中—新元古代重大构造热事件及同位素年龄制约

重要构造-岩浆事件~

万天丰等（2007）曾依据古地磁资料，提出过在古生代以前，华北、扬子、阿拉善、塔里木、柴达木、羌塘和冈底斯陆块，无论在古纬度或古经度上都是各互不相连的。对东段的秦岭造山带，张本仁等（1996，2000）依据华北和扬子陆块岩石圈长期具有不同地球化学和同位素组成，认为以商丹断裂带为分界的华北和扬子两陆块的增生历史和地幔演化是各异的。它们早先应分别为独立发展的不同陆块或不同大陆块组成部分。而西段的昆仑造山带，按李荣社等（2008）和姜寒冰等（2012）研究，以昆中断裂带为界，无论在基底变质岩系，盖层沉积或是构造-岩浆作用事件方面，南北均有明显差别。就此，他们推论，这种差异反映了两侧陆块地质构造演化历程的不同。而其间处于商丹和昆中断裂带间的西秦岭地区，裴先治等（2009）研究发现，被新阳-元龙大型韧性走滑断裂带分割的南北两侧，在地质组成，构造变形都存在明显差异，由此提出，西秦岭与祁连造山带间并不是简单的连通对应关系，而是巨大的斜接交接构造关系，这种关系可能指示现今的两个构造单元，原本不是一个构造单元，而是分属于两个构造单。这就是说，横亘中国大陆中部的秦祁昆造山系，原本不是某一联合大陆整体构成部分，而是多个陆块拼贴的复合造山系。
按构造岩石信息和同位素年代学资料，秦祁昆造山系的形成明显是通过其间发育过的早古生代原特提斯洋（或昆中洋）和北秦岭洋的扩张和消亡闭合而铸就的。或者说，原分属阿拉善、羌塘、华北和扬子不同陆块是通过原特提斯洋和北秦岭洋的消亡闭合和碰撞造山相互拼贴形成的，其间的原特提斯洋，北秦岭洋，甚至包括北祁连造山带的北祁连洋，它们几乎都是同时代的大陆岩石圈裂解扩张作用产物。
其中，可代表原特提斯洋发育标志的蛇绿岩组合，有阿其克库勒湖西缘，诺木洪和布青山得力斯坦沟早古生代蛇绿岩或蛇绿构造混杂岩。获得的蛇绿岩最老年龄值为布青山得力斯坦沟的辉长辉绿岩（491 Ma）（边千韬，1998，1999）。最新年龄数据为诺木洪蛇绿岩层序上部的玄武岩（419 Ma）（中国地质大学（武汉），2002）。这表明原特提斯洋的发育时限可从晚寒武世—志留纪（491～419 Ma）造山系东段的北秦岭洋，按多数研究者的资料和意见，以商丹缝合带为标志的北秦岭洋发育时限也大致在寒武纪—早中奥陶世（534～450 Ma）（张国伟等，1995，2001；裴先治等，2009；阎全人等，2009）。而处于北面的北祁连洋，按夏林圻等（1998 ，2001）获得的同位素年龄数据，也在寒武—奥陶纪（522～445 Ma）。
对三洋的消亡和碰撞造山过程，西部的原特提斯洋由奥陶-志留系纳赤台群的海山碱性玄武岩产出，鲸鱼湖地区志留系赛什腾群的滑塌堆积和浊流沉积的发育时限分析表明，初始消亡大致在晚奥陶世—志留纪，而碰撞造山可从泥盆纪延续到三叠纪，其标志是上泥盆统牦牛山组的一套磨拉石沉积。不过，其间二叠纪还出现过伸展性的地球动力学环境，发育了以马尔争组、鲸鱼组和阿羌组为代表的一套大陆裂谷型双峰或火山沉积建造。而最后的构造定位主要发生在晚三叠世，可由沿昆中断裂带或缝合带内的系列埃达克质火山岩和侵入岩产出为典型特征（詹发余等，2007）。北祁连洋的消亡和造山过程，大体与原特提斯洋同步，消亡闭合开始于晚奥陶世（445～428 Ma）（夏林圻等，2001）。碰撞造山在泥盆纪，以老君山砾岩磨拉石建造为标志，并有祁连清水沟蓝片岩的多硅白云母K-Ar法440～460 Ma年龄数据（吴汉泉等，1987）。而北秦岭洋的消亡，按阎全人等（2009）资料，也始于晚奥陶-志留纪（456～450 Ma），碰撞造成山在早泥盆世。
由上说明，秦祁昆造山系的两个重要时段——洋盆扩张和消亡造山事件，几乎可同孟祥化等（2004），Максимов（1977）和Steiner（1967）划分的寒武-奥陶纪以正极性为主，泥盆-二叠纪负极性为主的两种不同地磁极性阶段相对比。特别是同孟祥化等对中朝板块极性划分中的寒武-奥陶纪（523～470 Ma）以正极性为主期和中奥陶世—石炭纪（470～295 Ma）负极性为主期更接近。且出现在二叠纪时期的裂谷事件和伸展性地球动力学背景，也和孟祥化等划分的二叠纪和侏罗-白垩纪时期的某些偏正极状态有较好的可比性。由此看来，秦祁昆造山系的形成是地球两种不同极性阶段演化过程的产物。
再一方面，就前寒武纪时段的构造体制与地磁极性关系分析，按邓晋福等（2004）提出的成年期陆壳和克拉通化的完成大体在太古宙-古元古代的看法。进入中元古代—早古生代，构成秦祁昆造山系基底陆块普遍是以大陆裂谷体制为重要标志。其间按时限又可分出长城-蓟县纪和青白口纪两个时段的裂谷体制。典型的如北祁连的长城系朱龙关群和新元古代-早寒武世的两套“双峰式”火山沉积建造的裂谷系；中祁连或柴北缘以万洞沟群和兴隆山群火山沉积岩系为代表的裂谷系；阿尔金造山带中的长城系巴什库尔干群和青白口系索尔库里群火山沉积建造分别代表的阿尔金裂谷系；东昆仑中—新元古界万保沟群的裂谷系，秦岭造山带的熊耳群、耀岭河群、西乡群和碧口群分别代表中—新元古代裂谷系等。
