前寒武纪超大陆旋回及在中国的响应

发布网友 发布时间：2022-04-24 02:07

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热心网友 时间：2023-10-20 23:12

地球的形成年龄是46.5亿年。目前世界上报导的最老岩石年龄是加拿大北部Slave地区的长英质片麻岩，颗粒锆石的U-Pb年龄近4000Ma，钕模式年龄基本一致(Bowing et al.，1989)。最古老的矿物年龄是D.O.Frode et al.(1983)在西澳Jick Hills变沉积岩中发现的碎屑锆石，用离子探针分析得出的年龄是4276±6Ma。但目前报道的大多数古老岩石年龄，包括我国的鞍山和冀东，都集中在3.8Ga左右。这表现地球形成后的300Ma，已有陆壳产生，或至少在3.8Ga开始，地球已有一定规模的陆壳。只是由于以后多次、多期的变质、变形、岩浆活动和地外物质的撞击等影响，使早期陆壳变得支离破碎或循环进入地幔，从而难以恢复其本来面目和规模。

超*和超*旋回研究比较详细的是显生宙的泛*(Pangea)，其旋回时期从0.54～0.25Ga。近些年来对罗迪尼亚超*和冈瓦纳超*的研究也得到较多的关注，同时也有不少学者对对更古老的超*古-中元古代和太古宙时期的超*提出一些论述。综合有关资料，大致可以归纳为全球有5～6次超*旋回和超*：2.8～2.5Ga新太古代超*旋回；2.5～1.8Ga(或到1.5Ga)古元古代超*旋回(或哥伦比亚超*)；1.8～1.0Ga(或1.3Ga)中元古代超*旋回和罗迪尼亚超*；1.00～0.54Ga(可能延伸到古生代初)新元古代超*旋回和冈瓦纳超*；0.54～0.25Ga古生代超*旋回和Pangea泛*；0.25Ga至2.5亿年后为中新生代超*旋回和新超*(或称终极超*)，其中前寒武纪至少有4次超*旋回。

1.2.8～2.5Ga新太古代超*旋回和Kenorland等陆块群

对世界古老陆块的研究，如加拿大地盾的苏必利尔区和斯拉夫区、波罗的海地盾区科拉地块、西澳伊尔岗地块、西伯利亚克拉通区的阿纳巴尔台盾，我国的冀东、鞍山-本溪和阜平等地在27～28(或29)亿年都有经克拉通化后的古老陆块，有可能存在由一个克拉通或几个克拉通联合的中太古代古*块。在2.78～2.59Ga，在该时期的地质在不同陆块之间或单个陆块的边缘岛孤增生、碰撞，在新太古代末期形成大面积的克拉通陆块，并可能出现两个陆块群(Kenorland和Southern Supercontinent)(Aspler et al.，1998；Heaman，1997)。大致从2.7Ga始，首先表现为岛弧岩浆作用的绿岩带，广泛海底火山活动和*内部盆地的玄武岩，随后广泛发育钙碱性的玄武岩-安山岩-长英质火山岩和地幔柱活动有关的科马提岩，形成丰富的VHMS型块状铜锌矿床和与科马提岩有关的Ni矿床。接着构造增生作用、区域变质作用和TTG质花岗岩的大规模侵入，陆陆碰撞及大型韧性剪切带形成，以及大规模的绿岩带型金矿床的形成。在此期间，在中国古*，特别在华北古陆块北缘，广泛发育2800～2700Ma和2600～2500Ma两期绿岩带及与之有关的齐大山、东西鞍山的阿尔戈马型条带状铁建造超大型铁矿床、红透山大型块状铜锌硫化物矿床和大荒沟黄铁矿床等，在新太古代晚期，随着陆-陆、或弧-陆碰撞，TTG岩系和花岗岩的大规模侵位，大型韧性剪切构造带的发生，形成一批与碰撞造山带有关的金厂峪、夹皮沟等特大型-大型绿岩带型金矿床。与此同时，先期存在的几个古陆核被新太古代花岗岩-绿岩带焊接、汇聚而形成华北古*。在新太古代末期塔里木古陆块、扬子古陆块和华北古陆块汇聚形成初始古*，有可能成为Kenorland陆块群的一部分。

2.2.5～1.8Ga(或到1.5Ga)古元古代超*旋回和古元古代超*(或哥伦比亚超*)

太古宙末超*形成后，在2.5～2.4Ga广泛发育了裂陷作用，在2.2～2.0Ga发生了超*的裂解和离散，随后裂解的*碎块又汇聚，形成许多古-中元古代的造山带，在1.5Ga左右由三个规模较小的陆块群组成古-中元古代哥伦比亚超*。哥伦比亚超*包括Ur、Nena和Atlantica(大西洋)三*块群。Ur陆块群包括印度的大部分、南非的卡拉哈里、西澳的皮尔巴拉、东南极的沿岸区和南极冰帽覆盖的部分地区。这些陆块群约在3.0Ga时已汇聚，在1.5Ga前，印度的其他地区、南非的津巴布韦和东澳又汇聚到先存的Ur陆块群中。第二个Nena陆块群是在2.5Ga时，由北美、西伯利亚和格陵兰组成的北极*，加上在2.0Ga时由于波罗的陆块和北美*边缘的生长所组成的陆块群。第三个Atlantica(大西洋)陆块群，它是在约2.0Ga时，由南美和西非所组成。上述三个大的陆块群，在1.9～1.5Ga期间，通过造山带使它们逐步靠拢，形成联而不合的哥伦比亚超*。中国古*在此期间可能是Nena陆块群的一部分。在古元古代初期，在太古宙末形成的统一华北古*开始出现裂陷作用，大致从2.45Ga，在山西和河北西部的五台山-太行山-吕梁山区分别残留有古元古代滹沱群、甘陶河群、吕梁群、黑茶山群-野鸡山群-岚河群，形成克拉通盆地，沉积了一套原岩为碎屑岩、泥质岩、碳酸盐岩和少量*拉斑玄武岩。在华北陆块北缘中段，分布着具有活动*边缘红旗营子群变质火山-沉积岩系。在2.3～2.2Ga期间，在华北古*内部，发育着辽吉古元古代裂谷(2.2～1.7Ga)和中条古元古代裂谷(2.30～1.85Ga)。从1.85～1.70Ga的吕梁运动，由裂解所形成的各碎块，再次拼接成统一的华北古*。与此同时，华北、塔里木、华南等古*相连，组成一个统一的中国古*，有可能与西伯利亚古*相连。古元古代超*旋回是中国*一次十分重要的成矿时间，以矿种多、成矿规模大、矿床类型复杂而著名。在此期间形成袁家村超大型条带状铁建造铁矿床、翁泉沟超大型硼铁矿床、海城超大型菱镁矿床、范家堡子特大型滑石矿床、柳毛超大型石墨矿床、蔡家营特大型铅锌块状硫化物矿床、铜矿峪超大型铜矿床、大红山特大型铁铜矿床、猫岭和排山楼大型金矿床等。

