太古宙和元古宙的构造演化

至少从3.3Ga起,大陆运动的速度就相当于其现今的最小平均速度,这一点毫无疑问地表明,前寒武纪的构造样式本质上相当干显生宙的板块构造,并受大陆板块边缘及内部的变形作用控制。然而,这些运动的详细机制仍然是一个值得争论的关键问题。对于早太古宙,印从4.2Ga前到大约3.9Ga期间,因为岩石圈既薄又软,不可能出现板块构造;但高温热流可能有利于全球热点活动,并伴有岩浆垂向增生的冰岛型大陆增长。大致在3.9～2.5Ga期间,形成了花岗岩-片麻岩-绿岩地体,伴生有大量英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩岩浆,其构造环境尚不清楚,但板块边缘和板内情形是可知的。绿岩和紧邻的、具潜水表壳岩组合夹层的高级变质正片麻岩,它们的变形型式表现出强烈的水平缩短作用和地壳堆叠作用。这可能起因于早在3.9Ga的碰撞作用和(或)旋转运动,并引起了重要的壳内熔融作用。至太古宙末,局部可能更早,地壳厚达35～50km或更多,大约在2.8～2.5Ga期间,非常高的全球地壳增生速度可能起因于与消减作用相关的侧向增生作用和板下强烈的岩浆垫托作用,最终导致形成大面积稳定的克拉通。大致在2.5～2.2Ga的早元古宙期间,全球明显缺乏大的构造和岩浆活动,这是由于精确年龄数据的缺乏而人为造成的;只是在局部地区,形成了陆内岩浆岩和岛弧型岩浆岩。约在2.1～1.8Ga发生的大面积全球性的地壳形成事件为最早的现代模式的板块构造提供了证据,许多岩浆岩,例如在加拿大Trans—Hudson造山带和芬兰西南部的Svecofennian,都具有岛弧型的地球化学特征,而且最近又发现了逆冲的蛇绿岩和蓝片岩组合。此外,元古宙还以长线型活动带为特征,但其起源和演化还处在探讨中。它们大都具有与显生宙碰撞带相当的构造特征,但澳大利亚和南非部分地区的一些元古宙活动带明显发生地壳的伸展作用,而不伴有岩石圈的分离,剥离作用和地壳俯冲作用导致了后继的收缩作用,从而引起造山带的变形作用。至元古宙末期,通过对岛弧增生作用、蛇绿岩消减作用、前陆逆冲作用、褶皱带和外来地体的认识,现代模式的板块构造证据越来越充足,这一构造环境在文献上最好的例子之一便是Arabian—Nubian地盾。虽然对现代板块构造组合是否能照搬到整个前寒武纪的构造样式中尚存疑虑,但有一点是明确的,即早太古宙以来,全球地壳演化是受许多板块的运动控制的,它们经反复聚集而形成超大陆,然后再次分离。不过,在弄清如何解释现代大型地壳变形和起因之前,我们将不了解前寒武纪地壳构造的详细机制。     

辽东半岛早元古宙地壳的演化

辽东半岛早元古代岩层可以划分为三个演化阶段。早期阶段,在硅铝壳内的滑动面上裂开而造成宽度远较现存早元古代岩层分布为宽的裂谷式地槽,最突出的特点是构成了优冒地槽同时异相并存的局面。中期阶段层状的堆积物是由大石桥岩组与盖县岩组所构成,前者为厚约4km的厚层状碳酸盐岩,后者为厚度大于5km的泥砂质岩石。晚期阶段、局限于南部局部地区,由石英砂岩、石英岩、长石石英砂岩组成,厚度大于10km。由同位素年龄资料所知,早元古宙地槽下限为2300—2500Ma,上限可能为1700Ma,2000Ma前后发生过一次中等程度地质     

太古宙和元古宙时期的地壳演化—从地壳地震学获得的证据

通过分析整个世界太古宇和元古宇地区的地震波速模型，发现太古宇地区的厚度为３５ｋｍ左右（碰撞带边缘除外），而元古宇地壳的厚度则显然要大得多，大致为４５ｋｍ，并且在其基底有一较厚的高速层（＞７ｋｍ／ｓ）．我们认为有两种模式可以解释这些差异。第一种模型把这种差异归因于上地幔成分的改变。太古宇地幔中的温度较高，因而导致了科马提熔岩的喷发，结果使得岩石圈过分贫化而不能产生大量的玄武质熔体。元古宇地是在富地幔     