对北祁连朱龙关群所代表长城纪裂谷系，按毛景文等（1997、2003）在敖油沟朱龙关群辉绿岩中获得的锆石SHRIMP的U-Pb法年龄（1777 ± 28）Ma～（1466 ± 26）Ma，时代为中元古代。而新元古代的裂谷事件，夏林圻等（2001）在祁连清水沟、面碱沟分别获得辉石细碧玢岩Rb-Sr等时线年龄634.38 Ma，Sm-Nd等时线年龄545.117 Ma，下柳沟辉石钠长粗面岩Rb-Sr等时线年龄678.95 Ma，白银厂火山岩（625.2 ± 2.9）Ma～（522.4 ± 44）Ma，时代可跨越早震旦世—早寒武世。中祁连万洞沟群的裂谷系，由鹰峰环状A型花岗岩的锆石U-Pb年龄1776 Ma，多多尔什伟晶岩的Rb-Sr法年龄1563 Ma说明与北祁连长城纪裂谷系基本同步（贾群子等，2007）。阿尔金中元古代裂谷系，由上1覆蓟县系达肯达坂群的不整合关系，其裂谷事件也发生在中元古代长城纪。而位于南缘并成为阿尔金和东昆仑重要分界的青白口系索尔库里群代表的新元古代裂谷系，除有青白口纪叠层石组合外，还有准同时代的大规模基性超基性岩侵入事件相伴随。如有U-Pb年龄637～792 Ma的长沙沟大型镁铁—超镁铁质层状侵入体（广西地调院，2002），U-Pb年龄为722 Ma的几阔里克基性—超基性岩体群（贵州地调院，2002），而东昆仑地区沿昆中断裂带出露的万保沟群火山沉积建造的裂谷事件，据碳酸盐岩中的Kussiclla等叠层石、玄武岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄（1348 ± 33）Ma（1：5 万不冻泉幅），Sm-Nd等时线年龄（1141 ± 230）Ma和（670 ± 15）Ma（1：5 万万保沟幅），Sm-Nd等时线年龄1004.41 Ma的哈拉郭勒辉长岩体（郑健康，1992）；Sm-Nd等时线年龄1279 Ma的超镁铁质岩体，全岩Sm-Nd等时线年龄（1372 ± 85）Ma的清水泉变玄武岩（朱云海等，2002）。其主体年龄大多在1400～1200 Ma之间，时代为中元古代蓟县纪。
除上述外，在东昆仑和阿尔金地区，除元古宙裂谷系外，还出现一期同原特提斯洋板块构造体制同期发育的裂谷事件。主体以阿尔金南缘断裂带与索尔库里群大致同位产生的中—上奥陶统祁漫塔格群的一套双峰式火山沉积建造为代表，刘良等（1996 ，1998）获得基性火山岩全岩Rb-Sr年龄为469 Ma，Sm-Nd等时线年龄（481.3 ± 53）Ma，时代为奥陶纪。同属裂谷双峰式火成构造组合的基性超基性岩和中酸性岩侵入体，有U-Pb年龄（500.7 ± 1.9）Ma，Rb-Sr年龄474.9 Ma的约马其克、花泉子、清水泉岩体（李向民等，2009）。有Rb-Sr、Ar-Ar和U-Pb年龄为（496.8 ± 1.3）Ma～（413.8 ± 8）Ma的清水泉、鱼目泉、苏吾什杰等多个基性—中酸性复式岩体（西安地质矿产研究所，2002）。而该时段东昆仑地区的裂谷系，较明显的为鸭子泉、十字沟的两条北东向裂谷系。按谈迎等（2000）资料，这两条北东向裂谷带向北可能沿达柴达木盆地古老基底内。主体由奥陶-志留系滩间山群的一套双峰式火山沉积建造构成。获得的层状玄武岩SmNd年龄为（468 ± 54）Ma，花岗闪长岩和正长花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为（445.4 ± 10.9）Ma、（419.21 ± 1.9）Ma（青海地调院，2003）。时代为奥陶-志留纪，与原特提斯、北祁连洋和北秦岭洋发育时限基本相当。表明早古生代在昆仑和阿尔金地区同时存在一种大陆裂谷和洋—陆板块构造并存的双模式体制。时代大都在晚寒武世—志留纪（500～420 Ma）。
与上述相对照，处于元古宙—早古生代时段构造热事件，按已有的同位素年代学资料，除缺少晋宁期前更老的年龄数据外，在祁连、阿尔金和东昆仑地区大体可区分出1000～800 Ma，600～500 Ma，400～350 Ma三期主要构造热事件，并与晋宁、加里东、华力西-印支构造旋回相对应。其中的晋宁和前晋宁期的构造热事件，按万渝生等（2003）研究，祁连造山带的基底主要形成于0.8～1.0 Ga（晋宁期）由变泥砂质岩和壳源花岗岩组成。花岗质岩石为典型陆-陆碰撞产物。可能与全球新元古代Rodinia超大陆形成有关。阿尔金和东昆仑此时段的构造热事件，也以碰撞造山型壳源高钾钙碱系列的S型花岗岩产出为重要特征。代表性岩体有库勒克萨依岩体（871 Ma），巴什瓦克含榴辉岩的花岗片麻岩体（856 Ma ± 12 Ma）（王永和等，2004），英格利萨含榴辉岩花岗片麻岩（923 Ma ± 13 Ma）（王超等，2006），东昆仑有滩北山岩体（831 Ma）（青海地调院，2003）（李荣社等，2008）。
所见600～500 Ma时段的构造热事件，除北祁连、阿尔金和柴北缘以含蓝片岩、榴辉岩的高压—超高压带产生为重要标志外，属同期造山型花岗岩有阿尔金南缘断裂南侧的尖山岩体（555 Ma）、东昆仑的群峰东岩体（550 Ma）、黄土泉岩体（555 Ma）（高永宝等，2011）。岩体为花岗闪长岩-二长花岗岩-钾长花岗岩组合，岩石主要为过铝质的高钾钙碱系列S型花岗岩类。可标志加里东早期的一次重要挤压构造热事件。
