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华北克拉通构造演化

翟明国

1 中国科学院大学地球与行星学院

2 中国科学院地质与地球物理磋商所岩石圈国度要点实验室

3 浙江大学地球科学学院

五月槐花香在线播放          作家先容：翟明国，磋商员，中国科学院院士，主要从预先寒武纪地质学与变质量质学、岩石学和武矿学磋商。          导读：华北克拉通是我国千里积变质型铁矿、矽卡岩型富铁矿、造山型金矿等迫切矿产资源的主产区。这些迫切矿产资源的形成均与华北克拉通构造演化密切相干。磋商以为：华北克拉通的构造演化经验八个大的阶段，文中对各阶段构造演化特征、首要隘质事件过火相干成矿作用均有科学讲演。华北克拉通是中国大陆的主要构造单位，从早期到中生代以来的地质记载较完整，受到国际关注，是大陆形成和演化磋商的自然实验室。翟明国院士系统回来了华北克拉通构造演化磋商后果和新进展，厘清了华北克拉通的构造演化大要经过，建议了区华北克拉通构造演化能源学模式，分析了华北克拉通地质事件与成矿作用同步演化关系，磋商后果对分析成矿区域构造环境要求，指导地质找矿具有迫切真谛！          ------内容提纲------            提要0 序论1 华北克拉通地质配景2 华北克拉通构造演化2.1 早期陆核与多阶段大陆助长2.2 微陆块拼合与克拉通化2.3 地球的静寂期与大氧化事件2.4 古元古代行径带与高等麻粒岩相变质作用2.5 中新元古代多期裂谷与地球中年调养期2.6 古生代旯旮造山2.7 中生代构造更始与地台活化3 对于矿产资源的时空性与不可重迭性4 结语与致谢---------------                      摘 要：华北克拉通是中国大陆的主要构造单位，从早期到中生代以来的地质记载较完整，受到国际关注，是大陆形成和演化磋商的自然实验室。华北克拉通的构造演化不错分为八个大的阶段：陆核形成阶段；陆壳巨量助长阶段；微陆块拼合与克拉通化；古元古代大氧化事件与地球环境巨变；古元古代行径带构造与高等麻粒岩相变质作用；中—新元古代多期裂谷与地球中年调养期；古生代旯旮造山；中生代构造更始与去克拉通化。华北克拉通的大陆演化清晰了地球的进化和不可逆经过，绝顶是热体制的演变。早期陆核的成因仍存在争议，但是陆壳由小到大、多阶段助长的经过是明确的。25亿年前后的克拉通化是最具清晰度的地质事件，微陆块的拼合是大陆团聚和形成持重克拉通的主要经过，已经被揭示。但是由绿岩带-高等区组成的穹隆-龙骨构造并不屈气板块构造的基本构造神态。经验了太古宙与元古宙分界时期的“静寂期”之后，华北克拉通记载了与全球休伦冰期以及大氧化事件相干的地质行径。古元古代行径带则记载了裂谷—俯冲—碰撞的经过，具有显生宙造山带的某些特征，伴有高等麻粒岩岩相的变质作用，走漏了早期板块构造的出现。从约18～8亿年长达十亿年或更长的时限里，华北克拉通一直处于伸展环境，发育多期裂谷，有多期陆内岩浆行径，是岩石圈结构和下地壳组成的关节调养期。从古生代起，华北的南、北缘都经验了当代板块构造真谛的造山事件，清晰了华北克拉通古陆通过古蒙古洋和古秦岭洋与相邻陆块之间的构造行径，分又名为兴蒙造山带和秦岭-大别造山带。中生代的华北克拉通出现构造体制的更始和地壳活化，进展为岩石圈减薄和大都壳熔花岗岩的出现。古太平洋板块的行径光显是迫切因素之一，但左近其它陆块的作用亦然迫切的，克拉通龙套机制过火内涵的磋商还有进一步深化的空间。华北克拉通的构造演化有其特色，也具有全球真谛。关节词：华北克拉通；构造演化；地质真谛          0 序论克拉通是形成于早前寒武纪并保握耐久持重的陈腐陆块。华北克拉通是中国大陆的主要构造单位，相对于天下上一些克拉通，面积较小，如若不算朝鲜半岛，面积大要有1.3×106km2。但是华北克拉通有38亿年的陈腐历史，从早期到中生代以来的地质记载完整，受到国际关注，不少迫切的科学问题举例早期大陆的形成与助长，元古宙发生的地球环境、构造体制等巨大变化，古生代的造山行径和东亚地面阵势重建，中生代大陆活化与去克拉通化等都有大都的磋商，并建议了新的模式和新的表面。华北克拉通是地质科学和大陆演化的自然实验室。几代中国地质学家为华北克拉通的磋商作念出了巨大孝敬，这里不逐个累述，仅提过火中的两本论著。一册是由中国科学院地质磋商所和国度地震局地质磋商所编辑的《华北断块区的形成与发展》，另一册是赵宗溥等撰写的《中朝准地台前寒武纪地壳演化》，大要反馈了20世纪90年代初之前的磋商后果。21世纪以来的近20年，华北克拉通的磋商蕴蓄了大都新数据，进展飞跃。《地质力学学报》主编约我为顾忌李四光先生生日130周年撰写“华北克拉通构造演化”一文，因题目很大，鉴于笔者的常识结构和著作篇幅，在这里仅对该区构造演化作念一个苟简的小结，昔时寒武纪的演化为主，对触及的表面意志，仅先容非论证；对显生宙的构造经过，仅说起不伸开。借此抒发对李四光先生为中国以至天下地质作念出的巨大孝敬的敬仰之情。1 华北克拉通地质配景华北克拉通的地面构造位置见图1。北、南界分别是中亚(兴蒙)造山带和秦岭-大别造山带，西部被祁连造山带切割，与敦煌—塔里木的关系存在争议，东部界限是苏鲁造山带。朝鲜半岛北部或全手下于华北克拉通，称为中朝克拉通。

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图1 华北(中朝)克拉通的地面构造位置

华北克拉通自己的构造演化以及何时和怎样与华南和塔里木古陆经主要造山经过组建了中国大陆，都是大家暖热的问题。近些年来，一些新的发现，举例模式年岁44亿年的火山岩中的冥古宙锆石、38亿年的TTG片麻岩、25亿年的蛇绿岩与造山带结构的商议、古元古代的高压和高温—超高温麻粒岩、中新元古代多期陆内岩浆事件、前寒武纪成矿的“高富”、“低贫”等，成为磋商热门并引起国际关注，鼓动了磋商的真切。在前寒武纪时期，与其它克拉通的比拟，华北克拉通在陆壳助长和一些首要隘质事件上，既清晰了共性，又清晰了本性，如在25亿年的陆壳助长和持重化、古元古代的行径带事件、中元古代岩浆事件进展更强，而在新元古代一些构造事件偏弱的特色(图2)。

