古元古代构造层

太古宙—古元古代地层区划有哪些？~

由于太古宙的古老变质地层较少，分布也较零星，尚不能单独构成结晶基底，多数地质学家认为太古宙地层与古元古代地层联合构成结晶基底。二者在地层区划方面又趋于一致，因此将二者合为一个地层区划，并引用了《中国地层典》的“中国古元古代地层区划图”，删去了其中的二级区，将柴达木—祁连变质地层区与北秦岭—大别变质地层区合并为一个地层区(图3-1)。

太古宙地层与显生宙地层不同，有其自身的特殊性：首先，太古宙地层基本缺乏生物化石，故无法进行生物地层研究；其次，太古宙地层大都变质很深，不少已达到麻粒岩相，难以进行原岩恢复工作；且磁性已经多次改造，亦难以进行磁性地层研究，有些岩层虽然变质较浅，但构造变形十分强烈，影响磁性的测定，无法进行磁性地层划分和对比。因此，只能采用岩石地层及同位素年代地层相结合的方法进行地层划分与对比。
古元古代变质岩系中生物化石依然缺乏，仅在中朝变质地区的华北、胶辽地区的某些地层中发现过叠层石及少许微古植物化石。叠层石在这些地层单位的划分和横向对比方面起一定的作用，但由于其产出的局限性，它对全国古元古代地层的划分、对比意义不大。近些年来，变质岩系同位素年代研究虽已取得重要进展，但仍约有三分之一的古元古代地层单位无年龄数据，近五分之二的地层单位是根据变质锆石或侵入其中的岩浆岩结晶锆石的年龄，来推测其形成的上限年龄；或是根据碎屑锆石或变质沉积岩的Sm—Nd模式年龄，来推测其形成的下限年龄。得到大致成岩年龄或年龄区间的属于少数。因此，除中朝变质地区某些研究程度较高的地区能够建立古元古代地层的年代格架和层序外，在全国范围进行古元古代地层划分及横向对比尚不具备条件。
Ⅰ 天山—兴安变质地层区
本区位于中朝变质地区和塔里木—阿拉善变质地区以北，大地构造位置属中亚—蒙古古生代地槽的一部分(黄汲清指导，任纪舜等执笔，1980)，本区尚未发现太古宙地层，仅有少量古元古代结晶基底出露，其代表地层有：温泉群、宝音图群、麻山群。
Ⅱ 塔里木—阿拉善变质地层区
本区位于天山以南，昆仑山以北，大致相当于塔里木地台范围。划分为两个分区：西部为塔里木分区，东部为阿拉善分区。该区元古宙变质岩系与少量出露的太古宙变质岩系构成浅变质—深变质的褶皱基底。目前已知的太古宙地质体主要集中于两个地区：
1)塔里木地台北缘库鲁克塔格地区辛格尔以南的托格拉克布拉克一带的托格拉格布拉克杂岩(高振家等改称托格杂岩)，主要由一套片岩和片麻岩组成，其上被古元古代的兴地塔格群不整合覆盖；在兴地附近与表壳岩伴生的TTG质花岗岩曾获得单颗粒锆石Pb—Pb年龄2582ma，高振家等认为该杂岩时代为新太古代；胡霭琴等(1992)在该区测得该杂岩中角闪岩全岩Sm—Nd等时线年龄为(3263±129)Ma，包围于角闪岩四周的灰色片麻岩的Sm—Nd同位素相对亏损地幔的模式年龄(TDM)3000ma，说明该杂岩中尚包有中太古代地质体的信息；因研究程度不够，具体边界和分布范围目前还难以确定。
2)塔里木地台东南缘的阿尔金山一带，大致沿东西向的阿尔金山断裂附近分布有一套基性麻粒岩—紫苏花岗岩系，《新疆维吾尔自治区地质志》称之为米兰群，其基性麻粒岩中有大于2462ma的锆石同位素年龄数据，其时代有可能属新太古代。
本区南北两地出露的太古宙地质体可能为相互分割的古老微陆块。
古元古代地层为兴地塔格群、敦煌岩群等。
Ⅲ 中朝变质地层区
本区北以白云鄂博—赤峰—延吉深断裂为界，西以进吉兰泰断裂为界，西南及南以固原—宝鸡深断裂及卢氏—确山深断裂为界，东以郯城—庐江深断裂和宿迁—连云港断裂为界。划分为3个分区：华北分区、阴山分区、胶辽分区。古元古代变质岩系零星分布于太古宙结晶基底中，二者共同构成中朝准地台的结晶基底或浅变质—深变质褶皱基底。
华北变质地层分区 是我国太古宙地质体最发育也是主要集中分布区，组成华北克拉通的主体。从始太古代至新太古代的地质体都有分布。始太古代的花岗岩地质体出露面积小，地表仅见于鞍山附近。在冀东曹庄地区，在深部可能存在同类岩石。它们代表着华北克拉通最老的硅铝质地壳。但同样古老的表壳岩在以上两地及其他地区都尚未发现。