而410～350 Ma时段的构造热事件，明显是以原特提斯、北秦岭和北祁连三洋的消亡闭合和碰撞造山会聚过程为重要标志，除泥盆纪普遍发育的一套磨拉石建造外，伴随的构造热事件，北祁连有U-Pb法年龄398 Ma的石油河S型花岗岩体，中祁连和柴北缘有U-Pb法年龄（358.72 ± 3.8）Ma的欧龙布鲁克岩体，Rb-Sr法年龄391～336 Ma的华家岭贾家沟岩体。东昆仑有U-Pb法年龄（388.6 ± 0.7）Ma的阿木巴勒阿土坎岩体，UPb法年龄407～408 Ma的喀雅克登塔格岩体，Ar-Ar法年龄406～407 Ma的库鲁达坂捷塔格的肯得乌拉岩体等。岩体主要为S型花岗岩类。地域上，主要展布在昆中断裂带的北侧，可标志原特提斯洋消亡和碰撞造山主期的一种壳源岩浆作用事件。
进入陆内增生演化阶段构造热事件，按构造体制和动力学条件，在祁连和昆仑地区还大体经历过挤压—伸展—俯冲就位的体制转变过程。其时限自泥盆纪（410～350 Ma）洋盆消亡碰撞造山后，在二叠纪还出现过全域性大陆裂谷事件，除火山沉积建造外，并有大量壳—幔混合型长英质类岩体的侵入。岩体：北祁连有U-Pb法年龄（230 ± 26）Ma的小柳沟岩体，Rb-Sr法年龄（256.11 ± 12.5）Ma的干沙河正长斑岩；柴北缘有K-Ar法年龄294.7 Ma的绿梁山正长斑岩，U-Pb法年龄（287 ± 44）Ma的多罗多什尔岩体（贾群子等，2007）。阿尔金和东昆仑地区有U-Pb法年龄（253 ± 4）Ma箭峡山，U-Pb法年龄（285 ± 0.8）Ma的秦布拉格，K-Ar法年龄263 Ma的喀雅克拉格，U-Pb法年龄（284.3 ± 1.8）Ma的祁漫塔格岩体群。K-Ar法年龄254～247 Ma的求勉雷克塔格，UPb法年龄289～280 Ma的布尔汗达岩体群，以及纳木龙岩体群等（李荣社等，2008 ，高永宝等，2011）和U-Pb法年龄247～231 Ma的冬给措纳湖岩体群（中国地质大学（武汉），2001）。岩体主体为I类花岗岩部分为A型花岗岩类。这样，进入陆内增生演化阶段的祁连和昆仑造山带，在300～200 Ma的地史演化过程中，还出现过一次较明显的伸展性的动力学转换过程，直到晚三叠世（150～100 Ma）随着特提斯洋壳的完全消亡和深俯冲构造定位，最终被统入在特提斯构造域的动力学背景之下。
而发生秦岭造山带成壳阶段后的重要地质事件，与祁连和昆仑造山带稍有不同。除其间华北地块南缘熊耳群火岩沉积建造所代表的中元古代长城纪的裂谷事件外，其南部扬子地块北缘的裂谷构造体制却多集中在中新元古代。如安康牛山地区年龄为679～833 Ma的耀岭群火山沉积建造，时代为青白口-南华纪（夏林圻等，2009）。汉南地区的西乡群年龄多在900 Ma左右（凌文黎等，2002）。但按A.J.Naledret（2004）和夏林圻等（2009）视西乡群为大陆溢流玄武岩的观点，其内还应包括侵入的镁铁质层状侵入体和中酸性侵入岩类。镁铁质层状侵入体典型的如产有大型钒钛磁铁矿床的毕机沟岩体（1061 Ma），以及望江山（1121 Ma）和城山、碑坝岩体等。中酸性侵入岩类有同位素年龄860～800 Ma的汉南、五堵门、中坝和祖师店岩体等（严阵等，1985）。这样，汉南的裂谷体制的始末可从蓟县纪到青白口纪。而碧口地区的裂谷事件，按累积的同位素年龄资料，明显可分两期裂谷作用：一期为Rb-Sr，Sm-Nd法校正年龄为1475 Ma的第二亚群碱性玄武岩和火山沉积作用（徐学义等，2001）。二期为含叠层石和微古植物化石并有 Rb-Sr 法年龄（744 ± 85）Ma的石英角斑岩，铅锌矿石U-Pb法年龄为785 Ma、813 Ma、835 Ma的三、四亚群火山岩，时代为青白口纪。由εNd（t）资料，二叠群火山岩的εNd（t）值为0.501～0.09 ，三、四亚群为＋2.04～＋5.03 ，两者明显是不同期不同源的。前者（二亚群）似一种轻度亏损的地幔源，后者（三、四亚群）则为一种富集型（EM）地幔或经岩石圈混染过的地幔源，整体上呈现为一种双阶段裂谷体制的火山作用模型。
自北秦岭洋于志留纪—泥盆纪消亡和碰撞连山后，直到三叠纪或中生代（380～65 Ma），秦岭造山带的基底岩石圈似乎仍处在一种后造山的伸展性动力学背景，除发育了泥盆系—三叠系的迁移性前陆盆地沉积外，大量和广泛的印支-燕山期I-A型花岗岩的侵入事件应是这种后造山伸展性动力学背景的典型标志。
图11.1是综合秦祁昆造山系重要地质事件的大致时间尺度与孟祥化等（2004）、Steiner（1967）和Максимов（1977）划分的地磁正负极性阶段柱状对比示意图。所见7亿年来，发生在秦祁昆造山系的几次大陆裂谷、洋盆活动以及包括陆内增生演化阶段的重要构造岩浆作用，基本可和孟祥化，Steiner、Mаксижов划分的正极性阶段的时间尺度相对应，也和Uhyte（1977）、Vogt（1973）得出的正极性与洋脊活动、大陆裂谷、岩浆活动有明显相关性的结论也较一致。而出现在1000～800 Ma、600～500 Ma、400～330 Ma三个时段以中酸性岩侵入作用为特征的构造热事件，其地磁极性状态也大体可对应于它们的负极性阶段。尤其是1000～800 Ma时段是秦祁昆造山基底陆块成壳过程的一项重要构造-岩浆热事件。

