华北克拉通前寒武纪重大地质事件与成矿(翟明国 著)思维导图
华北陆块前寒武纪两次重大地质事件的特征和性质
第17卷第6期2002年12月地球科学进展A DVANC E I N E AR T H S C I ENCE SV o l.17 N o.6D e c.，2002文章编号：1001-8166（2002）06-0818-08华北陆块前寒武纪两次重大地质事件的特征和性质彭 澎，翟明国（中国科学院地质与地球物理研究所，北京 100029）摘 要：分类统计了华北陆块236个精度较高的大于16亿年的年龄数据。
统计分析显示，年龄数据存在2个最为明显的峰期，分别位于2550～2475M a B P和1900～1750M a B P区间，对应华北陆块25亿年和18亿年地质事件。
同时，这2次地质事件所包含的变质作用峰期和成岩作用峰期均有不同步的特点。
25亿年地质事件中成岩作用峰期早于变质作用峰期，而18亿年地质事件中变质作用峰期早于成岩作用峰期。
由此反映这2次地质事件性质的差异。
25亿年地质事件表现为巨型麻粒岩带、岩浆构造热事件、沉积建造开始和环境变化等，可能代表华北陆块一次重要的拼合事件；而18亿年地质事件表现为非造山岩浆活动、裂谷型火山—岩浆活动和强烈的退变质作用等，可能代表华北陆块一次重要的裂解事件。
关 键 词：年龄数据；华北陆块；地质事件中图分类号：P54 文献标识码：A 华北陆块主体由早太古代到早元古代基底和覆盖其上的中元古代到新生代未变质盖层组成。
华北陆块早太古代基底年龄3.2～3.85G a，出露于河北和鞍山—本溪变质区［1，2］。
中太古代基底年龄2.8～3.2G a，主要古陆块（＞2.7G a）包括：鄂尔多斯陆块、迁安陆块、鞍山—吉南陆块、沂水陆块、胶东陆块等［3，4］。
由于新太古代2.5G a构造热事件的作用，早中太古代的岩石学证据很少保存下来。
新太古代主要微陆块为：胶辽陆块、迁淮陆块、阜平陆块、集宁陆块、许昌陆块和阿拉善陆块等［5］。
新太古代岩石组成太古宙出露基底的85％，主要由～2.5G a的T T G片麻岩、同构造花岗岩和大量经历2.5G a绿片岩相到麻粒岩相变质和多期变形的表壳岩组成。
华北克拉通前寒武纪构造演化特征
华北克拉通前寒武纪构造演化特征摘要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盾、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。
关键词：华北; 构造演化，前寒武纪，克拉通1.前言华北克拉通出露面积不大，但经历了复杂的多阶段的构造演化，记录了几乎所有的地球早期发展的重大构造事件。
长期以来，华北克拉通早前寒武纪基底的形成及其大地构造演化备受国内外学者的关注，近二十年来更是将研究的重点聚焦于新太古代-古元古代基底构造格局的划分上。
目前，对华北克拉通前寒武纪基底构造格架的研究，虽然在某些划分细节上有所差别，但已经形成一个基本共识，即华北克拉通前寒武纪基底是由先存的数个微陆块后期拼贴而成的。
2.华北克拉通前寒武纪构造格局演变在对华北克拉通构造图分析的基础上,结合同位素年龄数据库的基本制约。
初步可以将华北新太古代—元古宙的构造演化划分为5个阶段,其主要的构造热事件与其他古陆具有良好的对应关系。
2. 1 新太古代末期的造山带及其陆块聚合格局大量的同位素年代学研究表明,华北克拉通主要形成于2. 80～2. 50Ga ,通过大量TTG-花岗岩增生与侵位来完成大陆地壳生长。
华北在新太古代主要由若干造山带及其两侧的古陆块和陆块边缘组成。
从北西向南东, 华北新太古代依次出现以下构造单元: 西部陆块(鄂尔多斯陆块)及其被动大陆边缘、中部碰撞造山带(五台-登封岛弧杂岩带、缝合带、弧后前陆盆地)、太行山沉积增生楔、鲁西-遵化岛弧及弧后盆地( 2.70～2. 55Ga )及东部陆块(胶辽陆块)等。
