南岭地区盆-山耦合大陆动力学体系存在的基本地质事实表明，该区盆-山耦合地球动力学机制与太平洋板块对欧亚板块的俯冲作用、俯冲角度和速度变化，以及由于板块俯 冲所导致构造-岩浆活动有着十分密切的联系。
图6-7 主动裂谷盆地成因机制示意图
古太平洋板块对欧亚板块的俯冲碰撞最初发生于早中生代造山运动。早侏罗世时，太 平洋板块的高速低角度俯冲，对大陆造成了强烈的挤压。这种挤压作用已波及整个南岭地 区，在区内形成了早侏罗世挤压前陆盆地，并使区内地壳发生共轭剪切破裂形成“A” 型 俯冲，产生一系列逆冲断层系及韧性剪切带，形成早侏罗世挤压前陆盆与褶皱冲断带的耦 合。由于共轭剪切面锐角等分线方向指示最大主压应力（σ1）方向，因此，当板块俯冲 为低角度俯冲时，其最大主压应力方向沿水平面方向展布。Uyeda et al.（1974）和Luy- endyk（1970）等认为，弧前宽度和岩浆弧宽度的大小与板块俯冲速率成正比，与俯冲角 的大小成反比。因而在碰撞-变质达到高峰期（245 Ma）后，位于俯冲板块之上大陆一侧 深部莫霍面附近便形成了宽度较大的水平的减压面（图6-8（a））。在这种减压背景下， 消减的大洋岩石圈连同由于黏滞力偶被下拖的地幔楔的底部的橄榄岩，达到110～200km（Tatsumi，1989；Tatsumi et al.，1995）深度时将发生脱水作用，其释放的富水流体以水 幕形式上升，导致上覆地幔楔的湿熔融（周新民等，2000），并在水平减压面产生以岩床 形式分布的玄武岩浆（Huppert et al.，1988）反复侵入并滞留于中、下地壳（Bergantz， 1989），仅极少量上侵或喷出地表（Cull et al.，1991），中国东南沿海火成杂岩和复合岩 流中较少镁铁质岩石共生的事实，正符合这一基本规律（周新民等，2000）。滞留于下地 壳的玄武岩是高热（约1200℃）岩浆，比下地壳正常温度约高600～700℃，它有足够热 源诱发中-下地壳发生部分熔融（增温深熔作用）、产生巨量长英质花岗岩浆（Zhou et al.，2000；Hildreth，1981），以岩床形式滞留于中-下地壳水平减压面附近。由于发 生脱水作用带的宽度与岩浆作用带的宽度（水平宽度）是大致一致的，因此，中国东南 部早-中侏罗纪时形成的岩浆弧，距碰撞带最远（近1000km）和最宽的原因，就是那时 的俯冲角最小（Zhou et al.，2000，2006）、俯冲速度最快，以及这一时期形成的水平减 压面最宽所导致的（邓平等，2003g）。
图6-8 板块俯冲与盆-山藕合机制
到中生代时，随着俯冲角度变陡和俯冲速度变缓，因挤压而形成的共轭剪切面也随之 发生变化，太平洋板块对欧亚板块的挤压应力逐渐减小。至早白垩世时，俯冲角已增大到 40°～50°或更大（Zhou et al.，2000）。当俯冲角大于45°时，共轭剪切面锐角等分线方向 所指示的最大主沿应力（σ1）方向也不再呈水平方向展布，转而变成与水平面垂直，呈 直立方向展布。当俯冲角度进一步变陡（到晚白垩世时俯冲角已达大约80°），在大陆一 侧地壳产生了与俯冲带走向近于平行的直立张裂减压面。此时，形成于早期低角度俯冲时 以岩床形式滞留于中-下地壳的花岗质岩浆以及更深部的玄武质岩浆，便会沿该直立的构 造薄弱减压面以主动形式向上侵位，发生底侵或底辟作用，产生岩浆弧造山带、变质核杂 岩、伸展山岭与陆内裂陷盆地和弧后裂陷盆地的耦合（图6-8（b））。不同地区岩浆因 上升距离和上升速度的不同，形成了从早中生代至白垩纪多期多阶段的过铝质花岗岩。由 于高角度俯冲时形成的直立减压面总是与俯冲带走向平行，沿该减压面上侵的岩浆所形成 岩体的长轴方向，在俯冲带所影响的范围内通常平行于俯冲带分布。因此，赣江和吴川- 四会断裂带以东的中国东南部地区陆缘岩浆弧造山带及中-新生代盆地大多与俯冲带平 行，呈NE或NNE向展布。