图11.1 秦祁昆造山带主要构造事件与孟祥化等（2004）、Steiner（1967）、MaКcимов（1977）地磁正负极性划分对比图

对秦岭造山带基底陆块西乡群（1100～800 Ma）裂谷事件的时限的混时性，据严阵等（1980）资料，构成西乡群侵入序列的岩石，大体可分出三个序次：一期为辉长辉绿岩、浅色辉长岩、闪长岩和部分蛇纹岩组合，以含钒钛磁铁矿和铜镍矿的镁铁层状侵入杂岩体为代表，时代为中元古代末（1100～1000 Ma）；二期为斜长花岗岩类，时代868～800 Ma，岩体有汉南、五堵门和祖师店等；三期以钾长花岗岩为主，向上可过渡为花岗斑岩、石英斑岩、流纹斑岩，再上还可过渡到火山角砾岩和火山凝灰岩等。成分均为高钾钙碱性的S型花岗岩类，属壳源型部分熔融产物。由此看来，西乡群可能是个从裂谷体制到挤压造山全过程的巨旋回产物。有关这方面，徐道一等（1983）也同样提出过，在一个大的构造旋回中，岩浆作用存在着周期性变化。在旋回早期多发育玄武岩等基性岩流溢出和超基性岩的“侵入”，中期一般是主体花岗岩侵入。其间可分三个亚期，开始是闪长质岩浆侵入，然后是花岗闪长质岩浆侵入活动，最后是花岗质岩石、白岗质岩石和长英质类岩石侵入，晚期常有中—酸性为的岩浆喷出活动。因此，西乡群可能是个地磁正、反极性转换全过程的产物。
所见600～500 Ma的挤压造山事件，明显是个在大陆裂谷体制结束，开始向洋-陆极块构造体制转换间的一次构造热事件。并以含榴辉岩或蓝片岩高压变质带产出为典型标志。而400～350 Ma的构造热事件，不用说是北祁连、原特提斯和北秦岭三洋的消亡闭合和碰撞造山的重要时期。
同样，前晋宁期（＞1000 Ma）重要地质事件，最明显是长城纪全域性的大陆裂谷作用，这完全可和孟祥化等（2004）划分的1800～1200 Ma时段的中朝板块沉积旋回正极性期相对应。说明秦祁昆造山系的基底陆块自太古宙—古元古代成壳和克位通化完成后，从中元古代开始，已统一进入到一种大陆裂解增生演化模型。另一方面也表明，地磁场正向极性期是大陆岩石圈裂谷体制发生的重要地球动力学条件。当然，在1400～1000 Ma时段，秦岭造山带的基底陆块的极性状态似乎与西部祁连和昆仑造山带稍有不同。按Irvnig和Pullaiah（1967）对地磁性状态的描述，在整个蓟县纪中晚期，祁连造山带的基底陆块近乎处在一种偏极性状态不明显时段。但在东昆仑和秦岭造山带的基底陆块则分别在蓟县纪中期（1372～1140 Ma）和晚期（± 1000 Ma），发生过较强烈的裂解事件，前者以柴南缘的万保沟群火山沉积建造为代表，后者以汉南西乡群火山沉积岩系或大陆溢流玄武岩为特征。
综上所述，在秦祁昆造山系地史演化过程中，所发生的重要地质事件，基本都与地磁场正、负极性转换过程中的极性状态有密切的相关性。
其次，就岩浆作用和热事件方面，1800 Ma年以来，岩浆作用几乎都是伴随构造体的转化和演化过程而出现类型和丰度有序更迭的（图11.2）。如基性—超基性岩（含火山岩）的岩浆作用峰期基本可对应于孟祥化等（2004）划分的中朝板块沉积旋回的几次正极性期，主要出现于长城纪、中—新元古代、二叠-三叠纪的裂谷体制和寒武纪—奥陶纪板块构造体制的伸展性地球动力学背景的条件下。而构造热事件，虽然图示同位素年龄不多，但仍大体可看出，一些重要的构造-热事件，大都有出现于每一构造-岩浆旋回末期的趋势。如前晋宁旋回的850～900 Ma，晋宁旋回的500～600 Ma，加里东旋回末期-华力西旋回早期的410～350 Ma时段等。这也同孟祥化等、Stainer和Mаксимов等划分的地磁负极性时段也比较接近。特别晋宁末期的构造热事件，不仅峰值较高，而且还和基性和中酸性岩浆作用呈一种峰-谷的对应关系。充分表明晋宁构造旋回在秦祁昆造山系的构造体制转换中是个重要的时间界线。
图11.2中所见中酸性岩浆作用的对限，似乎普遍有滞后于基性—超基性岩类岩浆侵入作用的现象，这在更大程度上揭示裂谷体制中的“双峰式”火成构造组合和地磁极性向耦合关系。这一特征，在新近纪青藏高原隆升过程也有明显地显示。据汤懋苍等（2004）研究，在最近40 Ma年来，青藏高原的降升主要靠20 Ma、10 Ma、3.6 Ma和0.78 Ma至今的4次地磁性极长正向期完成的。而发生在青藏高原新近纪的火山作用，据赵振明等（2008）资料，也大体集中在20～15 Ma，15～5 Ma，5～0 Ma的三个时段，其间的高峰期大约在17 Ma、12 Ma、3 Ma。这表明地磁场性变化是个制约岩浆作用强烈程度的重要原因。或者说，地史上不同阶段的岩浆作用事件是地磁场正向极性状态的一个重要标志。