它们总体上构成东西陆块之间出现两列岛弧杂岩带(均向东俯冲)的基本构造格局。
华北克拉通东部胶北地体早前寒武纪表壳岩系
早前寒武纪表壳岩系是华北 克拉通东部的重要地质构成 部分，具有复杂的成因和演 化历史。
通过对岩石学、地球化学和 同位素年代学的研究，揭示 了表壳岩系的形成和演化与 华北克拉通的形成和演化密 切相关。
表壳岩系中发现了大量的变 形和变质现象，这些现象提 供了重要的地质学证据，表 明早前寒武纪时期华北克拉 通经历了强烈的构造活动。
Sr-Nd同位素体系在表壳岩系中表现出 明显的多样性。
不同岩石类型的Sr-Nd同位素组成变化 较大，反映了它们不同的成因和物质来
源。
在多数岩石中，Sr-Nd同位素组成表现 出明显的成熟地壳的特点。
表壳岩系成因机制探讨
表壳岩系的成因可能与地壳的拆沉、地幔的上涌以及随后的热液活动有 关。
通过对比不同地区和不同时代的表壳岩系，可以发现它们之间存在明显 的地球化学差异，这可能与它们形成时的环境、构造背景和物质来源有
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岩石地球化学特征与成因
表壳岩系稀土元素地球化学特征
稀土元素总量较低，显示出亏损 地壳的特点。
轻稀土元素相对富集，重稀土元 素相对亏损，表现出明显的球粒 陨石标准化的稀土元素配分模式
。
稀土元素在岩石中的分布表现出 明显的层序性，即自上而下稀土
元素含量逐渐降低。
表壳岩系Sr-Nd同位素地球化学特征
关。
表壳岩系在空间上的分布规律和时间上的演化趋势，可以为我们提供关 于华北克拉通早期构造演化和地壳形成过程的宝贵信息。
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对比与讨论
与国内外类似地质体的对比
与国内类似地质体对比
与国外类似地质体对比
与大别山、苏鲁地区的早前寒武纪表壳岩系进行了对比， 探讨了岩石组合、变质程度等方面的异同。
探讨了不同地区地质演化过程的差异和相似性。
华北克拉通的形成演化与成矿作用
华北克拉通的形成演化与成矿作用华北克拉通是中国地壳最稳定、最古老的一个构造单元，位于中国北方地区，包括山西、河北、内蒙古、北京、天津等地。
华北克拉通形成于古元古代，经历了漫长的地质演化，形成了丰富的矿产资源。
本文将对华北克拉通的形成演化和成矿作用进行介绍。
华北克拉通形成于古元古代，在这个时期，地球表面正发生着大规模的岩浆活动，形成了大量的地幔物质并且向上迁移，这些岩浆物质在地壳中冷却，形成了众多的岩石体。
随着时间的推移，这些岩石体被压实，从而形成了一个大陆性块体，即华北克拉通。
由于华北克拉通位于地球板块之间，因此在构造运动中，克拉通地块经历了多次的构造变形和风化侵蚀，形成了典型的克拉通地貌。
华北克拉通地区也是全球爆发性火山岩最广泛分布的地区之一，火山岩的存留为研究华北克拉通古构造演化提供了重要线索。
华北克拉通是一个非常丰富的矿产资源地区，包括铜、铁、金、煤等多种矿产资源。
华北克拉通中的成矿作用主要发生在古生代和中生代，其形成与华北克拉通地区的构造演化密不可分。
早期的成矿作用主要发生在晚古生代，此时华北克拉通正在受到由华夏地块向北的构造力的挤压和剪切，产生了多个构造体系，这些构造体系的运动激活了华北克拉通内的岩浆活动，形成了大量的伟晶岩、花岗岩等岩石，为后期的矿床成矿提供了物质基础。
中生代是华北克拉通中矿床成矿密度最高的阶段，多种类型的矿床在这个时期形成。
河北地区矿床以铁矿和铜矿为主要成矿类型，煤炭、石墨、贵金属等矿种也有一定规模的产出。
山西地区主要铁路成矿带沿列别山次生构造形成，煤、铁、金、铀等多种矿产资源丰富。
内蒙古地区矿床以煤和稀土矿为主要类型，同时还有铜、铜-铁复合矿床等。
总的来说，华北克拉通是一个非常重要的构造单元，其形成演化和成矿作用已经得到了深入的研究，更深入的了解华北克拉通的地质特征和成矿规律，对于寻找和开发矿产资源具有重要意义。
