华北陆台基底构造格局研究现状一瞥

专家们对华北陆台早前寒武纪基底构造格局形成与演化的认识既有共同点又有分歧。共同点是太古宙为形成刚性小陆块的时期 ,其成因可能与地幔柱的垂直增生有关 ,如TTG质岩类的大量增生与侵位。小陆块的构造拼合形成华北克拉通的主体。分歧焦点是陆块拼合的时代 :第一种认为小陆块的拼合发生在新太古代 ,即华北陆台在新太古代就已克拉通化 ,到古元古代时在伸展构造体制作用下 ,形成了一系列的裂谷或拗拉谷。第二种认为拼合发生在古元古代 ,即华北陆台是吕梁运动才克拉通化的。形成裂谷或拗拉谷的时期在中元古代     

华北克拉通对前寒武纪超大陆旋回的基本制约

全球大陆克拉通在前寒武纪至少记录了3次超大陆聚合－裂解的构造旋回。不同大陆前寒武纪地质的研究证明，板块的构造模式可以前推至新太古代。超大陆的聚合表现为大规模造山带的穿时性发育，而裂解则表现为大陆裂谷系、非造山花岗岩及巨型基性岩浆岩省的同期快速发育。广泛的区域地质研究揭示华北克拉通前寒武纪地质构造演化具有明显的阶段性差异特征，克拉通主体形成于新太古代陆壳增生与碰撞造山过程。华北克拉通在太古宙末期首次经历强烈的裂解作用，在古元古代晚期涉及强烈的陆缘再造作用。在古元古代末期发生第二次大规模的裂解活动，随后以中元古代末期的造山带拼合为Rodinia超大陆的组成部分。详细的区域构造对比证明，华北克拉通长期以来与波罗的地质、东南极克拉通、印度南部克拉通、巴西克拉通等具有构造亲缘关系。     

华北中部构造带不同前寒武纪地块主要特征对比研究

古元古代是华北克拉通构造演化的关键时期,主要体现在由新太古代大陆地壳垂向增生到古元古代侧向增生的转换。华北中部构造带的构造性质是近年来华北克拉通构造演化研究争论的焦点之一,构造带中段出露恒山、五台和阜平等多个前寒武纪变质杂岩,其中发育多条大型韧性剪切带,这些剪切带的主期活动时代均为1. 85～1. 80Ga。本文以这些剪切带为构造边界将变质杂岩划分为恒山地块、繁峙地块、五台地块和阜平地块,并在早期研究中解析了繁峙地块构造挤入事件和阜平地块西部的伸展构造事件,表明这些前寒武纪地块的构造位置在古元古代末前后可能有所不同。结合前人资料,本文对这些地块的岩石组成、形成时代、变质作用以及典型构造样式等特征进行详细对比研究。结果表明,恒山地块、阜平地块和五台地块共同组成华北克拉通早前寒武纪"高级区-绿岩带"的典型壳层结构,而繁峙地块与其他地块具有明显差异,具有外来地块特征。     

华北克拉通早前寒武纪条带状铁建造形成时代——SHRIMP锆石U Pb定年

华北克拉通是我国早前寒武纪条带状铁建造(BIF)最重要的分布区。近年来大量锆石定年研究表明,华北克拉通BIF形成于始太古代到古元古代早期,但主要为新太古代晚期(2.50～2.55Ga)。最重要的BIF分布于华北克拉通东部的鞍本、冀东和鲁西地区,沉积环境相对稳定是大规模BIF形成的重要条件。华北克拉通新太古代晚期BIF形成的构造环境还不十分清楚,但可能为岛弧构造环境。BIF明显的时代专属性是地质和大气演化的结果。     

华北克拉通中部带中段古元古代构造格架与主要变形事件研究

古元古代是华北克拉通构造演化的关键时期,中部带的性质是近年来华北克拉通构造演化研究争论的焦点之一。文中根据古元古代韧性剪切带重新划分了中部带北段构造格架,即由近EW向朱家坊韧性剪切带、NEE向王家会韧性剪切带和NE向龙泉关韧性剪切带分割恒山、繁峙、五台和阜平地块。这些地块基底具有不同的前寒武纪变质杂岩组成、构造变形特征和构造演化历史,一般都具多期变质变形叠加的特征。研究表明华北克拉通中部构造带北段在古元古代末发生3次重要的构造变形事件：繁峙地块由SW向NE方向的构造挤入,挤入过程中导致五台地块变形并向南东方向逆冲(D1);以阜平地块为核部的大规模伸展抬升,阜平变质杂岩抬升至近地表,阜平地块与五台地块之间形成一系列低角度伸展型韧性剪切带(D2);最后一次构造事件是NE向拉伸导致的大量NW向基性岩墙群侵位(D3)。     

