试论中国古大陆中-新元古代汇聚与裂解的地质记录

自1990年新元古Rodinia超大陆提出后,现已发展成地学研究热点之一。在全球新元古代超大陆旋回的汇聚与裂解机制影响下,中国古大陆也随之变化。中元古代末一新元古代初的汇聚和新元古代晚期的裂解是最重要的两次地质事件。塔里木、华北、华南古陆都有它的地质记录。晋宁事件应是中元古代晚期-新元古代早期,北秦岭地块与中秦岭地块俯冲一碰撞造山作用和新元古代时期Rodinia超大陆形成的主要地质事件;华南的武陵运动,使华夏古陆与扬子地块发生碰撞形成统一的“华南古陆”。在塔里木古陆与哈萨克斯坦一伊犁古陆之间的那拉提南缘碰撞带,甘肃北山南带柳园及青海柴达木盆地北部边缘的榴辉岩一花岗岩带的发现都是最新的研究成果。     

西昆仑北缘新元古代片麻状花岗岩锆石SHRIMP年龄及其意义

在西昆仑北缘早前寒武纪变质地层中,笔者等识别出大量不同时代的片麻状花岗岩,其中包括新元古代片麻状花岗岩。获得最新的新元古代片麻状花岗岩的单颗粒锆石SHRIMP年龄为815±57Ma,片麻状花岗岩的岩石学特征反映它们形成于裂解构造背景,结合对区域上新元古代地层及中元古代末期构造事件的研究,笔者认为新元古代片麻状花岗岩反映了古塔里木板块作为Rodinia超大陆一员发生裂解的时间,这对研究古塔里木板块在Rodinia超大陆中的位置及中国Rodinia超大陆裂解的研究提供了重要的地质依据。     

北秦岭晋宁期主要地质事件及其构造背景探讨

北秦岭主要发育元古宙构造岩石地层单位,包括古元古代秦岭杂岩、中元古代峡河岩群、宽坪岩群和武关岩群、中元古代晚期松树沟蛇绿岩构造岩片、新元古代丹凤岩群和二郎坪岩群的下部地层单位等。北秦岭广泛存在晋宁期的强烈构造－岩浆－变质地质事件,且是新元古代主体形成的古老造山带。晋宁期的地质事件可能并不代表扬子地块和华北地块之间的直接碰撞拼合,而是具扬子地块基底特征的“中秦岭微地块 与北秦岭微地块或华北地块之间的俯冲碰撞拼台 震旦纪之后又逐渐开始发生大陆裂解,进入显生宙的构造演化阶段。新元古代晋宁期(1000-800Ma)发生的主要地质事件和有限的俯冲－碰撞拼台及震旦纪之后又逐渐开始发生裂解与国外一些地质学家提出的新元古代时期Rodinia超大陆的形成和700～570 Ma期间Rodinia超大陆的裂解不谋而台     

超大陆研究进展

本文初步综述了超大陆研究的一些新成果。超大陆的拼贴和裂解一般与地球深部作用有关；各超大陆旋回的持续时间不一，不具周期性。Rodinia超大陆形成于中元古代晚期的格伦威尔造山期（1050Ma），后在新元古代晚期（725Ma）裂解。在新元古代早期，塔里木地块可能与澳大利亚的Kimberley地区相连，华南地块位于东澳大利亚和劳伦古陆之间而华北地块与劳伦古陆西北角和西伯利亚相邻；到新元古代末，这三个地块都从Rodinia超大陆中分离出来，在寒武纪至泥盆纪时与冈瓦那大陆的澳大利亚边缘靠近。冈瓦纳超大陆是在Rcdinia超大陆解体后，由太古-元古代克拉通重新组合，并有中元古代活动带碎块的拼贴而成，其完成聚合的时间大约是早古生代（约500Ma）。     

