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华北克拉通北缘中段中新元古代热


北京大学学报 ( 自然科学版) ,第 40 卷 ,第 2 期 ,2004 年 3 月
Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis , Vol. 40 , No. 2 (Mar ,2004)

华北克拉通北缘中段中新元古代 热2构造事件及其演化
1)

张   


( 北京大学地球与空间科学学院地质学系 ,北京 ,100871)

摘    要 近年华北地块北缘陆续发现和厘定出许多中新元古代变质火山2沉积地层 ,各种类型的深 成侵入岩体以及各种样式的构造形迹 ,但对其性质及构造属性认识不统一 。作者在详细研究前人 成果基础上 ,认为华北地块北缘中段中新元古代经历了中元古代早期的伸展裂解 、 中元古代晚期 的挤压汇聚 、 新元古代 — 早古生代的伸展裂解及早古生代晚期的挤压汇聚演化过程 ,伴随挤压汇 聚有火山深成侵入岩浆活动和构造变质热事件的年代记录 。中元古代晚期挤压汇聚事件表明华 北地块北缘发育一条中元古代晚期大陆边缘碰撞造山带 ,这一碰撞造山事件为华北地块在 Rodinia 超大陆拼合模式提供了最基本的制约条件 。 关键词   中新元古代 ; 热 - 构造事件 ; 造山带 中图分类号  P 56

0    引 言
华北地块北缘以其陆间褶皱带演化的基础理论研究和潜在的资源优势吸引着众多研究 者 。20 世纪 80 年代以来 ,华北地块北缘构造演化研究取得了一系列重要进展 。总结前人认 识 ,华北地块北缘由南向北依次发育白云鄂博 — 渣尔泰中元古代裂谷带 ,温都尔庙 — 西拉木仑 河早古生代褶皱带和二道井 — 巴彦敖包 — 红格尔庙中古生代褶皱带 , 并以沟2弧2盆体系或地 体增生构造发展模式概括其演化规律
[1~4 ]



近年在该区开展了一系列区域地质调查研究 ,取得了许多新的研究成果 ,在华北地块北缘 陆续发现和厘定出许多中新元古代变质火山2沉积地层 ,各种类型的深成侵入岩体以及各种样 式的构造形迹 。对这些中新元古代地层和岩体形成的构造环境及热2构造事件以及华北地块 北缘是否存在格林威尔期造山带日益引起人们的关注 。但对其构造演化进程认识不统一 ,提 出了不同的认识 : 华北地块北缘 113~112 Ga 经历了克拉通的伸展2裂解事件 经历了格林威尔期造山作用
[6 ,7 ] [5 ]

正是通过这次造山运动的碰撞拼合才得以形成

未对中国古地块的古地理位置做深入的讨论 。格林威尔造山带在中国大陆也有较普遍的反 映 ,华南普遍存在的四堡 ( 武陵) 运动 ,华北的芹峪运动 、 什那干运动和燕辽运动与格林威尔运
  国家自然科学基金资助项目 (40072072) 1) 收稿日期 : 2003203218 ; 修回日期 : 2003206211

232

。113~110 Ga 正处于格林威尔造山运动时期 ,Rodinia 超大陆
[8 ,9 ]

, 在 Hoffman 所建立的 Rodinia 超大陆中 , 并

;1139 ~ 110 Ga

  2期 第

张   : 华北克拉通北缘中段中新元古代热2构造事件及其演化   臣

动相当 ; 李正祥等从地层和岩相对比角度将华北地块嵌在西伯利亚与 Baltica 之间的一个缺口 [10 ] 中 ; 王鸿祯等从生物古地理和古地磁角度提出华北与劳伦大陆西部 ( 现代方位 ) 关系密 切
[11 ]

