北秦岭中,晚元古代地质演化特征及其有关问题讨论

北秦岭地区较广泛发育不同岩类组合、不同古构造环境的中、晚元古代地质体，并构成断续残留的古构造岩相岩带，它们是在晋宁期（１０００Ｍａ±）碰撞造山过程中形成于以块南部的古造山带的组成部分，研究表明，华北古板块南部曾经历中元古代早期板块裂解、向洋发展；中元古代晚期洋盆俯冲、消减；中元古代末－晚元古代初（晋宁期）碰撞造山的构造作用过程，鉴于秦岭造山带显生宙板块运动的分隔性，在未恢复显生宙板夫运动的前提下，     

华北克拉通构造演化

华北克拉通是中国大陆的主要构造单元,从早期到中生代以来的地质记录较完整,受到国际关注,是大陆形成和演化研究的天然实验室。华北克拉通的构造演化可以分为八个大的阶段:陆核形成阶段;陆壳巨量生长阶段;微陆块拼合与克拉通化;古元古代大氧化事件与地球环境剧变;古元古代活动带构造与高级麻粒岩相变质作用;中-新元古代多期裂谷与地球中年调整期;古生代边缘造山;中生代构造转折与去克拉通化。华北克拉通的大陆演化显示了地球的进化和不可逆过程,特别是热体制的演变。早期陆核的成因仍存在争议,但是陆壳由小到大、多阶段生长的过程是明确的。25亿年前后的克拉通化是最具显示度的地质事件,微陆块的拼合是大陆聚合和形成稳定克拉通的主要过程,已经被揭示。但是由绿岩带-高级区构成的穹隆-龙骨构造并不遵从板块构造的基本构造样式。经历了太古宙与元古宙分界时期的"静寂期"之后,华北克拉通记录了与全球休伦冰期以及大氧化事件相关的地质活动。古元古代活动带则记录了裂谷-俯冲-碰撞的过程,具有显生宙造山带的某些特征,伴有高级麻粒岩岩相的变质作用,暗示了早期板块构造的出现。从约18~8亿年长达十亿年或更长的时限里,华北克拉通一直处于伸展环境,发育多期裂谷,有多期陆内岩浆活动,是岩石圈结构和下地壳组成的关键调整期。从古生代起,华北的南、北缘都经历了现代板块构造意义的造山事件,显示了华北克拉通古陆通过古蒙古洋和古秦岭洋与相邻陆块之间的构造活动,分别称为兴蒙造山带和秦岭-大别造山带。中生代的华北克拉通出现构造体制的转折和地壳活化,表现为岩石圈减薄和大量壳熔花岗岩的出现。古太平洋板块的活动显然是重要因素之一,但周边其它陆块的作用也是重要的,克拉通破坏机制及其内涵的研究还有进一步深化的空间。华北克拉通的构造演化有其特点,也具有全球意义。      

华北板块北缘中元古代造山带的确立及其构造演化

华北板块北缘发育一条中元古代晚期大陆边缘碰撞造山带 ,它由内蒙西部狼山起向东延伸到辽西和吉林东部一带 ,全长 2 0 0 0余km。造山带内部发育了不同类型变质的沉积岩、火山沉积岩 ,以及各种类型深成侵入岩。在 1.0Ga左右 ,由西伯利亚板块和华北板块对接碰撞 ,形成了巨大陆缘碰撞造山带。这次构造事件是Rodinia超大陆拼合事件的一部分 ,表明了在Rodinia超大陆时期华北板块和西伯利亚板块是连在一起的。     

秦岭造山带中-新元古代(早期)地质演化

秦岭造山带是位于中国大陆中部并夹持于华北与扬子陆块之间的大陆造山带,是加里东期至印支期的碰撞造山带。对前加里东期演化虽然亦积累了不少资料,但认识上存在较大分歧。本文着重介绍秦岭造山带自中元古代晚期武关裂谷的打开(1243Ma±46Ma),中元古代末期松树沟洋盆的形成(1084Ma±73Ma～1030Ma±46Ma)以及新元古代早期同造山期花岗岩的侵入(960～840Ma)等自1.25Ga至0.84Ga期间的一系列热-构造事件,反映扬子大陆边缘前加里东期曾经历过一次“威尔逊构造旋回”,表明该区存在中—新元古代造山带的地质记录。但这次造山作用不是华北与扬子大陆的汇聚,而是曾属于扬子大陆边缘的“北秦岭变质地体”与其南的扬子大陆的一次汇聚过程。     