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图2 华北克拉通前寒武纪首要隘质事件示意图

2 华北克拉通构造演化华北克拉通的构造演化不错分为八个大的阶段：①陆核形成阶段；②陆壳巨量助长阶段；③微陆块拼合与克拉通化；④古元古代大氧化事件与地球环境巨变；⑤古元古代行径带构造与高等麻粒岩相变质作用；⑥中—新元古代多期裂谷与地球中年调养期；⑦古生代旯旮造山；⑧中生代构造更始与去克拉通化。2.1 早期陆核与多阶段大陆助长地球上先有陆照旧先有洋一直是争议的问题。手脚与地球有成因接洽的月球，最陈腐的岩石是斜长岩，它们形成了月球的大陆(斜长岩高地)，月海则是由陨石砸出的玄武岩坑，揣测是陨石撞击引起的月幔部分熔融的拆伙。斜长岩陆壳不错由硅酸盐岩浆洋模式解释。但地球上最陈腐的岩石不是斜长岩，而是富钠的花岗岩类(TTG片麻岩)。Wilde et al报谈的西澳Jack Hill千里积岩中的碎片锆石年岁是44亿年，是地球上迄今为止发现的最陈腐物资，氧同位素和微量元素指令它们来自TTG岩石。最陈腐的岩石是来自加拿大的Acasta TTG片麻岩，面积约20 km2。约38亿年的TTG岩石在好多克拉通都有报谈，表壳岩(千里积岩及条带状铁建造BIF)发现于西格陵兰，其围岩是TTG片麻岩，说明在38亿年千里积岩的形成经过已有宏不雅水的参与。于今为止，并莫得发现陈腐的洋壳岩石过火残留。然则实验岩石学不成得出由岩浆洋分异或分离出TTG的拆伙。洋壳要素的岩石(MORB)不错在一定的温压要求下部分熔融出埃达克质的岩石。埃达克质的岩石诚然在Mg#值以及一些微量元素上与TTG岩石有永别，但总体仍比较访佛。因此地球上先存在洋壳，TTG是由洋壳熔出的模式亦然刻下不少磋商者的选择。早期陆核的成因虽存在争议，但是陆壳是由小到大、多阶段助长的经过是明确的。除了上头所讲的国际的例子外，华北南缘的北秦岭草滩沟奥陶纪火山岩中发现了被拿获的冥古宙锆石。锆石核部年岁为40.8亿年，边部年岁38～37亿年，Hf模式年岁44亿年，标明44亿年可能已有陈腐地壳形成，锆石形成于40.8亿年，之后发生了变质作用。氧同位素和微量元素特征标明，锆石是来自陆壳(TTG岩石)，而且在40亿年驾驭发生了水岩相互作用，这些为融会早期陆壳形成提供了迫切信息。鞍平地区发现存38亿年的片麻岩，它们还经验了后期的活化和纠正，33～31亿年的纠恰是值得关注的。磋商还标明，华北存在大要6～7个大于33亿年的古陆核(图3)。陈腐的岩石可能在华北的散布比昔时的揣测更广，已经有更多的大于36亿年(始太古代)和大于32亿年(古太古代)的碎片锆石被发现，这些样品采自华北的东部、西部、中部以及北部和南部。Zheng et al还在信阳地区显生宙岩浆岩中发现酸性麻粒岩的包体，年岁为约36亿年，走漏深部存在始太古代地壳。

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图3 华北克拉通前寒武纪岩石出露示意图

中太古代末至新太古代(29～27亿年)，是华北克拉通大陆地壳的助长岑岭期。代表大陆助长的典型岩石是TTG片麻岩。试验需要说明的是，陈腐大陆是由两个基本的地质单位组成的，分别是麻粒岩-片麻岩地体或者叫高等区(HGR)和花岗岩-绿岩带(GSB)。高等区的主要岩石组合是TTG片麻岩或者花岗质片麻岩、变质的表壳岩组合、辉长岩-斜长岩或者辉长岩-超镁铁质层状岩体，诚然里面有复杂的形变，总体以穹隆状出露，以高等变质为特征，大多经验了麻粒岩相、局部高等角闪岩相变质。绿岩带则是由一套未变质或浅变质的表壳岩组成，主要的绿岩带下部可有成因不解的(非地幔岩)超镁铁质岩，然后是火山千里积岩为主。火山千里积岩也可大要分为三段：即科马提岩-玄武岩组合；玄武岩-酸性火山岩为主的双峰式火山岩，带有极少科马提岩；钙碱性火山岩组合。这三段都有千里积岩和BIF互层。最上段是千里积岩组合，可有碳酸盐千里积层。绿岩带常呈向斜或向体式产出，并被钙碱性花岗岩侵入。绿岩带围绕着高等区散布，即为典型的高等区—绿岩带构造神态，或称为穹隆-龙骨构造神态(dome-keel style)，与显生宙的造山带神态有光显不同。高等区和绿岩带的形成机制和相互关系一直莫得定论，主要的看法有高等区更老，是绿岩带的基底；或者二者年岁相当，代表不同的构造配景。华北的绿岩带频繁经验了较强的变质作用，后期的夹杂岩化也很强，被状貌为含有BIF的表壳岩残片摇荡在花岗岩海上。华北的科马提岩出露未几，而且被变质之后难以证据。变质的玄武岩的要素总体是拉斑玄武质，部分为钙碱质，稀土特征可分为轻稀土偏富集和平坦(极少的略吃亏)两类，相当于国际绿岩带的TH1和TH2型，总体进展为陆内—弧后盆地—岛弧的地化性质，很极少访佛洋壳。由于变质绿岩带的岩石年岁不好测定，刻下的磋商清晰泰山-蒙阴地区绿岩带年岁在28～27亿年，也有一些年岁在26～25亿年。其余的绿岩带大都赢得26～25亿年的同位素年岁，也有极少29～27亿年的年岁清晰。TTG片麻岩基本出露于高等区，它们的锆石207Pb/206Pb年岁与εHf(t)值的关系见图4，主要的形成期间在29～27亿年之间，其次是26～25亿年，后者有一部分可能是来自于29～27亿年TTG的重熔。26～25亿年的TTG形成的原因，可能与微陆块拼合关连，而29～27亿年的TTG，成因有与俯冲洋壳的部分熔融以及地幔柱关连的不同看法。最近十年，华北克拉通27亿年TTG报谈的越来越多。Jia et al在最近的磋商中发现，在华北南缘，陆壳经验了约29～28亿年和27亿年两个阶段的助长，然后又经验了25亿年和23.5～22亿年两期岩浆—夹杂演化事件。Liou et al报谈在冀东识别出29亿年的岩石，建议华北曾有中太古代的陈腐陆壳。这些29～27亿年的片麻岩散布很粗鄙，已经细目在华北的东部、西部和中部以及北部都有出露。中太古代末至新太古代的巨量陆壳助长的奏凯拆伙是形成了7个微陆块，从东到西是胶辽、迁怀、集宁、阿拉善微陆块，向南是鄂尔多斯、许昌和徐淮微陆块(图5a)，大多有26～25亿年的陆壳活化和变质作用记载。

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图4 华北克拉通TTG岩石的εHf(t)值对207Pb/206Pb年岁图解