在冀东曹庄—黄柏峪地区和鞍山陈台沟地区均有小块古太古界上部岩层出露(相当古太古代)。前者以曹庄岩组为代表，由黑云斜长片麻岩、含铬云母石英岩、斜长角闪岩以及条带状铁英岩等组成；后者以陈台沟表壳岩为代表，主要由斜长角闪岩、石英岩和黑云变粒岩等组成(伍家善等，1991)。它们分布范围都较小。四周被各种新太古代的花岗质岩石所包围。
中太古界见于冀东的迁安—迁西地区、吉林的龙岗地区、山东中部郯—庐断裂带中的沂水地区、胶东地区以及辽北等地区。冀东以迁西岩群为代表，吉林以龙岗岩群为代表，郯庐断裂带中主要为沂水岩群，胶东地区为胶东岩群。辽北的景家沟岩组(有的地质工作者称为浑南群)主要岩石组合为麻粒岩+紫苏花岗岩，可能属同一时期。冀西北一带的桑干杂岩，赵宗溥等(1993)曾作为怀安古陆的代表。以往曾有几个大于3000ma的年龄数据，但测试精度不高，近年来，又获得大于2800ma的Sm—Nd年龄资料，据此及其与其他太古宙岩群的关系，本典将该杂岩归入中太古代。
新太古界是华北克拉通的主要组成部分，分布最广。西自阿拉善、贺兰山、经阴山、太行山 吕梁山、燕山、辽吉、鲁西、胶东、皖豫陕，均有大片出露。建立的群和岩群也最多，主要有五台群、阜平群、双山子群及涑水杂岩等。
古元古代地层有：赵池沟群、黑茶山群、岚河群、吕梁群、担山石群、滹沱群郭家寨亚群、银鱼河群、嵩山群、凤阳群、滹沱群(包括东冶亚群、豆村亚群和甘陶河群)、绛县群、宋家山群、中条群、野鸡山群、东焦群、青龙河群、五河群、秋岔群、海原群等。
阴山变质地层分区 古元古代地层有红旗营子群及二道凹群。
胶辽变质地层分区 古元古代地层有粉子山群、 胶南岩群、 老岭群、 辽河群上部沉积岩系，集安群、宽甸群、辽河群下部变火山—沉积岩系，荆山群、芝罘群等。
Ⅳ 柴达木—祁连—北秦—大别变质地层区
本区位于甘肃、青海、陕西、河南、安徽等省。北邻塔里木—阿拉善及中朝变质地层区，南接昆仑—巴颜喀拉—唐古拉及扬子变质地层区。
太古宙地层在秦岭—大别—苏鲁变质地层区东段的桐柏大别山一带有部分新太古代地质体(大别山杂岩和东海杂岩，太古宇、元古宇未分)呈微陆块出露于地表，其中太古宙表壳岩的层序、分布范围、边界等都尚不清楚。
古元古代地层有：野马南山群、北大河群、达肯大坂群、金水口群、化隆群、湟源群、马衔山岩群、龙首山岩群、陡岭群、秦岭岩群。
Ⅴ扬子变质地层区和Ⅳ华夏变质地层区
扬子变质地层区位于中国西南部和中部区域，包括川东、滇东、黔、鄂、皖、赣，以及江、浙的整个长江流域。西部和北部以哀牢山、玉龙雪山、龙门后山、略阳—勉县—安康、内乡—桐柏等深断裂为界，东部以绍兴—江山断裂为界，南部界线大致通过衡阳南，吉安、桂林北，向南西方向延入越南。
华夏变质地层区包括浙东南(江绍断裂以东)、闽、赣中、赣南、湘南、粤、桂东南、海南岛及边缘海域。
在扬子变质地层区仅有部分太古宇(有的与古元古界未分)出露。据地球物理资料，扬子地台的西部，在深部可能存在古老结晶基底。而在地表仅见于川滇地区和北缘中段的宜昌以西黄陵背斜北侧。川滇地区的代表性岩系为康定岩群，其时代暂定为新太古代—古元古代。该区露头呈南北向断续分布，而岩系产状则为东西，系由多条南北向深断裂切割抬升而成。在黄陵背斜北侧所见的新太古界，以从原崆岭群中解体出来的东冲河杂岩为代表。在扬子变质地层区中部和中南部的部分年轻花岗质岩石中的残留锆石，曾获得大于2500ma的U—Pb一致线年龄，说明其深部可能存在太古宙结晶基底，但其展布范围、岩层性质等都尚不清楚。此外，在扬子变质地区东南，大地构造分区相当华南褶皱带中的部分地区，如闽西建宁以西，有新太古代表壳岩(天井坪组)出露，粤西和桂北部分花岗质岩石中有新太古代锆石年龄的报道，由于研究程度不够，有的岩石地层层序不全，缺乏代表性，故在本区中未予反映。
古元古代地层有：哀牢山群、麻源岩群、八都岩群、星子群、水月寺群、宿松群、大红山群等。

