从全球对比探讨华北克拉通早期地质演化与板块构造过程
华北克拉通东部中生代岩石圈减薄的过程与机制中生代火成岩和深源捕虏体证据
华北克拉通东部中生代岩石圈减薄的过程与机制中生代火成岩和深源捕虏体证据一、本文概述《华北克拉通东部中生代岩石圈减薄的过程与机制：中生代火成岩和深源捕虏体证据》一文旨在深入探索华北克拉通东部中生代时期岩石圈减薄的具体过程与机制。
通过对该区域中生代火成岩和深源捕虏体的详细研究，文章期望揭示岩石圈减薄的地质历史、动力学背景以及可能的影响因素。
文章将首先概述华北克拉通东部的基本地质背景和中生代火成岩的时空分布特征，接着深入探讨岩石圈减薄的具体过程和可能机制，包括岩浆活动、构造运动、热体制变化等。
文章将总结中生代火成岩和深源捕虏体提供的证据，对华北克拉通东部中生代岩石圈减薄的过程与机制提出新的认识和解释。
这一研究不仅有助于深化对华北克拉通岩石圈演化的理解，也为全球范围内类似地质现象的研究提供借鉴和参考。
二、华北克拉通东部中生代火成岩研究华北克拉通东部中生代火成岩的研究，为我们理解岩石圈减薄的过程与机制提供了重要的证据。
这些火成岩广泛分布于研究区域，包括花岗岩、闪长岩、辉长岩等多种类型。
它们不仅在空间上呈现出一定的分布规律，而且在时间上也有明显的演化趋势。
在华北克拉通东部，中生代火成岩的岩石学特征表现为高钾、富硅、贫镁、铁等特征，这些特征暗示了岩浆源区可能位于地壳较深处。
火成岩中的微量元素和同位素组成也为我们提供了岩浆源区性质的线索。
例如，高场强元素（如Nb、Ta、Zr、Hf等）的富集和稀土元素的亏损，表明岩浆源区可能受到了地壳物质的混染。
同时，Sr-Nd 同位素组成的变化也反映了岩浆源区的复杂性。
在岩浆演化方面，华北克拉通东部的中生代火成岩显示出明显的岩浆分异和混合作用。
这些过程不仅影响了岩浆的成分和性质，也进一步影响了火成岩的岩石学特征。
岩浆的分异作用可能导致了岩浆中不同组分的分离和聚集，而岩浆的混合作用则可能使得不同源区的岩浆相互融合，形成新的岩浆类型。
中生代火成岩的时空分布规律也是我们理解岩石圈减薄过程的关键。
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%。
华北克拉通的变质沉积岩及其克拉通的构造划分
华北克拉通的变质沉积岩及其克拉通的构造划分
早前寒武纪花岗质岩年龄统计结果显示,华北克拉通经历了3.8,3.3,2.9,2.5和1.8～1.9Ga等多个旋回才从陆核成长为陆台,与之对应沉积岩也由少变多,大约以500Ma为一周期.由于沉积作用出现在成陆间歇期,所以二者在时间上相间互补,其状如同显生宙超大陆裂解和拼合的周期交替.这一现象不但是地壳演化的普遍规律,而且也可反过来用沉积岩反映陆壳的演化.然而,早前寒武纪尤其是太古宙的沉积岩毕竟太少,无法用来恢复当时古陆块的面貌,但古元古代的特别是陆缘沉积的孔兹岩,尽管已进入下地壳并成为克拉通基底的组成,则以保存甚多、分布延续,使其重塑克拉通的拼合成为可能.已有的华北克拉通的构造划分方案多种多样,但以陆缘沉积的古元古代孔兹岩作为地块的边界,理当最能反映当时古陆块的面貌.因此,以孔兹岩为主要依据,并综合考虑岩石组合、构造环境、变质p-T轨迹、同位素年龄、以及不变质的沉积盖层等地质特征,将华北克拉通主体从西往东划分为:鄂尔多斯地块/晋蒙弧形拼合带/冀鲁豫地块/(郯庐断裂)/胶辽地块群等构造单元,所得到的不同于以往的构造轮廓,显示华北陆台并非一统的太古宙克拉通,而是吕梁运动拼合成的古元古代大陆.。
华北克拉通 文献
与Columbia超大陆聚合过程（Zhao GC et al.,2002）相类似，现今的华北克拉通（不含未知的解体出去的部分）是由多个块体分阶段拼合而形成的（翟明国和彭澎，2007；Zhao GC et al.,2005,2006; Zhai MG et al.,2005; Santosh et al., 2007）1850-1700Ma华北克拉通裂解：Columbia超大陆会聚之后，华北克拉通作为统一的大陆板块而经历了1850-250Ma期间的裂解、增生和碰撞体制的构造作用，使克拉通边缘表现出相邻造山带的特征，甚至个别裂解碎块被卷入造山带内部。
华北克拉通1850-1700Ma期间发生的裂解事件，在克拉通内部广泛发育该时期的基性岩脉（翟明国和彭澎，2007；Hou GT et al.,2006,2008; Peng P er al.,2008）中生代华北克拉通破坏：中元古代-古生代期间，虽然华北克拉通南缘和北缘受板缘造山带地质作用的影响（He YH et al.,2009a,b; Fan et al.,2008; 汤好书等，2009a；胡受奚，1988），但总体而言，华北克拉通不同地区的地质演化和沉积地层发育表现出较好的统一性，如长城系至下奥陶浅海台地相地层的发育，上奥陶统至下石炭统的缺失，上石炭统至三叠系煤系地层的发育，岩浆活动的缺失或微弱，热液矿床的匮乏等，均显示了其作为克拉通或地台的整体性或完整性。
进入中生代，华北克拉通开始“被活化”，发育较多岩浆岩和热液矿床（Chen YJ et al.,2007），其整体性和统一性也随即遭受破坏。
……（陈衍景，翟明国，蒋少涌，2009，岩石学报；华北大陆边缘造山过程与成矿研究的重要进展和问题）近年一些学者提出，从承德向南经宣化、怀安、恒山、五台山、阜平、吕梁、到登封-太华存在一条贯穿华北克拉通的造山带，并认为该带是古元古代的陆陆碰撞造山带，它将华北克拉通划分为东部陆块和西部陆块，主要碰撞时间发生在1880-1800Ma的期间。