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     

华北地台北缘东段晚太古——早元古宙地质特征

华北古陆自晚太古晚期开始与西伯利亚古陆发生分离,早元古宙形成了古蒙古洋板块,在古华北板块北缘出现了古老的弧沟系,其中海沟俯冲带构成了优地斜,在古俯冲带上盘古大陆壳出现了火山岛弧带,此时华北地台北缘有着与现代太平洋型大陆边缘特点相似的构造格局。本文仅对华北地台北缘东段优地斜、火山岛弧带的地质特征讨论如下。     

辽宁板块构造特征及大地构造单元划分

利用板块构造理论,依据近年来1：5万区域地质调查及相关科研成果,对辽宁地壳发展演化进行了分析研究,提出辽宁地壳发展可暂划分为早前寒武纪大陆增生构造体制和中元古宙以来的板块构造体制.中太古代-古元古代发现了绿岩地体和古元古宙裂谷,因此将早前寒武纪视作原始板块,中元古代-古生代视作古板块,中生代以来视作现代板块.在此基础上对辽宁大地构造单元进行了划分.辽宁Ⅰ级构造单元为塔里木-华北板块.Ⅱ级构造单元为天山-赤峰陆缘活动带和华北陆块.Ⅲ级构造单元5个,分别为建平-西丰华力西陆缘造山带、冀辽地块、铁岭-清原微地块、辽吉地块及下辽河-辽东湾新生代裂谷.Ⅳ级构造单元16个.为清楚地了解辽宁地壳发展演化特点,对5个Ⅲ级构造单元地质特征进行简要阐述.     

元古代基性岩墙群的成因机制,构造背景及其古板块再造意义

大陆克拉通广泛发育元古代镁铁质岩墙群，其形成时限短，侵位机制复杂，可以侵位于不同的地壳层次，岩墙群的岩浆可能有多种来源，但主要来自陆下软流圈或地幔岩石圈，很少经历结晶分异与地壳混染，岩墙群的总体化学成分量富集型的，从古元古代到新元古代，其碱性组分逐渐增多，反映地幔演化特征，板块构造理论可应用于晚太古代－古元古代的构造研究，元古代以超级大陆的聚合及裂解为特征，岩墙群的形成普遍与伸展体制相联系，是超级大陆开始裂解或地幔柱活动的重要标志。华北克拉通区广泛发育中元古代镁铁质岩墙群，对其进行多学科的研究，将为确定华北克拉通在中元古代超级大陆中的构造位置及其古板块再造提供重要依据。     

华北克拉通古元古代地质记录及其构造意义

华北克拉通上存在广泛的古元古代地质记录,尤其是构造岩石组合和同位素年龄资料,显示克拉通上可能存在多条古元古代的汇聚拼合带：如鄂尔多斯地块与华北东部-阴山地块之间的拼合造山带、华北东部地块与狼林地块之间的胶辽造山带以及华北克拉通北缘的安第斯型汇聚边界等。华北克拉通中部地区的古元古代锆百年龄数据统计,显示出2．3～24Ga、20～22Ga和18～1．95Ga三组年龄值,暗示华北克拉通古元古代可能存在两个演化阶段：其中古元古代末期（18～1．95Ga）的造山事件已得到了广泛认可,并认为-9全球Columbia超大陆汇聚事件相关;而2.3～2.4Ga、2.00～2.2Ga所代表的构造热事件的性质和意义尚不明确。我国古元古代末期有关陆块汇聚的构造热事件以及其后的裂解事件群和地层学记录,与新的国际前寒武纪地质年代表建议的古-中元古代界线一致,这将促进我国特别是古-中元古代的前寒武纪研究。     