。格林威尔期造山带全球规模的连续性及可比性是超大陆再造的重要证据之一 ,但对华

北地块北缘是否存在相应的格林威尔期造山作用尚缺乏系统研究 。从华北地块北缘保存的中 新元古代的构造岩浆活动踪迹来看 , 在长达 112 Ga 的漫长过程中 , 它们经历了多次的伸展与 汇聚作用 。根据自己在该区的研究 ,并结合前人的研究成果进行初步的讨论 ,提出华北地块对 具有重要意义 。 泛河拗拉谷以及板内的燕辽拗拉谷或裂陷槽 。白云鄂博和狼山 — 渣尔泰山拗拉谷中分别堆积 子群和树芽屯群沉积 。伴随强烈伸展作用 ,发育了非造山期的裂谷火山2深成岩活动 ,白云鄂 博— 渣尔泰拗拉谷中白云鄂博群尖山组和呼吉尔图组 、 渣尔泰群书记沟组和增隆昌组 、 泛河拗 顶峰 ,火山岩由大陆拉斑玄武岩 、 碱性玄武岩和富钾流纹岩 、 粗面质凝灰岩 、 火山碎屑岩组成双 为 1 728~1 383 Ma
Ma Ma
[3 ,15 ,16 ] [12 ] [12~15 ]

全球超大陆裂解2汇聚事件的可能响应 , 这不仅对探索 Rodinian 超大陆的拼合模式提供地质 、 地球化学和地质年代学的依据 ,而且对研究华北地块北缘中新元古代大陆边缘性质及演化也

1  中元古代早期的裂解事件及年代学依据

经过吕梁运动 ,华北古大陆最终形成较为稳定 、 统一的克拉通 。但随后在中元古代初又发 生了克拉通的伸展2裂解事件 ( 表 1) ,在华北地块北缘及其内部形成白云鄂博 — 渣尔泰拗拉谷 、 了中元古代白云鄂博群及腮林忽洞组和渣尔泰群及什那干组沉积 ; 泛河拗拉谷中堆积了二岔

拉谷中树芽屯群二道沟组以及燕辽裂陷槽中的大红峪组等强烈的火山活动标志裂陷作用达到

峰式裂谷型火山岩 ,因而具有陆缘裂谷带特点 。白云鄂博群尖山组和呼吉尔图组火山岩年龄
,渣尔泰群书记沟组和增隆昌组及炭窑沟组火山岩年龄为 1 824~1 350
[12 ]

,大红峪组火山岩年龄为 1 625 ~ 1 434 Ma

, 树芽屯群宋家沟组火山岩年龄为 1 402

。该组火山岩同位素年龄代表火山活动的年龄 ,白云鄂博 、 渣尔泰和燕辽拗拉谷火山岩

年龄的一致性表明它们经历了相同的伸展热构造事件 ,而泛河拗拉谷的形成可能相对较晚 。 岩相的浅变质岩系 ,前人命名为温都尔庙群 , 并将其时代分别归属为早 、 中古生代
[1~4 ]

在内蒙古中部温都尔庙和苏左旗南部地区发育一套以含铁石英岩或铁矿层为标志的绿片 。近年

对该套地层的同位素年代学研究表明 ,该套地层系由不同时代 、 不同环境下的岩石组合经构造 作用拼贴在一起的构造拼贴体 ,并将其解体为早元古代宝音图群 ,中新元古代温都尔庙群和早 古生代蛇绿混杂堆积
[18 ]

。早元古代宝音图群由黑云变粒岩 、 黑云斜长片麻岩 、 黑云花岗片麻
[19~20 ]

岩和斜长角闪岩组成 ,该群 Sm2Nd 、 2Sr 同位素等时线年龄分别为 1 911 Ma 和 1 708 Ma Rb , 122 可能代表华北地块北缘中元古代陆缘裂解的古陆块 。中元古代温都尔庙群 ( Pt2 w ) 由变质基
[23 ]

性火山岩 、 含铁石英岩 、 铁矿层和各类石英片岩组成 。该群绿片岩 Sm2Nd 、 2Sr 同位素等时线 Rb [21 ,22 ] ( 1993) 在白乃庙白银都西群中获得 Sm2Nd 同 年龄分别为 1 511 Ma 和 1 413 Ma 。聂风军等 征 ,反映中元古代陆缘北侧沿大陆边缘发生的张裂和沉积作用 。
233

位素等时线年龄为 1 394 Ma ,其时代也应属中元古代 。白银都西群和温都尔庙群火山岩属 大陆拉斑玄武岩系列 ,ε ( t ) 值为 + 6127 , 岩浆起源于中等亏损地幔 ; 与其伴生的沉积碎屑岩 Nd