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翟明国【期刊名称】《矿床地质》【年(卷),期】2010(029)001【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>3.0 Ga的陆核与微陆块的形成;2.7～2.9 Ga的陆壳增生;2.5 Ga的岩浆、变质作用与克拉通化;2.3～1.9 Ga的古元古代活动(造山)带;1.8 Ga的基底隆升与裂谷一非造山岩浆事件.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.【总页数】13页(P24-36)【作者】翟明国【作者单位】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;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【正文语种】中文【中图分类】P611【相关文献】1.华北克拉通北部内、外缘中生代流体成矿作用研究--以大井、蔡家营典型矿床为例 [J], 曲丽莉;王莉娟;王玉往2.华北克拉通太古宙TTG岩石的时空分布、组成特征及形成演化:综述 [J], 万渝生;董春艳;任鹏;白文倩;颉颃强;刘守偈;谢士稳;刘敦一3.木吉村斑岩铜矿成矿作用:华北克拉通中生代岩石圈减薄的响应 [J], 高永丰;魏瑞华;侯增谦;马国玺;赵荣升;陈志宽;吴金乱;彭玉旋;高明4.华北克拉通北缘张家口-宣化地区古生代-中生代岩浆构造活动与成矿作用 [J], 甄世民;王大钊;白海军;贾儒雅;王江;查钟健;李阳;缪建普5.华北克拉通西北缘中元古代火山岩特征与成矿作用 [J], 徐贵忠;王艺芬;佘宏全;边千韬;周瑞;罗小全因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
大陆克拉通早期构造演化历史探讨_以华北为例
第31卷第3期地球科学)))中国地质大学学报Vol.31No.3 2006年5月Earth Science)Jour nal of China Universit y of Geosciences May2006大陆克拉通早期构造演化历史探讨:以华北为例李江海,牛向龙,程素华,钱祥麟教育部造山带与地壳演化重点实验室、北京大学地球与空间科学学院,北京100871摘要:大陆早期构造演化的研究一直是大陆地质学研究的焦点问题.在华北克拉通基底构造1B200万编图研究基础上,本文开展基底断裂边界、构造样式及后期叠加关系的研究,借鉴比较大地构造理论,对华北克拉通基底重新进行了构造区划.结合标志性构造单元及其时代、同位素年龄数据库的综合研究,提出华北早期构造格局演化及其重大构造热事件.华北克拉通基底主要由大面积的新太古代TT G杂岩及表壳岩系组成,新太古代涉及活动陆缘环境的大规模陆壳增生及不同微陆块的碰撞聚合过程,造成新太古代末期陆壳迅速增生和克拉通化.古元古代初期开始伸展裂解和早期盖层发育阶段,古元古代晚期发生微陆块碰撞缝合,形成超级克拉通,并在克拉通西北边缘发生强烈改造作用.1.84Ga前后,华北克拉通经历最强烈的一次伸展裂解过程,从超级克拉通裂解,开始了独立的构造演化,在伸展构造背景下,克拉通基底被强烈隆升冷却,经历风化剥蚀,发育沉积盖层.以上构造格局及其构造热事件提供了早期超级大陆再造研究的构造制约条件.关键词:板块构造;构造区划;构造热事件;活动陆缘;伸展作用;超级大陆.中图分类号:P542文章编号:1000-2383(2006)03-0285-09收稿日期:2005-06-15The Early Precambrian Tectonic Evolution of ContinentalCraton:A Case Study from North ChinaLI Jiang2hai,NIU Xiang2long,CH ENG Su2hua,QIAN Xiang2lin Key Laboratory of Orogenic Belt and Crus tal Evolution,School of Earth and Space Sciences,Peking University,Beijing100871,C hinaAbstr act:The early tectonic evolution of crat on has been the target t opic for continent al geology.Based on a pr eliminar y analysis on the tectonic map(1B2000000)of North China craton(NCC)basement,we try to investigate its tectonic bounda2 ries,structur al pattern,and late stage rewor king.Guided by the framework of modern plate tectonics,the NCC basement is divided into different tectonic units.It is suggested here that some key geological units(KGU),with distinct tectonic setting and geological origin,may well pr eserve information of its early tectonic history.With the high2precision isotopic age dating of KGU,a new time2 table of geological and geochrological events has been defined for the Ear ly Precambrian geology of NCC.In addition,several major tectonothermal episodes