3.1.8～1.0Ga(或1.3Ga)中元古代超*旋回和罗迪尼亚(Rodinia)超*

在古元古代末和中元古代始，全球出现与伸展构造*有关的重大地质事件，初始裂解表现为大规模非造山的岩浆活动：广泛发育环斑花岗岩、斜长岩、过铝质花岗岩、基性超基性层状侵入体、溢流玄武岩和基性岩墙群等。全球性的环斑花岗岩出现的高峰期为1.65～1.10Ga指示*构造演化过程中的超**。全球性的基性岩墙群主要形成在1.8～0.6Ga之间，并在1.3～1.1Ga达到高峰，这也说明古元古代末和中元古代初形成超*的裂解。在1.50～1.27Ga发育非造山岩浆活动，如流纹岩、过铝质花岗岩和斜长岩标志超*的裂解。在中元古代晚期(1.3～1.0Ga)，在全球范围内发生了大规模的碰撞造山运动，以北美地区的长约4000km的格林威尔造山带为代表。格林威尔造山运动是重建罗迪尼亚超*的重要地质依据。以格林威尔造山带及同期造山带分布为标志的罗迪尼亚超*汇聚造山发生在1.3～1.0Ga，表现为早期弧-陆碰撞和晚期陆-陆碰撞。Hoffman(1991)、Z.X.Li等(1995)、Condie(2001)先后提出了罗迪尼亚超*的重建模式。在Condie(2001)罗迪尼亚超*的重建模式图中(图3-1)，华南陆块、*陆块位于东冈瓦纳的东部和北部，华北陆块位于西伯利亚陆块北部且不连，而塔里木陆块在重建模式图中没有交代。中元古代初，在华北古*，特别在北缘中西段出现明显的第一次伸展事件，其表现为在河北怀安、井陉，山西恒山、昔阳、原平等地发育大规模变质基性岩墙群，其形成时代在1.8～1.7Ga；河北大庙1.7Ga左右的斜长岩；密云沙厂1.68Ga的环斑花岗岩；蓟县大红峪组1.68Ga的富钾粗面安山岩；同时出现巨大的白云鄂博-狼山裂谷系，白云鄂博火山岩的同位素年龄为1728±2Ma。在南缘豫陕晋三省交界处，在中元古代初形成三叉裂谷系，也称熊耳-汉高坳拉槽。在裂谷内分布以玄武安山玢岩等熔岩为主，火山碎屑岩次之的一套古火山岩系，熊耳群的地质年龄大致从1850～1650Ma。这期非造山岩浆活动是继基性岩墙群侵位后，幔源岩浆继续上涌，是很明显的伸展事件，有可能是一次全球性超*裂解事件，与古地幔柱构造有关。从中元古代始，古元古代形成的华南古*再次裂解，分别形成扬子古*和华夏古*，两古*间为古华南洋，其北为古秦岭洋。塔里木古*北侧库鲁克塔克地区发育了长城系的石英岩、云母石英片岩和大理岩组成的沉积旋回，在底部局部地区还保留数十米变质砾岩层，反映该区是裂解后的破动*边缘盆地。在中元古代末至新元古代早期在中国古*中反映汇聚碰撞的地质特征有：在约1.0Ga左右，华夏和扬子古*由于四堡运动而拼合，古华南洋消减萎缩，形成初始的华南古*。在晋宁期，随着古华南洋的继续消减和俯冲，沿江绍断裂带发育与碰撞拼贴有关的闪长质和角闪质岩的侵入，两古*以陆-弧-陆形式为主的碰撞汇聚；在东秦岭松树沟一带已发现中-新元古代的蛇绿岩残片，Sm-Nd等时线年龄为1030±46Ma(李曙光，1991)，同时沿啇丹断裂带中发育同碰撞花岗岩，如牛角山、寨根、德河等岩体，时间上在1.0～0.8Ga之间(卢欣祥，1998)；在柴达木盆地北缘识别出一条规模宏大的岩浆杂岩带，是一套从富钠到富钾的花岗岩系列，地球化学特征显示是汇聚产物，主要形成在新元古代早期(陆松年等，2002)；在苏鲁构造带中规模较大的变质花岗岩侵入体，同位素年龄集中在0.8Ga，是同碰撞过程的产物(宋明春等，1997)。上述资料说明，我国汇聚事件的同位素地质年龄介于1.0～0.8Ga之间，缺少与格林威尔运动的1.3～1.0Ga的汇聚事件的年龄信息。中元古代超*旋回是我国极重要的成矿期，产出超大型白云鄂博稀土-铌-铁矿床，超大型金川铜-镍矿床(可能形成于新元古代)，超大型东升庙、炭窑口，特大型甲生盘和大型霍各乞等硫铁矿、铅锌、铜矿床，特大型东川式铜矿床等。