地壳的构造演化：由早太古宙至晚显生宙

新资料的大量累积使得有可能对地壳的演化及地史时期决定其构造的作用有一个更清楚的认识。地壳的演化受下列因素制约:由于天然放射性元素源的减少而引起热流的逐渐降低、深部重力分异速度的降低、随地球-月球距离的增加而引起的地球潮汐规模     

鞍山地区太古宙地壳的构造演化序列

鞍山地区的太古宙变质岩,主要由花岗质岩石（约占９０％）和表壳岩（含铁岩系）组成。其中花岗岩包括铁架山花岗岩和弓长岭花岗岩,表壳岩由磁铁石英岩和绢云绿泥石石英片岩组成。表壳岩沉积年龄大于３０００Ｍａ,铁架山花岗岩侵位于２９００Ｍａ,稍后即发生第一幕韧性变形,在铁架山花岗岩中发育了ＮＥ走向片麻理,在表壳岩中形成同斜褶皱及轴面片理Ｓ＿１。２６００Ｍａ左右弓长岭花岗岩侵位,稍后又发生第二幕韧性变形,产生了ＮＮＷ逆向剪切带和ＮＥＥ走滑剪切带,这时含铁岩系中形成平行韧性剪切带的片理Ｓ＿２。２０００Ｍａ发生第三幕韧性变形,其中ＮＥＥ和ＮＮＷ向剪切性质与第二幕恰好相反。以上三幕韧性剪切序次,相对应的形成了片麻岩、糜棱岩和构造片岩。     

孔兹岩系事件与太古宙地壳构造演化

孔兹岩系是太古宙高级变质岩区中较为常见的变质沉积岩石地层单位 ,它以富铝(含墨 )的矽线榴云片麻岩为特征 ,伴有石英岩、钙硅酸盐岩及富镁大理岩等组合而成的一套岩石地层。内蒙古大青山地区近年来研究工作的重要进展之一 ,是对发育在该区的孔兹岩系进行了系统构造地层学研究 ,提出了由下至上三个岩层单位组成的地层序列 :即榴云片麻岩岩组、含黑榴云片麻岩岩组及大理岩岩组或透辉片麻岩岩组 ,下与兴和岩群的麻粒岩系 ,上与浅变质的古元古代美岱召岩群呈不整合接触。根据侵入孔兹岩系中的单斜辉石斜长角闪岩的Sm Nd同位素年龄 2 80 0Ma(杨振升等 ,另文发表 ) ,确定孔兹岩系时代应属中太古代 ,按区域太古宙地层构造格架 ,在大青山—乌拉山及色尔腾山地区孔兹岩系应位于新太古代色尔腾山群之下。大青山地区所建立的孔兹岩地层层序及其在太古宙地层系统中的位置 ,无疑对相邻地区高级变质区的岩石地层研究有重要借鉴意义。联系到全球太古宙高级变质区中相当于孔兹岩系的组成分布的广泛性与其惊人的相似性 ,作者建议使用孔兹岩系事件一词来表达 350 0～ 2 80 0Ma时期地壳上曾经存在超洲际规模的克拉通大陆 ,这规模巨大的克拉通的富铝 (含黑 )碎屑岩—石英岩—碳酸盐岩 (钙硅酸盐 )的沉积事件 ,即孔兹岩系事     

辽东半岛太古宙地壳演化

辽东半岛较大面积出露太古宙变质深成岩和变质表壳岩,富含铁、铜、金等矿产资源。历经3.8 Ga始太古代最古老的奥长花岗岩就位,3.3~3.77 Ga古太古代多期变质深成杂岩就位和3 376~3 357 Ma表壳岩基性火山岩-陆源碎屑岩建造沉积,其后为中太古代2 962~3 142 Ma两期花岗杂岩侵位和3.0 Ga表壳岩陆源碎屑岩建造沉积,构成了太古宙早期古陆核,此时构造造演化特点主要以垂直增生为主,并出现原始古洋盆;进入新太古代,原始陆壳裂解为3个古陆块。即:建平—龙岗微古陆块、绥中—鞍山—本溪微古陆块、城子坦微古陆块。3个古陆块于新太古代末—古元古代早期(2 500~2 400 Ma)碰撞拼合,形成早期太古宙克拉通基底。     