图11.2 秦祁昆造山带主要构造-岩浆作用事件同位素年龄峰值统计略图

注：1.峰值是以同一年龄组每个样品按2mm累积所构成；数据分析方法为，U-Pb，Sm-Nd，RbSr，Ar-Ar，K-Ar等；构造热事件年龄数据部分是以锆石U-Pb法的下交点年龄为依据。2.主要数据源自李荣社等（2008），夏林圻等（2001），严阵等（1985）以及相关1：25万区域地质调查报告和部分文献资料；3.限于资料众多，峰期仅具有相对对比意义，或仅指明重要峰期时段
在另一方面，从岩浆作用与构造热事件的时间转换和相互更迭关系，还揭示出地磁场变化具有的周期旋回性。渥金斯（Wathis，1967）曾进行过这种地磁场极性转换过程的记录；在数千年之间首先是场强减小1/3～1/4，而方向维持不变。此后，磁场矢量一般经历数次约30°的摆动再后，该失量沿不规则路径向相反极性方向移动，其间的场强继续下降，然后再逐渐上升到正值。事实上，这一过程反映在岩浆作用序列上，同样可揭示出地磁场极性转换过程一些实物记录。举例说，祁连清水沟—面碱沟新元古代—早寒武世大陆裂谷体制的双峰式海相火山岩组合，早期的石英角斑岩和中期的细碧岩系大体可标志在正向极性状态下的一种裂解和幔源岩浆作用过程，而晚期的一套次火山相的石英钠长斑岩和钾质辉绿岩，由获得的面碱沟次火山相辉石细碧玢岩的Sm-Nd等时线年龄545.17 Ma（夏林圻等，2001）。同晋宁末期的构造热事件时限的近似性，表明此时段的地磁场极性可能已转换为反向极性状态。到522 Ma后，随着北祁连洋盆的开启到消亡碰撞造山，又开始了新一旋回的正负极性更迭过程。显然，这种岩浆作用序列的旋回性，对确定不同地史阶段的地磁性状态亦不失为重要的参考依据之一。

就中央造山带而言，由于显生宙多期构造-热事件的叠加，事件的地质记录与较大的陆台相比较，显得极不完全，如中央造山带中的全吉一带虽发现了指示大陆壳扩张和减薄的奥长环斑花岗岩，但迄今未发现与其经常共生的块状斜长岩。此外，南华纪经典的冰碛层迄今也未曾发现，而这套冰碛层在塔里木及扬子陆台却甚为发育。指示寒冷性气候的冰碛层仅出露于全吉群红铁沟组，层位上与塔里木陆台北缘库鲁克塔格群顶部的汉戈尔乔克冰碛层相当，时代上属于震旦纪末期。然而，中央造山带中与造山作用有关的构造-热事件却极为复杂，其地质记录则比陆台上丰富得多。表6-2列出了中央造山带中主要地质事件的性质及年代，并进一步总结如下。