客服热线
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近南北向乌蒙山造山带和扬子地块西缘元古宙造山带是云贵高原的基底构造层，为铁铜矿床和IOCG矿床的主要赋存层位。汤丹岩群、河口岩群和大红山岩群属古元古代构造岩石地层，并可能具有新太古代-古元古代基底特征，东川运动形成了具有韧性剪切变形的基底构造层。 [10]
在中元古代初期，地幔热流体侵位构造-岩浆事件形成了裂谷盆地，构造动力学为火山地堑式断陷成盆，形成东川、禄武、易门和元江沉积盆地。在裂谷盆地成熟发育期，构造动力学为裂陷沉降成盆，因民期和黑山期幔源岩浆侵位事件形成了铁钠质基性火山岩、铁钾质粗面岩、水下火成碳酸岩、火山喷溢-火山热水喷流沉积相等火山-沉积岩相体。 [10]
在小黑箐运动/满银沟运动（格林威尔造山期），深源碱性铁质辉长岩类岩浆上涌侵位，形成了同构造期脆韧性剪切带、盆地反转构造和区域不整合面构造。晋宁-澄江期为多重构造体制耦合与转换格局，扬子地块内部和陆缘具有造山带-沉积盆地-深部地幔柱上涌耦合特征，碱性铁质辉长岩具有OIB源区特征。 [10]

构造运动
在整个元古宙，云贵高原主要以伸展作用为主。只是在不同的阶段，伸展作用的类型不同。在古元古代，由于川东运动的影响，主要发生韧性剪切变形，形成云贵高原的基底构造层。在中元古代时，地幔岩浆上侵形成裂谷盆地，在晚元古代，构造运动的极性逐渐开始发生变化，在扬子板块内部和陆缘形成一些造山带。
从震旦纪之古生代，构造运动极性发生变化，由伸展构造运动逐渐变成挤压构造运动。其中，在震旦纪——志留纪期间，扬子板块在伸展作用下形成了陆缘裂谷——裂陷盆地，在随后的加里东构造运动中由挤压构造运动形成雪峰山造山带。从泥盆纪开始，在乌蒙山造山带东侧，发育了具有走滑性质的拉分盆地，盆地中充填了泥盆系、石炭系、下二叠统等地层。
中新生代是构造运动发生强烈反转的重要时期，在云贵高原的南端，晚三叠世之前形成的弧后裂谷盆地逐渐夭折萎缩，沉降中心和沉积中心逐渐向西侧迁移。在西侧，早先形成的压陷盆地逐渐转变为山间盆地。而在东侧晚古生代形成的拉分盆地在印支运动中反升了强烈的变形，形成冲断褶皱带，在构造运动中使热液发生垂向运动。
在震旦纪-新生代构造演化中，云贵高原经历了三期主要大陆伸展体制与侧向挤压收缩体制。（1）扬子地块在震旦纪-志留纪大陆伸展构造体制下，形成了陆缘裂谷-裂陷的伸展盆地系统， 在加里东期褶皱造山过程中，形成了雪峰山造山带。（2）在乌蒙山造山带东侧，形成了滇黔桂地区晚古生代陆缘拉分盆地系统。（3）三叠纪是沉积盆地-造山带耦合转换的重要时期，因碱性苦橄岩-碱性玄武岩侵位形成了个旧-那坡三叠纪弧后裂谷盆地。在晚三叠世，个旧弧后裂谷盆地逐渐萎缩关闭，构造沉积中心和沉积中心向楚雄一带迁移。印支期是云贵高原-造山带-沉积盆地耦合与转换重要时期，楚雄中新生代压陷后陆盆地演化为山间盆地；扬子地块西缘印支期造山带一直延伸到龙门山造山带北段。滇黔桂晚古生代陆缘拉分盆地在印支晚期形成冲断褶皱带，发生强烈的构造变形和垂向为主的流体大规模运移。 [10]

