前寒武纪早期朝鲜半岛地壳的形成与演化

通过对朝鲜半岛前寒武纪结晶基底变质岩的岩石学、年代学和大地构造学分析, 提出太古宙-古元古代是古陆的形成阶段(Ar-Pt₁ ) , 可分为3个阶段: 古陆核的形成阶段(Ar1 -Ar₃ ) 、狼林微陆块的形成阶段(Ar₄ ) 和古陆的形成阶段( Pt₁ ) 。在朝鲜半岛发现的古老地壳岩石位于南浦-甑山和松原地区, 其中最老的岩石位于甑山地区, 年龄为3.4 ～3.6 Ga ( 3 503 ±123 Ma) , 相当于古太古代 (Ar₂ ) ; 松原地区分布着稍年轻的岩石(219～311 Ga) , 相当于中太古代(Ar₃ ) 。古陆核形成于朝鲜半岛北部的南浦-甑山和松原地区, 包括狼林地块和京畿地块的朝鲜半岛太古宙岩石大部分形成于新太古代, 中朝古陆的主体形成于太古宙末。古元古代末(约1 600或1 800 Ma) , 随着摩天岭海闭合, 狼林微陆块与冠帽微陆块通过碰撞聚合而形成一个整体, 称为摩天岭运动(可以对比中国的吕梁运动) 。摩天岭运动结束后, 朝鲜半岛作为中朝古陆的一部分, 整体进入相对稳定的地壳演化阶段。     

朝鲜半岛与华北地质之对比研究:进展与问题

华北与朝鲜半岛山水相连,传统上称为中朝克拉通或中朝地块。但是中朝的地质对比研究并不深入。作者所在的研究组有幸同时与南北朝鲜半岛双方展开了合作研究达十年以上,内容涉及到前寒武纪基底、古生代沉积盆地、造山带演化、以及中生代岩浆活动。本文是对我们最新研究成果的一个简要总结,并提出一些仍未解决的或具争议的相关地质问题,希望以此能推动中朝地质和东北亚地质的研究。研究结果总结如下:(1)朝鲜半岛可划分为三个陆块,从北到南分别为狼林、京畿和岭南陆块,分别被临津江和沃川构造带分割;(2)三个陆块的前寒武纪基底虽有差别,但本文认为它们是相似的,并可与华北克拉通基底对比;(3)狼林地块的平南古生代盆地以及位于京畿陆块和岭南陆块之间的太白山古生代盆地与华北古生代盆地可对比;(4)临津江和沃川构造带的演化还有待深入研究,它们并不具有陆陆碰撞造山带的特征;(5)在京畿陆块西南部发现了含榴辉岩的三叠纪变质杂岩(洪城杂岩),其变质时代和岩石组合都可以和苏鲁造山带对比,不含超高压变质矿物。这表明苏鲁造山带东延到朝鲜半岛,并在半岛的京畿陆块西南缘登陆。但是洪城杂岩出露有限,没有穿越切割半岛的证据,因此可能沿半岛西部断裂局部分布或在半岛西缘尖灭,其空间分布需进一步研究;(6)中生代岩浆岩在朝鲜半岛广泛存在,三叠纪岩浆作用可能与印支期造山作用有关;侏罗纪和白垩纪的岩浆岩分布与华北在时代和空间分布上有所差别,晚白垩世岩浆岩在朝鲜半岛集中出露于庆尚盆地。本文还在最后一部分,提出了朝鲜半岛以及中朝对比研究中有争议的和尚需进一步研究的关键问题。     

辽吉东部古元古代古元古代大陆边缘褶皱带- 宽甸-草河褶皱带的形成和演化

正辽吉东部太古宙地块有两个:南侧为辽南—山东半岛东部与朝鲜半岛北部一起可称为胶辽—朝鲜地块;北侧为华北古陆块,它是华北古陆南缘的一部分,由于中生代郯庐断裂将其推到现在的位置。这两个太古宙大陆块有很大的区别。华北古陆块是早已形成的具有古老陆核(其形成在2.9Ga以前)的,稳定的陆块,其中产有条带状磁铁石英岩(鞍山式铁     

