斯洋封闭的产物。多学科资料揭示，其中的大量微陆块(除华北复杂外)在早古生代可能都是源自冈瓦纳大陆北缘，又在冈瓦纳北缘的俯冲-增生过程中重新聚合；向西先后与早古生代早期Iapetus洋(图 8)或原特提斯洋向南俯冲(图 9)、Rheic洋晚期向北俯冲关闭有关，发育Avalonia-Cadomian等地体群，它们都可以归属到冈瓦纳北缘大陆增生带；3)环冈瓦纳东缘增生带，主要是与泛大洋(古太平洋)向西的俯冲增生相关。

增生造山带中组成复杂，每条增生造山带内部都具有复杂的沟-弧-盆体系残存记录，还有大量的新生地壳物质、外来的微陆块或再造的古地壳以及海山、海台、深海沉积岩等俯冲-增生杂岩，因此其内部微陆块的亲缘性判别就成为增生造山历史分析的关键。传统认为典型增生造山带不发育榴辉岩等超高压岩石，但大量变质记录表明，榴辉岩发育应为其重要特征。构造上俯冲极性复杂，弯山构造独特，构造格局复原和恢复难度大。如，早古生代末中亚早古生代造山带多为微陆块增生造山阶段，沟-弧-盆体系发育，具有增生-软碰撞造山的特点，发生时限较晚；原特提斯洋中的西昆仑、东昆仑、柴达木北缘、南阿尔金、北阿尔金、北祁连与北秦岭等围限或夹杂的微陆块在早古生代具有相同的增生造山过程，整体是向南俯冲增生到冈瓦纳大陆北缘，经复杂变形改造，它们现今为一巨型弯山构造横亘在中国中部(细节另文发表)，对中国构造格局影响最为重要。特别是，增生造山带中的弯山构造成为早古生代(或原始)古亚洲洋、原特提斯洋构造体系、环冈瓦纳增生体系东缘的显著独特特征，弯山构造通常与斜向俯冲密切相关。

总体上，从全球格局分析，东亚原特提斯洋先于Rheic洋形成，但形成方式不同，前者由北方大陆裂离而来的华北板块介入，而其余的微陆块则和Rheic洋中的Avalonia等陆块群一样呈丝带状分离自冈瓦纳大陆北缘。但是，增生阶段从西向东，原特提斯洋内微陆块群向南增生到冈瓦纳大陆；而Rheic洋中的不同，主要向北漂移，增生到劳伦古陆南缘。Carolina地体群可能在400 Ma链接了北方劳俄大陆(此时可能劳伦古陆(Larentia)，西伯利亚古陆也通过Ural造山带连为了一体，故称劳俄大陆，Larussia)和南方冈瓦纳大陆，直到250 Ma也没分离。因此，可能400 Ma以来就出现了一个超大陆，本文称为Carolina超大陆。这个超大陆最终是通过一系列增生造山过程完成的，而不是大陆块之间轰轰烈烈的碰撞造山所致。对比大型陆块之间拼合形成的巨型中亚增生造山带，这些小陆块增生拼贴形成的增生造山带规模也较小。因此，从这个角度分析，Rheic洋和原特提斯洋都不应当是一个大洋。而前人认为原特提斯洋是550~330 Ma时期的一个大洋，由大概集结于600 Ma的Pannotia超大陆的离散过程中打开的，即原始劳亚大陆(Proto-Laurasia, 包括劳伦、波罗的、西伯利亚三个古陆)裂离成未来称为冈瓦纳大陆时形成的。本文观点不同在于：原特提斯洋始于华北等陆块在原古亚洲洋中部的成带隔离，导致原亚洲洋的缩小，即古亚洲洋继承了原亚洲洋西段，而被隔离出来的南部大洋为原特提斯洋，因此，原特提斯洋内部的洋壳可以老于550 Ma，甚至老到中、新元古代。

400 Ma左右，中国境内的古特提斯洋打开，在中国境内主要体现在勉略洋、龙木措—双湖—昌宁—孟连洋的形成，其中后者可能是原特提斯洋未完全消失的部分继承而来，也就是说这部分原特提斯洋就是古特提斯洋的前身。古特提斯洋不断加宽，导致中国北方陆块(华北—阿拉善—塔里木)和南方陆块(佳木斯—华南—印支)同时北漂，两者空间关系上在250 Ma左右逐渐转变为现今看到的南、北关系，并最终拼合到劳俄大陆上，称为北方的劳亚大陆(Laurasia)。至此，形成大家熟悉的Pangea超大陆。由此可见，Pangea超大陆可能只是Carolina超大陆的一种延续存在形式，是Carolina超大陆从点碰撞(幼年期)到海西期全面碰撞(成年期)的一种局部形态调整，而不是一个新生的超大陆，这一点本文改变了106年来的Wegener模式或认识^[209]。Pangea超大陆于180 Ma开始裂解，新特提斯洋打开，是Amasia超大陆聚合的起点。

新特提斯洋沿着阿尔卑斯—喜马拉雅地带消亡，早期的增生造山历史转变进入经典的碰撞造山演化。但是，现今东南亚一带依然保存着俯冲-增生造山过程，新特提斯洋也并没有彻底消亡，而是部分保存在现今的印度洋内。这种新特提斯洋和印度洋洋壳同时并存的现象，可能也是原特提斯洋与古特提斯洋并存的现代对照，值得板块重建中开展细致分析。

Torsvik和Cocks^[210]讨论了这种增生造山的全球深部背景，认为与700 Ma以来就存在的下地幔低速带相关。板块重建结果表明，这些增生造山过程围绕核部大陆块聚集是深部地幔下降流汇聚结果，后期该古大陆周边丝带状裂离，则与地幔流反转相关。实际上，这种复杂分离与聚集很难用超大陆聚集的内侧洋机制、外侧洋机制和正交洋机制^[211]中的单独一种来解释，可能是复合机制，总体可能是内侧洋封闭机制占主导。

5 结论

本文通过对全球早古生代造山带的系统集成分析，得出以下几点新认识：

1)新元古代晚期—早古生代期间发生的增生造山带具有全球普遍性和同时性，主要分布在大陆块周围或古亚洲洋南北两侧、Rheic洋北侧和环冈瓦纳大陆地带，分别与古亚洲洋、Rheic洋、原特提斯洋俯冲密切相关。

2)增生造山带以广泛的弧岩浆杂岩、新生地壳物质、俯冲-增生杂岩为特征，且发育弯山构造，这和碰撞型造山带也非常不同；多数发育冷榴辉岩或低温榴辉岩和蓝片岩，这一点和陆-陆碰撞型造山带中的榴辉岩不同；而且增生造山带中具有大量复杂来源的微陆块或陆块碎片、大洋高原台地、海山、洋内弧等洋壳碎片。

3)中亚早古生代造山带多为微陆块相互作用，在古亚洲洋南北两侧皆发育沟-弧-盆体系，具有软碰撞-增生造山的特点，发生时限较晚为早古生代末；而中国中央造山带中的北秦岭、北阿尔金与北祁连、南阿尔金与柴达木北缘、西昆仑与东昆仑在早古生代具有相同的演化过程，它们分别代表宽坪洋、北祁连洋、南祁连洋、昆中洋、西昆仑洋，且均发育于早古生代，是一个统一洋盆，称为原特提斯洋，可能是冈瓦纳北缘的一个中、小洋盆(但可能会有原亚洲洋这个大洋盆的残存记录)，而不是大洋盆地，且它们早期的俯冲极性都是向南，这三点与前人观点完全相反。