敦煌复合造山带前寒武纪地质体的组成和演化

敦煌复合造山带位于塔里木克拉通东端,是连接塔里木克拉通和华北克拉通的重要纽带。近年来,敦煌基础地质研究取得了重大进展。本文简要回顾了敦煌基础地质研究历史和现状,系统归纳了区内前寒武纪地质单元时空分布特征及前寒武纪构造-热事件序列,初步讨论了前寒武纪大陆地壳形成和演化规律、前寒武纪结晶基底亲缘性及构造演化过程,提出:(1)敦煌造山带前寒武纪结晶基底形成于ca.3.1~1.6Ga,构造-热事件主要划分为新太古代(ca.2.7~2.6Ga和2.6~2.5Ga)、古元古代晚期(ca.2.0~1.8Ga)和中元古代早期(1.8~1.6Ga)三个阶段;(2)新太古代早期(ca.2.7~2.6Ga)和新太古代晚期(2.6~2.5Ga)是敦煌造山带大陆地壳形成的主要阶段;古元古代晚期(ca.2.0~1.8Ga)和中元古代早期(1.8~1.6Ga)主要是古老大陆地壳物质再循环阶段,也有少量新生陆壳物质的形成;(3)敦煌造山带前寒武纪结晶基底最初拼合事件可能发生在新太古代末期(~2.5Ga),之后经历了古元古代晚期(ca.2.0~1.8Ga)汇聚、碰撞造山过程,直到中元古代早期(1.8~1.6Ga),造山活动结束,前寒武纪结晶基底最终固结,进入稳定发展阶段;(4)前寒武纪结晶基底最终稳定固结之后,即～1.6Ga之后,敦煌前寒武纪结晶基底可能进入长达12亿年的静寂期,一直处于稳定状态,目前没有发现相关的岩浆-变质-沉积记录(类似于地盾状态),直至古生代志留纪开始活化(～440Ma),卷入古亚洲洋南缘俯冲、碰撞造山过程并被强烈改造。     

华北陆台基底构造格局研究现状一瞥

专家们对华北陆台早前寒武纪基底构造格局形成与演化的认识既有共同点又有分歧。共同 太古宙为形成刚性小陆块的时期,其成因可能与地幔柱的垂直有关,如ＴＴＧ质岩类的大量增生与侵位。小陆块的构造拼合形成华北克拉通的主体。分歧焦点是陆块拼合的时代：第一种认为小陆块的拼合发生在新太古代,即华北陆台在新太古代就已克拉通化,到古元古代时在伸展构造体制作用下,形成了一系列的裂谷或拗拉谷。第二种认为拼合发生在古元古代,     

华北克拉通南缘小秦岭地区新太古代晚期-古元古代晚期岩浆构造热事件:锆石U-Pb-Hf同位素和地球化学证据

为了探讨华北克拉通南缘早前寒武纪形成演化,对华北克拉通南缘小秦岭地区早前寒武纪变质基底花岗质片麻岩开展了SHRIMP U-Pb锆石定年、Hf同位素组成及地球化学组成研究,获得了2个TTG片麻岩样品~2.50 Ga的岩浆锆石年龄和时代相近的变质锆石年龄,岩浆锆石ε_Hf（t）值为0.71~4.37;1个花岗质片麻岩样品的岩浆锆石年龄为~2.30 Ga,ε_Hf（t）值为－1.21~0.11.它们也记录了古元古代晚期变质锆石年龄或显示古元古代晚期构造热事件影响的存在.岩石以轻重稀土强烈分异为特征,大离子亲石元素相对富集,Nb、P、Ti相对亏损.在小秦岭地区首次发现新太古代晚期TTG岩石,并识别出新太古代晚期构造热事件.现有资料支持华北克拉通南缘与华北克拉通其他地区具有类似的早前寒武纪形成演化历史的认识.但是,华北克拉通南缘以2.3 Ga左右岩浆作用十分发育而显示出独特性.      

