《华北陆块》ppt课件.ppt

331417106 Tel：15807731676,2019年2月28日星期四4时47分32秒,秦 亚,区域地质与大地构造,第八章 华北地台,一、概述 二、华北地台基底形成阶段 三、中元古代-三叠纪地台稳定发展阶段 四、晚三叠世-新生代地台活化阶段 1、印支构造期 2、燕山构造期 3、喜马拉雅构造期,,章节简介,第八章 华北地台,1、克拉通(Craton)：A part of the Earth crust which has attained stability, and which has been little deformation for a prolonged period.－Glossary of Geology 1973 (AGI) 克拉通：地壳圈层中已经稳定及其在长时期(prologed period)，没有明显变形的地台 2、地台(platform)：大陆上自形成以后未再遭受强烈褶皱的稳定地区包括变形变质强烈的基底和沉积盖层几个概念：,第八章 华北地台,3、准地台 (paraplatform)：准地台是活动性比较大的地台，它的基底硬化程度一般较低，盖层厚度较大，在地台的发展过程中有显著而广泛的褶皱和断裂运动以及规模较大的中酸性岩浆活动。

代表：中朝准地台、扬子准地台 4、地盾(continental shield):地台相对稳定的部分，长期处于上隆，没有或很少有沉积盖层前寒武纪变质基底大面积出露，周缘被有盖层的地台所环绕，平面形态呈盾状在长期的地质历史中，地盾轮廓变化不大，区内地势起伏较小，由于地盾上出露的岩层都属太古宙和元古宙，对它的研究课发掘出地球演化早起历史的宝贵信息几个概念：,第八章 华北地台,5、地轴：地台相对活动性较大的部分，长期处于相对上隆，没有或很少有沉积盖层，前寒武纪变质基底广泛出露，平面形态呈轴状，区内断裂、岩浆活动较强烈，地轴的构造位置与地盾一致，所不同的是它具有长条形的轮廓几个概念：,第八章 华北地台,6、克拉通化： 指大部分地台的基底内部的最终形成期(固结硬化)，即地台体制的最终形成期 鲍格丹诺夫（1966）和诺日金(1985) 一些作者把克拉通化解释为导致硅铝化地壳均一化、固结和加厚的过程，是一种把不成熟地壳变为成熟地壳的过程 Nisbet, 1991; Windey, 1995 克拉通化是形成稳定的上下地壳圈层，并达到壳幔耦合的地质过程 翟明国，2009,,几个概念：,第八章 华北地台,识别标志： 1、形成古陆接受地台盖层型沉积； 2、出现广泛的基性岩墙群。

这表示有广大面积的大陆地壳的存在（赵宗溥，1993） 内涵：Windley(1995)总结克拉通化时指出：在太古宙末期的一个特定时期，不存在造山带活动，但是特征地存在稳定的和宽广的大陆，有岩墙群侵入和地台型、克拉通边缘型或被动陆缘型盆地沉积几个概念：,第八章 华北地台,,几个概念：,世界主要太古代克拉通,克拉通占陆壳体积的85－90％以上； 80－90％以上的陆壳是在25亿年前形成的； 现今大规模的陆壳基本是在太古宙形成的华北地台连同朝鲜北部合称中朝地台我国境内的华北地台，其主体位于华北地区，轮廓大致呈三角形第八章 华北地台,,一、概述,第八章 华北地台,华北地台地质演化史经历了我国三大构造域的影响一、概述,第八章 华北地台,地台的现代地形相当复杂，其总的趋势与我国地形总趋势一致，即西高东低地台的北缘、西界及东侧几乎都为山系所环绕地台内部则由平原、高原及丘陵组成 地台现代地形的特征，在一定程度上受到地台不同地区地质构造的控制，反映出地台内部大地构造发展的差异一、概述,第八章 华北地台,华北地台在早元古代末吕梁运动以后(古生代以来)长期以来表现为相对稳定的地区但是在地台发展阶段中，地台内部地质构造发育及发展历史是不均一的，根据其内部的差异可将华北地台进一步划分为十个二级构造单元： 内蒙地轴、鲁东地盾、辽东台背斜、山西台向斜、鲁西台背斜、鄂尔多斯台向斜、辽冀台向斜、燕山台褶带、豫淮台褶带和贺兰-六盘台褶带。