朝鲜北部狼林地块构造归属与地壳形成时代

朝鲜半岛北部的狼林地块一直被认为是中朝克拉通的重要组成部分。传统认为,它向南与我国辽东半岛的辽南太古宙地体相接,与其北部的鞍山-辽北-吉南太古宙地体(龙岗地块)具有基本类似的物质组成。两大太古宙地体之间是著名的以辽河群、集安群和老岭群为代表的辽吉古元古代岩系。辽吉岩系目前最主要的学术争论是,它是原本一体的太古宙地体的裂解产物,还是两个性质不同的太古宙地体拼合的结果。无论采用何种模型,学术界都普遍接受狼林地块主要由太古代岩石组成这一基本假定。为准确厘定狼林地块的地壳性质与形成时代,本文选择大同江、清川江、城川江、长津江、厚州川、厚昌江和秃鲁江中的河沙样品作为研究对象。这些河流均发源于狼林山脉,是狼林地块的核心区域,因而这些河流沉积物能够较好地全面反映狼林地块的物质组成情况。上述河流不同部位8件样品的分析结果显示,狼林地块主要由18~19亿年的古元古代岩石组成,太古宙岩石比例极为有限。但锆石Hf同位素模式年龄集中在28亿年左右,与华北克拉通全岩样品的Nd同位素模式年龄基本一致。结合狼林地块大量麻粒岩相变质表壳岩系和古元古宙花岗岩的发育,本文认为狼林地块是与辽吉岩系基本类似的古元古代地体,它可能是华北克拉通在古元古代期间东南大陆边缘的巨型造山带,我们可将其简称为辽-吉-朝古元古代造山带。因此,先前认为狼林地块主要由太古宙岩石组成的观点需要重新检查和认识。     

苏鲁造山带在朝鲜半岛的延伸:造山带、前寒武纪基底以及古生代沉积盆地的证据与制约

苏鲁超高压带是否延伸到朝鲜半岛以及用何种方式延伸,成为很多地质学家注目的科学问题。新的研究成果包括:(1)在朝鲜半岛前寒武纪京畿陆块中,识别出一个含有榴辉岩的变质杂岩(洪城杂岩),榴辉岩透镜体出露于花岗片麻岩中,榴辉岩的锆石SHRIMP年龄是230Ma和～880Ma,围岩片麻岩的年龄约为810～820Ma;(2)朝鲜半岛的3个陆块(狼林、京畿和岭南陆块)具有与华北克拉通相似的岩石组合与演化历史;(3)南北朝鲜两个主要的古生代沉积盆地与华北具有很好的可比性;(4)临津江带和沃川带都不具有碰撞造山带的变质特征。据此提出了地壳拆离与逆冲模式,即华北与扬子陆壳的碰撞带沿朝鲜半岛西缘、大致呈南北走向分布。扬子陆壳俯冲带的深部(超高压部分)未在朝鲜半岛地表出露,下地壳(高压部分)从俯冲带拆离并逆掩到地表(洪城杂岩),以透镜体(岩片)状插入京畿地块的前寒武纪基底杂岩中,没有形成横穿朝鲜半岛的变质(造山)带。临津江带和沃川带有可能是扬子陆块的上地壳,它们从下地壳拆离、逆掩到地表,现在的展布状态是受到中生代构造的控制。     

云开元古宙陆壳基底年代格架及华南前震旦纪构造演化初论

运用Sm-Nd法、Rb-Sr法和电子探针U－Th-Pb法分别测定了云开地区基底花岗岩的Sm-Nd等时线年龄及其中颗粒锆石、独居石和磷钇矿的CHIME年龄,结合现有资料分析,建立了云开陆壳基底形成、演化的年代学格架。通过地球化学研究认为高州杂岩具岛弧杂岩特征。在前人研究基础上,论述了华南前震旦纪多阶段构造演化特征。提出早前寒武纪时即存在华南古大陆以及在Rodinia超大陆中,华南陆块与塔里木陆块相连,并分别位于劳仑古陆西北缘和澳大利亚古陆东南缘的构想。     

滇西含锡花岗岩与板块活动的关系

一、滇缅陆块及其构造澜沧江以西的滇西及相邻的缅甸东部地区,在印支运动以前是属于古亚洲大陆西侧被古特提斯海隔开的另一古陆的一部份,可能即为古冈瓦纳大陆的东部陆缘地带。这个陆缘地带,随着古特提斯海的消亡而嵌锒于古亚洲大陆并在其西侧与冈瓦纳古陆裂分,形成一独具特征的残余陆壳板块带,我们称它为滇缅陆块。     

辽宁沉积盖层建造组合与构造古地理时空演化关系讨论

以板块构造学说为指导,以大陆动力学理论研究大陆块体离散、会聚、碰撞、造山的大陆动力学过程为主线,划分了陆块构造演化阶段.辽宁省由胶辽陆块、晋冀辽陆块2个Ⅰ级构造古地理单元组成;Ⅱ级构造古地理单元3个,即辽东陆内、燕辽裂谷、燕辽陆内;Ⅲ级构造古地理单元11个;Ⅳ级构造古地理单元14个.利用沉积岩建造组合与构造古地理单元时空结构演化关系,为研究辽宁省大地构造环境演化提供较系统的基础地质资料.     