2.2 微陆块拼合与克拉通化华北克拉通的形成已经有不同的构造模式。举例东部陆块和西部陆块以遵化-赞皇的混杂岩-造山带杂岩带为界在25亿年拼合形成华北克拉通，或者华北克拉通由东、西陆块沿着克拉通中部出露的含有高压麻粒岩的古元古代造山带在约18.5亿年拼合形成。在此之前的微陆块拼合还被白瑾等和伍家善等在20世纪90年代商议过。微陆块中的TTG片麻岩具有3.0～2.5 Ga Sm-Nd模式年岁的陆壳岩石约占78%，其中大于3.0 Ga的约占15%， 2.5 Ga驾驭的约占7%，大部分陆壳(约55%)的形成应在2.9～2.7 Ga之间，称为陆壳的巨量助耐久。Hf同位素模式年岁最主要的散布区间在3.0～2.6 Ga，何况有2.82 Ga的峰值，与Nd同位素的地质真谛相似。通过长英质片麻岩和火山岩的磋商，全球陆壳的巨量增生在2.8 ～2.7 Ga期间，主要的岩石类型是高钠的长英质片麻岩(TTG)，其次是镁铁质-超镁铁质火山岩，这次陆壳增生大多被揣测与超等地幔柱事件相干。华北陆壳的增生与全球一致。太古宙的陆壳增生一般以为是围绕着陈腐陆核形成微陆块。新太古代晚期(2.6～2.5 Ga)是华北陆块演化最迫切的时期，这个时期有较多的火山作用与千里积作用，形成新太古代绿岩带；有大都的壳熔的花岗岩和TTG片麻岩形成；有粗鄙的麻粒岩相-角闪岩相变质作用；有镁铁质岩墙和花岗岩脉群侵入。新太古代绿岩带大多形成在约2.5 Ga，代表性的有红透山、东五分子、登封和五台山绿岩带，少数约2.7～2.6 Ga的绿岩带，如雁翎关绿岩带(图5b)。磋商发现雁翎关绿岩带有明确的约2.5 Ga的变质以及大都约2.5 Ga的花岗岩体和岩席，标明该绿岩带在约2.5 Ga仍有明确的构造行径。近期的磋商提供了更多与克拉通化关连的约2.5 Ga变质作用和壳熔花岗岩事件的根据，主要包括：太古宙的岩石经验了约2.6 Ga和2.52～2.50 Ga的变质作用；各微陆块有大都的基底岩石的部分熔融和夹杂岩化；壳熔的花岗岩包括由中酸性岩石和千里积岩部分熔融形成的钾长花岗质-花岗质-二长花岗质岩石和基性岩石部分熔融形成的TTG质-二长花岗质岩石，它们手脚岩体、岩株和岩席侵入到陈腐的岩石中并切穿不同微陆块以及绿岩带和高等区地体的界限，2.5 Ga的基性岩墙以及碱性—超镁铁质岩墙侵入到陈腐的岩石以及新太古代末的花岗岩中。

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图5 华北微陆块克拉通化

a—华北克拉通7个晚太古代微陆块；b—绿岩带—高等区构造阵势；c—微陆块拼合经过

微陆壳的拼合走漏在新太古代末已经开头从早期的垂向构造为主向横向—垂向构造为主的转移，进展出国陆相互作用、有限的和小限制的弧-陆或陆-陆的俯冲与碰撞(图5c)。从火成岩的组合看，此前的科马提岩—双峰式火山岩组合变为钙碱性火山岩组合，深成长英质岩石从TTG为主变为花岗岩为主。然则微陆块拼合构造与板块构造的机制有压根的永别。微陆块构造又被状貌为高等区-绿岩带构造或者穹隆-龙骨构造。绿岩带与碰撞造山带有较大永别，不所以缝合带风景发布，而是围绕高等区；不是高压—超高压变质，大多是莫得或很低变质(中国的绿岩带诚然多数都有中级变质作用，但与微陆块或称为高等区而言，变质进度低)，莫得公认的增生楔和蛇绿岩组合等。微陆块间的横向构造教悔是在地壳轨范内，反之，垂向构造的进展也很强，高等区的表壳岩或辉长岩类记载了高等变质，温度很高，有穹隆状抬升记载。微陆块导致的新太古代末克拉通化的绮丽主要有三条，即大都壳熔花岗岩、岩墙群和盖层千里积岩。大都的壳熔花岗岩是克拉通化经过中达到上、下地壳持重分层的迫切经过。这个经过导致上地壳总体要素更趋于花岗质，而含有熔融残留物资的下地壳，加之有底侵的辉长岩添入使其更趋于镁铁质。上、下地壳的变质进度也有很大的永别。上地壳层为绿片岩相、未变质相。下地壳层的变质相从下而上分别是：下地壳层的麻粒岩相、夹杂岩化麻粒岩相、夹杂岩化角闪岩相、角闪岩相。这种物资要素与变质相的分层使得运转陆壳的密度增大和在其它物理-化学要求的变化下变得持重。地幔为地壳的分层提供能量并有适量的物资加入，软流圈地幔经过岩浆萃取后形成岩石圈地幔，因此持重的陆壳分层也导致壳幔达到耦合。陆壳与陆壳下地幔的耦合应该绮丽着全球大陆岩石圈的形成，并与大气圈和水圈达到新的均衡。华北克拉通新太古代末的花岗岩大要有三期，即2.55～2.53 Ga、2.51～2.50 Ga和2.50～2.45 Ga。三期花岗岩都不错大要分为三类，即高钠质的TTG、二长花岗岩和高钾质的花岗岩。其源岩可能分别是：镁铁质岩石、镁铁质岩石与千里积岩/长英质岩石、长英质岩石。根据镁铁质岩石代表洋壳、长英质岩石代表陆壳的设念念激发了不同的与板块构造相似或相左的成因模式。总之，有弥散的热(地幔行径)就可导致已有的地壳部分熔融形成花岗质岩石，地壳源岩的不同就不错分别形成高钠或高钾质的花岗岩。壳幔相互作用的收尾以岩墙群的侵入为特征。大要2.5～2.45 Ga的岩墙群以斜长角闪岩/基性麻粒岩为代表，多经验了强横的变形与变质。冀东曹庄一带的橄榄辉长岩-碱性岩共生岩墙，锆石离子探针U-Pb年岁为2.504 Ga和2.516 Ga。共生的超镁铁质与碱性岩墙是目生的，指令在太古宙末期，华北克拉通的岩石圈已经相当厚何况持重。磋商证的确华北核部冀东出露的浅变质火山-千里积岩(青龙群)和在华北北部粗鄙散布的浅变质火山—千里积岩(红旗营子群和单塔子群)形成年岁均为2.51～2.50 Ga，火山岩具有陆内裂谷的双峰式特征，形成期间应在区域高等变质作用之后，代表华北新太古代末克拉通化之后的盖层千里积。华北克拉通最终完成的期间是大要2.45 Ga。新太古代末全球克拉通化之后，地球演化历史上出现了长达0.15～0.2 Ga的静寂期，莫得火山行径，莫得构造行径，使得2.5 Ga手脚太古宙与元古宙的分界年岁具有划期间真谛。2.3 地球的静寂期与大氧化事件大氧化事件是早前寒武纪构造演化历史上的一个大事，对此华北克拉通的磋商相对薄弱。地球早期的上层系统是贫氧的，大气圈与固体圈层的耦合揣测与超等克拉通的形成同步。从全球构造来看，2.5～2.35 Ga之间是一个静寂期，即太古宙末超等克拉通形成之后，地球圈层间曾有一个蓦的的均衡，莫得光显的地质记载。尔后，在超等克拉通上发生有全球限制的裂谷行径——休伦裂谷。2.2 Ga之前的某个时候，发生了氧的急剧升高，在2.2～1.9 Ga时达到与当代相近的富氧景况。大气摆脱氧含量从小于1% PAL增至15% PAL (PAL=Present Atmosphere Level)，可见充氧量之大、速率之快是空前的。因此，Holland使用大氧化事件(Great Oxidation Event，简为GOE)的宗旨强调这次事件的迫切性，即23亿年驾驭大气要素由缺氧变为富氧。水-气系统充氧事件及相干变化进展出短时性、剧烈性和系统性，各大陆出现红层、挥发岩(石膏、硼酸盐等)、磷块岩、冰碛岩，绝顶是大都发育苏必利尔湖型BIF铁矿，以及含叠层石的厚层碳酸盐和菱镁矿，有机碳大都堆埋并形成石墨矿床。千里积物出现Eu吃亏，并形成REE-Nb-Fe建造，碳酸盐碳同位素广阔正向漂移，以及S、N、Mo等同位素权贵分馏。毫无疑问，GOE是地球演化历史上最首要的地质事件之一，它是地球环境巨变的里程碑。对于GOE缘由，有超等地幔柱行径或超等大陆裂解以及陨石撞击等意志。大氧化事件在地球上有许多进展。主要有①全球性的水体和大气的氧逸度增高；②导致水圈中离子的价态、种类、活度的变化，也例必引起千里积物类型与性质的变化，如海水中二价铁离子的价态改革，形成大都的条带状硅铁建造千里积，以及千里积物中REE风景的改革等；③氧逸度的改革导致温度的改革；④促进生命的形成演化和生物圈的变化等。此外，还有一些问题需要持续磋商，如：①同位素示综格式的磋商妥协析，绝顶是C、S、N、Mo、Cr、Fe等；②各样环境变化研讨所揭示的不同气候出现的步伐、要求过火内在接洽或因果关系；③生命爆发与GOE之间的因果关系；④成矿大爆发与GOE之间的内在接洽，绝顶是元素在GOE期间过火前后的地球化学行径、源运储要求的变化；⑤后期构造热事件中GOE气候的变化进度，受控于变质量层的地质量球化学特征对GOE的精采智力等。这些事件都导致一些迫切的成矿作用(图6)。陈衍景和汤好书回来了华北克拉通约2.3 Ga的环境突变事件，先后对华北南缘、辽吉、五台、中条等地区进行了千里积物稀地皮球化学和元素地球化学磋商，通过千里积物稀地皮球化学氧化-归附模子以及软硬酸碱表面，建议除原岩的影响外，千里积环境是影响千里积物稀土特征的迫切因素。