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。     

华南大陆东部若干构造问题的思考

华南大陆的结构、属性、过程与动力学一直是地质学家关注的热点。本文以钦杭构造带东段为主要研究地区,通过精细的构造解析、变质变形研究、年代学分析,结合反射地震剖面,探讨了华南大陆东部几个科学问题。（1）江南造山带形成于新元古代华夏板块与扬子板块的“软碰撞”作用,可划分为扬子板块南缘、扬子—华夏汇聚带和华夏板块北缘3个构造单元,江南断裂带和武夷山—遂昌断裂带分别为江南造山带的北界和南界。（2）扬子—华夏板块汇聚带由多个小板块拼合而成,其间有多条缝合带,大约900 Ma开始汇聚,760 Ma全面闭合,850~780 Ma为活动高峰期,具有递变式的汇聚拼合过程,由南向北发展,先斜向俯冲,后右旋走滑,最晚集中在中部活动。（3）华南大陆东部为中生代奠定的构造格架,主要构造为一系列北东走向褶皱和逆冲断层,大量地壳范围内的叠瓦状逆冲推覆构造,由南向北逆冲,可下切到中—下地壳。（4）华南大陆燕山晚期区域性伸展构造广泛发育,存在“华南热隆”构造,震旦系内的滑覆构造典型,同期大规模岩浆活动、火山活动和大规模的热液成矿。（5）华南大陆构造演化为：850 Ma扬子—华夏板块递进式汇聚,760 Ma全面拼合,江南造山带形成;600 Ma华南大陆盖层发育;430 Ma钦杭构造带受南部构造影响;220 Ma钦杭构造带受北部远程构造影响;160 Ma逆冲推覆构造产生;140 Ma大规模伸展,构造-岩浆-成矿关系密切;随后江南持续隆升,华南强烈热隆。     

华北古大陆南缘构造格架与成矿

东秦岭地区在前海西期表现为大陆边缘的构造活动,到海西期后特别是燕山期已属于陆内造山作用,因此称之为古大陆边缘。在对前海西期构造格架重塑的基础上,以不同建造、岩浆活动和分隔构造单元断裂资料分析为依据,以控制不同构造单元的断裂为界,自北而南将构造单元划分为：华山-熊耳山陆缘带、宽坪陆缘增生带、二郎坪弧后断陷带、秦岭古岛弧带和南秦岭泥盆纪断陷海盆。据陆缘构造发展阶段的沉积建造和岩石组合特点分为：华北陆块南缘太古宙古陆核边缘活动性沉积、早元古代华北陆块南缘古陆核边缘活动性缓慢沉积、中-新元古代华北陆块南缘拉张构造体制下的被动陆缘、加里东早期华北古陆南缘活动陆缘、早古生代华北陆块南缘太平洋型活动大陆边缘;中生代扬子与华北板块已经拼接,进一步发生陆内A型俯冲,构造型式为近南北向的深部构造作用。根据区域成矿的物质组成以及空间和时间上的分布特点,划分为5个成矿系统：前长城纪陆核活动性边缘沉积成矿系统、中-新元古代被动大陆边缘成矿系统、早加里东期构造体制转换期成矿系统、古生代活动大陆边缘成矿系统和中生代陆内碰撞造山成矿系统。     

华北板块北缘东段中元古代造山带地质特征及构造演化

研究区内的中元古代魏家沟岩群原岩为一套碳酸盐岩、陆缘碎屑岩及火山岩建造,形成于大陆裂谷-活动大陆边缘阶段,并于1036 Ma左右遭受变质变形.通过岩浆岩形成构造环境的判别,研究区中元古代岩浆活动贯穿于板块碰撞前、同碰撞及碰撞后.伴随着造山带的演化,本区中元古代经历了3期韧性变形,分别形成于大陆裂谷、活动大陆边缘及碰撞造山阶段.通过上述研究,确定了本区中元古代造山带的存在,并经历了大陆裂谷-被动大陆边缘-活动大陆边缘-碰撞造山的地质演化过程,证实了格林维尔造山运动在华北板块北缘的存在和对中元古代末期Rodinia超大陆拼合的响应.     