扬子板块的地壳演化与地层对比

扬子板块是在古元古－新太古宙的古陆核基础上发展演化而成。吕梁运动以前，以川中微型陆块为主体的若干个小型古陆块组成向北西突出的牛轭形陆块带。中元古宙在牛轭形陆块带的东西两侧形成海沟岛弧系，沉积一套弧前及弧后的优地槽和旰地槽建造。１０－１１亿年时的东川运动使沟弧系褶皱回返，固结为陆新元古宙早期产生大陆裂谷，形成五一套裂谷建造，晋宁运动使扬子板块整体固结新元古宙晚发育山前磨拉建造、冰碛层及碳酸盐盖层。全     

柴达木盆地及其南北缘前南华纪构造单元划分及地质演化

根据近几年来的综合研究和区调工作,对柴达木盆地及其南北缘前南华纪物质组成、变质变形等研究的基础上,首次按照不同地质构造演化阶段,将柴达木盆地及其南北缘前南华纪构造单元划分为:湟源中元古代古陆块、全吉新太古代—古元古代古陆块、达肯大坂古元古代古陆块、金水口古元古代古陆块、宁多中元古代古陆块5个一级构造单元以及8个二级构造单元,论述了各构造单元的地质特征,重塑了前南华纪地质阶段柴达木盆地及其南北缘地质过程与古陆块的演化历史。结合研究区内重要地质事件将柴达木盆地及其南北缘前南华纪地质演化厘定为新太古代古陆核形成、古元古代早期古陆块裂解、古元古代晚期—中元古代早期古陆块形成、中元古代早—中期陆内裂解沉降、中元古代晚期—新元古代早期陆块汇聚、新元古代陆块裂解6个地质过程,响应了全球Kenorland、Columbia、Rodinia三个超级大陆旋回事件。     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987116300342

U-Pb analyses were carried out on detrital zircon grains from major river-mouth sediments draining South Korea to infer provenance characteristics and the crustal growth history of the southern Korean Peninsula, using a laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometer(LA-ICP-MS). The Korean Peninsula is located in the East Asian continental margin and mainly comprises three Precambrian massifs and two metamorphic belts in between them. We obtained 515 concordant to slightly discordant zircon ages ranging from ca. 3566 to ca. 48 Ma. Regardless of river-mouth location, predominance of Mesozoic(249e79 Ma) and Paleoproterozoic(2491e1691 Ma) ages with subordinate Archean ages indicates that the zircon ages reflect present exposures of plutonic/metamorphic rocks in the drainage basins of the South Korean rivers and the crustal growth of the southern Korean Peninsula was focused in these two periods. Comparison of detrital zircon-age data between the North and South Korean river sediments reveals that the Paleoproterozoic zircon age distributions of both regions are nearly identical,while the Neoproterozoice Paleozoic ages exist and the Mesozoic ages are dominant in southern Korean Peninsula. This result suggests that Precambrian terrains in Korea record the similar pre-Mesozoic magmatic history and that the influence of Mesozoic magmatism was mainly focused in South Korea.     

Subdivision of the hida metamorphic complex, central Japan, and its bearing on the geology of the Far East in pre-Sea of Japan time