一、概述,第八章 华北地台,基底发展阶段：Ar-Pt1； 盖层发展阶段：Pt2-Pz； 地台活化阶段：Mz-Kz,,华北地台发展阶段,第八章 华北地台,(一)基底岩系建造特征： 华北地台的基底岩系是由太古代及早元古代地层所组成基底岩系在地台北缘的狼山、大青山及冀东、辽东地区，以及东部的鲁东、鲁中和地台中部的五台山、吕梁山、太行山、中条山等地都有大面积的出露此外，地台南侧的嵩山和淮南等地也有小范围出露 太古界是一套区域变质岩系太古界以35亿年左右的时限将华北地台太古代地层分为上、下太古界二、华北地台基底发育阶段,第八章 华北地台,下太古界主要出露在内部西部、晋北、冀东和辽东地区，沿地台北部呈东西向展布可以冀东地区的迁西群下部为代表，和它相当的岩系还有内蒙地区的集宁群下部、辽东鞍山群下部迁西群下部的岩石组成主要为麻粒岩、斜长角闪岩、黑云母斜长片麻岩、黑云母变粒岩等，并夹有磁铁石英岩，其原岩建造主要为一套中、基性火山岩 上太古界地层在华北地台分布比较广泛，太行山区的阜平群、河南嵩山的登封群、鲁西的泰山群、吕梁山区的界河口群及内蒙的乌拉山群等二、华北地台基底发育阶段,,山西 五台群 吕梁群,鲁西,鄂尔多斯,山东 泰山群 胶东群,辽东 鞍山群,辽北,,38－30亿年,,38－36亿年,35－29亿年,,,30－28亿年,,36亿年,,,34亿年,第八章 华北地台,,二、华北地台基底发育阶段,Zhao et al., 2005,第八章 华北地台,太古代地层的特点： ①下太古界主要为一套麻粒岩相及部分绿片岩相的区域深变质岩，中、基性火山岩在原岩组成中占有相当大的部分； ②上太古界主要为一套角闪岩相及部分绿片岩相的区域变质岩，原岩组成中除了中、基性火山岩外，沉积岩明显的增多，为一套火山-沉积建造。

沉积旋回一般比较清楚，同时碳酸盐岩也有较多的出现二、华北地台基底发育阶段,第八章 华北地台,③太古代地层都属于区域变质岩，原岩遭到了不同程度的改造许多事实表明在太古代，尤其是在晚太古代出现了沉积相的分异，存在着不同的岩相带，如从冀东到晋南有一条东北向的岩相分界线，此线以东上太古界基本上没有碳酸盐的沉积，此线以西则含有较多的大理岩； ④太古代地层一般都遭受混合岩化作用而形成了各种混合岩，部分混合岩化作用强烈的地区甚至形成了混合花岗岩早太古代混合岩化以重熔混合交代作用为主，晚太古代则以贯入混合交代作用重要的地位二、华北地台基底发育阶段,第八章 华北地台,早元古代地层在华北地台也比较发育，多属于区域性浅变质岩系，在五台-太行山区、内蒙、嵩山、山东、冀东、辽东等地都有分布 五台地区的早元古代地层为五台群、滹沱群五台群为一套以中、基性火山岩为主的火山-沉积建造滹沱群自下而上又划分为豆村亚群、东治亚群及郭家寨亚群； 冀东地区早元古代地层下部为双山子群，属于火山-沉积建造；上部为朱杖子群； 辽东地区的早元古代地层为辽宁的辽河群、吉林省的集安群和老岭群二、华北地台基底发育阶段,第八章 华北地台,鲁东地区早元古代地层，下部为胶东群、上部为粉子山群； 地台西部龙首山区发育有龙首山群。

华北地台早元古代地层发育情况特征，归纳为： ①下元古界下部地层多属于火山-沉积建造，火山岩多数为中基性的多次喷发的细碧角斑岩，在某些地方表现出绿岩建造的特点岩层变质程度较轻，多属于绿片岩相区域性混合岩化作用并不普遍，但局部混合岩化作用强烈的地区可形成混合花岗岩二、华北地台基底发育阶段,第八章 华北地台,,二、华北地台基底发育阶段,辽东 辽河群,山西 滹沱群,山东 粉子山群,第八章 华北地台,②下元古界上部地层大多属于从粗碎屑岩到碳酸盐岩的沉积建造系列，火山岩仅在部分地区发育底部常有砾岩，岩相及厚度变化比较大，此外还出现有复理石或类复理石建造岩层变质程度一般较浅，原岩的结构构造特征基本上都被保留，通常见不到区域性混合岩化现象 ③下元古界上部与下部地层之间及下元古界与太古界之间，都表现为角度不整合接触这是华北地台基底形成过程中具有重要意义的构造运动二、华北地台基底发育阶段,第八章 华北地台,(二)基底构造演化： 1、最早的陆壳 根据现有的几个3500Ma左右的同位素年龄值都采集自冀东的迁西、遵化一带的迁西群下部，可能意味着35一年左右的构造-热事件形成了一小块最早的陆壳，不过它的轮廓及构造面貌都尚不确定。