鞍山地区太古宙地壳地构造演化序列

鞍山地区的太古宙变质岩，主要由花岗质岩石（约占９０％）和表壳岩（含铁岩系）组成。其中花岗岩包括铁加山花岗岩和弓长岭花岗岩，表壳岩由磁铁石英岩和绢云绿泥石石英片岩组成。表壳岩沉积年龄大于３０００Ｍａ，铁架山花岗岩侵位于２９００Ｍａ，稍后却发生第一幕韧性变形，在铁架山花岗岩中发育了ＮＥ走向片麻理，在表壳岩中形成同斜被迫褶皱及轴面片理Ｓ１。２６００Ｍａ左右弓长岭花岗岩侵位，稍后又发生第二幕韧性变形，产生     

孔兹岩系事件与太古宙地壳构造演化

孔兹岩系是太古宙高级变质岩区中较为常见的变质沉积岩石的地层单位,它以富铝（含墨）的矽线榴云片麻岩为特征,伴有石英岩、钙硅酸盐岩及富镁大理岩等组合而成的一套岩石地层。内蒙古大青山地近近年来研究工作的重要进展之一,是对发育在该区的孔兹岩系进行了系统构造地层学研究,提出了由下至上三个岩层单位组成的地层序列;即榴云片麻岩岩组、含黑榴云片麻岩岩组及大理岩岩组或透辉片麻岩岩组,下与兴和岩群的麻粒岩系,上与浅变质的古元古代美岱召岩群呈不整合接触。根据侵入孔兹岩系中的单斜辉石斜长角闪岩的Sm-Nd同位素年龄2800Ma（杨振升等,另文发表）,确定孔兹岩系时代应属中太古代,按区域太古宙地层构造格架,在大青山－乌拉山及色尔腾山地区孔兹岩系应位于新太古代色尔腾山群之下。大青山地区所建立的孔兹岩地层层序及其在太古宙地层系统中的位置,无疑对相邻地区高级变质区的岩石地层研究有重要借鉴意义。联系到全球太古宙高级变质区中相当于孔兹岩系的组成分布的广泛性与其惊人的相似性,作者建议使用孔兹岩系事件一词来表达3500－2800Ma时期地壳上曾经存在超洲际规模的克拉通大陆,这规模巨大的克拉通的富铝（含黑）碎屑岩－石英岩－碳酸盐岩（钙硅酸盐）的沉积事件,即孔兹岩系事件。     

《元古宙地壳演化》

《元古宙地壳演化》一书由K．C．康迪主编，是1992年由Elsevier出版社出版的新书。《元古宙地壳演化》（Protero。oiCCrustalEvolution）是国际地质对比计划第217项的最终研究成果。该计划项目主要研究了下列几方面问题：（1）元古宙和太古宙上壳岩组合的对比，充分认识太古宙和后太古宙构造体制的差异性；（2）充分认识太古宙和后太宙沉积物之间的地球化学差异，评价控制沉积成分的各种因素；（3）用错石U／Ph和全岩StwNd研究，2．4-2．0Ga大陆地壳“生长间断（generationPP”的真实情况；（4）利用单颗粒错石测年新技术，深入认识元…     

《太古宙地壳的演化》

1994年，由出版《前寒武纪研究》杂志（“PrecambrianResearch”）的著名出版社Blsevier推出了一部前寒武纪研究的新书：欣古亩地壳的演化》（“ArcheanCru－stalEvolution”）。该书不是一部个人的专著，而是由多位从事太古宙研究的学者分别执笔涉及太古宙各方面重大地质问题的文集，书的主编是著名地质学家K．C．Condie。全书计十二章，五百余页，篇幅较大。所涉及的内容有：科马提岩问题、太古宙绿岩带特征及构造环境、绿岩带随时间的演化、与绿岩带有关的沉积岩、太古宙克拉通、TTG成因、太古宙的花岗质深成岩、外长岩、高级区与低…     

华北地台的元古宙构造演化

华北地台在前寒武纪经历过三个大构造阶段,即太古初始克拉通、早元古代原地台和中—晚元古代地台的形成阶段,每个阶段都有各具特点的构造演化史。发生在太古宙末期的阜平运动,是一次强烈的构造-热事件,造成太古岩层的变质、变形等和形成初始的克拉通基底,早元古时出现了裂陷形成了克拉通内或边缘的内硅铝盆地或海槽。早元古末期的吕梁-中条运动是另一次重要的构造-热事件,此后,原地台最终固化,华北地台的主要构造格架基本成型。中—晚元古时期在华北地台的不同部位发育了三个主要构造盆地。     