东秦岭沉积建造演化与成矿

在华北古大陆南缘，以控制不同构造单元的断裂为界，构造格局自北而南划分如下：古大陆边缘的基底与盖层单元(华—熊陆缘带)，宽坪群构造单元，二郎坪群构造单元，北秦岭(秦岭群)构造单元和南秦岭(刘岭群)构造单元。据陆缘构造发展阶段的沉积建造和岩石组合控矿因素，划分该区沉积建造演化阶段：①前长城纪陆核活动性边缘沉积建造；②中、新元古代被动大陆边缘沉积建造；③早加里东期构造体制转换期演化阶段；④古生代活动大陆边缘沉积建造；⑤中生代陆内碰撞演化阶段。从时间与空间角度，分别研究了不同构造演化阶段的成矿问题。     

内蒙古霍林郭勒地区“宝音图群”锆石U-Pb年龄及其构造意义

对内蒙古霍林郭勒地区出露的"宝音图群"砂岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,样品112个分析点结果显示,具有主要峰值年龄257 Ma、283 Ma、313 Ma和少数老年龄(1 700 Ma),且257 Ma的年龄表明该地层主体的沉积下限的时代为早三叠世,原定为下元古界的"宝音图群"实为早三叠世地层。该地层物源主要来自于大石寨组火山岩、苏尼特左旗—锡林浩特—西乌旗南岩浆弧和相邻地块的变质基底,并有少量华北板块北缘物源混入,说明在早三叠世初华北板块北缘与北侧地块已经开始碰撞。     

秦岭祁连山昆仑山构造发展史与南北中国板块的拼合

按秦岭祁连山昆仑山发展演化，中国大陆的形成可总结为3阶段板块拼贴“焊合”模型即：中元古代至新元古代早期，原始秦昆洋俯冲—消减，塔里木—华北古陆（北中国板块）与华南洋域新生陆壳（南中国板块）拼贴增生，形成原始中国古陆；震旦纪至志留纪，原始中国古陆裂解，秦祁海洋扩张—俯冲—消减，阿拉善—华北板块（北中国板块）与塔里木、柴达木、华南组成的联合板块（南中国板块）缝合统一，形成古中国板块，泥盆纪至三叠纪早期，古特提斯洋俯冲—消减，藏滇板块（基梅里大陆一部分）与古中国板块碰撞拼贴，滨邻古特提斯洋的中国大陆西南缘（秦祁昆地区）全面皱起，造就中国大陆轮廓；中生代以来，板内超长期继承性汇聚和滨西太平洋边缘构造带、新特提斯—喜马拉雅构造叠加、改造，造就现令中国大陆构造、地势。     

华北克拉通北缘东段“开原岩群”的解体及重新认识

根据近年来的同位素年代学资料,对分布于辽北地区的一套构造变质岩系（"开原岩群"或"清河镇岩群"）进行了重新认识和划分,并将其重新定义为清河构造混杂岩,由中太古代、新太古代、中元古代、新元古代、二叠纪等不同时代、不同构造环境的地质体组成.其中,中太古代、新太古代、中元古代岩石来自华北克拉通,而新元古代、二叠纪岩石则来自兴蒙造山带.将原沈家堡子岩组重新划分为新太古代变质表壳岩和中-新太古代变质深成岩,原板石沟岩组（或芦家堡子岩组）厘定为中元古代石门岩组,原照北山岩组重新划分为新元古代南平岩片和晚二叠世照北山岩组,将原佟家屯岩组和尖山子火山岩合并为晚二叠世佟家屯岩组.最后,提出了清河构造混杂岩带为华北克拉通与兴蒙造山带的界线以及古亚洲洋在华北板块北缘东段的最终闭合时间为中三叠世早期（约245Ma）的认识.     

华北板块北缘呼兰群~(40)Ar-~(39)Ar定年及其构造意义

呼兰群发育于华北板块北缘,主要为一系列长英质火山岩和沉积岩组成的受到低绿片岩相-角闪岩相变质作用和多期变形作用改造的变质岩系,分布于吉林中部红旗岭-呼兰镇一带。大部分地区的呼兰群地层层序被严重破坏,野外观察的"层理"实际上是构造置换作用形成的构造面理,绝大多数的岩性界面为构造接触。呼兰群由一系列相互叠置的构造岩片构成,具有构造混杂岩性质。呼兰群经历了两期韧性变形作用:早期受到NNE-SSW向挤压作用,呼兰群表现为由NNE向SSW逆冲的运动学特征;晚期可能受到NE-SW向伸展作用,主要表现为由SW向NE倾向滑移的运动学特征。本次分别对采自红旗岭地区强变形带的白云石英片岩、石榴白云片岩中的白云母进行40Ar-39Ar测年,分别获得220.23±2.15Ma、221.31±2.6Ma的坪年龄,认为~220Ma年龄应代表华北板块北缘碰撞造山带造山后伸展作用发生的时间。