can be r evealed by the synthesis of available age data with TTG2gr anite gneiss and mafic volcanics.There2 fore,the Ear ly Precambrian tectonic evolution of NCC is documented by a consideration of both regional geological research and age dating.As indicated by widespread geological resear ch and high2precision geochronology,NCC p s basement was mainly consisted of Neoar chean TTG complex and supracrustal sequences,associated with rapid crustal accretion within the setting of active continental margins and collisions between differ ent blocks.As a result,it became stabilized at the end of the Archean.In the Early Paleoproterozoic,the NCC began to be dominated by an extensional tectonic regime,characterized by the development of ear ly cover. In the Late Paleoproterozoic,the NCC collided with another block in the north,with formation of a supercraton,which caused a strong tectonother mal reworking to its passive mar gin in the northwestern part of NCC.At about1.84Ga,the NCC underwent extension,recorded its dispersal fr om a supercraton.After that,it began its tectonic evolution independently,its basement was in2 tensely uplifted and eroded,with development of sedimentary cover.The Ear ly Pr ecambr ian tectonic framewor k and geological events documented will provide an important constraint for reconstruction of the NCC within the ear ly supercontinents.Key words:plate tectonics;tectonic division;tectonothermal episodes;active continental margin;extension;supercontinent.基金项目:国家自然科学基金项目(No.40472097)作者简介:李江海(1965-),男,教授,主要从事前寒武纪地质和构造地质学的研究教学工作.E2mail:jh li@地球科学)))中国地质大学学报第31卷0 引言大陆克拉通化过程涉及漫长的地质历史,由于地层记录不完整以及多期构造-岩浆-变质活动叠加改造,对大陆早期构造演化的研究主要围绕重大构造热事件开展,而构造演化过程的研究尚非常有限.华北为我国最古老和最大面积的克拉通陆块,由于基底出露不完整,后期再造强烈,华北克拉通基底构造格局重大事件及构造演化过程等方面的研究非常薄弱.图1 华北克拉通基底构造区划图F ig.1Sket ch map showing tectonic division and major units of Nor th China craton (NCC)basement近十年来,随着华北不同变质岩区地质研究及同位素地质年龄数据迅速积累,早期区域构造演化研究已成为亟待深入探讨的重要问题.为此,作者开展了华北克拉通基底1B 200万构造图的编制,并进行华北克拉通基底构造区划.结合不同地质单元同位素地质年代数据统计分析,本文探讨了华北克拉通基底构造格局、区域构造演化过程及其重大构造热事件.1 华北大陆基底构造区划华北克拉通南北缘被显生宙造山带环绕,以大断裂与周围造山带分界.克拉通西南边缘和北缘还保留中元古代初伸展裂解边界及其坳拉谷(李江海等,2000).变质基底以中小规模断块或复背形方式出露地表.由于各变质岩区横向上连续性较差,并且变质程度有差异,带来基底构造地质对比的难度.较大面积变质岩区分布于华北克拉通北部、东部及中部地区(沈保丰等,1994).前人广泛开展了克拉通基底不同变质岩区地质组成、变质作用、岩浆活动等方面的研究(田永清,1991;沈其韩等,1992;赵宗溥,1993;白瑾等,1996;伍家善等,1998;钱祥麟和李江海,1999;张家声等,1999;李江海等,2001,2004a;耿元生等,2004).在此基础上,本文重点开展了不同变质岩区构造关系、构造样式的分析.依据丰富的区域构造填图积累,将基底构造样式划分为以下类型:片麻岩-麻粒岩穹隆、强应变构造带、表壳岩系复向形、走滑改造表壳岩-花岗岩区及表壳岩系叠加褶皱区等.