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第六章(元古宙-2)-地史演化


五台运动2
五台运动1
广义的五台群进一步划分为三个亚群,总厚达 7500m 广义的原五台群的时代过去存在两种意见:一是新 太古代(Ar3),二是古元古代(Pt1) 近年来由于在台怀亚群与高凡亚群之间发现有角度 不整合,而侵入于台怀和石嘴两亚群的花岗岩及火山岩 中变质锆石的U—Pb等时线年龄值均大于25亿年,而上 述岩体又未见于高凡亚群中。 显然25亿年前后构造岩 浆活动(五台运动所致)仅影响到了石咀和台怀两个亚 群
①剖面介绍 该剖面包括长城群、蓟县群和青
白口群,缺失震旦系,厚约9200m。
不整合覆于Ar马兰峪变质杂岩之上
(吕梁运动主幕),以平行或微角度
不整合伏于下寒武统之下(蓟县运
动);Pt2 与Pt3 之间为一侵蚀面,称
芹峪抬升;其地层划分介绍如下(见
图)
②剖面分析 Pt2包括长城群和蓟县群,
它们构成了一个巨大沉积
二、中国元古宙古构造分区 在太古宙陆核不断增生,逐步形成原始板块 的基础上,至元古宙我国已发展并形成了四个稳 定板块: 华北板块
塔里木板块
扬子板块
西藏(冈瓦纳)板块
另外还有一些小型地块
各板块之间多由洋壳海域所分割
图中表示了各个板块现代的基本轮廓及在元古宙 中的演化特征,不同板块之间的界线在图中用对 接带、俯冲带或后期平移断裂来表示
③、 蓟县运动及其主要影响: A、 发生于青白口期末期,命名于河北蓟县 B、导致了华北板块北部地区又一次抬升, 遭受长期风化剥蚀,使早寒武世地层以平行不 整合直接覆于上,局部地区呈微角度不整合接 触关系 C、可以见到下寒武统底部红色砂岩贯入景 儿峪组泥灰岩裂隙中的现象 D、并伴有岩浆侵入活动,侵入于景儿峪组 的煌斑岩脉被下寒武统所截切
浅变质滨浅海碎屑岩-碳酸盐沉积,夹少量玄武岩。 五台运动(2500Ma) 五台群(〉7000m) 中-低级变质岩,原岩浅海陆缘碎屑岩、碳酸盐岩至沙泥质 浊积岩,中部夹火山碎屑岩。 阜平运动(2800Ma) 整体特征:1)以沉积岩为主,夹有火山岩,说明地壳仍然有活 动性;2)晚期大量发育碳酸盐岩、叠层石和红色沉积,说明 大气圈、水圈含氧量增加;3)分布较窄。
故此目前已将原五台群一分为二,中下部石嘴 和台怀亚群划归新太古代(Ar3),称五台“纪”。 上部高凡亚群归古元古代,置于滹沱“纪”之下, 暂未正式命名
542 542
635
青白口群
蓟县群
长城群
滹沱群
高凡亚群
目前研究认为:新太古界石嘴和台怀亚群为 典型的岛弧环境下的产物,高凡亚群具多旋回 和韵律层,鲍马序列发育,具浊流沉积特征, 表现相对稳定的较深水环境下的产物 古元古界上部在五台山地区称滹沱群,它不 整合于下伏古元古界下部的高凡亚群或更老地 层之上,包括三个亚群,总厚大于8千米。其地 层序列见下图
各大陆板块的共同特征是:都经历了从活动到 稳定的演化过程和陆壳的不断增生扩大。但也有各 自发展演化的特点 区别在于:各自的演化经历及稳定盖层形成的 时间不尽相同 如:华北和塔里木板块:Pt1及以前为基底,Pt2开 始形成似盖层沉积 扬子板块的上扬子地区:Pt2构成基底,Pt3可 能具似盖层性质,震旦纪才出现真正的盖层沉积