以下是近年来全球范围内一些与大气环境、气候变化等相关的数据：1. 全球二氧化碳（CO2）浓度持续升高，自1850年以来CO2浓度已经上升了约40%。
华北克拉通东部中生代两次巨变
华北克拉通东部中生代两次巨变克拉通能否长期稳定存在主要取决于岩石圈地幔。
周边板块俯冲及其触发的深部过程联合作用，造成华北岩石圈地幔由克拉通型转变为大洋型，从而导致克拉通破坏。
大陆主要由克拉通和造山带组成。
克拉通能够在漫长的地质历史时期稳定存在，因此是地球上最古老的大陆，保存有最完整的地质记录。
然而，由于遭受改造和破坏，克拉通会失去原有的稳定性。
例如，华北克拉通和北美怀俄明克拉通中生代以来都发生了破坏。
相比之下，华北克拉通的破坏现象更明显，破坏程度更高。
因此，华北克拉通业已成为固体地球科学研究的一大热点。
克拉通能否长期稳定存在，主要依赖于岩石圈地幔的特征和属性。
因此，克拉通演化的核心是深部岩石圈地幔的演化。
研究表明，华北克拉通破坏的根源在于岩石圈地幔组成和性质的根本性转变。
华北岩石圈地幔是如何转变的？时至今日，大家对这一问题的认识仍在存在分歧。
在国家重点研发计划项目和国家自然科学基金项目的资助下，中国科学院地质与地球物理研究所汤艳杰研究员等在《中国科学：地球科学》发表文章，以华北克拉通破坏前后岩石圈的特征为视角，基于不同时代幔源岩石及地幔捕虏体特征的综合对比，进一步探讨了华北岩石圈地幔的转变过程。
幔源岩浆所携带的地幔捕虏体是岩石圈地幔的直接样品，被称为研究岩石圈地幔的探针。
华北地区广泛分布着不同时代的幔源岩石和地幔捕虏体（图1），这为研究岩石圈地幔特征提供了宝贵的样品。
图1 华北克拉通地幔捕虏体分布图华北古生代金伯利岩中地幔橄榄岩捕虏体的形成年龄和化学组成与全球其他典型克拉通（如南非、北美和西伯利亚克拉通）相一致（图2）。
根据橄榄岩的化学组成估算，华北古生代具有厚达200km 的岩石圈，岩石圈地幔主要由难熔的橄榄岩（富Mg、贫Fe）构成。
这表明华北地块在古生代是一个典型的克拉通。
图2 华北古生代岩石圈地年龄、组成及其与典型克拉通的对比华北早白垩世岩石圈地幔总体具有富集的特征（图3），Sr-Nd同位素变化范围大，在空间上表现为高度不均一。
翟明国：厚重地学承载家国深情
翟明国栉风沐雨三十载，作为地质科研的领军人物，他长期奋战在科研一线，勇于创新，先后参加、主持过国家、中国科学院和国家基金委的多个重大、重点研究课题；主持和参加过中国与美国、英国、日本等国的多个国际合作项目，为国家做出了突出贡献。
钻研攻坚 震铄古今
多年来，翟明国针对早期陆壳的形成与增长、结构与成分、前寒武纪与显生宙变质作用的异同等前沿核心科学问题，集中研究华北陆块以及相邻地区，取得了一系列创造性成果，并引起了国内外的广泛关注。
地质与地球物理研究所组团前往蒙古国进行了考察访问，并与蒙古科学院地质与矿产资源研究所签订了合作协议；他们还对俄罗斯科学院西伯利亚分院进行访问并进行了野外考察，同时与地球化学研究所签订了合作协议，建立了良好的合作关系，为下一步的合作奠定了坚实的基础。
春风化雨 硕果累累
在研究之外，翟明国还肩负着为国家培养人才的重任，他常常鼓励学生们提问，引导学生主动学习。他把地球科学与人类的关系作为授课重点，以便让学生更好地明白这一领域的深刻内涵。此外，他还主张与其他学科交叉促进，让后来者可以学习更为广博的知识。几十年来，他为国家培养了一批又一批专业人才，让科研的精髓薪火相传。
关于早期陆壳的形成与增长方面的研究，翟明国在华北克拉通发现了早前寒武纪形成的高压高温麻粒岩－退变榴辉岩地体，改变和修正了由于一般认为早前寒武纪地壳的地温梯度比显生宙高，因此不存在高压变质带，也不存在与显生宙可以对比的构造机制的传统看法。这些高压岩石的变质历史，指示了和显生宙碰撞造山带类似的成因，同时它们很高的温度又明显与显生宙碰撞造山的机制有差别。