吉林南部变质岩太古宙—元古宙分界时限的确定及过渡性构造演化

吉林南部古老岩石测年数据偏新和太古宙与元古宙之间分界时限的混乱,本文运用Ｓｍ－Ｎｄ等时线法和锆石Ｕ－Ｐｂ法将吉林南部变质岩系划分为４个年龄段：前阜平旋回（〉２６００Ｍａ）;阜平旋回第一幕（２６００￣２５００Ｍａ）;阜平旋回第二幕（２５００￣２４００Ｍａ）;阜平旋回第三幕（２４００￣２３５０Ｍａ）。阜平旋回第三幕归入太古宙并作为太古宙－元古宙之间分界时限,吉林南部古陆构造环境由活动趋向于稳定,新、老     

华北克拉通南部太古宙大陆地壳的生长和演化

太古宙约占地球已有演化历史的三分之一强,这一时期涉及到大陆地壳起源、陆壳的巨量生长和稳定以及板块构造作用的启动、建立等诸多最根本的全球性重大地质事件。太古宙岩石在华北克拉通南部的涑水、登封、太华、霍邱和五河等杂岩中广泛出露,这为解析上述重大科学问题提供难得的素材。近十年来,在华北克拉通南部古生代-中生代火山岩或早前寒武纪变沉积岩中陆续发现冥古宙-古太古代的捕获/碎屑锆石,暗示南部地块依然尚存地球形成最初期的陆壳物质。根据华北克拉通南部太古宙岩石年龄统计结果显示有2850~2700Ma和2580~2480Ma两个突出年龄区间,对应的峰值年龄分别为~2.76Ga和~2.52Ga。其中~2.76Ga的岩石主要出露于南部的鲁山、霍邱、五河和中条山地区。此外,在华北克拉通诸多地区,诸如怀安、阜平、五台、中条等地区的花岗质片麻岩和变质沉积岩中也均发现年龄为~2.76Ga的碎屑锆石或者继承锆石,暗示华北克拉通2.85~2.70Ga岩石的分布似乎比现今出露范围更为广泛。与整个华北克拉通类似,2.58~2.48Ga岩石亦在克拉通南部广泛分布,尤其是嵩箕地区的登封杂岩几乎全部是由新太古代晚期的岩石组成。~2.52Ga是华北克拉通南部,乃至整个克拉通太古宙地壳演化最突出、最重要的岩浆-构造事件,明显有别于全球其它诸多典型克拉通。已有的同位素资料研究表明华北克拉通南部,乃至整个克拉通在太古宙经历了两期明显的地壳生长事件：一期发生在2.85~2.70Ga左右,以形成于此时期的涑水杂岩中花岗质岩石和鲁山太华片麻岩系中深成侵入岩和斜长角闪岩为代表;另一期发生在2.58~2.48Ga,以登封杂岩、涑水杂岩以及小秦岭地区太华杂岩中~2.52Ga各类花岗质岩石和变基性岩为代表。华北克拉通正是经过这两期陆壳巨量生长事件之后完成初始的克拉通化。我们在登封杂岩中识别出形成于俯冲汇聚环境的TTG质片麻岩、类似于赞岐岩的变闪长岩和具有N-MORB地球化学特征的变基性火山岩,提出其构成"新太古代构造混杂岩",标志着新太古代末期具有现代体制的板块构造在华北克拉通南部已经开始启动。最近,在登封杂岩中识别出的新太古代双变质带也支持上述观点。     

华北克拉通太古宙地壳演化和最古老的岩石

简要总结了华北克拉通太古宙地壳演化的规律、认识及存在的问题,特别是近年来在最古老的岩石和锆石年代学研究方面取得的进展。华北克拉通构造热事件主要发生在约2.5Ga,导致大规模陆壳的形成。仅在鲁西、胶东等少数地区有较大规模的约2.7Ga的地质体存在。古元古代晚期的陆陆碰撞使华北克拉通最终形成统一的整体。最近对鞍山地区的研究发现大量3.6～3.8Ga的岩石和锆石。在冀东、信阳、焦作及其他地区也有始太古代—古太古代的岩石和锆石存在。华北克拉通可能存在几个不同的古太古代—始太古代陆核。