的白云岩为主,富含叠层石,厚度
变化大,具竹叶状构造及由钙质到
硅质的韵律状复理石沉积特征)
b、第二个旋回:洪水庄组→铁岭 组构成的残留盆地(分布范围和厚 度变小) 由残留盆地的较还原静水盆地 (洪水庄组:以暗灰、黒色粉砂岩 和页岩为主,纹层状水平层理发育, 富含炭质、铁质等)→水体更浅的 滨一浅海沉积环境(铁岭组:以富 含叠层石礁的白云岩为主(滨海), 含海绿石(浅海)
☻ 川西会理及云南未易等地的河口群测得17-19亿年
的变质年龄
☻盆地内部基底航磁资料显示与周边有相似异常,表明
扬子板块的核部由大于17亿年的Pt1及Ar3基底构成
华南陆块 South China 华 夏 陆 块 扬 子 陆 块
由江南造山带分割 四堡期造山带
扬子板块的中、新元古界情况复杂,
大体可分为四种情况:
高林志等,2009
2)、华北板块南部 的中、上元古界简介 豫西至陕西东部 小秦岭地区为一个相 对稳定的陆棚浅海环 境,并一直延续到震 旦纪中期才整体上升, ∈1平行不整合覆于其 上
华北板块的形成史
太古宙陆核的形成 古元古代原地台形成 中新元古代似盖层和盖层形成
3)、 西北地区的元古宙,分布在祁连一柴达木 地区,塔里木一伊宁地区
旋回(海进→海退), 长 城群和蓟县群又分别构成 了两个大型沉积旋回。其 地史特征介绍如下:
A、长城群: a、第一个旋回, 常州沟组→串岭沟组→ 团山子组:
自下而上分别为山间急流、准平 原河流→河口、滨海海湾环境(常 州沟组:砂岩中具交错层—水平层
理)→滨浅海环境(串岭沟组:以
紫红、灰绿、黑色页岩为主,含鲕
中元古界 蓟县群 长城群
浅海碎屑岩、碳酸盐岩为主。特点:基 本未变质;成份成熟度高。但是,厚度巨 大;仍含火山岩。反映地壳仍不是很稳 定——原地台的似盖层沉积
由于原地台的形成,地壳刚性增加,早期出 现边界明确的裂陷槽-裂谷盆地,Pt2-3即分 布于这些裂陷槽中
芹峪抬升后,华北地区进入稳定的板块发展阶段
和火山角砾岩)→广海碳酸盐岩 (高于庄组为代表:以白云岩为主, 含硅质条带和锰,顶部含沥青质, 具冲刷面及交错层,构成了Pt2的
最大一次海侵期)
B、 蓟县群也具有两大沉积旋 回: a 、第一个旋回:杨庄组-雾 迷山组构成
滨海潮坪(杨庄组:以淡红、 灰色泥质白云岩为主,厚度小,分 布不稳定,远离本剖面则尖灭,使 雾迷山组直接超覆于长城群之上) →滨海至浅海斜坡的复杂地形环境 (雾迷山组:以含硅质条带和团块
• 滹沱群:轻微变质沉积岩系由变质砾岩、石英
岩、千枚岩、板岩、白云岩并夹少量变玄武岩 组成,构成一完整旋回 • 豆村亚群:明显超覆,地槽下沉阶段产物 • 东冶亚群:泥质岩、碳酸盐岩为主体,叠层石 发育,并夹数层基性火山岩,广泛海侵阶段产 物 • 郭家寨亚群:粗碎屑为主,反旋回;磨拉石建 造
剖面分析: 豆村亚群:由砾岩、砂砾岩 →砂岩、页岩→白云岩组成 砂岩中交错层理发育,波
下扬子地区:Pt2和Pt3早期为基底,Z形成盖层 西藏板块与扬子板块的ห้องสมุดไป่ตู้历大体相似
三、中国的元古宙地史特征
一〉中国北部元古宙地史特征
包括华北(中朝)和塔里木两大板块
1、华北板块的古元古界(Pt1)及其地史特征 古元古界自下而上由高凡亚群和滹沱群组成
典型剖面在五台山和吕梁山地区