结合相关同位素地质年龄制约,可以分析不同地质单元构造关系及其垂向地壳层次变化等问题,并成为区域构造编图和区域构造单元划分的重要基础,所提出的华北基底构造单元见图1.依据地表地质填图及其地球物理(航磁、重力)地质解释,华北克拉通基底识别出多条大规模的区域断裂系(马杏垣等,1979;袁学诚,1995;王惠初等,286第3期李江海等:大陆克拉通早期构造演化历史探讨:以华北为例1999;朱英,2004):它们包括郯庐断裂、大同)吴旗断裂、固阳断裂、赤峰)张北断裂等,构成克拉通基底重要构造边界.大同)吴旗断裂使克拉通西北部与东南部在构造样式和组成上显示明显差别,东南部保留大量新太古代片麻岩穹隆,而西北部以北东东向古元古代剪切带(孔兹岩系为主)为特征,构造轴迹近平行克拉通北界.克拉通腹地(五台、鲁西、嵩山)主要为低级变质区,相对完整地保留新太古代地质单元,特别是近南北-北北东向展布的新太古代造山带各构造单元(造山杂岩、前陆冲断带、被动边缘等),并显示清楚的区域构造分带,涉及新太古代板块俯冲-碰撞过程(伍家善等,1998;李江海等, 2004a).另外,郯庐断裂元古代以来构造活动强烈改造克拉通东缘构造样式.华北变质基底被18亿年以后沉积盖层不整合覆盖(中元古界以上地层,<1.85Ga),变质基底被基性岩墙群和非造山花岗岩广泛侵位(环斑花岗岩) (18~17亿年)(侯贵廷等,2003;李江海等,2000).为此,克拉通垂向上可以划分为沉积盖层及基底杂岩2部分.克拉通基底还残留一套以变质沉积为主的古元古代变质的表壳岩系(2.40~ 2.00Ga),它们以复向斜保留,代表已改造的早期沉积盖层,分别以五台山区浅变质东冶群(次绿片岩相-未变质, 2.45~2.00Ga)和内蒙古南部高级变质的丰镇群(麻粒岩相-高角闪岩相的孔兹岩系,2.50~ 1.90Ga)为代表.它们的原岩以裂谷-浅海相沉积为主,不整合覆盖于基底杂岩上(西部陆块和中部造山带)(田永清,1991;刘喜山,1994;Zhang et al., 1994;白瑾等,1996;钱祥麟和李江海,1999).从区域对比看,它们曾大面积出现于克拉通中西部地区(太行山以西),来源于大陆地壳物源,主体沉积于克拉通上或被动陆缘沉积盆地.而东部的鲁西、胶东等地因后期强烈改造剥蚀,未见相关地层保留或未曾发育.华北克拉通基底在横向的构造、地质组成明显不均一,东西部显示有差异的构造样式、岩石单元组成及演化历史.大量研究揭示(伍家善等,1998;李江海等,2002,2004b;Kusky and Li,2003;Zhao et al.,2005):克拉通中部发育一条巨大规模的碰撞造山带,分隔东西部克拉通陆块.在克拉通北缘分布古元古代造山带,并出露较深地壳层次.在前期工作积累基础上(李江海等,2002),本文将克拉通基底重新划分以下构造单元(图1):由北西向东南依次为:(1)内蒙古)冀北古元古代造山带(2.20~1.90Ga);(2)集宁)吕梁孔兹岩系)S型花岗岩区(鄂尔多斯陆块);(3)中部造山带(2.70~ 2.60Ga);(4)东部陆块(辽鲁T T G杂岩带)(2.80~ 2.60Ga);(5)辽吉古元古代造山带(2.20~ 1.90Ga);(6)北朝鲜狼林陆块等.以上构造单元伴随差异性的后期岩浆侵位喷发活动(24~18亿年前),并且早期盖层的保存状态也有明显差异.中太古代以前的古陆块残留于东部陆块的胶辽、冀东等地,西部陆块北缘和东缘也有古老陆壳保存,它们被新太古代TTG杂岩所侵入和包围.鄂尔多斯陆块(西部陆块,>2.50Ga)主体呈隐伏状态.在古元古代以后的构造演化中长期保持构造稳定,具有古老克拉通的典型特征.陆块核部及周缘出露的表壳岩系以孔兹岩系(2.50~ 2.00Ga)为特征,表明孔兹岩系分布具有面状展布的沉积盖层特征(钱祥麟和李江海,1999),原岩以高铝质岩石为主陆源沉积岩系.局部地区(吕梁、中条、大同、怀安)还出露基底杂岩(2.50~ 2.80Ga).陆块北缘以构造带与内蒙古)冀北造山带分隔,并发生大面积掀斜作用,出露麻粒岩相下地壳.东缘以活动陆缘与中部造山带渐变过渡.中部造山带(2.50~ 2.60Ga)近南北纵贯克拉通中部,整体上呈向西突出宽缓弧形.中部造山带以大规模韧性剪切带、中深层次褶皱推覆构造、高压麻粒岩带、蛇绿岩混杂带、前陆冲断带、前陆盆地(~2.50Ga)为特征,主体由大规模的T TG-花岗岩-表壳岩带(岛弧杂岩)(2.50~ 2.60Ga)及重熔花岗岩(2.50Ga)组成(李江海等,2002).五台山)太行山区保留了完整的新太古代造山碰撞带及其前陆盆地构造剖面,遵化蛇绿岩混杂带保留丰富的新太古代豆荚状铬铁矿及大洋地幔构造岩.东缘的南北太行山还残留了被动大陆边缘沉积(李江海等, 2004b),发育不同层次的前陆冲断褶皱带.大量同位素年龄及构造研究表明,中部造山碰撞高峰期出现于2.50~ 2.52Ga前后(李江海等,2004b),而不是1.80Ga前后(KrÊner et a l.,2005).东部陆块总体较好出露,缺乏大面积中元古代沉积盖层,断裂边界发育,明显受到郯庐断裂多期活动的叠加改造.陆块内部残留许多古中太古代记录(3.80~2.90Ga),主体由大规模的新太古代花岗片麻岩-绿岩带(2.80~2.60Ga)组成,它们出现于东部陆块西缘,呈向西突出弧形构造,宽度为50~ 150km,长度上千km,可能为早期活动陆缘岛弧的287地球科学)))中国地质大学学报第31卷残留形态.东部陆块西缘在新太古代发生大规模的增生拼合过程.华北新太古代陆块被外围古元古代造山带环绕,克拉通北缘及东缘分别出现内蒙古)冀北造山带和胶辽造山带(2.20~ 1.90Ga),造成华北克拉通主体与邻近小陆块在古元古代拼合,并对前陆区(或后陆)产生强烈改造作用.