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图6 全球大氧化期的事件与成矿

2.3 Ga前的千里积物形成于归附环境，之后的千里积物形成于较氧化环境，因此地球环境在2.3 Ga时由归附转移为氧化。华北地区在2.3 Ga后出现大都的碳酸盐类千里积、红层、磷块岩、石墨、叠层石等，是大氧化事件的物资进展。好多磋商标明，碳酸盐碳同位素的δ13Ccarb正额外是环境氧化的迫切研讨。中国辽东关门山组、五台滹沱群大石岭组、胶东含菱镁矿大石桥组、莱州含菱镁矿粉子山群张格庄组、南墅石墨矿荆山群、安徽霍邱铁矿以及河南嵩山群五指岭组的碳酸盐中，都得到碳酸盐碳同位素正额外，与稀土的特征变化一致。粉子山群中的菱镁矿呈层状，是一套镁质碳酸盐地层(图7)。年代学磋商细目它们形成于2.24～1.9 Ga。它们的C同位素的δ13Ccarb为1.5‰～2.0‰，O同位素的δ18OSMOW变化范围>10‰，远高于日常海相碳酸盐平均值(δ13Ccarb约为0.5‰)，指令了碳同位素正漂移。2.3 Ga之后石墨矿以及磷块岩在华北的发育，也需要表生环境中氧逸度增高。华北苏必利尔型BIF相对数目较少。近几年的磋商，除山西中条地区袁家村BIF铁矿外，对华北南缘铁山庙、霍邱铁矿上部层位也作念了磋商，建议其属于苏必利尔型BIF铁矿。翟明国在解释“为什么华北克拉通在古元古代大氧化事件的环境下，苏必利尔型的BIF铁矿相对较少，而菱镁矿等却绝顶富集”时建议，华北在古元古代时期，处于相对较浅的海盆—泻湖环境，出现巨大的碳酸盐千里积(如菱镁矿)和含有机质的泥质岩(石墨)，但是相对衰退BIFs，因为后者一般需要千里淀在400～600 m的相对较深的洋盆中。2.4 古元古代行径带与高等麻粒岩相变质作用赵宗溥等建议滹沱(吕梁)教悔的收尾拉开了华北克拉通的地台演化阶段的序幕。翟明国以及翟明国和彭澎[强调，对与滹沱教悔相干的地质事件群应该进行分析和解析，并归并成早期的与裂谷-俯冲关连的事件亚群和与碰撞-碰撞后关连的事件亚群，成心于更好地融会滹沱教悔的试验。裂谷-俯冲关连的事件亚群代表的经过与Condie和Kröner假定的晚太古代末超等克拉通形成之后的第一次全球限制的裂解事件(休伦裂谷)相对应。在华北进展为形成三个主要的行径带，地层的散布和出露特色为线性褶皱带，具有某些当代造山带的特色，它们是胶辽行径带、晋豫行径带和丰镇行径带。主要的地层分别是辽河群—粉子山群、滹沱群—吕梁群—中条群、二谈洼群—上集宁群。其中在辽河群中发育厚层的菱镁矿-大理岩岩层，夹有含硼矿的变粒岩。在上集宁群、粉子山群和吕梁群中发育石墨片麻岩，它们有大氧化事件的地质记载(见上文)。上述三个行径带的表壳岩石都是双峰式火山—千里积建造，具有裂谷的岩石组合性质，部分岩石清晰了岛弧的特色。尔后的事件亚群，岩石在1.97～1.85 Ga期间经验了两期变质作用(局部麻粒岩相)，有相应期间的花岗岩侵入，反馈了由裂谷盆地—俯冲—碰撞的构造演化历史。