图3-1 罗迪尼亚超*的重建模式

(陆松年(2002)据Condie，2001简化)

1—格林威尔造山带；2—前格林威尔克拉通

4.1.0～0.54Ga新元古代超*旋回和冈瓦纳超*

罗迪尼亚超*形成后不久(其存成时间大约300Ma)，在0.9～0.8Ga就开始裂解。罗迪尼亚超*的裂解可能涉及两次裂谷事件，第一次大规模裂解在720Ma左右，沿劳伦古陆西缘发生裂解，使东冈瓦纳陆块(包括南极洲、澳大利亚和印度)和劳伦古陆分离，形成古太平洋；第二次大规模裂解在615Ma左右，沿劳伦古陆东缘发生裂解，使巴西、亚马孙、刚果和南非等陆块与之分离。罗迪尼亚超*的裂解，为形成冈瓦纳*的形成奠定了基础。冈瓦纳*的汇聚大致在古生代初最终完成(图3-2)。在750～540Ma通过莫桑比克洋关闭和一系列碰撞造山带(称泛非造山带)，分离出来的东冈瓦纳*与南美、非洲和中东等一些陆块(西冈瓦纳*)拼合，在650～600Ma形成一个短寿的Pannotia超*。

在中国古*内，新元古代裂解的地质记录主要在华南古*，其次在塔里木古*的内部和边缘都有反映。在800Ma左右，沿扬子和华夏古*的接合处，华南古*东南缘开始裂解，在桂北地区有两类过铝花岗岩：黑云母花岗岩和黑云母花岗闪长岩，侵位时间825～820Ma(葛文春等，2001)Z.X.Li(李正祥)等(1999)；在三防基性岩墙中，获得828±7Ma的U-Pb年龄；此外在湖北黄陵、浙江萧山等地也获得近800Ma年龄的非造山花岗岩的信息。此外在柴达木盆地北缘、南秦岭、胶南日照岚山头和扬子古*北缘米仓山一带都有反映新元古代晚期曾有陆壳破裂的岩浆活动。在塔里木古*的北部边缘发育裂谷构造，其内有强烈的火山活动和多次冰川活动，形成巨厚的冰川-火山-复理石建造等。需要指出的，随着罗迪尼亚的裂解，全球在新元古代末期发生广泛的冰川活动。我国该时期的冰川活动分布十分广泛，主要分布在扬子、华夏古*、塔里木古*北缘、西北缘、陕南、大巴山等地。新元古代末期的汇聚事件在中国古*，特别在中国西部有较多的显示。陆松年等(2002)最近指出，在我国西部已出现不少600～500Ma的地质事件的年代学信息，如柴达木盆地北缘鱼卡河榴辉岩的U-Pb年龄为500～470Ma。在阿尔金断裂带的西南端，且末一带榴辉岩获得500Ma的U-Pb年龄(张建新等，1999；许志琴等，1999)。新元古代超*旋回是我国铜、铅锌、铁、锰、磷块岩、黄铁矿、金等矿床重要成矿期。在此期间形成开阳、荆襄等超大型磷矿床、石碌超大型铁矿床、汤丹特大型铜矿床、大降坪超大型黄铁矿床、民乐大型锰矿床、大梁子超大型铅锌矿床、沃溪大型金-锑矿床等。

图3-2 冈瓦纳超*复原图

(陆松年等(2002)据Acharyya，2000)

1—前寒武纪克拉通；2—550～600Ma麻粒岩带；3—赞比亚带(820Ma)；4—泛非活动带

冈瓦纳*的解体开始于内洋和*边缘盆地的出现，前寒武纪和寒武纪的边界记录了陆内和边缘盆地的首次裂解。在540Ma冈瓦纳*开始裂解，中国古*解体为古中华陆块群，经加里东运动古中华陆块群会合，并与冈瓦纳*相连，中国*主体为冈瓦纳的一部分。一般来说，早古生代以*的离散和海底扩张为特征，晚古生代则以洋壳俯冲、弧 陆和陆 陆会聚为特征，在330～250Ma形成了Pangea(泛*)超*。

热心网友 时间：2023-10-20 23:12

地球的形成年龄是46.5亿年。目前世界上报导的最老岩石年龄是加拿大北部Slave地区的长英质片麻岩，颗粒锆石的U-Pb年龄近4000Ma，钕模式年龄基本一致(Bowing et al.，1989)。最古老的矿物年龄是D.O.Frode et al.(1983)在西澳Jick Hills变沉积岩中发现的碎屑锆石，用离子探针分析得出的年龄是4276±6Ma。但目前报道的大多数古老岩石年龄，包括我国的鞍山和冀东，都集中在3.8Ga左右。这表现地球形成后的300Ma，已有陆壳产生，或至少在3.8Ga开始，地球已有一定规模的陆壳。只是由于以后多次、多期的变质、变形、岩浆活动和地外物质的撞击等影响，使早期陆壳变得支离破碎或循环进入地幔，从而难以恢复其本来面目和规模。

超*和超*旋回研究比较详细的是显生宙的泛*(Pangea)，其旋回时期从0.54～0.25Ga。近些年来对罗迪尼亚超*和冈瓦纳超*的研究也得到较多的关注，同时也有不少学者对对更古老的超*古-中元古代和太古宙时期的超*提出一些论述。综合有关资料，大致可以归纳为全球有5～6次超*旋回和超*：2.8～2.5Ga新太古代超*旋回；2.5～1.8Ga(或到1.5Ga)古元古代超*旋回(或哥伦比亚超*)；1.8～1.0Ga(或1.3Ga)中元古代超*旋回和罗迪尼亚超*；1.00～0.54Ga(可能延伸到古生代初)新元古代超*旋回和冈瓦纳超*；0.54～0.25Ga古生代超*旋回和Pangea泛*；0.25Ga至2.5亿年后为中新生代超*旋回和新超*(或称终极超*)，其中前寒武纪至少有4次超*旋回。