2、古陆核形成阶段 35-30亿年期间，我国境内几个陆核的形成阶段以集宁群、桑干群、迁西群上部及鞍山群为代表，其原岩是一套钙碱性系列的火山岩组合及少量沉积岩形成西部陆块和东部陆块二、华北地台基底发育阶段,第八章 华北地台,,二、华北地台基底发育阶段,华北克拉通发生最重要的构造热事件的时间是25.5-25 亿年，这次构造事件代表了五台运动（刘敦一，2001）,3、地台结晶基底形成和克拉通化的主要阶段：华北东部和西部陆块陆陆碰撞激起五台运动(2.5Ga)，使华北克拉通形成一个整体－地台结晶基底（刘敦一，2007；Zhao,2003；Li jianghai)，是华北地台克拉通化的主要阶段第八章 华北地台,4、基底分裂阶段 早期的结晶基底大部分比较薄，地热比较高，地壳成熟度不高，容易裂解在22-20亿年间，东西陆块碰撞形成的统一陆块再次裂解，华北地台处于裂陷期，形成辽－晋－陕裂陷槽下元古界以滹沱群为代表，分布比较局限，主要在残留的裂陷槽中(注意不是洋盆)，为一套浅变质岩系，组成华北地台的褶皱基底二、华北地台基底发育阶段,第八章 华北地台,五台地区： 郭家寨(担山石)亚群 变质砾岩、长石砂岩 东冶亚群 白云岩 豆村亚群 变质砾岩、板岩 辽吉地区： 集安群和老岭群 包括陆源碎屑岩（底部具变质砾岩或含砾石英岩）、粘土岩及碳酸盐岩，属陆上至浅海相沉积，具台型－冒地槽型特点，代表了在太古宙硅铝质地壳基底上裂谷型盆地中的沉积建造。

二、华北地台基底发育阶段,,辽东 辽河群,山西 滹沱群,山东 粉子山群,阴山 马家店群,淮阳 红安群,25亿年－18亿年古元古代,第八章 华北地台,5、终极克拉通阶段(基底最终形成时期) 在豆村亚群获得了(Rb-Sr)1.85 Ga和(K-Ar)1.9 Ga年龄数据，说明这套沉积岩至少经历1.9-1.8 Ga一次区域变质作用，华北克拉通发生第二个重要的构造热事件的时间是18.5亿年 经过19-18 亿年为主幕的吕梁运动在华北板块上引起区域变质与钾质花岗岩侵入，最终使破裂的太古宙陆壳重新“焊接”起来, 形成统一华北地台基底，随后形成区域不整合界面－称之为克拉通化终极阶段二、华北地台基底发育阶段,吕梁运动,Zhai et al., 2008,,华北克拉通基底的两次陆－陆碰撞事件,,第八章 华北地台,华北的克拉通化 1、程裕淇(1994)：两期克拉通化，大面积均匀分布的变质作用和相关的花岗岩－混合岩化为特征，分别发生在太古宙末期和新太古代－古元古代过渡阶段第一期为高级变质作用和强烈的混合岩化，实现了克拉通化；第二期是在已一定程度克拉通化的基底之上的较小的海盆、岛弧和裂谷的形成与再闭合 2、白瑾等(1993)：两期克拉通化，太古宙的微陆块的拼合，表现为以绿岩带为活动带作为焊接带，基本完成克拉通化。

在古元古代，华北原地台地壳破裂形成了活动带(裂陷带和岛弧带)，各个活动带的闭合使原地台又被焊接重新成为一个整体二、华北地台基底发育阶段,第八章 华北地台,3、沈其韩等(1992)：两期克拉通化，高级变质岩石和紫苏花岗岩的大面积分布，而且在时代上是以2.75～2.5Ga和1.9～1.8Ga两期为主，因此提出有两期面状的构造抬升，虽然对其机制还需探讨，但在整个华北克拉通都有普遍意义 4、翟明国(2009)：两期克拉通化，华北在太古宙末基本完成了克拉通化；古元古代完成终。