板块俯冲角度的不同，会导致弧后扩张与压缩的差别，这在许多文献中已有所报道（周新民等，2000；舒良树等，2002a；李武显等，1999；石耀霖等，1993；Zhou et al.， 2000；Uyeda et al.，1979；Karig，1991；Sleep et al.，1971）。Uyeda et al（1979）提出俯 冲带可分为智利和马里亚那两种类型，智利型俯冲角度小，俯冲带为强耦合，压性，增生 复合体发育，大地震频繁，火山活动为安山岩性；马里亚那型俯冲角度大，俯冲带为弱耦 合，张性，增生复合体不发育，有深海沟，大地震较少，火山活动为玄武岩或流纹岩性。 换句话说，在有些板块碰撞边界火山弧后，发生张引而形成弧后盆地；而另一些板块碰撞 边界的同样构造部位，却挤压造山形成高原或山脉。对上述现象的解释有多种答案：有学 者提出弧后盆地形成与底辟有关（Karing，1971）；也有学者认为可能是二次对流造成的（Sleep et al.，1971）；Toksoz et al.（1977）指出，活动和成熟的弧后盆地一般都与年龄较 老的海洋板块俯冲有关；许靖华（1979）注意到，西太平洋弧后盆地较多，东太平洋弧 后盆地较少，东太平洋地壳为第三纪，比重较小，俯冲带的俯冲角度也较小。西太平洋地 壳年龄为侏罗、白垩纪，比重较大，俯冲带的角度也较大。但对为什么会有这种相关关系 的力学成因并没有进行说明。石耀霖等（1993）通过对俯冲带前移或后撤与弧后应力状 态的相关参数的分析，计算了俯冲板块诱生的弧后上涌地幔流动。计算结果表明，西太平 洋地壳年龄较老，因而岩石层较冷和相对密度较大，俯冲带的角度也较大，当俯冲角度大 及存在后撤俯冲时，有利于在弧后地区产生明显的上涌地幔流和弧后扩张。且俯冲角度越 大，造成的地幔上涌越明显，从而形成较多活动和成熟的弧后盆地，亦即高的俯冲带后撤 速度和大的俯冲角度是形成弧后诱生上涌地幔流及弧后扩张的有利条件。而条件与之相反 的东太平洋地壳年龄较轻，海洋地块较热和较轻，俯冲角一般也较小，不易诱生上涌地幔 物质和弧后扩张，弧后盆地则较少。大陆地壳密度小于地幔物质，大陆碰撞区就更不具备 弧后扩张的条件。
上述认识揭示了板块俯冲及其有成因联系的花岗岩形成作用在时间上的先后关系，解 释了火成岩在时空上的带状性展布特征，以及火成岩从早到晚由内陆向沿海迁移的规律， 能够较好地回答花岗岩形成作用的相对滞后性这一普遍性问题，如许多造山带岩浆岩套明 显晚于挤压变质变形之后，属于岩石圈减薄伸展体制下形成的岩石（Turner et al.， 1992）；强过铝花岗岩是各种构造条件下后碰撞过程的产物（Sylvester，1998）；英国加里 东造山带中440～390Ma的深成岩体是典型的后碰撞钙碱性花岗岩套，同时有大量的强过 铝花岗岩的侵入（Pitcher，1983；Harmon et al.，1985）；法国中央地块上海西期推覆构造 主幕发生在380～320Ma间，而伸展-塌陷过程形成的二云母花岗岩形成时代为340～ 280Ma，滞后约40Ma（Williamson et al.，1996）；高喜马拉雅山强过铝花岗岩均形成于碰 撞-变质高峰期之后（Searle et al.，1997）。由此可见，同在挤压造山时期形成的过铝质 花岗岩浆，正是由于板块俯冲机制和俯冲角度的不同，导致了岩浆侵位深度的不同，形成 了岩浆演化分异时间的差异和冷却结晶时间的差距，因此出现了挤压造山与花岗岩形成作 用滞后性的问题，造成了花岗岩的巨大地质时代差距。从早中生代形成岩浆到中生代形成 岩体，其间有着相当长的时间，这一时间正是板块俯冲角度由缓变陡的时期，岩浆有足够 的时间进行演化和分异。南岭早中生代岩体到白垩纪岩体，演化分异程度越来越高，表明 区内岩浆有着较长的演化分异时间。
综上所述，南岭地区盆-山耦合与太平洋板块对欧亚板块的俯冲作用、俯冲角度和速 度变化，以及花岗岩的成因机制有着十分密切的联系，深入研究并了解板块俯冲作用与花 岗岩成因机制对于进一步认识盆地-山脉系统的盆山耦合机制具有普遍意义。