从区域构造样式判断(图1),华北西北部受内蒙古-冀北古元古代造山活动影响,经历强烈再造活动(2.10~1.90Ga),早期沉积盖层发生强烈构造变形和高级变质重熔,形成大面积的孔兹岩系及其近东西)北东东向构造,构造样式强烈剪切平行化(刘喜山,1994;张家声等,1999),广泛出现陡立的左旋走滑剪切构造及重熔花岗岩,仅局部弱应变基底杂岩保留新太古代复杂构造样式、变质组合及绿岩带.郯庐断裂以东因后期左旋走滑剪切变形造成基底构造线向断裂带方向偏转.古元古代晚期,内蒙古)冀北造山带与胶辽造山带交汇于辽南瓶颈部位,造成新太古代以来的近南北向构造格局在北缘构造偏转为近东西)北东向,基底构造样式向北东强烈收敛.在古元古代弱应变的冀东、鲁西、五台山)太行山等地,保留新太古代原始的构造格局及其构造样式(张家声等,1999),如冀东、恒山、太行山、冀东等地保留片麻岩穹隆构造,五台山、冀东、鲁西等地保留绿岩带复向形等,它们成为探讨新太古代地质演化的重要记录.2早期演化的重大构造热事件及其同位素年龄制约克拉通基底构造历史恢复主要涉及早期重大构造热事件、区域构造背景及其运动学方式(造山、伸展、走滑)的认识.由于太古宙地层记录的复杂性和局限性,难以开展有效的区域对比和构造环境分析.事实上,构造-岩浆-变质活动不仅是早期地球演化的主线,也是早期地质历史过程最直接的地质记录,它们分布面积巨大、构造关系清楚、可以准确定年,构造环境和背景清楚.特别是重点围绕标志性构造单元及其时代的深入研究,可能带来华北早期区域构造演化的重要进展.本文提出标志性构造单元的定义为可以明确指示构造背景、成因环境及地质过程的地质单元.由于对早前寒武纪地质缺乏系统的大地构造、板块构造理论的系统概述,更多简单地依据同位素地质年代学讨论前寒武纪地质事件(KrÊner et al.,2005; Wilde et al.,2005),由此建立的构造演化模式缺乏清楚的构造地质基础和系统的大地构造理论解释.从华北基底构造研究积累和进展分析,重要的标志性构造单元包括:最早古老的陆壳记录(沈其韩和钱祥麟,1995)、绿岩带底部火山岩系(科马提岩、枕状熔岩)(沈保丰等,1994)、蛇绿岩混杂带(地幔构造岩、豆荚状铬铁矿、纯橄岩等)(王凯怡等,1997;李江海等,2002;Li et al.,2002;Kusky and Li, 2003)、大规模T T G杂岩带-表壳岩系(活动陆缘-岛弧-弧后杂岩带)(伍家善等,1998;Wang et a l.,2004)、高压麻粒岩带(Guo et al.,2005; O p Brien et al.,2005)、同构造花岗岩(Wang et al., 1996)、前陆冲断构造带与前陆盆地(李江海等, 2004b)、线性构造带及构造边界(李江海等, 2004b)、巨型麻粒岩相带(深层次构造与下地壳)、磨拉石沉积建造(李江海等,2004a)、孔兹岩系(变质沉积盖层)与S型花岗岩(钱祥麟和李江海,1999)、大规模基性岩墙群-溢流玄武岩(侯贵廷等,2003)、伸展不整合界面、非造山侵入体(环斑花岗岩、斜长岩、碱性花岗岩)(解广轰,2005)、滨浅海相沉积盖层等.由于标志性单元具有较清楚的成因及构造背景,可以提出较明确的构造热事件解释,有利于筛选和提出对区域格局形成有重要影响的构造热事件.依据上述标志性构造单元构造关系、同位素年龄分析(图2,3),初步可以提出华北克拉通基底构造格局及其构造演化事件序列.除标志性构造单元外,对同位素年龄的统计分析,也可以揭示岩石单元的形成时限,并反映构造热事件的区域影响.对华北基底近500件高精度的锆石U2Pb同位素年龄数据统计表明(图3),变质基底经历多期次构造热事件.其中,最主要的锆石U2Pb年龄峰值为2680、2600、2520、2400、2240和1840Ma,代表主要的花岗岩侵位-中酸性火山岩喷发事件时代.基性岩系的Sm2Nd全岩年龄峰值有(图2):2850、2700、2600、2250、1950Ma,主要为表壳岩系,特别是绿岩带成岩时间.因此,华北大陆生长演化过程中的重大热事件幕包括2700~2600、2520、2400、2250~ 2400、1950、1840Ma等.其中,2520、1840Ma分别对应于华北太古宙/元古宙和古元古代/中元古代年代地层界线,是最为显著的构造热事件.288第3期 李江海等:大陆克拉通早期构造演化历史探讨:以华北为例图2 华北克拉通基底Sm 2Nd 同位素年龄统计直方图Fig.2H istogr am wit h statist ics of Sm 2Nd age of mafic rock,NCC总计106个Sm 2Nd 年龄值,图中分割区间为50Ma图3 华北克拉通基底锆石U 2Pb 年龄统计直方图F ig.3Hist ogram with st atistics of U 2P b zir con age of granit ic rocks,NCC总计476个年龄值,图中分割区间为20M a其他学者对华北早前寒武纪基性火山岩Sm 2Nd 同位素年代学及地球化学研究表明(耿元生等,2002;Wu et al .,2005),新太古代华北主要有2次基性火山岩系生成时期(2.65~ 2.80Ga 和2.50Ga),记录了这一时期地壳的强烈增生.从区域构造格局分析,早期基性岩浆活动主要与东部陆块主体的辽鲁地区绿岩带形成相关,可能形成于活动陆缘环境.晚期事件对应于中部造山带绿岩带形成,主要与岛弧-弧后盆地相关.较高精度的锆石U 2Pb 年龄统计(误差小于20Ma 的数据)资料表明,华北早期T T G 岩类及花岗岩侵位时代集中于2.68~ 2.50Ga,并在2.52Ga 达到最高峰值(图3),表明这一时期为华北克拉通最重要的陆壳(活动陆缘、岛弧)增生、克拉通化峰期.在区域构造上,上述花岗片麻岩侵位分别与早期的辽鲁T TG 杂岩及华北中部造山带TT G-花岗岩形成相关,记录了东西部陆块之间汇聚增生(2.68~2.60Ga)并最终碰撞的过程(2.52Ga)(白瑾等,1996;伍家善等,1998;李江海等,2000,2001;耿元生等,2002;Kusky and Li,2003).