以火山物质和远源成熟碎屑为主 ,其结构成熟度低 ,成分成熟度高 ,具火山型被动陆缘沉积特

伴随伸展裂解作用 ,岩浆侵入活动也十分强烈 ,其主要岩性为闪长岩 、 花岗闪长岩和黑云

  京 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版) 北

第 40 卷  

LREE 富集 ,δ = 0153~0186 ; 与基性岩浆有关的 Cr 、 含量偏高 , 属于引张深成岩套 , 形成于 Ni Eu

图说明书 ,1997

2  中元古代晚期的汇聚事件与年代学依据

211   造山作用
234

母斜长花岗岩等一系列钙碱性岩石组合 。岩石化学成分 SiO2 平均质量分数为 61179 % , 尔腾山圪妥忽洞石英闪长岩以及大柳树黑云英云闪长岩和白银布浪黑云母花岗岩等
表1  华北克拉通北缘中元古代早期裂解事件的年代学数据
of north margin of North China Craton
测试对象 富钾粗面岩 浸染状独居石 钾长花岗岩 火山岩 火山岩 含钠闪石正长岩 含钠闪石正长岩 富钾粗面岩 钾质细碧岩 双峰式火山岩 阳起片岩 黑云斜长片麻岩 温都尔庙群火山岩 温都尔庙群火山岩 白银都西群火山岩 黑云英云闪长岩 黑云母花岗岩 黑云母花岗岩
[24 ]

陆缘拉伸构造环境 ,如固阳北部六顶帐房片麻状斜长花岗岩 ,乌拉特后旗哈海 — 塔格岩体 、 色 。

沉积间断 、 岩浆作用和变质作用的热2构造事件年龄 。其一致性标志着中元古代晚期造山阶段 的时限 ,造山带主要沿白云鄂博 、 温都尔庙 、 、 康保 阜新一带分布 ( 图 1) 。 白云鄂博和渣尔泰地区发育的什那干群 ,根据叠层石研究和地层对比 ,大致相当于高于庄
[25 ]

组至铁岭组地层 ,其上被中下寒武统地层假整合覆盖 , 其时代属中元古代蓟县纪

合记录了 111~110 Ga 的构造事件 ,即什那干抬升运动 。辽东 、 吉南地区明显不整合于古元古 代与下马岭组相当
[26 ]

代辽河群 、 老岭群之上的永宁群和白房子组代表后造山磨拉石建造 ,其 K Ar 年龄为 970 Ma ,时 2
,由于该不整合面时限过长而难于确切厘定 。近年在铁岭以东的泛河拗

陷北侧发现类似永宁群及白房子组的地层 Rb2Sr 年龄为 1 155 Ma 的殷屯组磨拉石明显不整合 [12 ] 在蓟县系不同层位的硅质白云岩之上 。王东方等 ( 1992) 在泛河拗陷的顾官屯以西也发现

w ( K2 O + Na2 O) 平均为 5165 % , w (Na2 O) Π ( K2 O) 为 1185~3146 ; 稀土元素表现出不同程度的 w
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9

采样地点

10 11 12 13 14 15 16 17 18

白云鄂博尖山组 白云鄂博主矿东南 渣尔泰山 泛河拗拉槽宋家沟组 燕辽拗拉槽高于庄组 白云鄂博主矿东南 白云鄂博主矿东南 白云鄂博群尖山组 渣尔泰炭窑沟 渣尔泰东升庙 苏左旗乌华敖包 苏左旗昌特敖包 苏左旗南部必鲁图 苏左旗南部哈拉干 白乃庙地区 东升庙大柳树 武川白银布浪 武川黄土窑子

   : 1) 内蒙古地质矿产局 ,东升庙地区 1Π 万联测地质图说明书 ,1999 ; 2) 内蒙古地质矿产局 ,武川地区 1Π 万联测地质 注 5 5

华北地块北缘残留的 113~110 Ga 的热2构造事件记录 ( 表 2) ,主要有代表重要构造事件的 。该假整

Table 1  Isotope ages of extensional breaking event of the early stage Meso2proterozoic
定年方法 年龄值Π Ma
1 728 ± 5 1 683 1 383 1 402 1 692