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图7 莱州粉子山的地层(上)与同位素(下)特征

值得指出的是，三个行径带及隔邻地区广阔发现高压麻粒岩，石榴石在石英玄武质的变质岩石中形成零丁矿物，指令变质压力大于1.0 GPa，因此俗称的高压麻粒岩是含石榴石的基性麻粒岩，它们以透镜体或强横变形的岩墙状出露于片麻岩中，或者与泥质麻粒岩出露在通盘。在紫苏辉石消散全部变为石榴石-单斜辉石-石英-斜长石的组合时，压力比二辉石共存的压力更大。但是如若岩石的要素(或局部)不均匀，即Al或Mg+Fe含量变化，都可能引起斜方辉石并不因压力升高而解析。它们的原岩被以为是辉长质岩墙，以含石榴子以及广阔具有冷眼圈退变质结构为特征，达到石榴麻粒岩相、部分为榴辉岩相变质。在麻粒岩相的泥质岩中，还发现存超高温变质矿物，这些发现引起一些学者将它们手脚板块构造的根据。翟明国等曾建议高压麻粒岩在河北—晋北—内蒙中部—辽南成带散布，代表了阜平古陆块与怀安古陆块的碰撞，还曾建议它与苏鲁—大别以及喜马拉雅造山带比肩为中国三个高等变质带。Zhao等也建议高压麻粒岩形成一个可与喜马拉雅造山带比好意思的华北中部造山带。此外，Kusky and Li和Santosh et al建议了内蒙—河北古元古代造山模式和华北中部造山带与内蒙高温麻粒岩(孔兹岩)带在古元古代相向俯冲碰撞的模式。Liu et al回来了泥质高温麻粒岩的特征，建议它们代表了行径大陆旯旮，是构造埋藏与加热的拆伙，与其上的角闪岩—绿片岩相的表壳岩共同组成造山带的变质组合。越来越多的贵寓赢得后，原有的意志又有许多新的打破。主要有以下几点：①麻粒岩散布面积很广，并不是线状散布，似乎是面状地出刻下险些总计的早前寒武纪岩石出露区，即使在被显生宙千里积岩隐蔽的鄂尔多斯盆地，钻井样品中也发现了高温泥质麻粒岩；②详备的原野地质填图和构造分析，证的确高压基性麻粒岩与高温泥质麻粒岩共生的地区，无一例外，二者共同经验了峰期变质之后的变质与变形作用，说明它们在经验高温高压麻粒岩岩相变质之前已经共生在通盘，个别地区(如内蒙兴和黄土窑)还能不雅察到高压基性麻粒岩墙侵入到高温麻粒岩中的地质气候；③在两种麻粒岩共生的地区，泥质麻粒岩中大都发现了蓝晶石等矿物手脚夕线石的打发残留或在石榴石中手脚包裹体矿物，估算的变质压力与基性高压麻粒岩相通；④在胶北地区还发现存超镁铁质岩石与高温高压麻粒岩共生，它们的原岩可能是底侵的镁铁质-超镁铁质岩体，也经验了高温高压麻粒岩相变质；⑤上述总计的麻粒岩都不错识别出三期变质事件，即高压麻粒岩相、中压麻粒岩相和角闪岩相，代表了峰期变质以及两期退变质(图8)，在泥质麻粒岩中，还识别了进变质的矿物组合，三期变质作用的期间是≥1.97～1.95 Ga、 1.87～1.83 Ga和约1.80 Ga；⑥诚然高压麻粒岩相的岩石已经属于下地壳深度的变质压力，但它们都有高的变质温度，属于中压高温变质相系(中压型)，温压梯度约16～26 ℃/km，平均21 ℃/km，大大低于大陆碰撞造山带的温压梯度；⑦这些麻粒岩具有极低的抬升速率，低于约0.4 mm/yr，不仅大大低于显生宙造山带(0.3～3(5) cm/yr)，而且低于千里积盆地的抬升速率(约0.3～1 mm/yr)，这意味着高压麻粒岩地体鄙人千里到下地壳深度之后，耐久淹留或很逐渐的抬升，标明高压麻粒岩地体的密度、浮力和粘滞度等与围岩的下地壳岩石十分相似。

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图8 高等麻粒岩相变质作用的P-T演化道路

Bs—蓝片岩相；Ec—榴辉岩相；Gs—绿片岩相；Am—角闪岩相；Gr—麻粒岩相；Ky—蓝晶石；And—红柱石；Sil—夕线石；EA—绿帘角闪岩相

非论怎样，高温高压麻粒岩的出现，已经说明早期大陆发生了一个压根的构造体制调度，太古宙的高等区-绿岩带体制调度到行径带体制。从变质演化上看(图9)，从太古宙到显生宙，变质温压梯度(地热梯度)不休下跌。太古宙是高温—超高温，显生宙是高压—超高压，早元古宙的温压梯度处于高温高压阶段，走漏高温高压麻粒岩也曾逐渐地、带有一定塑性地俯冲到陆块的下地壳档次，以此完成两个陆块之间的拼接。早元古代行径带有底下几个特色：具线性展布特征、有复杂褶皱形态；行径带岩石发生变质；有与其相应的花岗岩侵入，以及访佛于裂谷-岛弧的成矿作用(Pb-Zn、Cu)。这些特色与当代裂谷-岛弧-碰撞带有相似，而不同于太古宙的绿岩带—高等区的构造—变质阵势。据此，作家等已经假定了华北克拉通运转的板块构造。即在太古宙克拉通化之后，又经过约2.5(2.45)～2.35(2.3)Ga的构造静寂期，华北克拉通发生了一次基底残留洋盆与陆内的拉伸-离散事件，随后在1.95～1.9 Ga期间，经验了一次挤压构造事件，导致了裂陷盆地的闭合，形成晋豫、胶辽和丰镇三个行径带，它们在散布景况、变形与变质方面，访佛于当代陆-陆碰撞型的造山带，形成克拉通中部迁怀块体，以及北部的集宁块体和东部的胶辽块体等在陆内挤压碰撞以及碰撞后基底掀起，使下地壳岩石抬升，高等变质杂岩代表了出露地表的下地壳。古元古代行径带清晰了板块构造雏形的特色，诚然有横向教悔，但在机理上和限制上都不相通，是早前寒武纪垂直为主的构造机制向板块构造调度之间的一个迫切阶段。尔后当代板块构造的启动还经验了长达十亿年以致更多时分，这期间发生的故事等于下一个迫切的地质事件“地球中年调养期”。

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图9 热、变质作用与构造体制调度

2.5 中新元古代多期裂谷与地球中年调养期中国地层委员会将古元古代与中元古代的界限放在18亿年，即造山系与固结系之间，而不是国际地层委员会的16亿年的固结系与盖层系之间，是为了强调华北克拉通在造山系(滹沱教悔)之后，自长城系的千里积开头，一直处于地台演化的阶段，插足持重盖层发育期。翟明国等根据地质特征分析，建议华北中—新元古代长久处于伸展景况下“一拉到底”的地面构造环境，并定名为“地球中年调养期”。这个阶段从约1.8 Ga延续到约0.75 Ga，约10亿年以上。地质进展为多期裂谷发育，并陪同有周期性陆内岩浆行径，反馈了地幔与下地壳之间的耦合调养，最终形成当代限制和景况的岩石圈。(1)裂谷系可大要分为南、北两个在地表莫得实足连气儿的裂陷槽和北缘、东缘各一个裂谷带(图10)。在南部的熊耳裂陷槽中，熊耳群双峰式火山岩最陈腐的岩浆年岁约为1800～1780 Ma，朝上的中新元古代地层有汝阳群、洛峪群等。华北北部的燕辽裂陷槽，主要由长城系、蓟县系、待建系和青白口系组成。蓟县剖面由于长城系下部层位火山岩的缺失，不成构建固结系(约1800～1600 Ma期间)的完整层序，熊耳地区的地层是必要的补充剖面。如若按照中国地层委员会的辞别轨范，从熊耳群到待建系(下马岭群)厘定了中元古代层序，之上的青白口系以及未明确辞别的南华系和震旦系属新元古代。这些千里积岩系大要可辞别为四个复合裂谷系，或称为四期裂谷事件。

