华北克拉通的形成演化与成矿作用.pdf

“ “年月 “ 华北克拉通的形成演化与成矿作用 翟明国 ， （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 “ “ “ 4； 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 “ “ “ 4） 摘要华北克拉通具有 9亿年的漫长历史， 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“ “ A的陆核 与微陆块的形成； ; 4 A的陆壳增生； 8 A的岩浆、 变质作用与克拉通化； 4 A的古元古代活动 （造 山） 带； 9 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0 9 A \ M S A O A P 6 U R 7 D P A M Q Y 6 7 G M D 6 ES D O M 6 L K A E QS A O L P 6 L Q Q A 7 U 6 O M A 7 7 M S D U R 6 L M A E M F 6 7 6 F D P A 7 Y E M O 6 N M S A L M S \ 3 S U A D E A L 7 K0 L P A U 4 A X V K 8 A H M S U D P L 6 “ 年龄分别是 （’ “ P 2） 和 （’ “ 3 P ） 。 超镁铁质岩与碱性岩墙共生是罕见的， 指示在太古宙末期， 华 北克拉通的岩石圈已经相当厚并且稳定， 是克拉通化已经基 本完成的证据， 并很可能为约’ “ “ 的Q B R , R 6 0 - 4 B / - . 超大陆的存在提供了证据 （ 4 A 0 B 8 0 / ;，’ “ “ 3） 。 ; 古元古代变质壳熔作用与华北终极克拉通化 程裕祺等 （ 2 ’） 描述了华北两期变质作用和混合岩化作 用， 即古元古代 2 亿年的变质作用叠加于新太古代末的 变质作用之上， 而后者的混合岩化更强。赵宗溥等 （ 2 2 D） 强 调华北克拉通演化的复杂性， 并指出华北太古宙基底在元古 宙的强烈活化造成大量的钾质花岗岩和混合岩出现， 造成上、 下地壳圈层的分异与固化。刘喜山等 （ 2 2 3） 提出基底再造杂 岩的概念， 即古元古代时期对变质基底的叠加变质作用， 属于 克拉通内硅铝质壳的造山作用。虽然说法有差别， 但都表明 古元古代的构造事件是对华北太古宙克拉通的改造， 并完成 了华北的元古宙终极克拉通化。 古元古代构造事件在整个华北都有明确表现。大致可以 表现为’ D “ 2 “的造山事件以及随后的基底隆升和变质、 花岗岩和混合岩化。图D是古元古代活动带的分布图。三个 主要的活动带是胶辽活动带、 晋豫活动带和丰镇活动带。火 山沉积岩大致发育在’ D “ 2 * ， 变质作用发生在 2 2 “* 期间， 并随后又发生了很强的叠加变质， 表现为 ’* 的麻粒岩相高角闪岩相的等温 （略升温） 降压 和降温降压叠加变质作用， 并且在 “* 发生角闪岩相 退变质。至少在 ’* 和 “* 的两个时期叠加 变质作用是广泛发生在华北克拉通内， 如程裕祺等 （ 2 ’） 、 沈 其韩等 （ 2 2 ’） 和赵宗溥等 （ 2 2 D） 所描述的是面状变质作用， 代表克拉通基底的整体隆升。与两期叠加变质作用相对应的 是紫苏花岗岩、 堇青石石榴花岗岩、 钾质花岗岩的侵入， 并以 未变形的伟晶岩脉在华北克拉通全区范围内的灌入而告结 束。 约 E * 的镁铁质岩墙群的侵入， 以及古元古代末中 ’ 矿床地质 ’ “ “年 图华北克拉通古元古代活动带示意图 “ 2 ’ 3 9 , 8 - 2 3 - 4 5 6 6 元古代的陆内裂谷系的发育和稳定的元古宙古生代的盖 层 （图7） ， 是华北终极克拉通化完成的标志。 前寒武纪成矿作用 华北克拉通内分布有丰富的前寒武纪矿产， 其中铁矿、 稀 土元素、 铅 7； 翟安民等， 7； 裴 荣富等， ； 陈毓川等， ； 翟裕生等， ； 沈宝丰等， A B B C） 成矿作用与其他克拉通很相似；“矿产类型随地 质时代变化有明显的变化；随时代变新， 矿产种类更加丰 富；元古宙的矿产早期以活动带为主 （优地槽型） ， 中期变 为陆内裂谷为主 （冒地槽型） ；矿床与围岩的变质程度随时 代变新而变浅， 早期矿床多发生强烈的变质与变形； ， * * K , H I I ] , K “ 0 1 ’ W G E F ’ 2[ “ , A B B Z , 0 / 1 9 E 0 “ ’4 / 1 * 0 ’ 5 4 P ［］, - ’; 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