华北克拉通古/中元古代界线和相关地质问题讨论

• 作者: 周艳艳 彭澎 翟明国 胡国辉 赵太平 邓小芹
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 华北克拉通 古/中元古代界限 中元古代地层划分方案 长城系 熊耳群 高于庄组 大红峪组 大古石组
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 页码范围: 1495-1508
• 分类号: P534
• 语种: 中文

摘要

从18到16亿年,全球构造格局、古地理环境及生物演化发生重要变革.就全球地质演化历史而言,结晶基底的形成标志着古元古代的结束,而稳定盖层的发育标志着中元古代的开始.在国际地层年表上,古元古代末期(18～16亿年)被称之为“固结纪”,古/中元古代的界线被划定在16亿年.在华北克拉通,一般认为“吕梁运动”是结晶基底最终形成的标志性构造-热事件,此后发育以长城系为代表的地台型沉积盖层.长期以来,我国地质界一直以长城系的沉积代表中元古代的开始,并将古/中元古代的界限置于18亿年,与国际地层年表相差2亿年,以至于在中外文献中对中国18～16亿年间的地质记录的表述方式混乱.究其原因,主要有:①华北克拉通基底的形成或最终克拉通化是以“吕梁运动”的结束为标志,结晶基底最晚期的变质年龄不晚于18亿年;②长城系的底界年龄(18亿年)一直缺乏可靠的数据,目前对华北克拉通范围内稳定盖层发育的起始时间及代表性沉积记录,尚无统一的认识;③对华北克拉通由基底形成到盖层的演化及构造体制转折的动力学过程等见解不一,也缺少精细的年代学制约.本文综述了华北克拉通尤其是南部地区18 ～16亿年岩浆-沉积记录的研究进展,就古/中元古代界线及相关地层对比和划分方案进行了讨论,并指出了亟需解决的重要科学问题.作者认为:①华北克拉通18～ 16亿年的火山-沉积记录在其南部地区最广泛、最完整.其中,熊耳群火山岩系(18～17.5亿年),包括底部发育的河湖相砂岩-泥岩沉积——大古石组,早于蓟县剖面的长城群,是华北陆块结晶基底形成后最早的盖层沉积.②华北克拉通古/中元古代的分界年龄目前有2种选择:一是18亿年,即熊耳群火山岩系底部大古石组的起始沉积年龄;二是16亿年,将蓟县剖面长城系的高于庄组划归蓟县系,长城系的大红峪组及以下地层归为古元古代,18～ 16亿年的火山-沉积岩系均归为古元古代末期的固结纪.③华北克拉通18～16亿年的地质记录包括早期的熊耳群和晚期的长城群火山-沉积岩系,以及多期次的基性岩墙、斜长岩杂岩体、A-型花岗岩(包括环斑花岗岩)等的发育.目前对它们的成因和产出的地球动力学背景存有诸多争议,精确构建该时期岩浆-沉积作用的时序,并与全球典型克拉通进行对比,进而解析华北克拉通由结晶基底形成到稳定盖层发育阶段的构造体制转折和动力学过程,为重新厘定古/中元古代界线和相关地层划分方案提供依据.这些是我国前寒武纪地质研究的重要课题.