山西南部中条山古元古代花岗质片麻岩 白云母40Ar/39Ar测年及其地质意义

中条山前寒武纪岩石是洞悉华北克拉通前寒武纪基底构造演化的重要窗口之一,该区的前寒武纪岩系主要由涑水杂岩、绛县群、中条群、担山石群,以及西阳河群和汝阳群组成.本文以中条山地区涑水杂岩中古元古代花岗质片麻岩为研究对象,挑选其中的变形变质白云母进行激光40Ar/39Ar和常规40Ar/39Ar测年分析.激光40Ar/39Ar法获得的白云母等时年龄1830Ma±20Ma为白云母氩封闭温度年龄的最小估计,常规40Ar/39Ar法给出的白云母坪年龄1852Ma±11Ma为白云母氩封闭温度年龄的最佳估计.白云母1852Ma± 11Ma与先前获得的独居石电子探针U-Th-Pb主峰值年龄相近,并且与华北克拉通中部带的变质年龄一致,表明中条山地区涑水杂岩中古元古代花岗质片麻岩记录了古元古代晚期的一次变质作用事件.这一事件与华北克拉通中部怀安-吕梁-恒山-五台-赞皇等地的变质变形作用同时发生,揭示华北克拉通东、西部陆块沿中部带的碰撞拼合应发生在古元古代晚期,而非新太古代.     

论五台山区庄旺——神堂堡一带吕梁晚期韧脆性逆冲推覆构造带特征

五台山区古吕梁期构造变形,是继五台运动之后较强烈的一次构造变形,它是华北早前寒武纪结晶基底的最后一次构造热事件。早期在伸展机制作用下产生了伸展型韧性剪切带,在太古宙克拉通上形成陆内裂谷,接受滹沱群沉积;晚期在收缩机制下形成一系列的北东向褶皱及冲断构造,叠加在五台山花岗绿岩带之上,记录了吕梁造山运动过程中一次重要的冲断构造事件。     

胶北地体中的深层次拆离构造:扬子板片折返的板上响应

通过对胶北地体基底中的韧性变形构造的研究,厘定了位于太古宙胶东群和古元古界粉子山群之间及粉子山群与晚元古界蓬莱群之间的2条深层次韧性拆离断层。显微构造和石英组构研究表明它们的剪切指向自SE向NW,并经历了高温(>650℃)到低温(350℃)的组构演化过程。对剪切带中的长英质糜棱岩进行SHRIMP U-Pb测年,获得153±2Ma和128.5±1.5Ma两组重结晶变形年龄,代表韧性拆离断裂形成及活化的时限。结合地体中岩浆作用、莱阳白垩纪盆地沉积以及制约盆地的韧性拆离断裂(148Ma)等相关伸展构造特征,认为胶北深层次拆离构造是扬子深俯冲板块折返后期的板上伸展的响应。     

吉林省金城洞绿岩带构造变形序列

金城洞绿岩带自晚太古代以来经历了多期变形：Ｄ＿１变形幕，形成片理、片麻理及无根褶曲，是深部构造层次的产物；Ｄ＿２变形幕，形成轴面片理及一系列轴向ＮＷ或ＮＷＷ向的紧闭同斜或平卧褶皱，并伴有英云闪长岩—奥长花岗岩侵入，是中深部构造层次的产物；Ｄ＿３变形幕，形成大型开阔褶皱，晚期形成韧性剪切带，是中浅部构造层次的产物。这三幕变形奠定了本区的基本构造格架。Ｄ＿４变形幕在中浅构造部位形成ＮＥ向开活褶皱。古生代以来，本区主要发生脆性变形。     

吉林省大荒沟—板石沟早前寒武纪基底的岩石单元划分及其地质演化

根据１５万区域地质调查，将区内的早前寒武纪基底划分为变质上壳岩、中粗粒黑云长英片麻岩、变黑云母钾长花岗岩和变质基性岩四个岩石单元。通过对上述岩石单元岩石类型、地球化学特征、变质变形作用及同位素年代学研究，对其形成时序进行了讨论，由此确定了本区早前寒武纪基底的地质演化轮廓，即在中晚太古时期，本区经历了由玄武安山岩和英安岩双峰式火山建造为主体的上壳岩系的形成阶段，并于２．６Ｇａ遭受角闪岩相变质；随即伴有大规模的ＴＴＧ深成岩浆活动，晚太古末经历绿帘角闪岩相的区域变质作用；至早元古初期，深熔成因的钾质花岗岩侵位，区内已存的早期变质岩石受到该期钾质岩浆的交代改造，并在其成岩之后遭受绿片岩相的区域变质。     