Petrological and structural characteristics of the regional metamorphic rocks in south-west Japan and in the Korean Peninsula make it possible to speculate on the geological correlation between Japan and the Asian continent prior to the opening of the Sea of Japan, a typical marginal sea. The Hida metamorphic complex, situated on the Sea of Japan side of southwest Japan, is subdivided into two distinct geological units, the Hida gneisses and the Unazuki schists. The Hida gneisses are polymetamorphosed Precambrian rocks, while the Unazuki schists occurring on its eastern and southern sides are low- to medium-grade metamorphic rocks originating from Upper Paleozoic deposits. Sedimentary facies and other geological features suggest that the Hida gneisses were the basemen of the Unazuki schists. Consequently, the geotectonic framework of southwest Japan is revised from north to south as follows: Hida gneiss region (Precambrian massif) Unazuki zone (late Permian intermed. metamorphic belt) Circum-Hida tectonic zone (Mid- to Late Paleozoic melange zone) Mino-Tanba terrain (Late Paleozoic to Mesozoic geosynclinal region) and so on.The Unazuki zone is similar to the Okcheon zone in the Korean Peninsula in respect of age, lithology and biofacies of sedimentary rocks as well as the age and type of regional metamorphism. Furthermore, the Hida gneisses and the Gyeonggi polymetamorphosed Precambrian gneisses in the Korean Peninsula are similar in the apparent baric type of metamorphism, radiometric ages and the relationship with the overlying metamorphosed formations. The similarity of the geotectonic frameworks of southwest Japan and the Korean Peninsula suggests that the Unazuki zone and the Okcheon zone once formed a continuous geotectonic unit. Thus we have a new geological coordinate in reconstructing the paleogeography prior to the opening of the Sea of Japan.     

吉林—延吉—朝鲜咸北地区晚古生代沉积特征及其构造演化意义

中国吉林东部与朝鲜半岛北部地区对比研究,无疑对揭示朝鲜半岛的地质属性、中朝板块北缘东延及演化有着重要的贡献。针对中国吉林东部延边地区和朝鲜咸北地区的晚古生代地层进行化石组合、沉积特征、基底性质以及岩浆序列等方面的对比研究认为:朝鲜二叠纪鸡笼山腕足动物群与中国北方二叠纪哲斯腕足动物群有明显差异,与吉林地区范家屯组,尤其是延边地区庙岭组有较强的可对比性;中国吉林—延吉褶皱带和朝鲜咸北地块均以元古宇为基底,没有太古宙岩石出露;在晚古生代期间,中国吉林东部—延边地区和朝鲜咸北地区沉积环境、岩浆活动相似;朝鲜咸北地块和狼林地块的边界断裂——输城川断裂带应与华北地块和吉黑造山带之间缝合线的东端—古洞河断裂相连接,吉黑造山带东部地块和朝鲜咸北地块在晚古生代时期应处于同一个大地构造单元。     

我国前寒武纪非金属矿产的分布及其特征

本文总结了我国前寒武纪非金属矿产的分布和特征,指出菱镁矿、硼矿、磷矿、滑石、石墨等非金属矿产赋存于不同的沉积建造、火山堆积以及不同变质岩系之中,是由古陆块的构造部位所决定的。前寒武纪非金属矿床的成矿作用与大陆地壳演化关系密切,古元古代大陆拼合焊接的造山带和新元古代稳定地块的海相沉积是两个十分重要的非金属矿产成矿构造环境,前者在中国北方（如胶辽裂谷、佳木斯地块）形成菱镁矿、硼矿、滑石矿和石墨矿等矿床,后者在南方（如扬子陆块、苏鲁大别带）主要形成磷矿床。前寒武纪产出大型、超大型非金属矿床数十个,成因类型主要有沉积变质型、岩浆热液型和沉积（弱变质）型,文中着重对硼、石墨、菱镁矿、滑石、磷矿等五个主要矿种的资源分布及矿床地质特征作了叙述。     

朝鲜半岛及华北上元古界-古生界沉积序列与碎屑锆石年代学记录及其构造属性分析

通过地层结构、沉积序列与碎屑锆石年代学记录等三方面的成因分析和区域对比,本文进一步探究了中-朝地块新元古代-古生代的构造属性及演化信息。研究指出,朝鲜半岛平南盆地、太白山盆地以及华北地块内部,其地层结构-沉积相序主要以寒武-奥陶系内陆架碳酸盐岩沉积、志留-泥盆系缺失、中上石炭统-二叠系海陆交互相含煤沉积为特征,并具有可对比的1.85Ga、2.5Ga以及1.15Ga、1.6Ga等碎屑锆石年龄峰值。而在临津江带、沃川带以及华北东南缘,则以泥盆-石炭系泥岩/片岩、中基性火山岩及火山碎屑岩、碳酸盐岩(透镜体)混杂发育为特征,总体显示外陆架沉积环境,且具有可对比的与地层时代接近的最小碎屑锆石年龄,这也是对沉积期较强构造-岩浆活动的反映。综合地层结构、相序、碎屑锆石年龄组成以及聚煤记录,提出朝鲜半岛与华北应属于统一的一级构造单元,即"中-朝板块";但朝鲜半岛西南部及华北东南缘毗邻板块边缘,因此其地层-沉积记录与板内存在差异,简单的一致性模式并不适用。     