资料来源

锆石 U2Pb 法 Th2Pb 等时线 锆石 U2Pb 法 Rb2Sr 法 Pb2Pb 法 磷灰石 U2Th2Pb 钠闪石 Ar2Ar 锆石 U2Pb 法 Sm2Nd 法 Sm2Nd 法 Sm2Nd 法 Rb2Sr 法 Rb2Sr 法 Sm2Nd 法 Sm2Nd 法 锆石 U2Pb 法 锆石 U2Pb 法 锆石 U2Pb 法

1 757~1 434 1 648 ± 40 1 824

1 728~1 383 1 767~1 867 1 910 ± 72 1 708 ± 20 1 413 1 394 1 394 1 357 1 511 ± 76

1 453~1 452

王辑等 ,1992 [3 ] 引自邵济安 [5 ] 崔盛芹 ,2000 [12 ] 崔盛芹 ,2000 [12 ] 崔盛芹 ,2000 [12 ] 任英忱 ,2000 [14 ] 任英忱 ,2000 [14 ] 王辑等 ,1995 [15 ] 肖荣阁等 ,2000 [16 ] 彭润民等 ,1997 [17 ] 徐备 ,1994 [19 ] 肖荣阁等 ,1995 [20 ] 李述靖 ,1995 [21 ] 徐备等 ,1993 [22 ] 聂风军 ,1993 [23 ] 内蒙地矿局 ,19991) 内蒙地矿局 ,19972) 内蒙地矿局 ,19972)

  2期 第
[27 ]

张   : 华北克拉通北缘中段中新元古代热2构造事件及其演化   臣

太古代乌拉山群 、 早元古代二道洼群和中元古代马家店群以及化德群变质岩构成了该侵入岩 带的主要围岩 。该侵入岩带以 113~110 Ga 期间同造山期岩浆活动最为特征 ,狼山地区乌根高 勒蚀变闪长岩 、 二长花岗岩以及塔巴达斯花岗闪长岩锆石 U2Pb 年龄分别为 1 011 、 037 、 130 1 1 Ma ( 参见表 2 注 2) ; 四子王旗 — 乌兰哈达地区哈尔登吉格和那尔莫格其沟花岗岩锆石 U2Pb 年 [25 ] 龄为 1 056 、 Ma ; 武川水泉村 、 950 枣沟梁片麻状二长花岗岩锆石 U2Pb 年龄分别为 1 268 Ma ( 参见表 2 注 3) ; 商都转达营子角闪石英二长岩全岩铅法年龄为 1 130 Ma[34 ] ; 康保十棚变质细 粒含石榴石二长花岗岩和蒙古营子变质中细粒二长花岗岩锆石 U2Pb 年龄分别为 1 283 Ma 和 1 [35 ] 165 Ma ( 参见表 2 注 4) 。阜新顾家沟二长花岗岩锆石 U2Pb 等时线年龄为 1 155 Ma 。该期侵 入岩具钙碱性特征 ,AΠ CNK > 111 ,标准矿物刚玉平均为 1178 % , 未出现透辉石 ( Di ) , 微量元素 比值蛛网图上 Nb 、 、 、 相对亏损 , K、 、 、 相对富集 ,具 S 型花岗岩特征 ,在构造环境判 Sr P Ti Th Ta Zr 别图解中均投影在同碰撞花岗岩范围 ,这表明研究区中元古代晚期存在一个强烈的碰撞造山 过程 。同碰撞期花岗岩带的存在无疑是华北地块北缘中元古代晚期造山带的重要标志 。
235

形 ,形成紧闭同斜褶皱和倒转褶皱 ,表明中元古代晚期研究区曾经发生强烈造山运动 。狼山地 [28 ] 区中元古代白云母石英片岩 、 板岩 11198 Ga 的 Rb2Sr 等时线年龄 ,以及色洛河群副变质岩石 [29 ] 11054~11139 Ga 的 Rb2Sr 等时线年龄 代表了该期造山作用的变质变形事件 。