华北中北部高级变质岩区的构造区划及其晚太古代构造演化

通过区域构造编图及重点地段的详细研究，在华北克拉通中北部识别出一条ＮＮＥ向的构造带——龙泉关－桑干带，它以大规模的韧性剪切带网络、重熔钾质花岗岩带、数量众多的高压麻粒岩构造透镜体或岩片为特征。剪切带以低角度逆冲为主，矿物拉伸线理指示运动方向为ＮＷ－ＳＥ向。这些剪切带造成东西两侧基底杂岩与表壳岩系包括孔兹岩系的广泛构造叠置，以及高压麻粒岩的近等温减压上隆。从更大的范围看，龙泉关－桑干带处于鄂尔多斯克拉通和阜平－赞皇克拉通之间，并且被五台－吕梁裂谷型绿岩带截切或不整合覆盖。该带应形成于晚太古代，记录了上述两个克拉通斜向拼合的构造过程     

羌塘中部龙木错—双湖缝合带中硬玉石榴石二云母片岩的成因及意义

羌塘中部的高压变质带位于龙木错—双湖—澜沧江板块缝合带之上,由榴辉岩、蓝片岩和石榴石白云母片岩组成。其形成过程对探讨板块缝合带的构造演化具有重要意义。2008年笔者在果干加年山地区的展金岩群湖南山岩组中发现了硬玉石榴石二云母片岩这种新的高压变质岩石类型,文中以其为研究对象,做了较为详细的岩石学、矿物学以及变质作用的研究,认为硬玉石榴石二云母片岩至少经历了二期的变质作用:第一期早期绿片岩相,形成了片理S1,其pT条件为T=425～434℃,p=300～500MPa;第二期主期蓝片岩相高压变质作用,形成岩石主期片理S2,其pT条件为T=472～481℃,p=1200～1700MPa。硬玉石榴石二云母片岩是榴辉岩折返过程中构造事件的产物,这期折返事件形成了218～220Ma的一期蓝片岩相变形-变质作用。     

华北克拉通中北部古元古代碰撞造山时限:来自强过铝花岗岩和韧性剪切时代的制约

运用将古元古代强过铝花岗岩和区域韧性剪切作用时代相结合的方法,探讨华北克拉通中北部古元古代碰撞时限,通过定向显微构造观察和角闪石矿物化学研究表明.区域拉伸线理形成于中压麻粒岩相条件;韧性剪切作用方向与拉伸线理走向一致,大量显微观察表明韧性剪切发生在中压麻粒岩相退变过程;根据已有的强过铝花岗岩岩石化学和时代以及区域韧性剪切时代等资料,结合麻粒岩变质PT轨迹和同位素年代学数据,提出高压麻粒岩的峰期时限应在1 950 Ma～1 900 Ma,而1 900 Ma～1 800 Ma为碰撞后抬升过程中的中压麻粒岩相和角闪岩相退变作用.     

中国东部新太古代末期构造演化——来自古老陆核构造恢复的启示

太古宙陆核的完整性对前寒武纪构造演化研究具有重要意义。华北克拉通东部陆块内太古宙陆核构造上受郯庐断裂影响较大,包括前期断裂带南侧NNE向左行走滑和后期断裂带北侧NE向左行走滑。本文还原了郯庐断裂发育之前华北克拉通东部陆块太古宙陆壳的原始格局。构造恢复后古老地体及地体内岩石片麻理均呈NNW走向。通过对弓长岭地区BIF铁矿进行深入的构造解析工作,发现含矿太古宙表壳岩发育大量暗示水平运动的逆冲推覆构造。结合其年代学特征,本文进一步揭示新太古代末期一定规模的侧向挤压构造(水平运动)可能已经在华北克拉通内出现。     

华北克拉通古老大陆地壳组成及演化

对鞍本、冀东、鲁西、阴山等早前寒武纪典型地区和深部物质进行了深入研究,总结了华北克拉通早期地壳形成演化历史。揭示出鄂尔多斯地块本身强烈卷入了古元古代晚期构造热事件。首次在华北克拉通划分出3个>2.6 Ga古陆块。     

辽宁“红透山式”铜矿构造变形特点及其控矿作用属性

辽宁抚顺“红透山式”铜矿产在浑北太古宙绿岩带内,宏观上受控于太古宙红透山岩组绿岩建造.红透山铜矿所处的浑北太古宙绿岩区,活动历史漫长,演化过程复杂,经受太古宙3幕韧性变形过程,形成多样式变形形迹组合.鞍山期韧性变形阶段的多期褶皱及其相伴形成的韧性断层对红透山式铜矿具有控、容矿作用.红透山式铜矿受构造的叠加、改造和控制特征明显,其构造控矿属性可以作为重要的找矿标志.