1.2.8～2.5Ga新太古代超*旋回和Kenorland等陆块群

对世界古老陆块的研究，如加拿大地盾的苏必利尔区和斯拉夫区、波罗的海地盾区科拉地块、西澳伊尔岗地块、西伯利亚克拉通区的阿纳巴尔台盾，我国的冀东、鞍山-本溪和阜平等地在27～28(或29)亿年都有经克拉通化后的古老陆块，有可能存在由一个克拉通或几个克拉通联合的中太古代古*块。在2.78～2.59Ga，在该时期的地质在不同陆块之间或单个陆块的边缘岛孤增生、碰撞，在新太古代末期形成大面积的克拉通陆块，并可能出现两个陆块群(Kenorland和Southern Supercontinent)(Aspler et al.，1998；Heaman，1997)。大致从2.7Ga始，首先表现为岛弧岩浆作用的绿岩带，广泛海底火山活动和*内部盆地的玄武岩，随后广泛发育钙碱性的玄武岩-安山岩-长英质火山岩和地幔柱活动有关的科马提岩，形成丰富的VHMS型块状铜锌矿床和与科马提岩有关的Ni矿床。接着构造增生作用、区域变质作用和TTG质花岗岩的大规模侵入，陆陆碰撞及大型韧性剪切带形成，以及大规模的绿岩带型金矿床的形成。在此期间，在中国古*，特别在华北古陆块北缘，广泛发育2800～2700Ma和2600～2500Ma两期绿岩带及与之有关的齐大山、东西鞍山的阿尔戈马型条带状铁建造超大型铁矿床、红透山大型块状铜锌硫化物矿床和大荒沟黄铁矿床等，在新太古代晚期，随着陆-陆、或弧-陆碰撞，TTG岩系和花岗岩的大规模侵位，大型韧性剪切构造带的发生，形成一批与碰撞造山带有关的金厂峪、夹皮沟等特大型-大型绿岩带型金矿床。与此同时，先期存在的几个古陆核被新太古代花岗岩-绿岩带焊接、汇聚而形成华北古*。在新太古代末期塔里木古陆块、扬子古陆块和华北古陆块汇聚形成初始古*，有可能成为Kenorland陆块群的一部分。

2.2.5～1.8Ga(或到1.5Ga)古元古代超*旋回和古元古代超*(或哥伦比亚超*)

太古宙末超*形成后，在2.5～2.4Ga广泛发育了裂陷作用，在2.2～2.0Ga发生了超*的裂解和离散，随后裂解的*碎块又汇聚，形成许多古-中元古代的造山带，在1.5Ga左右由三个规模较小的陆块群组成古-中元古代哥伦比亚超*。哥伦比亚超*包括Ur、Nena和Atlantica(大西洋)三*块群。Ur陆块群包括印度的大部分、南非的卡拉哈里、西澳的皮尔巴拉、东南极的沿岸区和南极冰帽覆盖的部分地区。这些陆块群约在3.0Ga时已汇聚，在1.5Ga前，印度的其他地区、南非的津巴布韦和东澳又汇聚到先存的Ur陆块群中。第二个Nena陆块群是在2.5Ga时，由北美、西伯利亚和格陵兰组成的北极*，加上在2.0Ga时由于波罗的陆块和北美*边缘的生长所组成的陆块群。第三个Atlantica(大西洋)陆块群，它是在约2.0Ga时，由南美和西非所组成。上述三个大的陆块群，在1.9～1.5Ga期间，通过造山带使它们逐步靠拢，形成联而不合的哥伦比亚超*。中国古*在此期间可能是Nena陆块群的一部分。在古元古代初期，在太古宙末形成的统一华北古*开始出现裂陷作用，大致从2.45Ga，在山西和河北西部的五台山-太行山-吕梁山区分别残留有古元古代滹沱群、甘陶河群、吕梁群、黑茶山群-野鸡山群-岚河群，形成克拉通盆地，沉积了一套原岩为碎屑岩、泥质岩、碳酸盐岩和少量*拉斑玄武岩。在华北陆块北缘中段，分布着具有活动*边缘红旗营子群变质火山-沉积岩系。在2.3～2.2Ga期间，在华北古*内部，发育着辽吉古元古代裂谷(2.2～1.7Ga)和中条古元古代裂谷(2.30～1.85Ga)。从1.85～1.70Ga的吕梁运动，由裂解所形成的各碎块，再次拼接成统一的华北古*。与此同时，华北、塔里木、华南等古*相连，组成一个统一的中国古*，有可能与西伯利亚古*相连。古元古代超*旋回是中国*一次十分重要的成矿时间，以矿种多、成矿规模大、矿床类型复杂而著名。在此期间形成袁家村超大型条带状铁建造铁矿床、翁泉沟超大型硼铁矿床、海城超大型菱镁矿床、范家堡子特大型滑石矿床、柳毛超大型石墨矿床、蔡家营特大型铅锌块状硫化物矿床、铜矿峪超大型铜矿床、大红山特大型铁铜矿床、猫岭和排山楼大型金矿床等。