其层序和年代地层划分如下:
C、晚元古代青白口 群:
分布更为局限,主要 分布于华北板块东部,
郯庐断裂以西分布局限, 沉积类型接近于真正的
盖层
该群与下伏蓟县群铁 岭组呈平行不整合接触,
这一风化面为芹峪抬升运
动所致,该运动发生于10 亿年,使华北板块整体抬 升为陆,并在铁岭组顶部 形成湿热气候条件下的铁
风化壳
a、下部的下马岭组:分
燕山海槽
豫西陆棚海
胶 辽 河 淮 海 槽
17.8亿年的岩墙群和 17.8-16亿年的古元古代裂谷系 是华北终极克拉通化的标志
1)河北蓟县剖面介绍及 1)河北蓟县剖面介绍及其分 其分析(重点) 析(重点) 河北蓟县的中上元古代地 河北蓟县的中上元古代地 层发育完整,接触关系清楚, 层发育完整,接触关系清楚, 生物化石丰富多彩,是全球罕 生物化石丰富多彩,是全球罕 见的连续剖面。经过数十年的 见的连续剖面。经过数十年的 深入研究,取得了许多重要成 深入研究,取得了许多重要成 果,引起了国内外同行的重视。 果,引起了国内外同行的重视。 其地层序列和剖面发育特征介 其地层序列和剖面发育特征介 绍如下。 绍如下
状或肾状赤铁矿层)→水体极浅的
泥质碳酸盐岩潮坪环境(团山子组:
以杂色砂质白云岩为主,含叠层石
礁,常含食盐假晶及泥裂等暴露标
志)
b、 第二个旋回 大红峪组→高于庄组:
本剖面两组为整合接触,
区域上大红峪组形成超覆
由滨海环境(大红峪组下部: 具大型斜层理和波痕的钙质砂岩)
→裂陷槽(大红峪组上部:玄武岩
布局限,由黑、灰绿色伊利
石页岩夹砂岩透镜体组成,
代表滨海潮坪环境
b、龙山组:以纯净的含
海绿石石英砂岩超覆其上
(在区域上可覆于下伏地层 的不同层位之上),代表了 滨海潮坪至亚浅海(潮下带) 沉积环境(反映了华北北部 准平原化的地势)
c、景儿峪组:
为豆绿色薄板状泥灰岩及
薄层灰岩,反映了亚浅海---
浅海环境
2、华北板块中、新元古界及其地史特征
主要分布于三个沉积区
A、燕山海槽:下降强烈,堆积厚度大于万米的板块 内部裂陷槽(拗拉槽:aulacogen)沉降带 B、豫西陆棚海:向南与秦岭海槽相连接。板内和边 缘裂陷槽都有发育 C、胶辽河淮海槽:辽南--胶东至淮南。自新元古代 接受沉积,至震旦纪强烈下沉 中新元古界的典型剖面在河北蓟县,剖面处于燕山海 槽的中央地带
吕梁运动使Ar分散的陆核进一步固化、联合成为 更大的陆块----原地台
华 北 克 拉 通 的 主 体 形 成 于 新 太 古 代 — 古 元 古 代 早 期 (2. 70~2. 30 Ga),并由此造成华北克拉通的固结稳定. 以往 由于强调长城系底部不整合面造山幕的构造解释,从而将1. 90 ~ 1. 80 Ga 事 件 解 释 为 克 拉 通 的 最 终 固 结 事 件 。
二)中国南部元古宙地史特征 以扬子板块及其相邻地区为例,介绍地史发展的主要 过程 1、扬子板块的元古宇及其地史特征 多年来一直认为扬子板块缺乏Pt1和Ar的地层。但近 年来在扬子板块的核心部位的四川盆地周边测得一批较老 的年龄数据,如: ☻四川盆地东北缘的崆岭群大于20亿年 ☻西南缘的川西康定群也大于20亿年
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