2.1.2.1 古元古界嵩山群

嵩山群主要分布于嵩箕地区,零星分布于陕县放牛山。嵩山地区嵩山群沉积厚度大于1487m。嵩山群自下而上可划分为罗汉洞组、五指岭组、庙坡山组和花峪组,与下伏登封岩群为角度不整合接触,与上覆五佛山群为平行不整合接触,时代为古元古代。各组主要岩性特征简介如下。

（1）罗汉洞组

代表性剖面位于登封市北西嵩岳寺塔北罗汉洞—金沟,由北京地质学院于1964年测制。底部为砾岩,下部为灰白色中粗粒石英砂岩夹少量砾岩,中部为中细粒石英砂岩,上部为浅黄色、灰白色中粗粒石英砂岩夹少量绢云石英片岩薄层,厚450～778m。

（2）五指岭组

代表性剖面位于登封市中岳庙寺里沟—唐庄铁匠沟—唐庄井湾岩崩村,由北京地质学院于1964年测制。主要岩性以绢云石英片岩、绢云片岩、绿泥绢云石英片岩、铁质绢云石英片岩为主,夹石英岩,上部夹大理岩及白云岩,厚748～844m,含叠层石？ Colonnella f.,含微古植物3属3种：Trema- tosphaeridium holtedahlii,Plyporata obsoleta,Lignumsp.。

（3）庙坡山组

代表性剖面位于登封市唐庄井湾庙坡,北京地质学院于1973年测制。主要岩性以中厚层状细、中粒石英岩为主,夹少量含绢云母石英片岩,厚169～275m。

（4）花峪组

代表性剖面位于登封市唐庄井湾村花峪,王泽九等（1963）首测,北京地质学院于1973年重测,河南区测队于1977年补测。主要岩性为千枚状绢云石英片岩、白云石大理岩、石英岩等,厚129～430m,含叠层石2群2型：Conophyton f.,Straticonophyton f.。

嵩山群角度不整合覆盖在新太古界登封岩群之上,张伯声（1951）将该界面代表的构造运动命名为嵩阳运动,时间为距今2500Ma前。嵩阳运动界面是华北陆块区（河南省部分）的第一个A类界面。嵩山群与陕西省划分的铁铜沟组相当,可与山西、河北划分的滹沱群相对比,时代为古元古代中后期（距今2300～1800Ma）。

2.1.2.2 秦岭岩群

秦岭岩群指分布于西官庄-镇平-松扒-龟山-梅山和朱阳关-夏馆-大河断裂带之间的一套变质地层,属华北地层区北秦岭地层分区。

秦岭岩群变质原岩主要由一套碎屑岩和一套碳酸盐岩组成,自下而上划分为郭庄组和雁岭沟组（该划分意见简称为二分意见）。1：5万小水幅、夏馆幅（河南省地矿厅第四地质调查队,1987）认为郭庄组仅分布于内乡县马山口以东,将分布于马山口以西的郭庄组改建为石槽沟组,置于雁岭沟组之上（该划分意见简称三分意见）。1：5万寨根幅等四幅联测（河南省区域地质调查队,1993）支持二分意见,认为石槽沟组相当于郭庄组,并将石槽沟组改称石槽沟岩组。《河南省岩石地层》（1997）一书中采用三分意见。本次研究认为二分意见比较符合沉积盆地由碎屑岩—碳酸盐岩的一般演化规律,依据命名优先权原则,选用郭庄岩组。

（1）郭庄岩组

代表性剖面位于内乡县马山口乡郭庄,由河南区调队于1981年测制。主要岩性为石榴黑云斜长片麻岩、斜长角闪片麻岩,夹透辉斜长角闪片麻岩、含石榴矽线黑云斜长片麻岩及白云质大理岩,桐柏地区夹紫苏辉石、透辉石斜长麻粒岩,厚度大于2150m。

（2）雁岭沟岩组

代表性剖面位于内乡县骆驼沟—黄新,由河南省地矿厅第四地质调查队于1987年测制。主要岩性为厚层状石墨大理岩、大理岩、含石英条带（团块）大理岩,夹薄层状石英岩、石英片岩、石榴黑云斜长片麻岩,厚度大于911m。