3.1.8～1.0Ga(或1.3Ga)中元古代超*旋回和罗迪尼亚(Rodinia)超*

在古元古代末和中元古代始，全球出现与伸展构造*有关的重大地质事件，初始裂解表现为大规模非造山的岩浆活动：广泛发育环斑花岗岩、斜长岩、过铝质花岗岩、基性超基性层状侵入体、溢流玄武岩和基性岩墙群等。全球性的环斑花岗岩出现的高峰期为1.65～1.10Ga指示*构造演化过程中的超**。全球性的基性岩墙群主要形成在1.8～0.6Ga之间，并在1.3～1.1Ga达到高峰，这也说明古元古代末和中元古代初形成超*的裂解。在1.50～1.27Ga发育非造山岩浆活动，如流纹岩、过铝质花岗岩和斜长岩标志超*的裂解。在中元古代晚期(1.3～1.0Ga)，在全球范围内发生了大规模的碰撞造山运动，以北美地区的长约4000km的格林威尔造山带为代表。格林威尔造山运动是重建罗迪尼亚超*的重要地质依据。以格林威尔造山带及同期造山带分布为标志的罗迪尼亚超*汇聚造山发生在1.3～1.0Ga，表现为早期弧-陆碰撞和晚期陆-陆碰撞。Hoffman(1991)、Z.X.Li等(1995)、Condie(2001)先后提出了罗迪尼亚超*的重建模式。在Condie(2001)罗迪尼亚超*的重建模式图中(图3-1)，华南陆块、*陆块位于东冈瓦纳的东部和北部，华北陆块位于西伯利亚陆块北部且不连，而塔里木陆块在重建模式图中没有交代。中元古代初，在华北古*，特别在北缘中西段出现明显的第一次伸展事件，其表现为在河北怀安、井陉，山西恒山、昔阳、原平等地发育大规模变质基性岩墙群，其形成时代在1.8～1.7Ga；河北大庙1.7Ga左右的斜长岩；密云沙厂1.68Ga的环斑花岗岩；蓟县大红峪组1.68Ga的富钾粗面安山岩；同时出现巨大的白云鄂博-狼山裂谷系，白云鄂博火山岩的同位素年龄为1728±2Ma。在南缘豫陕晋三省交界处，在中元古代初形成三叉裂谷系，也称熊耳-汉高坳拉槽。在裂谷内分布以玄武安山玢岩等熔岩为主，火山碎屑岩次之的一套古火山岩系，熊耳群的地质年龄大致从1850～1650Ma。这期非造山岩浆活动是继基性岩墙群侵位后，幔源岩浆继续上涌，是很明显的伸展事件，有可能是一次全球性超*裂解事件，与古地幔柱构造有关。从中元古代始，古元古代形成的华南古*再次裂解，分别形成扬子古*和华夏古*，两古*间为古华南洋，其北为古秦岭洋。塔里木古*北侧库鲁克塔克地区发育了长城系的石英岩、云母石英片岩和大理岩组成的沉积旋回，在底部局部地区还保留数十米变质砾岩层，反映该区是裂解后的破动*边缘盆地。在中元古代末至新元古代早期在中国古*中反映汇聚碰撞的地质特征有：在约1.0Ga左右，华夏和扬子古*由于四堡运动而拼合，古华南洋消减萎缩，形成初始的华南古*。在晋宁期，随着古华南洋的继续消减和俯冲，沿江绍断裂带发育与碰撞拼贴有关的闪长质和角闪质岩的侵入，两古*以陆-弧-陆形式为主的碰撞汇聚；在东秦岭松树沟一带已发现中-新元古代的蛇绿岩残片，Sm-Nd等时线年龄为1030±46Ma(李曙光，1991)，同时沿啇丹断裂带中发育同碰撞花岗岩，如牛角山、寨根、德河等岩体，时间上在1.0～0.8Ga之间(卢欣祥，1998)；在柴达木盆地北缘识别出一条规模宏大的岩浆杂岩带，是一套从富钠到富钾的花岗岩系列，地球化学特征显示是汇聚产物，主要形成在新元古代早期(陆松年等，2002)；在苏鲁构造带中规模较大的变质花岗岩侵入体，同位素年龄集中在0.8Ga，是同碰撞过程的产物(宋明春等，1997)。上述资料说明，我国汇聚事件的同位素地质年龄介于1.0～0.8Ga之间，缺少与格林威尔运动的1.3～1.0Ga的汇聚事件的年龄信息。中元古代超*旋回是我国极重要的成矿期，产出超大型白云鄂博稀土-铌-铁矿床，超大型金川铜-镍矿床(可能形成于新元古代)，超大型东升庙、炭窑口，特大型甲生盘和大型霍各乞等硫铁矿、铅锌、铜矿床，特大型东川式铜矿床等。

图3-1 罗迪尼亚超*的重建模式

(陆松年(2002)据Condie，2001简化)

1—格林威尔造山带；2—前格林威尔克拉通

4.1.0～0.54Ga新元古代超*旋回和冈瓦纳超*

罗迪尼亚超*形成后不久(其存成时间大约300Ma)，在0.9～0.8Ga就开始裂解。罗迪尼亚超*的裂解可能涉及两次裂谷事件，第一次大规模裂解在720Ma左右，沿劳伦古陆西缘发生裂解，使东冈瓦纳陆块(包括南极洲、澳大利亚和印度)和劳伦古陆分离，形成古太平洋；第二次大规模裂解在615Ma左右，沿劳伦古陆东缘发生裂解，使巴西、亚马孙、刚果和南非等陆块与之分离。罗迪尼亚超*的裂解，为形成冈瓦纳*的形成奠定了基础。冈瓦纳*的汇聚大致在古生代初最终完成(图3-2)。在750～540Ma通过莫桑比克洋关闭和一系列碰撞造山带(称泛非造山带)，分离出来的东冈瓦纳*与南美、非洲和中东等一些陆块(西冈瓦纳*)拼合，在650～600Ma形成一个短寿的Pannotia超*。