通过对显生宙造山带的研究，翟明国提出了前寒武纪与显生宙变质机制具有本质性差异，其主要控制因素是地壳的地热梯度在早期与现代有很大不同，并且在地质历史上不具重复，这也指示了早前寒武纪与显生宙大陆动力学机理是存在差异性的。
华北克拉通的形成演化与成矿作用_翟明国
2010年2月Feb.,2010矿床地质M IN ERAL D EPOSI T S第29卷第1期Vol.29No.1文章编号:0258-7106(2010)01-0024-13华北克拉通的形成演化与成矿作用*翟明国1,2(1中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源重点实验室,北京100029;2中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室,北京100029)摘要华北克拉通具有38亿年的漫长历史,特别是与其他克拉通相比,它有更为复杂的多阶段的构造演化史,记录了几乎所有的地壳早期发展与中生代以来的重大构造事件。
在太古宙,华北克拉通经历了>310Ga的陆核与微陆块的形成;217~219Ga的陆壳增生;215Ga的岩浆、变质作用与克拉通化;213~119G a的古元古代活动(造山)带;118G a的基底隆升与裂谷-非造山岩浆事件。
在新元古代)古生代,华北克拉通处于相对稳定的地台状态,其南、北缘受到秦岭造山带和中亚造山带的影响;在中生代,华北克拉通则经历了强烈的中生代构造格局的转变和克拉通的破坏与重建;在新生代,华北克拉通的东缘属于环太平洋构造带的一部分。
与上述重大构造事件相对应,华北克拉通出现大规模的成矿作用,形成了丰富多样的固体矿产资源。
华北克拉通的形成与演化及其不同类型的成矿系统,为深刻理解大地构造背景对成矿作用的制约提供了范例。
关键词地质学;华北克拉通;陆壳演化;构造背景;成矿作用中图分类号:P611文献标志码:ATectonic evolution and metallogenesis of North C hina CratonZHAI M ingGuo1,2(1Key L aboratory of M iner al Resources,I nstitute of G eolo gy and Geophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing100029, China;2State K ey Laborator y of Lithospheric Evolution,Institute of Geology and Geophysics,Chinese A cademy of Sciences,Beijing100029,China)AbstractT he N orth China Craton(NCC)is one of the oldest cr atons in the wor ld,with the age of the old crust up to~318Ga.It has a complicated evolution histor y and has reco rded almost all the important geological events of the Ear th.T he main early Precambrian g eological ev ents and key tectonic issues are as follows:Old continental nuclei and main crustal g rowth in the NCC took place at217 ~219Ga;By215G a,the micro-blocks had amalg amated to for m a co herent craton;t he2300~1950M a Paleoproter