在雁岭沟岩组大理岩中采获有叠层石、微古植物、虫牙、高肌虫等化石,主要有：

1）1：5万河南省西峡县北部区域地质调查（河南省区域地质测量队,1973）在分水岭南侧的雁岭沟岩组含碳质大理岩中采获Scolecodont（虫牙）和微古植物：Protosphaeridium sp.,Synsphaeridium conglutinatum,Trachysphaeridium sp.,Archaeohystrichosphaeridium？ sp.,Leiosphaeridia sp.。在卢氏县双槐树以北划分的赶脚沟组（相当于本书的雁岭沟岩组）碳质大理岩中采获叠层石Kussiella kussiensis。

2）1：20万南阳幅（河南省区测队,1978）在镇平县贾庄、内乡县赵家庄等地赶脚沟组（相当于本书的雁岭沟岩组）碳质大理岩中采获微古植物：Trematosphaeridium minutum,Taeniatum crassum, Trematosphaeridium holtedahlii,Polyporata obsoleta,Lignum sp.等,认为时代为前震旦纪。

3）1：5万小水幅、夏馆幅（第四地质调查队,1987）在内乡县分水岭地区雁岭沟岩组碳质大理岩中采获微古植物：Leiominucula sp.,Trachysphaeridium planum,Leiopsophosphaera minor,Triangumor- pha sp.,Leiofusa digitata等,在瓦屋山及小水以东采获叠层石Cryptozoon f.,Osagia f.,认为时代为前震旦纪。

4）1：5万狮子坪幅（西安地质学院,1995）在卢氏县双槐树以北划分的双槐树大理岩岩组（相当于本书的雁岭沟岩组）碳质片岩及大理岩中采获微古植物化石7属10种：Asperatopsophosphaera wumishanensis,Leiopsophosphaera minor,L.sp.,Protosphaeridium sp.,Pseudozonosphaera sp.,Trachy- sphaeridium leris,T.planum,T.incrassatum,Lophosphaeridium sp.,Micrhystridium sp.,认为时代为青白口纪。

5）桐柏县幅（河南省第三地质调查队,1994）将桐柏地区构造叠置在郭庄岩组之上的大理岩划分为蔡家凹大理岩,冯庆来等（1994）在大理岩中采获Archaeospongoprunum compactum（致密古海绵李子虫）、Yangia chinensis（中国杨氏虫）,Cenosphaera sp.（空球虫未定种）、Pactarentinia sp.（帕克特虫未定种）、Triassocampe？ sp.（三叠弯曲虫？未定种）、Shengia yini（殷氏盛氏虫）、Triassomitra zhangi（张氏三叠帽虫）及腕足类（Brachiopoda）、海百合纲（Crinoidea）化石碎片,认为时代为三叠纪早期。

但自1994年以来,经多次工作,再没有在桐柏地区蔡家凹大理岩中采到有三叠纪放射虫类化石。为此,该动物群存在的真实性尚有待进一步研究。

6）信阳市幅（河南省第三地质调查队,1996）将分布于信阳市塘角、睡仙桥南、南湾水库大坝东头和张家冲等地郭庄岩组南侧的大理岩及构造叠置在龟山岩组之上的大理岩等划分为蔡家凹大理岩,徐辉（1984）在大理岩中采获环节动物遗迹化石（Polychaeta）、颗石藻类合盘石（Zygodiseus sp.）和双壳类（Bivalvia）等,认为时代为古生代。

7）张仁杰等（2000）在桐柏地区划分的蔡家凹大理岩中采获高肌虫Tongbaiella xinjienis（新集桐柏虫）,Xiangzheella henanensis（河南湘浙虫）,Mononotella cf.chuanshanensis（川陕简单虫近似种）,锥形胞管（conotheca）,认为时代为寒武纪。

在郭庄岩组中获得多个同位素年龄值,主要有：张宗清（1994）在西峡蛇尾黑云斜长片麻岩中获得锆石U -Pb法年龄2226±173153Ma,Pb-Pb法年龄2172±5Ma,斜长角闪岩全岩Sm-Nd法年龄1987Ma,黑云斜长片麻岩、斜长透辉岩Sm-Nd模式年龄为1991±77Ma,张国伟（1988）在桐柏松扒以北花岗质片麻岩（变质侵入体）中获锆石U-Pb法年龄1967Ma,翟淳（1989）在石英岩中获碎屑锆石U-Pb法年龄2500Ma。

由以上资料综合分析,秦岭岩群时代为古元古代。现划分的雁岭沟岩组中是否混有部分（南阳以西）或全部（桐柏地区）为后期构造岩片等问题,至今还存在很大争议,有待进一步研究确定。

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