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图10 华北中—新元古代的裂谷及岩墙群散布示意图

(2)发现和证明中—新元古代四期裂谷事件分别对应的岩浆行径是1.8～1.78 Ga的基性岩墙群—熊耳火成岩、1.7～1.67 Ga的非造山岩浆岩和1.68～1.62 Ga的裂谷火山岩、1.32 Ga的席状岩墙群、0.92～0.89 Ga的辉绿岩墙(席)和0.86～0.82 Ga的裂谷火山岩。与此相对应的裂谷成矿作用是华北的特色成矿，铅锌、铁、铜、钼等多种矿产发育，绝顶具有中国特色的稀土矿。磋商还发现了中—新元古代岩浆作用在地壳深部的记载。磋商强调1.8～1.78 Ga的基性岩墙群—熊耳火成岩是华北克拉通中元古代演化的肇端，最早发育的熊耳裂陷槽早于燕辽裂谷，并识别出一个同期期的固原裂陷槽。熊耳群火山岩是华北中元代最早的地层岩石，对该期岩浆作用性质的磋商，不仅对完善蓟县剖面和长城系之下地层的开导有迫切真谛，而且对于融会华北结晶基底形成之后的陆壳演化也具有迫切真谛。新元古代多期裂谷旋回中形成的Pb-Zn-Cu成矿系统主要形成华北克拉通北缘西段狼山—渣尔泰铜矿集区。矿集区内产出了东升庙、炭窑口、霍各乞、甲生盘等多个大型—超大型矿床。它们的赋矿围岩为中元古代狼山群和扎尔泰群中的砂泥质玄色页岩和碳酸盐岩等。其中的双峰式火山岩得到的锆石年岁是0.82 Ga和0.86 Ga，细目了狼山—渣尔泰裂谷中的新元古代青白口系的地层。(3)1.32 Ga 岩浆事件的厘定与全球限制的裂谷事件的接洽引东谈主注释。燕辽地区侵入到中元古代千里积地层内辉绿岩床群长度大于600 km、出露宽度达200 km的区域内。斜锆石U-Pb测年细目岩床形成于13.2亿年驾驭。辉绿岩具有拉斑质及板内玄武岩地球化学特征。辉绿岩侵位的最新地层为下马岭组，在长龙山组及景儿峪组等莫得辉绿岩床侵入，标明燕辽地区13.2亿年大限制辉绿岩床 (燕辽基性大火成岩省) 的侵位发生鄙人马岭组千里积之后、长龙山组及景儿峪组千里积之前。由于下马岭组与上覆长龙山组及景儿峪组之间为平行不整合宣战，判断岩床群的形成陪同有前岩浆期区域性抬升。根据中元古代大火成岩省及千里积地层对比，联结古地磁贵寓，揣测燕辽与北澳大利亚代里姆 (Derim) 基性大火成岩省可能属于一个妥协的大火成岩省，仅仅由于大陆裂解才分离开。位于华北克拉通北缘渣尔泰-白云鄂博-化德裂陷槽内的白云鄂博Fe-REE-Nb-Th矿床是天下第一大稀土矿床，其成因及构造配景多年来一直有很大争议。最近磋商细目白云鄂博矿区富REE-Nb-Th白云岩主体为侵入到尖山组 (砂岩及板岩为主，极少为灰岩) 内的火成碳酸岩岩床，极少为侵入到尖山组下部都拉哈拉组及基底变质岩中的火成碳酸岩岩墙。这些火成碳酸岩光显受地层层位截止，在尖山组顶部不整合面以上的地层层位中未见有火成碳酸岩及REE-Nb-Th矿化。火成碳酸岩的锆石与斜锆石的年岁为1.32～1.3 Ga，代表了岩浆的结晶年岁。锆石中除了含有火成碳酸岩中典型矿物 (方解石、白云石、金云母等) 外，还含有富Nb及REE的矿物包体 (如含铈烧绿石等)，进一步证实这些锆石不但是与火成碳酸岩同期结晶的，亦然在主成矿期结晶的。因此，白云鄂博火成碳酸岩及稀土矿化形成于13.0亿年驾驭，即白云鄂博超大REE-Nb-Th矿床的形成与火成碳酸岩侵位关连。(4) 华北古陆在18亿至8亿近10亿年的时分，插足了“地球中年调养期”，处于“一拉到底”的构造配景和地质景况。多期裂谷进展为中—新元古代的多个地层轶群(系)千里积。陪同裂谷千里积的四期岩浆行径都是陆内岩浆行径，进展出壳幔的相互作用，以及深部地壳与壳慢结构的复杂调养。这个时期全球的景况是相似的。Cawood and Hawkesworth 指出，“这10亿年期间，全球长久处于伸展构造环境，莫得全球性造山教悔，不发育被迫大陆旯旮，发育斜长岩等非造山岩浆组合，发育裂谷型矿产，贫瘠造山型金矿和火山块状硫化物矿产，发育特有的地表环境和海水环境特征等，壳幔行径使得壳幔结构和下地壳组成不休调养至愈加持重”。其构造真谛在于：中年调养期形成了全球性的当代岩石圈结构，为当代板块构造启动奠定了基础。如若南华期裂谷相当于超等大陆裂解和威尔逊旋回开头，那么尔后的全球构造将是冈瓦纳大陆以及潘吉亚大陆的团聚。2.6 古生代旯旮造山古生代早期至中生代，华北克拉通南、北缘经验了多期造山作用，参与古亚洲洋和古秦岭洋的演变与衰一火，与左近陆块相互教悔，形成中国大陆，构建了东亚地面构造阵势。图11概要隘清晰了旯旮造山经过，但是这个图仅仅个概括示意图，莫得准确描摹南、北缘的期间和造山经过。苟简地讲，南(东)缘造山带是碰撞型造山带，大别山—苏鲁地区记载了大陆深俯冲，激发了对超高压变质机制的磋商激越与争论。北缘造山带是增生型造山带，除了古亚洲(蒙古)洋以外，在中生代的不同期段，还有鄂霍茨克海的演化以及古太平洋的作用，中亚(兴蒙)造山带也被一些学者称为叠加造山带。秦岭造山带的构造演化有多种意志，最主要的意见是：①秦岭是印支造山带；②秦岭是一个加里东、海西、印支以至燕山的多旋申诉合造山带。最近，Dong and Santosh讲演了秦岭的多期演化经过，建议新元古代格林威尔期(1.0 Ga)的缝合带在华北与北秦岭之间的宽坪；古生代的俯冲与增生是通过粗鄙发育的地体与火山岩代表，导致在华南的增生；古生代南秦岭与北秦岭之间的造山是沿着商丹缝合线进行的，早泥盆纪期间商丹洋向北俯冲到北秦岭之下，导致了中泥盆纪—早三叠纪的陆陆俯冲；南秦岭块体与华南的碰撞造山发生在三叠纪，沿着勉略缝合带；尔后秦岭插足陆内造山。任纪舜等建议争议，依据是在秦岭尚未发现三叠纪或古生代延续到三叠纪的洋盆存在的思路，“勉略缝合带”是一个扬子陆块内的区域断层，其中的镁铁质岩石是元古代居品。秦岭的印支造山作用并不是洋盆消散后的陆陆碰撞造山作用，而是海盆消散后的中朝与扬子两个小陆块间逆冲—叠覆造山作用。兴蒙造山带是中亚造山带的迫切组成部分，其复杂的演化历史尤其是晚古生代的构造阵势和演化，存在着由来已久的争论。一种不雅点以为古生代时期古亚洲洋发育连气儿的南、北向俯冲及耐久的沟—弧—盆体系，形成多个加积楔，至三叠纪初俯冲收尾形成索伦—西拉木伦缝合带，导致了克拉通北缘成为行径大陆旯旮，具有“安第斯型造山带”特征；第二种不雅点以为古亚洲洋发育南、北两个分支，北支为贺根山蛇绿岩，代表从早古生代到晚石炭世的向北西俯冲，之后闭合成为一条迫切的缝合带；而南支则发育双向俯冲，自早古生代握续到晚古生代末期，最终于晚二叠世到早三叠世闭合；第三种不雅点以为古亚洲洋在早古生代早期经验了南、北双向俯冲，在晚泥盆世发生闭合形成兴蒙造山带，之后处于伸展构造环境，发育陆内裂谷及袖珍海盆等构造单位，并在早三叠世受到秦岭—大别中央造山带和蒙古—鄂霍次克造山带的远距离的影响。简言之，前两种不雅点办法从大洋俯冲到碰撞造山的单阶段发育模式，大多数蛇绿岩都被视为由原始洋壳演变的SSZ型；而第三种不雅点则握早古生代闭合—晚古生代伸展、再闭合的双阶段发展模式，晚古生代蛇绿岩并不代表原始大洋而是陆内小洋盆。最近徐备等建议了“兴蒙陆内造山带”的宗旨，以为以温都尔庙群为代表的古亚洲洋在泥盆纪中晚期闭合，形成南、北双冲造山带。尔后早石炭世(360～330 Ma) 在北部造山带和兴安-艾力格庙地块范围内，发育了北北东向延长的二连-贺根山裂谷带，演化至三叠纪初形成陆内造山带。构造变形可分为两期，第一期为晚古生代地层大范围褶皱变形，形成盆—岭构造带的裁汰；第二期为沿盆-岭构造的界限强横剪切变形，产生向东逃跑的挤出构造，其构造配景是北部蒙古-鄂霍茨克造山带和南部大别-秦岭中央造山带的远距离效应引起的被迫闭配合用。