在中国古*内，新元古代裂解的地质记录主要在华南古*，其次在塔里木古*的内部和边缘都有反映。在800Ma左右，沿扬子和华夏古*的接合处，华南古*东南缘开始裂解，在桂北地区有两类过铝花岗岩：黑云母花岗岩和黑云母花岗闪长岩，侵位时间825～820Ma(葛文春等，2001)Z.X.Li(李正祥)等(1999)；在三防基性岩墙中，获得828±7Ma的U-Pb年龄；此外在湖北黄陵、浙江萧山等地也获得近800Ma年龄的非造山花岗岩的信息。此外在柴达木盆地北缘、南秦岭、胶南日照岚山头和扬子古*北缘米仓山一带都有反映新元古代晚期曾有陆壳破裂的岩浆活动。在塔里木古*的北部边缘发育裂谷构造，其内有强烈的火山活动和多次冰川活动，形成巨厚的冰川-火山-复理石建造等。需要指出的，随着罗迪尼亚的裂解，全球在新元古代末期发生广泛的冰川活动。我国该时期的冰川活动分布十分广泛，主要分布在扬子、华夏古*、塔里木古*北缘、西北缘、陕南、大巴山等地。新元古代末期的汇聚事件在中国古*，特别在中国西部有较多的显示。陆松年等(2002)最近指出，在我国西部已出现不少600～500Ma的地质事件的年代学信息，如柴达木盆地北缘鱼卡河榴辉岩的U-Pb年龄为500～470Ma。在阿尔金断裂带的西南端，且末一带榴辉岩获得500Ma的U-Pb年龄(张建新等，1999；许志琴等，1999)。新元古代超*旋回是我国铜、铅锌、铁、锰、磷块岩、黄铁矿、金等矿床重要成矿期。在此期间形成开阳、荆襄等超大型磷矿床、石碌超大型铁矿床、汤丹特大型铜矿床、大降坪超大型黄铁矿床、民乐大型锰矿床、大梁子超大型铅锌矿床、沃溪大型金-锑矿床等。

图3-2 冈瓦纳超*复原图

(陆松年等(2002)据Acharyya，2000)

1—前寒武纪克拉通；2—550～600Ma麻粒岩带；3—赞比亚带(820Ma)；4—泛非活动带

冈瓦纳*的解体开始于内洋和*边缘盆地的出现，前寒武纪和寒武纪的边界记录了陆内和边缘盆地的首次裂解。在540Ma冈瓦纳*开始裂解，中国古*解体为古中华陆块群，经加里东运动古中华陆块群会合，并与冈瓦纳*相连，中国*主体为冈瓦纳的一部分。一般来说，早古生代以*的离散和海底扩张为特征，晚古生代则以洋壳俯冲、弧 陆和陆 陆会聚为特征，在330～250Ma形成了Pangea(泛*)超*。

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地球的形成年龄是46.5亿年。目前世界上报导的最老岩石年龄是加拿大北部Slave地区的长英质片麻岩，颗粒锆石的U-Pb年龄近4000Ma，钕模式年龄基本一致(Bowing et al.，1989)。最古老的矿物年龄是D.O.Frode et al.(1983)在西澳Jick Hills变沉积岩中发现的碎屑锆石，用离子探针分析得出的年龄是4276±6Ma。但目前报道的大多数古老岩石年龄，包括我国的鞍山和冀东，都集中在3.8Ga左右。这表现地球形成后的300Ma，已有陆壳产生，或至少在3.8Ga开始，地球已有一定规模的陆壳。只是由于以后多次、多期的变质、变形、岩浆活动和地外物质的撞击等影响，使早期陆壳变得支离破碎或循环进入地幔，从而难以恢复其本来面目和规模。

超*和超*旋回研究比较详细的是显生宙的泛*(Pangea)，其旋回时期从0.54～0.25Ga。近些年来对罗迪尼亚超*和冈瓦纳超*的研究也得到较多的关注，同时也有不少学者对对更古老的超*古-中元古代和太古宙时期的超*提出一些论述。综合有关资料，大致可以归纳为全球有5～6次超*旋回和超*：2.8～2.5Ga新太古代超*旋回；2.5～1.8Ga(或到1.5Ga)古元古代超*旋回(或哥伦比亚超*)；1.8～1.0Ga(或1.3Ga)中元古代超*旋回和罗迪尼亚超*；1.00～0.54Ga(可能延伸到古生代初)新元古代超*旋回和冈瓦纳超*；0.54～0.25Ga古生代超*旋回和Pangea泛*；0.25Ga至2.5亿年后为中新生代超*旋回和新超*(或称终极超*)，其中前寒武纪至少有4次超*旋回。

1.2.8～2.5Ga新太古代超*旋回和Kenorland等陆块群

对世界古老陆块的研究，如加拿大地盾的苏必利尔区和斯拉夫区、波罗的海地盾区科拉地块、西澳伊尔岗地块、西伯利亚克拉通区的阿纳巴尔台盾，我国的冀东、鞍山-本溪和阜平等地在27～28(或29)亿年都有经克拉通化后的古老陆块，有可能存在由一个克拉通或几个克拉通联合的中太古代古*块。在2.78～2.59Ga，在该时期的地质在不同陆块之间或单个陆块的边缘岛孤增生、碰撞，在新太古代末期形成大面积的克拉通陆块，并可能出现两个陆块群(Kenorland和Southern Supercontinent)(Aspler et al.，1998；Heaman，1997)。大致从2.7Ga始，首先表现为岛弧岩浆作用的绿岩带，广泛海底火山活动和*内部盆地的玄武岩，随后广泛发育钙碱性的玄武岩-安山岩-长英质火山岩和地幔柱活动有关的科马提岩，形成丰富的VHMS型块状铜锌矿床和与科马提岩有关的Ni矿床。接着构造增生作用、区域变质作用和TTG质花岗岩的大规模侵入，陆陆碰撞及大型韧性剪切带形成，以及大规模的绿岩带型金矿床的形成。在此期间，在中国古*，特别在华北古陆块北缘，广泛发育2800～2700Ma和2600～2500Ma两期绿岩带及与之有关的齐大山、东西鞍山的阿尔戈马型条带状铁建造超大型铁矿床、红透山大型块状铜锌硫化物矿床和大荒沟黄铁矿床等，在新太古代晚期，随着陆-陆、或弧-陆碰撞，TTG岩系和花岗岩的大规模侵位，大型韧性剪切构造带的发生，形成一批与碰撞造山带有关的金厂峪、夹皮沟等特大型-大型绿岩带型金矿床。与此同时，先期存在的几个古陆核被新太古代花岗岩-绿岩带焊接、汇聚而形成华北古*。在新太古代末期塔里木古陆块、扬子古陆块和华北古陆块汇聚形成初始古*，有可能成为Kenorland陆块群的一部分。