表6-2 中央造山带前泥盆纪综合事件表


续表

注：No.1—东昆北金水口岩群变质年龄（460±8）Ma；No.2—堇青石花岗岩的深熔时代（402±6）Ma（张建新等，2003）；No.3—茫崖北云母片岩中白云母39Ar-40Ar坪年龄（453.4±8.7）Ma（Sobel等，1999）；No.4—西阿尔金高级变质岩峰期变质（450±4.3）Ma（张建新等，1999a）；No.5—全吉河钾长花岗片麻岩锆石变质年龄（440±7.5）Ma；No.6～7—甘肃白银厂细碧岩（449±4）Ma、石英角斑岩（445±6）Ma（陆松年等，2002）；No.8—阿尔金山榴辉岩（494±66.5）Ma（U-Pb法）（张建新等，1999a）；No.9～10—沙柳河及阿莫尼克山榴辉岩（497±10）Ma和（473±4）Ma（陆松年等，2002）；No.11—锡铁山滩间山群变流纹岩（486±13）Ma（李怀坤，1999a、b）；No.12～13—库地辉长岩（510±4）Ma（肖序常等，2003），伟晶辉长岩；No.14—清水泉辉长岩（522.3±4.1）Ma（陆松年等，2002）；No.15—滩间山辉长岩（496±6）Ma（袁桂邦等，2002）；No.16～17北祁连玉石沟、熬油沟辉长岩（550±17）Ma（史仁灯等，2004）、（503.7±6.4）Ma（本书）；No.18—沙柳河花岗片麻岩SHRIMP U-Pb年龄（917±21）Ma；No.19～23—鱼卡河一带单颗粒锆石U-Pb法年龄（917±25）Ma、（928±18）Ma、（987±93）Ma、（1020±41）Ma（U-Pb法）（陆松年等，2002）；No.24～25—阿克塔什塔格基性岩墙群及奥长花岗片麻岩（2351±21）Ma（U-Pb法）年龄（2374±10）Ma（陆松年等，2002）；No.26～27—阿卡孜二长花岗片麻岩（2426±46）Ma（U-Pb法），许许沟钾长花岗片麻岩（2358±10）Ma（U-Pb法）；No.28～29—德令哈杂岩中斜长角闪岩（2412±14）Ma，二长花岗片麻岩（2366±10）Ma（U-Pb法）（陆松年等，2002）；No.30—石包城水峡口英云闪长岩（2670±12）Ma（梅华林等，1998）；No.31—阿克塔什塔格英云闪长片麻岩（2604±102）Ma（U-Pb法）（陆松年等，2003）；No.32—阿克塔什塔格二长花岗片麻岩（3096±17）Ma（U-Pb法）（陆松年等，2003）。
一、太古宙地质事件
中央造山带内除南秦岭造山带外，迄今未发现经U-Pb同位素年龄证实的太古宙地质体。南秦岭造山带中的太古宙岩层实质上代表了扬子陆台边缘早期地质体，其出露范围较小，除勉-略缝合带北侧新太古代鱼洞子岩群外，张宗清等（2005）最近报道在河南陡岭以南也发现有新太古代岩层的存在。
二、古元古代早期岩浆活动
在中央造山带内唯一记录古元古代早期岩浆活动的岩石记录保存在中阿尔金-祁连-全吉地块的全吉地块中，现被称为“德令哈杂岩”的二长花岗片麻岩和斜长角闪岩是组成杂岩的主体，它们的TIMS/U-Pb年龄分别为（2366±10）Ma和（2412±14）Ma。
三、古元古代末期（2000～1800Ma）与造山运动有关的重大事件群
2000～1800Ma期间与造山运动有关的重大事件群在塔里木克拉通及欧龙布鲁克微陆块上表现得十分明显，其中包括约1900Ma的变质事件、约1900Ma的深熔事件和同造山花岗质侵入体，这些事件无疑表明这一时期造山运动的存在。Rogers认为这一时期的造山运动与Nena陆块群的形成有关，但除Nena陆块群外，其他大陆上这一时期的构造-热事件也相当发育，因此，在研究区内2000～1800Ma与造山运动有关的重大事件群究竟与哪一个大陆有更密切的亲缘关系目前尚难断定。
四、约1800Ma裂解事件
以斜长岩和奥长环斑花岗岩组合为标志的中元古代裂解事件保存在全球许多大陆，其中我国华北陆台也保存了中元古代早期大陆裂解的岩石记录。在华北古大陆上，极好地保存了1.7Ga前后的一系列非造山裂解事件的地质记录，在这一组裂解事件群中，AGMS组合，即斜长岩（anorthos⁃ites）-辉长岩（gabbro）-纹长二长岩（mangerites）-正长岩（syenite）和AMCG组合，即斜长岩（anorthosites）-纹长二长岩（mangerites）-紫苏花岗岩（charnockites）-奥长环斑花岗岩（rapakivi granites）深成侵入体组合可能是进行大陆之间对比的重要证据。AGMS和AMCG不仅存在于华北，而且也赋存于北美和波罗的地盾，只是华北AGMS的时代略老（1.78～1.60Ga），但仍揭示了华北与北美和波罗的之间的相似性。华北古大陆晋冀蒙毗邻地区1.75Ga的基性岩墙群十分发育，它应是探讨古大陆块体之间亲缘关系的另一个重要依据。这一时期的基性岩墙群尚未在其他大陆发现。
中央造山带全吉地块是唯一保存约1800Ma裂解事件的地块，以侵位于德令哈杂岩中的基性岩墙群和鹰峰奥长环斑花岗岩的发育为标志，但迄今为止未能在全吉地块发现AGMS和AMCG组合中与环斑花岗岩共生的其他岩石类型，特别是块状斜长岩。值得注意的是，德令哈基性岩墙群（1852±15）Ma和鹰峰环斑花岗岩（1763±53）Ma的侵位时代均比华北陆台上同一类型的岩石（约1.70Ga）形成时代早了约70Ma，表明当时的华北陆台与中阿尔金-祁连-全吉地块不属于相连的同一陆块，裂解所形成的岩石组合也不是同一时代同一裂解作用的产物。
五、与罗迪尼亚超大陆汇聚有关的重大事件群
与罗迪尼亚超大陆汇聚及裂解有关的重大事件群在研究区内，特别是柴达木地块和北秦岭地块表现得十分醒目，无疑表明它们处于罗迪尼亚构造域之中。现以北秦岭地块为例，予以简要说明。
新元古代早期同造山期花岗岩侵入体集中分布于北秦岭地块的秦岭岩群之中，这些花岗岩侵入体无一例外地经历了变质、变形而成为片麻岩。这些正片麻岩原划为秦岭岩群，前人已从其中区分出寨根、牛角山、德河、蔡凹等花岗片麻岩岩体，经过近两年工作，我们分别在甘肃天水县北道，陕西太白官山、周至以南涝峪和松树沟超基性杂岩体与富水杂岩体之间的黄土坳识别出新的花岗片麻岩岩体，并应用SHRIMP和TIMS法获得一批精度较高的原岩侵入时代（表6-3），表明它们主要形成于新元古代早期。
北秦岭地块中的新元古代花岗片麻岩体多呈小的岩体成群分布于秦岭岩群之中，其片麻理与围岩的面理产状一致，同位素年龄介于955～844Ma之间，但多数集中于955～910Ma年龄段。地球化学参数显示钙碱性、富铝、轻重稀土元素分馏强烈、铕呈现明显负异常和高场强元素强烈亏损的特点，说明它们的原岩是在同造山构造环境中形成的陆壳重熔型花岗岩。与北秦岭地块相似，在柴达木地块北缘及南缘的金水口岩群中也鉴别出众多新元古代早期同造山构造环境中形成的陆壳重熔型花岗岩。