此外,变质基底1.95~1.84Ga 期间还经历了花岗岩侵位及其热事件改造,对应于陆块边缘造山带活动事件.1.84~1.70Ga 整个克拉通基底经历大规模伸展冷却抬升.综合分析可以初步提出华北早期构造演化的重要构造热事件(图4):(1)2800~2600Ma,形成鲁西)辽吉绿岩-T TG 带,造成东部陆块西缘大面积289地球科学)))中国地质大学学报第31卷图4 华北克拉通早期构造演化重大构造热事件F ig.4Major t ectonothermal episode and evolution history of NCC增生,可能与活动陆缘俯冲相关.(2)2600~2520Ma,西北陆块西侧出现活动陆缘岛弧,发育辽西-遵化-五台-嵩山绿岩-TT G 带,随后洋盆关闭,与东部陆块最终碰撞,形成蛇绿混杂岩缝合带(Li et a l .,2002),五台山区出现同碰撞花岗岩(2520Ma),在东侧出现前陆盆地及磨拉石建造(李江海等,2004a).新太古代也是华北克拉通最快速生长时期,形成典型碰撞造山带,标志着典型板块构造体制的出现.(3)2500~2300Ma,华北中部出现若干NNE 向地堑,包括吕梁、中条及甘陶河等裂谷,发生溢流玄武岩喷发及基性-超基性岩体群侵位(2.50~2.30Ga),局部伴随非造山花岗岩侵位,如冀东等地大面积钾质花岗岩侵位,标志着克拉通成熟与稳定(赵宗溥,1993).伸展活动可能与碰撞后的区域构造松弛相关.上述地堑系很快演变为克拉通盆地演化,沉积早期盖层(以丰镇群孔兹岩系和东冶群为代表)(2.45~ 2.00Ga).(4)在古元古代末期(2.0~1.9Ga),华北克拉通西北部和东北部被动大陆边缘,开始俯冲于邻近陆块下(北部陆块、狼林陆块),最终增生碰撞,被动陆缘沉积岩系发生变形、高级变质(孔兹岩系)重熔(S 型花岗岩)(刘喜山,1994),陆块面积显著增大,由于参与碰撞的几个陆290第3期李江海等:大陆克拉通早期构造演化历史探讨:以华北为例块规模尚不够大,发生板块内部构造活动,在五台、吕梁、内蒙、冀北等形成盆山地貌,出现多个山间盆地,并沉积陆相磨拉石建造(如郭家寨群、黑茶山群、化德群、二道洼群等)(2.00~ 1.90Ga).(5)中元古代初期(1.84~1.60Ga),华北克拉通开始伸展,变质基底大幅度隆升冷却,伴随非造山岩浆活及大面积基性岩墙群侵位(1.77Ga).坳拉谷-地堑(1.84~ 1.60Ga)呈网格状遍布整个陆块,并从边部向克拉通内发展(由宽变窄),这一时期可能伴随地幔柱活动(翟明国,2004),造成克拉通地壳的大面积裂解和从超级大陆的分裂,并在西南部伸展形成被动大陆边缘和洋盆.上述地堑系发展最终演化成克拉通盆地(1.60~1.40Ga),沉积大规模浅海碳酸盐盖层.3讨论和结论大陆克拉通的形成演化普遍涉及漫长而复杂的构造历史,由于传统地层对比的制约,更多依据不整合面相关的造山活动揭示陆壳随时间演化,而缺乏清晰的构造格局、时代准确的重大构造事件及其构造背景的制约.开展华北克拉通基底构造编图、标志性构造单元及其时代、同位素年龄数据库及其解释等3方面的综合研究,可以从区域构造格局框架、重大区域构造事件方面揭示克拉通构造演化历史,并以板块构造框架探讨新太古代以来区域地质演化及其可能的超大陆拼合裂解再造等过程,为阐述克拉通亲缘关系提出新线索.华北克拉通基底主要形成于活动陆缘环境,通过南北向展布的东西两列岛弧或活动陆缘,在新太古代发生大规模俯冲、增生及陆块碰撞拼合过程,造成陆壳迅速增生并保存至今.古元代初期华北克拉通基底开始伸展裂解和早期盖层发育.古元古代末期,华北与其他陆块碰撞缝合形成更大尺度克拉通陆块,规模超过现今克拉通面积,并使克拉通西北部强烈改造.1.84Ga前后华北经历最强烈的一次伸展裂解过程,从超级克拉通裂解开始了独立构造演化,在伸展背景下强烈隆升冷却,经历风化剥蚀,开始克拉通沉积盖层发育.致谢:研究过程得到钱祥麟教授、沈其韩院士、翟明国、王凯怡、耿元生、张家声、郭敬辉研究员、刘树文教授、侯贵廷副教授等的帮助和指教.Penrose 会议(2002,北京)、华北大陆构造中美双边研讨会(2004,北京)期间,B.Windley、A.KrÊner、K.Con2die、J.Myers等教授的建议和评论,对本文成稿也很有帮助.参加部分野外工作的还有黄雄南、冯军、陈征、张志强、刘志强、彭澎等.另外限于篇幅未对年龄资料文献全部列出,敬请原谅.Refer encesBai,J.,H uang,X.G.,Wang,H.C.,et al.,1996.The Pr e2 cambr ian crustal evolution of China.Second edit ion.Ge2ological P ublishing 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华北克拉通破坏相关问题研究综述
华北克拉通破坏相关问题研究综述华北克拉通是我国最大的板块内陆山地，也是世界上最大的克拉通之一。
在长时间的地质演化过程中，华北克拉通经历了多次大规模的变形和破坏，这些变形和破坏对地壳的物理特性、地貌形态和地质构造产生了重要影响。
本文将就华北克拉通破坏相关问题进行综述。
华北克拉通的破坏主要表现为大规模的地质构造运动和地震活动。
华北克拉通位于欧亚大陆板块内部，受到了印度板块和太平洋板块的挤压和撞击作用。
这些板块运动引发了华北克拉通地壳的断裂和隆升，并引发了多次地震。
其中最著名的一次是1976年唐山大地震，这次地震造成了巨大的破坏和人员伤亡，震级达到了7.8级。
华北克拉通的破坏还表现为地壳抬升和侵蚀作用。
克拉通的破坏使得地壳产生了抬升和升降运动，形成了大量的地表地貌，如华北平原、太行山和冀中丘陵等。