2.2.5～1.8Ga(或到1.5Ga)古元古代超*旋回和古元古代超*(或哥伦比亚超*)

太古宙末超*形成后，在2.5～2.4Ga广泛发育了裂陷作用，在2.2～2.0Ga发生了超*的裂解和离散，随后裂解的*碎块又汇聚，形成许多古-中元古代的造山带，在1.5Ga左右由三个规模较小的陆块群组成古-中元古代哥伦比亚超*。哥伦比亚超*包括Ur、Nena和Atlantica(大西洋)三*块群。Ur陆块群包括印度的大部分、南非的卡拉哈里、西澳的皮尔巴拉、东南极的沿岸区和南极冰帽覆盖的部分地区。这些陆块群约在3.0Ga时已汇聚，在1.5Ga前，印度的其他地区、南非的津巴布韦和东澳又汇聚到先存的Ur陆块群中。第二个Nena陆块群是在2.5Ga时，由北美、西伯利亚和格陵兰组成的北极*，加上在2.0Ga时由于波罗的陆块和北美*边缘的生长所组成的陆块群。第三个Atlantica(大西洋)陆块群，它是在约2.0Ga时，由南美和西非所组成。上述三个大的陆块群，在1.9～1.5Ga期间，通过造山带使它们逐步靠拢，形成联而不合的哥伦比亚超*。中国古*在此期间可能是Nena陆块群的一部分。在古元古代初期，在太古宙末形成的统一华北古*开始出现裂陷作用，大致从2.45Ga，在山西和河北西部的五台山-太行山-吕梁山区分别残留有古元古代滹沱群、甘陶河群、吕梁群、黑茶山群-野鸡山群-岚河群，形成克拉通盆地，沉积了一套原岩为碎屑岩、泥质岩、碳酸盐岩和少量*拉斑玄武岩。在华北陆块北缘中段，分布着具有活动*边缘红旗营子群变质火山-沉积岩系。在2.3～2.2Ga期间，在华北古*内部，发育着辽吉古元古代裂谷(2.2～1.7Ga)和中条古元古代裂谷(2.30～1.85Ga)。从1.85～1.70Ga的吕梁运动，由裂解所形成的各碎块，再次拼接成统一的华北古*。与此同时，华北、塔里木、华南等古*相连，组成一个统一的中国古*，有可能与西伯利亚古*相连。古元古代超*旋回是中国*一次十分重要的成矿时间，以矿种多、成矿规模大、矿床类型复杂而著名。在此期间形成袁家村超大型条带状铁建造铁矿床、翁泉沟超大型硼铁矿床、海城超大型菱镁矿床、范家堡子特大型滑石矿床、柳毛超大型石墨矿床、蔡家营特大型铅锌块状硫化物矿床、铜矿峪超大型铜矿床、大红山特大型铁铜矿床、猫岭和排山楼大型金矿床等。

3.1.8～1.0Ga(或1.3Ga)中元古代超*旋回和罗迪尼亚(Rodinia)超*

在古元古代末和中元古代始，全球出现与伸展构造*有关的重大地质事件，初始裂解表现为大规模非造山的岩浆活动：广泛发育环斑花岗岩、斜长岩、过铝质花岗岩、基性超基性层状侵入体、溢流玄武岩和基性岩墙群等。全球性的环斑花岗岩出现的高峰期为1.65～1.10Ga指示*构造演化过程中的超**。全球性的基性岩墙群主要形成在1.8～0.6Ga之间，并在1.3～1.1Ga达到高峰，这也说明古元古代末和中元古代初形成超*的裂解。在1.50～1.27Ga发育非造山岩浆活动，如流纹岩、过铝质花岗岩和斜长岩标志超*的裂解。在中元古代晚期(1.3～1.0Ga)，在全球范围内发生了大规模的碰撞造山运动，以北美地区的长约4000km的格林威尔造山带为代表。格林威尔造山运动是重建罗迪尼亚超*的重要地质依据。以格林威尔造山带及同期造山带分布为标志的罗迪尼亚超*汇聚造山发生在1.3～1.0Ga，表现为早期弧-陆碰撞和晚期陆-陆碰撞。Hoffman(1991)、Z.X.Li等(1995)、Condie(2001)先后提出了罗迪尼亚超*的重建模式。在Condie(2001)罗迪尼亚超*的重建模式图中(图3-1)，华南陆块、*陆块位于东冈瓦纳的东部和北部，华北陆块位于西伯利亚陆块北部且不连，而塔里木陆块在重建模式图中没有交代。中元古代初，在华北古*，特别在北缘中西段出现明显的第一次伸展事件，其表现为在河北怀安、井陉，山西恒山、昔阳、原平等地发育大规模变质基性岩墙群，其形成时代在1.8～1.7Ga；河北大庙1.7Ga左右的斜长岩；密云沙厂1.68Ga的环斑花岗岩；蓟县大红峪组1.68Ga的富钾粗面安山岩；同时出现巨大的白云鄂博-狼山裂谷系，白云鄂博火山岩的同位素年龄为1728±2Ma。在南缘豫陕晋三省交界处，在中元古代初形成三叉裂谷系，也称熊耳-汉高坳拉槽。在裂谷内分布以玄武安山玢岩等熔岩为主，火山碎屑岩次之的一套古火山岩系，熊耳群的地质年龄大致从1850～1650Ma。这期非造山岩浆活动是继基性岩墙群侵位后，幔源岩浆继续上涌，是很明显的伸展事件，有可能是一次全球性超*裂解事件，与古地幔柱构造有关。从中元古代始，古元古代形成的华南古*再次裂解，分别形成扬子古*和华夏古*，两古*间为古华南洋，其北为古秦岭洋。塔里木古*北侧库鲁克塔克地区发育了长城系的石英岩、云母石英片岩和大理岩组成的沉积旋回，在底部局部地区还保留数十米变质砾岩层，反映该区是裂解后的破动*边缘盆地。在中元古代末至新元古代早期在中国古*中反映汇聚碰撞的地质特征有：在约1.0Ga左右，华夏和扬子古*由于四堡运动而拼合，古华南洋消减萎缩，形成初始的华南古*。在晋宁期，随着古华南洋的继续消减和俯冲，沿江绍断裂带发育与碰撞拼贴有关的闪长质和角闪质岩的侵入，两古*以陆-弧-陆形式为主的碰撞汇聚；在东秦岭松树沟一带已发现中-新元古代的蛇绿岩残片，Sm-Nd等时线年龄为1030±46Ma(李曙光，1991)，同时沿啇丹断裂带中发育同碰撞花岗岩，如牛角山、寨根、德河等岩体，时间上在1.0～0.8Ga之间(卢欣祥，1998)；在柴达木盆地北缘识别出一条规模宏大的岩浆杂岩带，是一套从富钠到富钾的花岗岩系列，地球化学特征显示是汇聚产物，主要形成在新元古代早期(陆松年等，2002)；在苏鲁构造带中规模较大的变质花岗岩侵入体，同位素年龄集中在0.8Ga，是同碰撞过程的产物(宋明春等，1997)。上述资料说明，我国汇聚事件的同位素地质年龄介于1.0～0.8Ga之间，缺少与格林威尔运动的1.3～1.0Ga的汇聚事件的年龄信息。中元古代超*旋回是我国极重要的成矿期，产出超大型白云鄂博稀土-铌-铁矿床，超大型金川铜-镍矿床(可能形成于新元古代)，超大型东升庙、炭窑口，特大型甲生盘和大型霍各乞等硫铁矿、铅锌、铜矿床，特大型东川式铜矿床等。