表6-3 新元古代早期花岗片麻岩的同位素年龄

（据陆松年等，2003）
根据现有资料分析，在罗迪尼亚超大陆中，塔里木克拉通与扬子克拉通相连或相邻。按现代地理方位，塔里木南缘与扬子北缘相接的可能性较大，且柴达木地块和北秦岭地块可能夹于其间。其有利的证据有以下几方面：第一，北秦岭地块存在一条新元古代早期花岗片麻岩带，这条岩浆岩带与柴达木地块北缘新元古代花岗片麻岩带基本可以对比，二者可能原为一条岩浆岩带；第二，北秦岭地块秦岭岩群的原岩组合及地层时代与柴达木地块北缘沙柳河-鱼卡河岩群原岩组合及地层时代相似，两套地层可能是同一时代、相似沉积环境和构造背景中的产物；第三，柴达木地块南缘（东昆北）金水口岩群形成于一种被动大陆边缘的构造背景，有可能原为中元古代塔里木克拉通南部大陆边缘，南华纪大裂解使柴达木脱离塔里木，逐步成为游离于塔里木与扬子之间的独立块体，后来卷入了早古生代造山作用。因此，作者在塔里木克拉通与扬子克拉通连接的基础上，进一步提出塔里木-柴达木（北秦岭）-扬子连接的可能性，即在中元古代晚期至新元古代早期，塔里木南缘与扬子北缘之间，夹持着柴达木地块和北秦岭地块，而且柴达木地块在两个克拉通之间的位置与现代方位相比大致旋转了180°。
六、与罗迪尼亚超大陆裂解有关的重大事件群
一个超大陆形成后的裂解事件群往往比前期的汇聚事件群保存得完整，也更易识别。中央造山带中与罗迪尼亚超大陆有关的裂解地质记录主要保存在全吉和南秦岭地区，而且这些裂解事件与相邻的塔里木和扬子陆台完全可以对比。例如全吉地块大柴旦以西鹰峰一带发育的辉绿岩基性岩墙群、南秦岭新元古代耀岭河群和碧口群裂谷火山岩与相邻陆块的基性岩墙群或新元古代裂谷火山岩系均是820Ma至800Ma裂解的产物。然而，在塔里木和扬子陆台上新元古代裂解表现出幕式特点，除820Ma至800Ma第一幕裂解事件外，约780Ma至750Ma的第二幕裂解也是很强烈的。与相邻陆台相比，在中央造山带内对多幕式裂解地质记录的研究远不如相邻陆台的研究程度。
七、震旦纪顶部冰碛层
新元古代冰川活动记录在中国古陆，特别是扬子和塔里木陆台上保存极好，普遍发育两套冰碛层，其间被间冰期沉积相隔。下冰碛层以湖北峡东地区古城组为代表，上冰碛层以南沱组为代表。然而，在中央造山带内，包括南秦岭的新元古代地层内尚没有公认的与古城组或南沱组相当的冰碛层存在。目前唯一的前寒武纪冰碛层赋存于全吉群红铁沟组，该组与上覆寒武系呈平行不整合接触。
八、早古生代环冈瓦纳重大事件群
根据现在获得的资料，可以判断中央造山带与泛非造山带不属同一造山带，而是在时代和地理位置上均有差异的两条造山带。前者主要与原特提斯洋—古特提斯洋的演化有关，位于东冈瓦纳北缘，呈近东西向展布，而后者受控于莫桑比克洋的闭合作用，位于东、西冈瓦纳之间，呈近南北向延伸。作者赞同IGCP-369“特提斯洋形成与演化”项目研究成果的观点，即早古生代中国诸陆块位于古亚洲洋与原特提斯洋之间，构成多岛-弧-盆系的东端，而这一多岛-弧-盆系又更接近冈瓦纳大陆，是Peri⁃Gondwana（“冈瓦纳周缘”或“环冈瓦纳”）的多岛-弧-盆系，所以那时的原特提斯洋的规模比古亚洲洋要小得多。