212   中元古代晚期蛇绿岩及岛弧火山岩建造 213   碰撞成因的 S 型花岗岩带

殷屯组与蓟县系的不整合接触 , 反映这一明显造山运动是发生在蓟县系与青白口系之间 。 崔盛芹等 ( 2000) 称这次造山运动为燕辽运动 。什那干抬升运动 、 燕辽造山运动反映了华北地 块北缘格林维尔期的造山作用 。该期造山作用同时对地块内部产生重要影响 ,造成蓟县系与 青白口系之间的不整合界面 ( 110~1105 Ga) 。此外 ,研究区内中元古代地层和岩石明显遭受一 次区域性变质变形作用改造 , 变质程度一般为低角闪岩相2绿片岩相 , 同时 , 地层发生强烈变 包括建平 — 阜新 — 铁岭 — 清源一带的开原岩群蛇绿混杂岩和魏家沟岩群 。开原蛇 绿混杂岩与其他前寒武纪地质体在空间上呈构造岩片相互拼贴堆叠在一起 ,岩群中绿泥滑石 片岩原岩为变质橄榄岩 ; 角闪岩 、 斜长角闪岩类原岩为大洋拉斑玄武岩 ; 石英岩原岩为深海硅 质岩 。蛇绿混杂岩的产出标志着该区曾经历过大洋拉开 、 大洋闭合的地壳演化过程 。阜新魏 家沟岩群由大理岩 、 千枚岩2片岩 、 石英岩及细粒黑云斜长片麻岩组成 。细粒黑云斜长片麻岩 原岩为中酸性安山岩 、 英安岩 、 流纹岩等钙碱性火山岩 ,其变质年龄为 1 036 Ma ,形成于大陆边 [31 ] 缘岛弧构造环境 。内蒙古白乃庙地区发育的白乃庙群由含铜绿片岩系和变质砂岩 、 千枚岩 [1~4 ] 组成 ,具成熟火山岛弧建造特征 ,前人将其视为奥陶纪岛弧岩系 。近年在该群绿片岩中获 得锆石 U2Pb 、 2Nd 同位素年龄分别为 1 130 Ma 和 1 107 Ma ,将其时代归属为中元古代 ,认为白 Sm
[32 ,33 ] [30~31 ]

乃庙群是中元古代古蒙古洋向华北地块俯冲消减时的岛弧岩系残片 。 蛇绿混杂岩 、 岛弧火山岩浆建造的发育表明华北地块北缘中元古代晚期已转入活动大陆 边缘火山弧或碰撞造山带环境 。

研究区广泛发育中元古代晚期硅铝质壳源型花岗岩 ,主要分布于华北地块北缘深断裂带 附近 ,空间上大致呈近东西向展布 。该侵入岩带以完整的块状构造和弱片麻状构造以及各种 岩浆岩结构而有别于早前寒武纪侵入岩 , 后者经区域变质作用改造形成明显的片麻状构造 。

  京 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版) 北 表2  华北克拉通北缘中元古代晚期汇聚事件年代学数据
Table 2  Isotope ages of compression convergencing event of the late stage Meso2Proterozoic of north margin of North China Craton
测试对象 变质沉积岩 海绿石 伊利石 花斑岩 乌兰花岩体 那尔莫格其沟岩体 变质沉积岩 云母石英片岩 、 板岩 变质沉积岩 变质大理岩 阳起斜长片岩 绿泥片岩 角闪石英二长岩 黑云母花岗岩 阿古鲁组炭质板岩 蚀变闪长岩 二长花岗岩 花岗闪长岩 二长花岗岩 长花岗岩 含榴二长花岗岩 二长花岗岩 定年方法
Rb2Sr 法 K Ar 法 2

第 40 卷  

序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

采样地点

年龄值Π Ma
1 155 956 954 894 950 970

资料来源 崔盛芹 ,2000 [12 ] 崔盛芹 ,2000 [12 ] 崔盛芹 ,2000 [12 ] 聂风军 ,1993 [23 ] 内蒙地质志 ,1991 [25 ] 内蒙地质志 ,1991 [25 ] 辽宁地质志 ,1989 [26 ] 王思源等 ,1993 [28 ] 吉林地质志 ,1989 [29 ] 刘正宏等 ,1999 [31 ] 聂风军 ,1993 [32 ] 周和平 ,1992 [33 ] 聂风军 ,1995 [34 ] 俞良军等 ,1999 [35 ] 牛树银1) 内蒙地矿局 ,19992) 内蒙地矿局 ,19992) 内蒙地矿局 ,19992) 内蒙地矿局 ,19973) 内蒙地矿局 ,19973) 河北地调院 ,20014) 河北地调院 ,20014)

