中国的太古宙

中 国 地 质 科 学 。年 院 院 报 厂 第 号 中国的太古宙 白 瑾 戴凤 岩 天津地质矿产研究所 在中国陆壳上太古宙岩石有广泛的分布 , 除大量出露在华北地台外 , 在塔里木地块的 周边和扬子地台的西北缘 , 也多有出露 , 此外 , 由于元古宙造 山运动的再造作用 , 许多太 古宙小岩片还出露在元古宙造 山带之中 。 同世界上其它地区一样 , 中国太古宙包括花岗片麻岩地体和火山岩为主的绿岩带 , 并 普遍经历了多期构造运动的强烈改造 , 诸如 、左右的迁西运动 、 左右的五台 运动 , 以及最后造就华北地台结晶基底的 左右的吕梁运动 。 各种花岗片麻岩是太古宙岩石的主体 , 且大部分片麻岩为深成花岗质岩石 。 按成分特 征主要分为三个系列 紫苏花岗质岩石系列 , 云英闪长质一奥长花岗质岩石系列和石英二 长质一花岗质岩石系列 。 紫苏花岗岩在华北地台北缘太古宙高级区中有广泛的 分 布 。 部分 片麻岩为变质的上壳岩 , 它包括由基性 少部分超基性 和中酸性火 山岩变质而成的斜长 角闪岩 、 辉石麻粒岩和部分长英质片麻岩 最典型的变质沉积岩为矽线石榴片麻岩和相关 的变质岩 、 磁铁石英岩和大理岩 。 在变质较浅的绿岩带 中出现火 山岩和浊积岩变质的绿泥 片岩 、 钠长绢英片岩和千枚岩 。 在中国陆壳上所有 出露的太古宙岩石都经历了比较广泛的以角闪岩相为主的和部分麻 粒岩相的变质作用 。 大量 同位素年龄数据表明 , 角闪岩相变质作用发生在约 前 而最早的一期麻粒岩相变质 , 可能发生在 。一 二前 。 而伴随 前后侵位的紫 苏花岗岩的围岩为麻粒岩 相岩石 , 不能排除在广泛角闪岩相变质的同时 , 又 出现局部的麻 粒岩相变质作用 。 在华北地台北缘 , 麻粒岩相岩石大小不等的块体分布在角闪岩相岩石的 “ 海洋 ” 中 , 总体分布在东西延长约 的带上 。 总的来说 , 麻粒岩相属中压型 中 高 温区域变质 。 然而中部的温度 为 一 , 压 力 为 一 , 地热梯度 为 一 ℃ 向西温度降为 一 ℃ , 压力降为月 一 , 地热梯度增为 ℃ , 成 为低压型 向东温度变为 一 , 压力变为 一 , 地热梯度变为 一 表现出在东西向的麻粒岩带内 , 大约以南北向为轴的东西向变化 。 另 外 , 在 华 北地 台上各个太古宙地体 中 , 变质相带的分布方位均有显著变化 。 同时异地和同地异时 , 不同方位多期变形叠加所表现出的复杂的干扰型式 , 是太古宙 地体的基本构造样式 。 但一般的规律是 第一期变形是以片内褶皱和平卧褶皱及其相伴随 的韧性剪切为特征 , 表明水平方向上的剧烈缩短 , 并普遍遭受了第二期紧闭同斜褶皱的叠 加 , 第三期以开阔褶皱及其陡倾斜或倒转翼上常发生韧性剪切带为特征 。 反映深层次底劈 作用的弯窿构造 , 往往是后期叠加的构造型式 。 每一期变形均显示出早期的韧性到晚期的 脆性变形的演化过程 。 在中国太古宙高级区域变质火 山岩中已获得 的 一 年龄 , 说明上 壳岩在此 时限以前即已出现 , 并意味着上壳岩出现以前即已存在一个更古老的基底 , 显示中国板块 中 国 地 质 科 学 院 院 报 第 号 至少在 之前即已开始了它的演化历史 。 