山东省中—新元古代标志性地质事件群包括：基性岩墙群、幔源岩浆杂岩、同构造花岗岩。对标志性地质体78件锆石U-Pb和Sm-Nd同位素年龄统计表明（图4.2），变质基底经历了多次构造热事件。其中，主要的年龄范围为：1.84～1.72Ga、1.20～1.05Ga和0.9～0.6Ga。邵济安等研究认为，华北克拉通中新元古代经历了三次伸展事件，分别为1.8～1.7Ga、1.3～1.2Ga和0.8～0.7Ga（可延续到0.6Ga）^[63]。与本文统计的山东中新元古代标志性地质事件年龄范围一致。中元古代初期年龄值是鲁西早期基性岩墙群、苏鲁造山带幔源岩浆杂岩和胶北麻粒岩的年龄值，中元古代末期年龄值为鲁西晚期基性岩墙群的年龄值，新元古代年龄值为苏鲁造山带大规模花岗岩活动的年龄。

图4.2 中—新元古代同位素年龄统计直方图

Fig.4.2 Histogram of Meso-and Neoproterozoic geochronological isotopic data

年龄统计资料表明，山东中—新元古代花岗岩类侵位时代集中于900～600Ma，并在825～725Ma达到峰期，与罗迪尼亚超大陆形成和裂解时间吻合，表明这一时期为山东陆壳重要的活动期。

综合分析，山东省中新元古代地壳演化的重要构造热事件包括（图4.3）：①中元古代（1.74～1.28Ga）沿苏北-鲁东南地区发生大规模拉张，形成苏鲁裂谷，标志性地质事件是海阳所幔源超基性—基性杂岩侵位，胶北地块于中元古代初发生麻粒岩相变质作用；②鲁西地块分别于中元古代初（1.84～1.72Ga）和中元古代末（1.2～1.05Ga）发生拉张作用，形成早、晚两期基性岩墙群，中元古代早期在济宁一带形成拉张裂谷；③新元古代（0.9～0.6Ga）苏鲁造山带发生大规模岩浆活动，形成威海-日照岩浆活动带，早期（0.9～0.72Ga）形成同造山花岗岩，晚期（0.78～0.6Ga）出现造山后A型花岗岩；④在苏鲁造山带岩浆活动的同时（0.81～0.55Ga），沿华北克拉通东南缘产生具前陆盆地特点的沂沭复理石盆地；⑤新元古代末，造山后伸展形成蓬莱盆地和石桥盆地。

---

蒙山县13569531178： 二 、华北克拉通演化史 - ？
耿剂乌灵： 二 、华北克拉通演化史 1.太古代的构造及其演化(1)最早的陆核35亿年左右的构造-热事件形成了一小块最早的陆壳,不过他的轮廓和构造面貌都尚难确定(2)陆核阶段(迁西期)35-30亿年其间,是...

蒙山县13569531178： 同位素发现的意义是什么?考古学家怎样测定远古事件的年代? - ？
耿剂乌灵： 同位素的发现,使人们对原子结构的认识更深一步.这不仅使元素概念有了新的含义,而且使相对原子质量的基准也发生了重大的变革,再一次证明了决定元素化学性质的是质子数(核电荷数),而不是原子质量数. 同位素和其他核技术的开发...

蒙山县13569531178： 什么叫拗拉槽 - ？
耿剂乌灵： 拗拉槽(Aulacogen) 自19世纪70年代板块构造理论引入中国后,一些学者把拗拉槽(Aulacogen)一词赋予了鄂尔多斯盆地西缘贺兰山地区,并认为贺兰山、秦岭、北祁连中新元古代至早中寒武世为裂谷发育阶段,秦岭、北祁连、贺兰山构成...

蒙山县13569531178： 华北板块与扬子板块在古生代各纪的海陆变迁有何异同 - ？
耿剂乌灵：[答案] 下面是一些资料, 发生在下扬子区的三叠纪海侵是一次重要的地质事件,从此本区与我国东部的大部分地区一起整体转为大陆环境,除了黑龙江省三江地区晚三叠世—侏罗纪仍发育海陆交互地层之外[1],扬子板块与华北板块均成为陆地,接受了陆...

蒙山县13569531178： 地质年代单位与年代地层单位有什么区别? - ？
耿剂乌灵： 地质年代单位又称“地质时间单位”或“时间单位”. 年代底层单位又称地质学上对地层划分的一种单位.地质年代单位: 指地质时期中的时间划分单位.实际上,地质年代单位是从年代地层单位 (它们都代表地层的实体) 概括抽象出来的...

蒙山县13569531178： 黄金麻的演化史 - ？
耿剂乌灵： 根据该区板块运动的历史(王作勋、邹继易、吕喜朝等,1990;肖序常、黄金麻汤扭庆、冯益民等,1992)及前面花岗类的岩石学、年代学和地球化学研究结果.对该区黄金麻类的形成、演化,我们提出如下模式:中元古代(1800Ma左右)在...

蒙山县13569531178： 华南裂谷盆地与华夏板块和扬子板块之间的裂谷盆地是一个意思么??? - ？
耿剂乌灵： 杨子板块为现在贵州,湖南等一带 华南即华夏板块为现在的福建,广东等一带. 华南裂谷盆地为过去的古地理的称法. 现在是一系列的山系,不为盆地了. 故为东南边缘.

蒙山县13569531178： 地球上最早出现的生物出现在距今( )年前? - ？
耿剂乌灵： 选 A A,38亿年前,原始细胞出现 B,30亿年前,蓝藻开始出现 C,46亿年前,原始地球形成 D,6500万年前,原始人类出现