这些地表地貌的形成与地壳抬升和侵蚀作用密切相关，克拉通的破坏为地貌学研究提供了重要的实例。
华北克拉通的破坏还导致了地下资源的丧失和环境问题。
华北克拉通地区富集了丰富的煤炭、铁矿等矿产资源，但克拉通的破坏使得这些资源的开采变得困难，地下矿脉也出现了破碎和塌陷的情况。
破坏还导致了地下水资源的衰减和水质的污染，给地下水资源管理带来了诸多难题。
华北克拉通的破坏与地球科学研究密切相关。
华北克拉通作为我国内陆地区地壳演化研究的一个典型地区，对了解地球大地构造、地壳运动和地震活动等具有重要意义。
通过对华北克拉通破坏相关问题的研究，可以为地球科学研究提供重要的实例和参考。
华北克拉通的破坏是一个多方面、多层次的问题，涉及到地理、地质、地球物理、环境科学等多个学科领域。
通过对华北克拉通破坏相关问题的深入研究，可以更好地了解地球的演化过程，为我国的地质环境管理和自然灾害预防提供科学依据。
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从全球对比探讨华北克拉通早期地质演化与板块构造过程李江海1, 牛向龙1, T.KUSKY 2, A.POLAT3(1.教育部造山带与地壳演化重点实验室,北京大学地球与空间科学学院,北京100871;2.Department of Earth and Atmos pheric Sciences,Saint Louis Universi ty,St.Louis,MO 63103;3.Depart ment of Earth Sciences,University of Windsor,Windsor,ON,Canada N9B 3P4)摘 要:板块构造理论为20世纪取得的重大科学成就。
如何在新世纪发展板块构造、推动大陆动力学研究成为新的挑战。
世界古大陆前寒武纪地质研究在花岗岩绿岩带、高级变质区,新太古代造山作用,早期大洋地质记录与古板块构造,以及超级大陆等方面取得新进展。
在此全球构造背景下,华北早期地质演化的相关重大问题包括:新太古代典型造山带地质演化、碰撞过程及其盆山耦合作用。
围绕新太古代蛇绿岩的研究,特别是豆荚状铬铁矿及地幔岩,将提供早期大洋岩石圈性质、扩张运移过程的重要线索,并提出早期板块边界划分标志及其洋陆作用过程。
华北中部造山带及蛇绿岩混杂带的洲际对比,对认识华北与最古老超级大陆聚合过程具有重要意义。
关键词:古板块;太古宙;华北;碰撞造山;超大陆中图分类号:P541 文献标识码:A 文章编号:10052321(2004)03027311收稿日期:20040803;修订日期:20040916基金项目:国家自然科学基金资助项目(40172066,40242014,49832030);北京大学985项目作者简介:李江海(1965) ),男,教授,博士生导师,构造地质学专业,从事前寒武纪地质研究。
E -mail:j hli@0 前言古大陆地质演化与早期地球历史一直是地质学的研究热点问题。
在过去的20年中,早前寒武纪地质学的研究主要涉及两大方面的问题:(1)古大陆的增生与克拉通化过程;(2)板块构造起始过程或与前板块构造的交替机制。
世界各地(北美、西澳、非洲南部、格陵兰等地)克拉通基底构造的研究不断揭示和积累不同类型古造山带及其板块作用的重要证据,围绕早期板块边界性质、俯冲碰撞过程、高级区低级区关系,典型造山带组成、变质和运动学,早期大洋地质记录进行研究探索,证明板块构造过程至少在新太古代(3.0~2.5Ga 前)以来就成为全球构造的主导机制。
在华北早期构造演化研究中,如何面对这些挑战,从其地质实际和长期研究积累出发,准确鉴别和恢复早期碰撞造山带格局、几何形态、运动学和古板块演化已非常重要,特别是蛇绿岩缝合线的研究已成为重要的前缘国际科学问题。
与其他古大陆相比,华北克拉通研究程度较低、陆块规模较小、后期再造强烈、大地构造属性不明、大陆克拉通化事件(2.50Ga)滞后等。
随着华北地区的研究进展及其国际合作交流的开展,特别是美国彭罗斯会议(北京,2002)、华北大陆构造演化中美双边会议(北京,2004)的召开,华北早期地质演化正成为国际研究的热点之一。
本文在评述国际早前寒武纪地质研究进展的基础上,根据华北地区的长期研究积累,提出华北早期大陆构造演化近期研究的关键科学问题。
1 新太古代造山带构造模式及其造山记录尽管对古大陆生长的构造模式尚无完全一致的认识,但普遍认为太古宙为陆壳最重要的生长与稳定时期,其中新太古代陆壳发生快速生长。
目前对克拉通的早期演化可以归结为两类认识:板内作用模式与造山模式。
前者是传统认识,并不断地受到第11卷第3期2004年9月地学前缘(中国地质大学,北京)Earth Science Frontiers (China University of Geosciences,Beijing)Vol.11No.3Sept.2004新的挑战,主张陆壳以垂向增生为主,涉及较长期(3.5~2.6Ga期间)的地质演化及太古宙反复多次的克拉通化事件;主要归结为地幔柱活动使陆壳或大洋高原增生,实例有波罗的、阿尔丹、亚马逊、巴西克拉通等。
后者以均变模式或修正后板块造山模式解释大陆克拉通生长,陆壳主要快速生长于狭窄的年龄间隔内(如2.7Ga,2.5Ga)。
事实上,在讨论早期地壳演化的一个重要问题是陆壳的保存机制,许多学者都强调30亿年前,地球表面以高热流为特点,地壳涉及强烈的再循环作用,地幔对流可能造成古陆壳向地幔内的循环和快速消亡。
因此,目前所保留的主要为残余古陆块,其原始的规模和形态尚不清楚。
考虑到这些影响因素,早期构造单元或地质记录普遍具有不完整性,成为制约早期陆壳增生过程认识的因素。
早期板块构造的研究首先是围绕古板块边界与造山带的探讨。
随着克拉通区构造地质填图和大量高精度同位素年龄数据的积累,原先克拉通可以进一步划分为不同的岩石构造变质单元(如高级区、低级区等)及其边界,并在此基础上识别出新太古代造山带。