ozoic mobile belts came into being;the1800M a lo wer crust uplifted as a w hole;and there occurred mafic dy ke swarm,continental rifting and in-trusion of orogenic magmatic association.In the per iod of N eoproterozoic and Paleozoic,the N CC w as tectonically inactive but w as af-fected by the Central Asian Orog enic Belt.T he Nor th China Craton pr obably exper ienced disruption and reconstruction in M esozoic and belonged to the Cir cling Pacific Orog enic Belt in Cenozoic.T he North China Craton has abundant ore deposits corresponding in ag e to the above important g eolo gical events.M esozoic metallog enesis was closely related to Mesozoic tectonic inversion and litho-spheric thinning.T he main ore-fo rming types include porphyr y M o-polymet allic deposits and large-scale metallogenic g old ex plosion r elated to partial melting of the basement and gr anitic intrusion.Key words:g eology,North China Cr aton,cont inental crust evolution,geo logical setting,metallogenesis*本文是国家基础研究重点项目(2006CB403504)和国家自然科学基金项目(40672128;90714003;40721062)的研究成果第一作者简介翟明国,男,1947年生,研究员,中国科学院院士,主要研究前寒武纪地质与变质地质学。
地表形态的塑造思维导图
内 力
营 造 地 表 形 态 的 力 量
外 力
地壳 运动
岩浆 活动 变质 作用
风化
侵蚀
搬运 堆积
相对 陆陆: 褶皱
向斜谷 向斜 中新翼老/岩层向下弯曲 向斜山(外力作用为主)
拓展：右图中由于“低位河”具有强烈的 溯源侵蚀能力，经过地质年代的不断侵蚀， 不断地切割分水岭，最终将分水岭切穿
留言点赞鸡汤： 做沉积岩，历经风雨为沉积；做岩浆岩，忍受炙烤待爆发；做变质岩，耐住高压求升华！
熟记几种典型地貌的形成过程，感受内外力共同塑造地表形态的奇妙过程！培养综合性思 维！ 1.丹霞地貌：远古的红色砂岩沉积，随地壳上升后经流水切割，形成丹霞地貌。 2.喀斯特地貌：先热带、亚热带（水温较高）浅海（光照好）沉积（贝类等大量繁殖，死亡后堆积），形成可溶性 岩石，后经地壳抬升，降雨冲刷侵蚀。 3.峡湾：冰川侵蚀形成(U型)谷地，后气候变暖，冰川消退，下端被海水入侵淹没，形成峡湾。 4.曲峡：第一阶段，地质时期太行山地区地势平缓，河流侧蚀作用明显，曲流发育； 第二阶段，地壳抬升，河流下切作用增强，但保留和继承了曲流的形态，逐渐演变成 “曲峡”。
水平 垂直
(挤压)
陆:海岸山脉/岛弧链
海陆: 海:海沟
背斜 中老翼新/岩层向上拱起
背离 (张裂)
陆:裂谷 海:海岭