中国中新元古代重要沉积地质事件及其意义

地球曾经历了3次超大陆演化过程,其中2次超大陆(哥伦比亚(Columbia)和罗迪尼亚(Rodinia))旋回涉及中新元古代,并与一系列区域性事件相联系,形成了多成因的超大陆演化模型。华北中东部新元古代沉积事件、扬子和塔里木新元古代裂谷事件、雪球事件等都被视为Rodinia超大陆的裂解响应,它们对定时三大陆块相互关系及定位其在全球超大陆的位置具有至关重要的作用,也反映了重要沉积地质事件在超大陆研究中不可或缺的作用和意义。此外,在中新元古代的Columbia和Rodinia超大陆演化过程中,还伴随发育具有广泛区域性甚至全球意义的巨厚白云岩与碳酸盐岩微生物(岩)、红层与黑色页岩、全球性臼齿亮晶碳酸盐岩和埃迪卡拉纪盖帽碳酸盐岩等沉积事件群及元素(同位素)漂移等地球化学异常事件,也包括特殊且重要的磷块岩、锰、铁矿等沉积成矿事件。由于不断显示出来在全球古大陆重建和古地理恢复方面的重要作用,它们越来越得到学术界的广泛关注和研究。文中通过系统分析中国中新元古代超大陆旋回演化中发育的部分重要或关键地质事件(群)时空发育与分布特征,并结合作者团队的实际资料和测试数据,以期揭示超大陆演化过程与重要沉积地质事件的内在联系,为超大陆聚散旋回演化和时空定位及原型沉积盆地的发育和评价提供科学证据。     

试论中国古大陆中—新元古代汇聚与裂解的地质记录

自１９９０年新元古Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆提出后,现已发展地学研究热点之一。在全球新元古代超大陆旋回的汇聚与裂解机制影响下,中国古大陆也随之变化。中元古代末－新元古代初的汇聚和新元古代晚期的裂解是最重要的两次地质事件。塔里木、华北、华南古陆都有它地地质记录。     

中国新元古代大陆拼合与Rodinia超大陆

在对前人研究成果分析的基础上,结合对中祁连块块前寒武纪基底的研究,认为新元古代（1000－9000Ma）中国各主要克拉通地块（包括华夏地块、扬子地块、华北地块、阿拉善－祁连－柴达木地块、塔里木地块）曾经通过晋宁期碰撞拼合带发生过一次全面的多块体复杂拼贴。这次拼贴过程是全球性新元古代格林威尔碰撞造山作用和Rodinia超大陆形成过程的一个组成部分。新元古代拼合的古中国地块在当时位于Rodinia超大陆中北部澳大利亚、劳伦提亚和西伯利亚克拉通地块之同。中国的各主要克拉通地块只不过是巨型格林威尔碰撞带之中夹裹的一些小型地块,且都处于新元古代晚期Rodinia超大陆破裂的中心部位,这些正是中国大陆上克拉通地块活动性大的早期地质背景。     

北秦岭前寒武纪地壳组成及其构造演化

北秦岭主要发育元古宙构造岩石地层单位,包括古元古代秦岭岩群、中元古代峡河岩群、宽坪岩群和武关岩群、中元古代晚期松树为蛇绿岩构造岩片、新元古代丹凤岩群和二郎坪岩群的下部地层单位以及晋宁期强烈的构造岩浆活动。北秦岭广泛存在晋宁期的强烈构造-岩浆-变质地质事件,且是新元古代主体形成的古老造山带。晋宁期的强烈地质事件可能代表了华北地块、北秦岭微地块、中秦岭地块与扬子地块之间的俯冲碰撞拼合。震旦纪之后又逐渐开始发生大陆裂解,进入显生宙构造演化阶段。新元古代晋宁期（1000～800Ma）发生的主要地质事件和俯冲-碰撞拼合与国外一些地质学家提出的新元古代时期Rodinia超大陆的形成不谋而合。     

柴达木盆地北缘前泥盆纪构造格架及欧龙布鲁克古陆块地质演化

最近 ,越来越多的区域地质、地球化学和同位素地质年代学等证据表明 ,柴达木盆地北缘前泥盆纪由北向南可以划分为 3个构造单元 ,北部为古元古代形成的欧龙布鲁克古陆块 ,中间为经历过多次叠加改造的沙柳河—鱼卡超高压碰撞带 ,南部为中元古代形成的柴达木陆块。欧龙布鲁克古陆块自古元古代以来保存了丰富的地质记录 ,反映了其复杂的地质演化历史。综合区内沉积作用、岩浆活动、变质作用和构造运动等特征 ,将欧龙布鲁克古陆块地质演化由老到新分为 7个演化阶段 ,即古元古代古陆块形成阶段、中元古代陆内沉降阶段、中—新元古代Rodinia超大陆汇聚阶段、南华纪—震旦纪Rodinia超大陆裂解阶段、早古生代陆块俯冲与折返阶段、晚古生代—中生代陆内造山阶段和中新生代高原隆升阶段。研究本区古陆块的汇聚与裂解过程 ,将为探索我国华北和扬子古陆块的相互关系和相互作用历史提供了有力的证据     