图3-1 罗迪尼亚超*的重建模式

(陆松年(2002)据Condie，2001简化)

1—格林威尔造山带；2—前格林威尔克拉通

4.1.0～0.54Ga新元古代超*旋回和冈瓦纳超*

罗迪尼亚超*形成后不久(其存成时间大约300Ma)，在0.9～0.8Ga就开始裂解。罗迪尼亚超*的裂解可能涉及两次裂谷事件，第一次大规模裂解在720Ma左右，沿劳伦古陆西缘发生裂解，使东冈瓦纳陆块(包括南极洲、澳大利亚和印度)和劳伦古陆分离，形成古太平洋；第二次大规模裂解在615Ma左右，沿劳伦古陆东缘发生裂解，使巴西、亚马孙、刚果和南非等陆块与之分离。罗迪尼亚超*的裂解，为形成冈瓦纳*的形成奠定了基础。冈瓦纳*的汇聚大致在古生代初最终完成(图3-2)。在750～540Ma通过莫桑比克洋关闭和一系列碰撞造山带(称泛非造山带)，分离出来的东冈瓦纳*与南美、非洲和中东等一些陆块(西冈瓦纳*)拼合，在650～600Ma形成一个短寿的Pannotia超*。

在中国古*内，新元古代裂解的地质记录主要在华南古*，其次在塔里木古*的内部和边缘都有反映。在800Ma左右，沿扬子和华夏古*的接合处，华南古*东南缘开始裂解，在桂北地区有两类过铝花岗岩：黑云母花岗岩和黑云母花岗闪长岩，侵位时间825～820Ma(葛文春等，2001)Z.X.Li(李正祥)等(1999)；在三防基性岩墙中，获得828±7Ma的U-Pb年龄；此外在湖北黄陵、浙江萧山等地也获得近800Ma年龄的非造山花岗岩的信息。此外在柴达木盆地北缘、南秦岭、胶南日照岚山头和扬子古*北缘米仓山一带都有反映新元古代晚期曾有陆壳破裂的岩浆活动。在塔里木古*的北部边缘发育裂谷构造，其内有强烈的火山活动和多次冰川活动，形成巨厚的冰川-火山-复理石建造等。需要指出的，随着罗迪尼亚的裂解，全球在新元古代末期发生广泛的冰川活动。我国该时期的冰川活动分布十分广泛，主要分布在扬子、华夏古*、塔里木古*北缘、西北缘、陕南、大巴山等地。新元古代末期的汇聚事件在中国古*，特别在中国西部有较多的显示。陆松年等(2002)最近指出，在我国西部已出现不少600～500Ma的地质事件的年代学信息，如柴达木盆地北缘鱼卡河榴辉岩的U-Pb年龄为500～470Ma。在阿尔金断裂带的西南端，且末一带榴辉岩获得500Ma的U-Pb年龄(张建新等，1999；许志琴等，1999)。新元古代超*旋回是我国铜、铅锌、铁、锰、磷块岩、黄铁矿、金等矿床重要成矿期。在此期间形成开阳、荆襄等超大型磷矿床、石碌超大型铁矿床、汤丹特大型铜矿床、大降坪超大型黄铁矿床、民乐大型锰矿床、大梁子超大型铅锌矿床、沃溪大型金-锑矿床等。

图3-2 冈瓦纳超*复原图

(陆松年等(2002)据Acharyya，2000)

1—前寒武纪克拉通；2—550～600Ma麻粒岩带；3—赞比亚带(820Ma)；4—泛非活动带

冈瓦纳*的解体开始于内洋和*边缘盆地的出现，前寒武纪和寒武纪的边界记录了陆内和边缘盆地的首次裂解。在540Ma冈瓦纳*开始裂解，中国古*解体为古中华陆块群，经加里东运动古中华陆块群会合，并与冈瓦纳*相连，中国*主体为冈瓦纳的一部分。一般来说，早古生代以*的离散和海底扩张为特征，晚古生代则以洋壳俯冲、弧 陆和陆 陆会聚为特征，在330～250Ma形成了Pangea(泛*)超*。