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图11 古生代华北克拉通南、北旯旮造山带示意图

2.7 中生代构造更始与地台活化华北在中生代曾有大限制的地壳变动，翁文灏开头建议“燕山教悔”。概括其后的磋商，中生代构造更始的地质进展主要有：①中生代构造体制更始总体上进展为陆内伸展和与地幔超越相伴的岩石圈大限制减薄；②由东西向到北北东向的的盆岭阵势重组；③复杂的构造经过在旯旮与里面，北缘与南缘构造经过细节不同，并有挤压与伸展的一次或屡次轮换；④中生代构造体制更始的伸展作用与印支期末的碰撞后的伸展不属并吞构造能源学经过；⑤深部的壳幔作用和岩石圈减薄与上部地壳的教悔有光显的耦合和成因接洽；⑥岩石圈减薄不仅是岩石圈地幔减薄，而且下地壳也发生了一定进度的减薄和置换，下地壳经过主要包括岩浆底侵、置换(换底)和拆千里作用。在大都使命的基础上，朱日祥等回来出：太行山东西两侧地壳与岩石圈厚度空间变化以及地球化学属性的异同清晰，华北克拉通龙套主要皆集在东部，而西部主要进展为克拉通的纠正。克拉通化之后的千里积建造、岩浆行径和构造变形等特征标明，克拉通龙套发生在中生代，其峰期为125 Ma驾驭。张宏福指出，华北东部中生代玄武质岩石中具有环带状结构的橄榄石和辉石捕虏晶，绝顶是具有环带状结构的地幔橄榄岩捕虏体的发现， 走漏这种橄榄岩—熔体的相互作用在华北东南部中生代岩石圈地幔中很可能广阔存在，为岩石圈地幔组成调度和快速富集的迫切方式。吴福元等建议，大多数克拉通的减薄可能主要通过地幔柱或地幔上涌的热侵蚀而结束，但刻下还莫得地幔柱或地幔上涌使克拉通发生龙套的实例。对已发生龙套的北好意思和华北克拉通的磋商揭示，板块俯冲是导致克拉通龙套的迫切原因。俯冲大洋板块的脱水打发上覆地幔楔，不仅可使其发生部分熔融而产生粗鄙的岩浆作用，更迫切的是使大陆岩石圈地幔失去原有的刚性特征而易于发生变形。从这还是过启程，大限制地壳来源的花岗岩和壳内韧性变形可视为克拉通龙套的岩石学与构造学绮丽。由此，Zhu et al建议早白垩世西太平洋板块俯冲是导致华北克拉通龙套的一级外部因素和驱能源，俯冲板片在地幔过渡带的淹留脱水使上覆地幔发生熔融和非稳态流动，俯冲带后撤导致岩石圈强横伸展，最终形成克拉通龙套。华北的岩石圈减薄和克拉通龙套已经有很真切的磋商，但对于这么一个前沿问题的融会仍有很大的真切空间。董树文等建议，晚中生代燕山教悔的启动和发展与古太平洋、新特提斯和蒙古—鄂霍茨克三大构造域洋壳俯冲消减历史和板块汇注碰撞经过密切相干。晚侏罗世东亚周邻多板块汇注形成了三个巨型陆缘汇注造山系统(北部蒙古—鄂霍茨克碰撞造山带、东部陆缘Cordillera型俯冲增生造山系统、西部班公湖—怒江俯冲碰撞造山系统)以及向陆内变形膨大系统，包括多标的的陆内造山带、鄂尔多斯和四川盆地的环形褶皱山系。陆内变形进展为远隔汇注板块旯旮的大限制逆冲—褶皱构造、陈腐造山带的回生和粗鄙的岩浆成矿作用。联结古大陆分离—团聚经过的周期演变轨则，晚中生代东亚多板块汇注可能是畴昔亚好意思超大陆的肇端点。Zhai et al根据中国东部、朝鲜半岛与日本的中生代花岗岩的散布轨则和地质对比，建议太平洋俯冲诟谇常迫切的截止因素，但是左近其它板块的围限和相互作用的真谛不可冷落(图12)，某种刻下板块构造未能无缺搞定的大陆能源学问题很可能孕育其中。