Characterization of Quartzites in the Southern Korean Peninsula

In the southern Korean Peninsula twelve quartzite strata occur in the Gyeonggi massif and Okcheon belt. Their geologic ages range from Precambrian to Upper Paleozoic. All quartzites in the Gyeonggi massif are of Precambrian in age and are characterized by high-grade metaquartzites; they are Seosan, Anyang, Yongmunsan and Uiam quartzites from west to east. Quartzite types occurring in the Okcheon belt are diverse from orthoquartzite to medium-grade metaquartzite. Orthoquartzites are all Paleozoic in age and are distributed mainly in the eastern Okcheon belt (Taebaeksan Basin) (Jangsan, Dongjeom and Jeongseon quartzites) with one in the central Okcheon belt (Mungyeong Quartzite). Low-grade metaquartzite is Hwasan quartzite in the western part and medium-grade metaquartzites are Daehyangsan and Geumsusan quatzites in the central part, and Yongamsan quartzite in the southwestern part of the Okcheon belt. Distribution of quartzite types in the southern Korean Peninsula is not related to the geologic age of quartzites. As a case study, quartzite characteristics were applied to a provenance study of quartzite clasts in the northwestern part of the Cretaceous Gyeongsang Basin. Quartzite clasts in the study area are interpreted to have been mostly derived from source quartzites in the Okcheon belt, which is consistent with the results of previous studies.     

中国东部海域地质特征及一些重要大地构造界线在海区延伸的地质地球物理证据

本文通过对中国东部海域地质地球物理资料进行综合分析,特别是近十年来海洋区域地质调查最新采集的地球物理资料,梳理了研究区基础地质特征,探讨了陆区大地构造单元在海区的延伸。研究表明:渤海和北黄海为典型的华北型基底并发育华北型沉积盖层;南黄海为典型的扬子型基底并发育扬子型沉积盖层;东海陆架为华夏型基底,东部很可能发育晚古生代沉积盖层,其上叠置了晚三叠世以来沉积盖层。下扬子地块西侧通过左旋走滑的郯庐断裂带,东侧通过右旋走滑的朝鲜西缘断裂带揳入华北地块中,朝鲜西缘断裂带兼具走滑和俯冲带性质。整个朝鲜半岛无论从变质基底和沉积盖层来看都类似于华北地块。扬子地块在北侧和东侧都发育“鳄鱼嘴”式构造,扬子地块的下地壳向北、向东俯冲于华北地块之下,而上地壳则仰冲于华北地块之上。江绍结合带表现为宽50~70 km的NE向高磁异常条带,进入杭州湾后走向转为近EW向,经舟山群岛、大衢山岛及附近岛屿,过东海陆架虎皮礁凸起向东进入日本九州岛。虎皮礁凸起的岩石很可能类似于大衢山岛,为一套俯冲增生杂岩。     

Sr, Nd and Pb Isotopic Systematics of the Cenozoic Basalts of the Korean Peninsula and Their Implications for the Permo-Triassic Continental Collision Boundary

Sr, Nd and Pb isotopic compositions of the Cenozoic basalts were analyzed from Baengnyeongdo Island, Jeongok, Ganseong, and Jejudo Island of Korea. They reveal relatively enriched Sr and Nd isotopic compositions (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.703300.70555, ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd = 0.512980.51256) compared with MORB.²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb values of all the analyzed Korean basalts lie above the Northern Hemisphere Reference Line (NHRL) defined by Hart (1984). Pb isotopic compositions of basalts from Jejudo Islands (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 18.6119.12, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.5415.69, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 38.9839.72) are significantly more radiogenic than the rest (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 17.7218.03, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.4415.58, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 37.7738.64). The Cenozoic Korean basalts thus can be divided into two groups based on their Sr, Nd and Pb isotopic compositions. The north group reveals mixing between DMM and EM1 while the south group displays DMM-EM2 mixing. Such a distribution is the same as Chinese Cenozoic basalts and it can be interpreted that the subcontinental lithospheric mantle under Korea represents simple lateral continuation of the South and North China Blocks. We suggest that Korean continental collision zone cross the Korean Peninsula through the region between the north and south basalt groups of Korea.