名词辨析：
上升(地垒)-高地 断块山
地质构造：褶皱、背斜、向斜、
下沉(地堑)-低地
断层、 地垒、地堑
垂直上喷-火山
构造地貌：向斜谷、向斜山、
背斜谷(外力作用为主)
背斜山
溯源侵蚀
（形成峡谷），将另一侧河流的上游河段 夺了过来，进而完成河流袭夺过程。
2020年新教材人教版必修中外历史纲要上册1-15课思维导图
统
中央体制 三公九卿 御史大夫 九卿
一
多
太尉
民族
地方体制 推行郡县制 官员由中央任免和考核
封 建 国
巩固统一措施
统一车轨、文字、货币、法律、度量衡，修驰道、直道，颁布法律， 编制户籍，迁豪强贵族，整顿社会风气
家
疆域
的
初
确立的政治体制被以后王朝长期沿用，影响深远
步
建
秦的统一建立起幅员辽阔的国家
立
统一意义
孙武
百家争鸣是春秋战国时期社会经济发展、阶级关系变化在思想领域内的反映
影响
是中国历史上第一次波澜壮阔的思想解放运动 为新兴的地主阶级登上历史舞台奠定了思想理论基础
成为后世中华思想文化的源头活水影响深远
春秋战国时期社会转型的表现
转型前
政治制度 实行分封制和宗法制，地方分权
转型后
分封制崩溃，宗法制遭到破坏， 专制主义中央集权雏形出现
长江下游良渚文化 2019年7月6日良渚古城遗址申遗成功
分析我国早期人类分布的基本特点
原始人群
原始社会
母系社会 父系社会
旧石器时代晚期出现，生产力水平地下，氏族成员共同劳动，成果共享
新时期时代晚期出现
父权取代母权 社会贫富分化与不平等
出现较大部落甚至部落联盟
私有制出现，阶级分化日益明显
权贵阶层
三皇神话色彩浓厚，五帝事迹具体
制作
历史老师任俊
西汉末年，政治黑暗，土地兼并严重赋税徭役沉重，社会动荡不安
第
4
西方的灭亡
公元9年，王莽夺权，改国号为新，西汉灭亡
课
王莽改制，激活社会矛盾，导致绿林、赤眉农民起义
西
汉
Geology：华北克拉通交代岩石圈地幔与中生代巨量金成矿
Geology：华北克拉通交代岩石圈地幔与中生代巨量金成矿黄金是国家战略资源之一，研究金矿床成矿机理对提升找矿潜力具有举足轻重的作用。
华北克拉通在早白垩世（140-120 Ma）短时间内发生了大规模的金成矿作用，使华北的金探明储量占全国50%以上，其中仅胶东金矿集区就已探明4000-5000吨黄金。
华北中生代巨量金矿的成因一直是国际研究的焦点，但是也是难点。
绝大多数国内外矿床学家认为，华北克拉通金矿不能由造山型金矿床成矿模型解释，因为华北克拉通的高级变质作用发生在前寒武纪，远远早于金成矿作用发生的中生代；而且早期的高级变质作用已使地壳极度亏损金和迁移金的流体，不利于后期的成矿(1)。
另外，华北克拉通金矿床成矿时代与华北克拉通破坏峰期（~120 Ma）一致(2-4)。
在综合华北克拉通破坏和金成矿的大量研究成果后，中国科学家将此归结为克拉通破坏型金矿床，认为华北克拉通岩石圈地幔经历了多期次俯冲交代，该交代富集地幔部分熔融产生的富含挥发分的幔源岩浆提供了金元素和迁移金所需的挥发分(4)。
最近几年国际同行也逐渐认识到，世界上其他地区也可能存在类似的情况，即克拉通岩石圈交代地幔对大规模的金成矿（省）起着关键的作用(5, 6)。
其中，华北克拉通可能是研究交代岩石圈地幔与巨量金矿床关系的最佳实例。
然而，强烈的交代地幔是否富含金，以及交代地幔对金成矿贡献的具体机制仍然不清楚。
针对该重要问题，中国地质大学（武汉）汪在聪教授团队及其合作者，建立了低本底高精度准确分析地质样品中金和铂族元素含量的方法，应用于华北克拉通不同演化阶段的地幔橄榄包体（N=28）以及中新生代玄武岩（N=47），系统理解华北岩石圈地幔金含量随时间的演变以及地幔部分熔融形成玄武岩过程中金的释放效率。
博士生程怀经过大量的摸索，通过王水熔样，阳离子树脂分馏提纯，结合高灵敏度电感耦合等离子质谱 (HR-ICP-MS, Element XR)，实现了对极低金含量地质样品的高精度测试，金全流程本底小于5 pg。