新疆库鲁克塔格地区基性-超基性岩的年代学研究及构造意义

塔里木克拉通的研究可以有助于理解中亚造山带元古代构造框架和Rodinia 超大陆的形成过程。位于塔里木克拉通北缘的库鲁克塔格地区广泛分布有基性岩-超基性岩-碳酸岩,并且伴随有铜镍、铁磷和蛭石矿床,其典型矿床为兴地铜镍矿床、且干布拉克蛭石矿床、大西沟和卡乌留克铁磷矿床。SIMS 锆石U-Pb 年代学研究表明,大西沟铁磷矿床形成于古元古代(2 452±10 Ma),其它铜镍、铁磷和蛭石矿床(兴地、卡乌留克和且干布拉克)形成于新元古代(812～707 Ma)。古元古代成矿作用与哥伦比亚超大陆的汇聚碰撞有关,而新元古代成矿作用形成于Rodinia超大陆裂解导致塔里木地幔柱活动有关的成矿动力学背景。     

华夏地块新元古代沉积记录与超大陆重建

新元古代-早古生代,Rodinia超大陆裂解至Gondwana大陆聚合的过程对华南构造格局与古地理演化具有重要的制约作用,然而在这过程中华夏地块的位置、华夏与扬子之间的关系等问题仍存在争议。本文通过同位素地层年代学、新元古代冰期事件及成矿事件对比了华夏地块武夷南部-南岭地区及华夏西缘新元古代中-晚期地层。在此基础上,对新元古代沉积物进行碎屑锆石物源分析,发现华夏西缘拉伸纪晚期-埃迪卡拉纪曾出现多次物源方向的转换,并在成冰纪晚期同时出现来自华南内部和外部的双向物源。结合浅海陆棚的沉积环境,表明此时扬子与华夏之间并没有宽阔的大洋相隔。华夏地块拉伸纪晚期-埃迪卡拉纪碎屑岩中包含了大量中元古代至新元古代早期的碎屑锆石,与东冈瓦纳北部印度、东南极等地区的沉积记录吻合,指示华夏地块至少自750 Ma时期就接收到来自印度北缘的碎屑物质。在Rodinia超大陆裂解至Gondwana大陆聚合期间,华南一直保持在超大陆边缘的古地理位置,与印度北缘相连。     

全球新元古超大陆拼合和裂解及中国大陆所处位置古地磁研究进展

新元古超大陆Rodinia的拼合和裂解是目前国际地学研究的热点。古地磁研究的成果对全球各大陆在Rodinia超大陆中的定位发挥着不可替代的作用。劳仑和澳大利亚新元古—寒武纪古地磁极的拟合 ,证明了劳仑和澳大利亚 (东冈瓦纳 )大陆的汇聚。西伯利亚、波罗的以及中国华北、华南古陆块上最新获得的古地磁成果 ,得以进一步讨论新元古超大陆Rodinia的重建。有的否定Rodinian的存在 ,如J.D .A .Piper ;有的对先前从地质证据重建的Rodinia进行修正 ,如T .H .Torsvik。而对中国华北、华南、塔里木古陆块在Rodinia超大陆的位置提出的新意见 ,还存有争议。本文将对上述内容做出详细的评述。     

华北板块北缘活动带元古宙构造岩片

新的研究证实 ,华北板块北缘残存一条元古宙构造岩片堆集带 ,包括古元古代、中元古代、新元古代等多期构造岩片。并相伴有 180 0Ma±、140 0Ma±、10 0 0Ma±、6 5 0Ma±的花岗岩类的侵入活动和构造变质成矿等热事件的年代记录 ,并在华北板块北部金镶边带中保存了相一致的信息 ,揭示了它们是陆缘多期拼贴造山的产物。这为超大陆旋回 ,特别是元古宙两次超大陆的聚合与裂解及其构造演化过程的研究提供了良好的野外实验园地 ,并为元古宙、特别是古元古代大陆的增生及Rodinia超大陆在北半球的存在或构造响应提出新的课题。     

华南新元古代玄武质岩石成因与构造意义：从造山运动到陆内裂谷

华南广泛发育新元古代岩浆岩,深入了解这些新元古代岩浆岩的成因对研究区域大地构造及其在Rodinia超大陆的聚合一裂解演化中的作用有重要意义.目前学术界对这些岩浆岩的成因及其大地构造意义还存在很大的分歧.我们在系统分析华南新元古代玄武质岩石地球化学特征的基础上,通过对这些玄武质岩石的原始熔体成分和熔体温度,探讨其地幔源区的组成和热结构,为其形成的构造背景提供新的约束;结合近期发表的各种地质观察资料和玄武质岩石的研究结果,提出了华南晚中元古代.新元古代中期从造山运动到陆内裂谷的地球动力学演化的模型.     