早先由于研究程度的制约,对高级区与低级区构造关系常有争论,提出它们代表不同构造环境、或者不同构造层次,或者相同单元横向上变质程度的差异的产物等认识。
近年来大量的年代学、变质地质、构造地质的研究表明,高级区与低级区主要为以下两种构造关系:(1)高级区代表邻近绿岩带的深部地壳层次,它们形成于相同构造环境,实例如北美Kapuskasing;(2)高级区为绿岩带叠加后期高级变质的产物,实例如南非林波波带。
许多绿岩带及其深层次麻粒岩区的形成主要与活动陆缘及上俯冲带的增生拼合相关。
已提出鉴别新太古代造山带的标志包括:(1)线状展部的岩带组合或构造单元(花岗岩类、TTG、表壳岩、沉积增生楔混杂带等),可以与典型的显生宙造山带(碰撞型、增生型)对比,长度从数百km到上千km,宽度为几十至几百km。
它们处于中太古陆块残留之间或边缘。
(2)具有明确的构造边界或广泛的韧性断层系统,可能显示明确的构造极性,大规模平卧褶皱、叠加褶皱、低角度剪切带非常发育,表明大规模水平构造及其地壳缩短变形作用。
(3)地球化学指示绿岩带显示活动陆缘、岛弧弧后、大洋高原的成分属性,花岗岩类形成于俯冲碰撞过程。
(4)同位素年龄数据库显示地壳生长、变质改造出现于相对狭窄的年龄峰期(100~200Ma间隔内)。
(5)地球物理勘探证实发育大规模的深层次冲断变形构造,它们可对应于浅层次构造变形。
依据变质作用、绿岩带成因环境、大规模逆冲构造等,已在几个古陆区揭示出新太古代碰撞造山带。
例如,南非林波波麻粒岩带为地壳碰撞加厚的产物;北美苏必利区为活动陆缘增生并碰撞的产物,保留了大洋板块俯冲的证据)))线状展布的沉积增生楔。
西澳耶尔冈花岗绿岩带可以解释为活动陆缘地体增生拼贴的产物。
上述新太古代碰撞型(林波波带)、增生型(苏比利尔型)、地体拼合型(西澳耶尔冈、西南格陵兰)造山带的典型实例,得到广泛认可[1~7]。
新太古代造山带构造的研究,可以确定板块聚敛边界及其运动过程,探讨早期板块如何随热流降低,具备足够高的刚性程度,能够支撑碰撞构造加厚地壳,而非重力垮塌[1]。
为此,查明地壳是否发生大规模水平缩短构造变形,特别是薄皮构造对早期板块研究将非常重要。
在地质构造分析的基础上[2,3],北美和西澳新太古代造山带深地震反射研究中,均发现典型薄皮构造。
它们在深部保留大规模的莫霍面错动标志、平缓的下地壳冲断构造以及缓倾俯冲构造边界等[3,4,8,9],证明水平地壳缩短是早期造山带重要的变形机制,深浅层次变形机制完全一致,有力地推动了新太古代板块构造的研究。
在苏必利尔造山带还识别出线状展布的沉积增生楔,记录了早期洋壳俯冲的构造位置,对于认识洋陆岩石圈边界及其作用具有重要价值。
绿岩带的研究提出增生型造山是陆壳生长的主要机制,板块边缘或岛弧强烈的火山活动及TTG岩浆侵位,形成宽度巨大(达几百km)的造山带,使陆壳迅速增生,还广泛出现大洋高原,其横向拼合有利于陆壳增生。
大洋高原增生、岛弧地壳增生和地体拼合模式在北美、西澳和非洲南部的研究中得到广泛认可[2],并以此解释这一时期陆壳的迅速增生[10]。
全球新太古代造山带主要出现于27亿年前后,而华北和印度的新太古代造山带主要出现于25亿年前后,明显滞后于全球构造的演化。
它们在造山时间上的差异对认识早期陆壳生长具有重要意义。
由于出露层次较深和后期变形干扰,新太古代造山带研究,多限于岩石单元地球化学成因、构造环境分析及造山带概念和模式探讨。
而造山带几何形态、运动模式及造山过程缺乏深入阐释。
因此,典型碰撞造山带的识别,已成为研究早期板块构造的瓶274李江海,牛向龙,T.KUSKY,等/地学前缘(Earth Science Frontiers)2004,11(3)颈问题。
造山带前陆地区保留造山过程、盆山作用的重要线索。
如大规模冲断构造、前陆盆地层序等。
开展新太古代前陆盆地构造、地层及沉积研究,将在造山演化上取得新进展。
目前在南非及西澳已识别出中、新太古代前陆盆地[5],恢复出碰撞造山带的冲断层序、构造扩展及隆升过程。
在林波波碰撞造山带南侧还识别出2.6Ga 的前陆盆地,证明麻粒岩带形成与碰撞造山相关[6]。
为此,寻找完整的前陆地层记录,将推动早期深浅构造层次耦合及造山过程的研究。
中、新生代前陆盆地的研究[7,11,12],获得造山过程的丰富信息,前陆区较好保存碰撞造山带的构造和沉积记录。
借鉴上述成功检验,将从新的视角推动新太古代碰撞造山过程的深入研究。
大量研究表明,华北中部存在一条近南北向造山带,以线状构造和强应变为特点,广泛出现大规模岩带(2.50~ 2.60Ga ),发育丰富的重熔花岗岩(2.50Ga)。
由西向东造山带构造单元依次为(图1,2):¹恒山)承德高压麻粒岩带,长度大于700km,记录了大规模的构造俯冲作用。
º五台岛弧弧后岩浆杂岩绿岩带(2.50Ga);»遵化至五台)辽西蛇绿混杂岩带;¼青龙)滹沱前陆盆地及褶皱冲断带;½太行)迁安被动大陆边缘沉积盖层。
这一造山带的形成直接记录了华北克拉通主体的形成与稳定过程。
尽管经历后期改造,大量证据指示中部造山带早期曾涉及北西南东向大规模地壳缩短加厚的构造过程。
造山带构造明显改造了东西两侧的古老构造单元。
中部造山带及其前陆盆地广泛被东冶群(2.40~2.00Ga)不整合覆盖,并被非造山花岗岩(2.40Ga,2.20~2.00Ga)、基性岩墙群(2.40Ga,1.77Ga)侵位。
中部造山带涉及大量2.50Ga 的火山沉积及花岗岩侵位[14~20]。
尽管对其最终碰撞造山时代尚有争论[21],但开始于新太古代的板块俯冲碰撞相关TTG 花岗岩侵位(2.50Ga)已得到广泛证实。
另外,造山带东侧的五台西南部、冀东、南太行、嵩山等地保存新太古宙)古元古代的巨厚地层,出现浊积岩磨拉石建造(如高凡群、豆村群、青龙河群等)[22,23],它们被西侧造山带内带强烈构造逆掩,深浅地壳层次耦合关系明显。