以前发生的强烈的麻粒岩 相变质和 以钠质花岗岩为主的岩浆活动 , 以及以水平剪切为特征的剧烈变形 , 标志着一个重大的构 造热事件 , 这正是迁西运动的特征 。 已获得的大量大于 的同位素年龄数据 , 表明早期以钠质花岗岩 、 晚 期 以钾 质 花岗岩为标志的岩浆活动 , 以角闪岩相为主的区域变质作用和再次强烈的变形的另一次构 造热事件 , 这正是五台运动的象征 。 分布在不同地区的太古宙地体 , 虽然经历了大致相似的化学的大地构造的演化历史 , 但每一地体又表现出岩石组成的比例和地球化学上的差异 。 岩石组合和地质年代的关系表 明中国的太古宙至少发育了两套上壳岩 , 形成于 和 一 以前 , 分别 遭受 了麻粒岩相和角闪岩相的变质作用 , 在不同的地区 , 单独或共同出现 , 它们大都遭受了相 似的构造变形变质作用和岩浆活动的演化过程 , 这些岩石普遍遭受多期变形 , 表现出相当 一致的构造样式 , 并显示了全球活动的构造体制 。 目前 , 虽然对最早硅铝壳的形成认识仍处于推测的阶段 , 但一般认为 , 中国地壳在太 古宙末已经形成 。 地球物理资料表明 , 中国陆壳的结晶基底大多由太 古 宙岩 石 组成 。 然 而 , 在扬子陆台的西北部 , 至少在中元古代就表现为碰撞带 。 近来的古地磁资料也说明 , 形成于太古代末期的中国板块基底在中元古之前不是一个整体 。 在华北地台上 , 太古宙地体上出现的上壳落片 , 由于它们相互之间构造变形方位和变 质相带分布方位的不同 , 它们不可能形成于同一个构造环境 , 因此也不可能存在一个统一 的基底 , 不论其组成成分及其来源如何 , 只能是许多分散在广大区域较古老 的 小 规 模陆 核 , 虽然 由于各时代更年轻的陆台盖层的分割 , 它们的形状和大小难于评定 , 现在还不能 确定其构造边界及其初始性质 。 换句话说 , 现在的华北地台在太古代时期不是一个整体 , 而是大约在晚太古代时由许多小陆核拼接而成的 。 堆积在早期麻粒岩相岩石上的上覆上壳岩 , 在遭受了后期角闪岩相变质作用时 , 使早 期存在的麻粒岩遭受退变质。 于是 , 在上覆上壳岩堆积前 , 下伏陆壳必定抬升 , 遭受强烈 剥蚀 。 此外 , 以孔兹岩系及类似岩石为代表的浅水陆棚条件下的沉积岩 , 同样受到角闪岩相 变质作用 。 如果取变质温度为“ , 其地热梯度平均为 , 则这些沉 积 岩必定要下 沉到 深度 , 才能经受角闪岩相的变质作用 。随着时间的推移 , 角闪岩相岩石再次抬升 , 暴露在地表 , 再经剥蚀后才接受元古沉积 。 因此认为现在所见到的太古宙地壳不只是韧性 条件下形成的 , 而是在整个太古宙期间多旋回的强烈的上升一剥蚀一下沉的条件下形成的 。 正如在一些地方可以看见的 , 变质上壳岩作为大小不一的残留体 , 出现在花岗质岩石 中 , 许多地方具有明显的侵入接触关系 , 由于二者之间在地球化学特征和野外地质关系等 方面有相似性 , 因此认为某些花岗岩可能是上壳岩部分熔融的产物的说法 , 不无道理 。 前 , 有一个小陆核聚集的阶段 , 在此阶段中 , 可能产生一些小范围 的俯 冲 带 和韧性剪切带 。 然而 , 考虑到太古宙时期地壳厚度较薄 , 地热梯度较陡和地壳塑性较强的 特点 , 板块构造的机制同现代的相比 , 是不相同的 。 吐 , 《 工 习 一 工 》 ,