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图12 华北东部中生代地幔上隆与地壳伸展模式

3  对于矿产资源的时空性与不可重迭性成矿演化与构造演化关系密切，商议华北克拉通的构造演化时，成矿演化是不成不说起的。由华北克拉通的磋商得出三条迫切论断，即：成矿作用是构造演化的物资进展，是由首要隘质事件截止的，首要隘质事件与成矿事件具有同步演化的轨则性；大陆演化的不可逆性导致成矿作用的时控性和不可重迭性；成矿遍地质期间演化的轨则具有全球真谛，成矿互异是地质事件强弱以及后期纠正叠加形成的。(1)地球(大陆)演化最迫切的地质事件有陆壳的巨量增生、前板块/早期板块/板块构造机制的更始、由缺氧到富氧的地球环境的巨变。上述三个主导性构造事件导致元素的分离和迁徙、成矿环境和成矿构造配景的变化，这是成矿作用爆发和演化的基本截止因素。前寒武纪占地质历史的85%以上，形成了大陆地壳的主体，一些迫切矿产，如铁、金、铜、铅、锌、铀等的资源量浩瀚于其它地质期间。而显生宙的成矿作用，光显受板块构造和陆内构造截止，在洋陆相互作用和壳幔作用的行径区带富集成矿，风化、剥蚀、搬运、分选和千里积经过亦然迫切的成矿经过。(2)地球像万物一样是有生命的，具有有生有死的生命历程。其中枢截止因素等于热体制。当地球的热能耗尽，就成为像月球一样的归天星球。有科学家想象，地球的内能耗尽尽还需40多亿年，而水和大气变得不合适东谈主类生活还需要十多亿年。地球演化的不可逆性，在物资上的进展等于成矿具或然控性和不可重迭性。跟着地质期间的演化，金属种类和矿量出现变化，矿种也粗略单变得愈加丰富各样。举例条带状硅铁建造(BIF)，只形成在早前寒武纪，它的形成与海水在贫氧要求下含氧量的快速升高以及细菌行径关连，使得熔化于海水中的Fe2+部分红为三价而形成磁铁矿，并在海水中千里淀下来。BIF是在中—晚太古代和古元古代是据总揽地位的矿种，仅在新元古代的雪球事件中有极少重迭，之后就再也莫得出现过。大气和海水充分氧化之后，三价的铁更容易在海水中以赤铁矿结核产出。再如，在前寒武纪不太容易成大矿的铜，在显生宙的板块构造下成为绮丽性的矿种—斑岩铜矿，这是与洋壳向陆壳俯冲的地质经过和构造环境相干。(3)华北克拉通是全球最陈腐陆块之一，前寒武纪各阶段全球性首要隘质事件险些都被记载下来，并进展出一些独特性。与全球其它克拉通比拟，华北陆壳助长—持重化经过具有多阶段特征，太古宙末—古元古代环境巨变记载复杂各样，古元古代与早期板块体制开导和超大陆演化相干的俯冲碰撞和伸展裂解等地质记载丰富，中—新元古代经验握续伸展并接管巨量裂谷千里积，古生代的造山作用和中生代的基底活化，针对这些迫切构造演化阶段，华北有六个迫切的成矿系统，它们是：太古代BIF成矿系统；古元古代行径带型 Cu-Pb-Zn成矿系统；古元古代大氧化要求下Mg-B成矿系统；中元古代REE-Fe和SEDEX型Pb-Zn系统；古生代造山带型Cu-Mo成矿系统；中生代陆内Au和Ag-Pb-Zn以及Mo成矿系统。图13揭示出首要隘质事件与成矿事件同步演化的轨则性。从图中不错看到首要隘质事件反馈了能源、构造、环境和结构诸因素。成矿系统包括金属种类、矿床类型和成矿强度，是随期间变化而变化的。换言之，矿产资源是大陆演化不同阶段的物资进展。

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图13 华北克拉通地质事件与成矿作用同步演化关系图

(4)华北克拉通形成了丰富的矿产资源和特有的上风矿种，即“高富”矿产，举例菱镁矿，大石桥单个矿体占天下储量的三分之一；白云鄂博稀土矿的轻稀土储量占天下70%。华北也存在一些“低贫”的矿产，即在许多克拉通发育而在华北不发育的矿产，如铂族和铬铁矿，它们在南非形成超大型矿床，产于布什维尔德巨型层状岩体中，是与古元古代休伦裂谷期的地幔柱构造关连，华北这个时期的地幔行径不强横。华北克拉通成矿的“高富”和“低贫”是与相对应的地质事件的强弱相干的，也与后期强横的构造行径对早期地质景况的纠正关连。举例，绿岩带型金矿和元古代的砾岩型铀金矿等是北好意思和南非的上风矿种，而在华北却是辛勤的。磋商以为绿岩带型金矿是在华北的古元古代的强横陆壳再造事件以及华北中生代的岩石圈减薄事件中被纠正的，因为铀、金等成矿温度都较低何况成矿元素易于迁徙，被活化和迁徙的金再行在中生代富集成矿，成为独特的陆内金矿类型。在大氧化事件期间，好多古陆形成巨大的苏必利尔型BIF铁矿，华北相对较少，揣测华北在古元古代时期，全体处于浅海相—泻湖相，导致额外的产出巨量的菱镁矿和石墨矿等，苏必利尔型BIF不发育，后者易于千里淀在半深水的海盆中。(5)从华北克拉通磋商得出的首要隘质事件与成矿事件同步演化的轨则性，具有全球真谛。全球各个克拉通都不错画出相似的成矿图谱，何况也都会因为各自地质事件的强弱进展出成矿作用的强弱。举例前边已经提到的斑岩矿床、块状硫化物矿床皆集成矿在5～6亿年之后，BIF铁矿和绿岩带型金矿等皆集成矿在18亿年之前。在地球的18～8(7)亿年的中年调养期，也有令东谈主头昏脑眩的独特成矿，这与该期裂谷行径和壳幔调养关连。这个时期与非造山岩浆组合关连的稀土、稀散和珍稀元素成矿十分丰富，它们在品种上、方式上和与显生宙造山带或者风化千里积关连的同类矿产都有很大永别。三稀元素加上铂族和钴等贵金属元素，是中国持续发展需要的关节矿产。因此不同地质期间关节矿产的成矿配景和成矿机制磋商将成为新的磋商标的。4 结语与致谢本年是李四光先生生日130周年。李先生是中国地质科学的开拓者之一，亦然开国后中国地质功绩的主要指导者。在李先生担任地质部耐久间，地质与矿产受到国度高度宠爱，是地质界与国度指导东谈主和中央政府相通最为畅通的时期。地质使命者在地质普查、矿产、石油、地震、铀矿(国防)等诸方面都有首要进展，为国度的经济和国防作念出了实质性孝敬。李四光先生建议的“地质力学”，把力学表面引入到地质学的磋商中，使劲学不雅点来磋商地壳构造过火变形轨则。它强调地球的教悔，建议宠爱地球自转的变化以及地球手脚行星受到其它行星的影响等，于今仍有前瞻性和指导真谛。我年青时耳边经常听到的大科学家的名字等于李四光、竺可桢、钱学森等。当我也走上地质谈路之后，听到了李四光先生更多的听说故事。我受到《地质力学学报》主编约稿时，即决定写一篇著作，抒发我对李先生的崇拜之情。这篇著作是对华北克拉通构造演化磋商的一个提纲式小结，挂一漏十不免，言不逮意甚多。大陆形成和演化是地质学中的主题学科之一，任重谈远，许多问题还会在今后进一步深化、修正和完善。在此我要感谢我的磋商团队、磋商所表里的同业们以及国际配合者，也要感谢学生们，绝顶要感谢胡健民磋商员在成文与定稿经过中的放荡匡助。

原文来源：翟明国. 华北克拉通构造演化[J].地质力学学报，2019，25(5):722-745 DOI:10.12090/j.issn.1006-6616.2019.25.05.063

导读批驳和排版整理：《隐蔽区找矿》公众号.周处除三害 麻豆

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