新元古时期Rodinia超大陆研究进展述评

新元古时期Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆的假说自１９９０年提出以来,引起国外许多地质学家的关注,其研究程度不断提高,本文在回顾Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆研究历史的基础上,介绍了Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆的古地理再造图,并着重介绍中国大陆古地块在超大陆中古地理位置的最新研究动向,文中对建立Ｒｏｄｉｎｉａ超大陆的标志,特别是中元古代晚期－新元古代早期的造山运动和新元古代晚期的裂谷作用进行了评述。同时对我国中－新元古代与Ｒｏ     

贵州宰便-高武地区中新元古代火山岩的发现及其意义

宰便、高武地区位于九万大山北缘，有保存完好的中新元古代地质记录。笔者在该区的1：5万区调工作中发现中新元古代基性火山岩，不仅为该区中新元古代地层增添了新的内容，同时为研究Rodinia超大陆的裂解提供了新的素材。     

梵净山区格林威尔期造山带与Rodinia超大陆

贵州梵净山区有保存完好、发育齐全的中元古代的地质记录 ,是扬子陆块晚前寒武地质研究的理想场所和重要窗口。现有地质和同位素年代学等资料表明 ,该区存在格林威尔期造山带 ,其形成时间为ca 10 0 0Ma±。它同原始江南造山带一起成为华南Rodinia超大陆的组成部分 ;对其进行探讨 ,必将促进我国Rodinia超大陆聚合、裂解及其演化的研究 ,并具有重大的科学意义。     

华夏地块:一个由古老物质组成的年轻陆块

对华夏地块三个主要前寒武纪地质体出露区变质岩的详细锆石年代学的综合分析显示,华夏地块大致可以被分成武夷山区和南岭-云开区。武夷山区由古元古代核和新元古代（形成于730-820 Ma）的盖层组成,构成华夏地块最老的古陆,在其深部很可能还存在一个新太古代基底。新元古代的沉积物主要来自武夷微古陆本身。南岭与云开具有相似的前寒武纪地壳组成,它们主要是由新元古代形成的沉积物夹少量火山岩组成。这些沉积物质中包含了非常古老的中太古代和新太古代组分,甚至古太古代组成。Grenville期和中元古代组分是其中最丰富的。这些组分在华夏没有对应出露的岩石,说明它们主要来自另外一个曾经与华夏相邻的陆块。该陆块很可能是东印度－东南极大陆。南岭－云开区最初可能是Rodinia超大陆裂解时形成的一个裂谷盆地,加里东的造山运动使盆地中的沉积物挤压、褶皱和隆起,与武夷陆块共同构成了一个新的年轻的大陆     

华南陆块的形成与Rodinia超大陆聚合-裂解——观察、解释与检验

本文重点回顾了近十年来华南前寒武纪地质演化的主要研究进展,特别是新元古代早期扬子-华夏块体拼合形成华南陆块、新元古代中期华南的陆内裂谷岩浆作用和盆地演化及其与Rodinia超大陆的聚合-裂解的关系,并对一些重要区域地质演化和深部动力学机制的学术争议进行评述,为进一步的研究提出建议。     

塔里木克拉通在Rodinia中的位置——研究进展与问题

二十多年来,有关塔里木在Rodinia超大陆中的位置问题一直存在争论。一种观点认为塔里木在新元古代期间处于Rodinia的边缘,与澳大利亚西北部相连,与其对立的观点则认为塔里木曾处于Rodinia的中心,连接了澳大利亚与劳伦大陆。持第一种观点的学者们强调塔里木北缘与澳大利亚西北部Kimberley地区新元古代地层序列的相似性,主张塔里木在Rodinia中靠近Kimberley地区。现有的部分古地磁数据能够支持塔西南—Kimberley在760～615 Ma期间连接的模型。持第二种观点的学者强调塔里木及其邻近地块新元古代地质记录与澳大利亚东部及扬子克拉通地质记录的相似性。最近,基于在乔恩布拉克组以及塞拉加兹塔格群中取得的高质量的古地磁数据,以及塔里木与澳大利亚-东南极、劳伦之间相似的地幔柱活动记录、裂谷-冰川-被动大陆边缘沉积,有学者提出塔里木及其周缘地体在900～720 Ma期间可能位于澳大利亚-东南极与劳伦中间。本文针对上述两种主要的塔里木新元古代古地理重建模型进行评述,并认为塔西南—Kimberley连接模式与塔里木"Missing-link"模式仍然需要详细的构造地层对比、古地磁学与同位素年代学研究的进一步检验。