辽东地区殷屯组 燕山地区铁岭组 燕山地区下马岭组 申德拉图 四子王旗 四子王旗 辽东地区永宁组 白云鄂博群 色洛河群 阜新魏家沟岩群 白乃庙 白乃庙 转达营子 阜新颜家沟 白云鄂博群 乌根高勒地区 乌根高勒地区 葫芦斯太塔巴达斯 武川小碱滩 武川地区 康保西阿公单元 康保蒙古营子单元

1 046~1 160

   : 1) 牛树银等 . 华北地台北缘狼山 — 注 白云鄂博中晚元古代褶皱系的构造演化 ( 内部报告) ,1991 ; 2) 内蒙地矿局 , 东升
1Π 万联测地质图说明书 ,2001 。 5

庙地区 1Π 万联测地质图说明书 ,1999 ; 3) 内蒙地矿局 ,武川地区 1Π 万联测地质图说明书 ,1997 ; 4) 河北地调院 , 康保地区 5 5

236

Fig. 1   The different tectonic units and Meso2Proterozoic grantoids map of the north margin , North China Craton

11 西伯利亚板块与华北板块分界线 ; 21 华北板块不同构造单元分界线 ; 31 西伯利亚板块 A1 武川地区花岗岩 ; B1 商都地区花岗岩 ; C1 康保地区花岗岩 ; D1 阜新顾家沟花岗岩 。

不同构造单元分界线 ;41 中元古代花岗岩 ; 51 中元古代岛弧岩浆建造 ; 61 蛇绿混杂岩 ;

图1  华北克拉通北缘中段不同构造单元及中元古代花岗岩分布略图

K Ar 法 2 钾长石铅法 锆石 U2Pb 法 锆石 U2Pb 法 K Ar 法 2 Rb2Sr 等时线 Rb2Sr 等时线 Rb2Sr 等时线 锆石 U2Pb 法 Sm2Nd 等时线 全岩铅法 锆石 U2Pb 等时线 Rb2Sr 等时线 锆石 U2Pb 等时线 锆石 U2Pb 等时线 锆石 U2Pb 等时线 锆石 U2Pb 等时线 锆石 U2Pb 等时线 锆石 U2Pb 法 锆石 U2Pb 法

1 198

1 054~139 1 036 ± 60 1 130 ± 16 1 107 ± 28 1 130 1 068 1 011 1 037 1 130 1 268 1 037

1 155 ± 119

1 165 ± 154 1 283 ± 163

  2期 第

张   : 华北克拉通北缘中段中新元古代热2构造事件及其演化   臣

3  新元古代早期的裂解事件及年代学依据
新元古代时期 ,华北地块北缘再次遭受伸展构造作用 ( 表 3) 。以基性火山岩活动为特征 3 的新元古代温都尔庙群 ( Pt2 w ) 代表了这一时期的伸展构造事件 。温都尔庙群主要由枕状变 玄武岩 、 辉长岩和硅铁质建造组成 ,变质玄武岩以富钠 、 镁和钙为特征 ,ε ( t ) 值为 + 813 ,表明 Nd
[37 ] [21 ]

Nd 同位素等时线年龄为 821

4  古生代的汇聚事件及年代学依据

早古生代晚期 ,华北地块北缘转入挤压构造体制 ( 表 4) 。随着古蒙古洋的俯冲消减作用 , 在华北地块北缘形成沟2弧2盆体系 。温都尔庙蛇绿混杂堆积 、 包尔汗图群火山岛弧系和徐尼 乌苏组弧后盆地堆积即是该时期古蒙古洋向南俯冲消减作用的产物 。温都尔庙群绿片岩 446 [1 ] 40 39 [4 ] Ma 的 Rb2Sr 全岩等时线年龄 以及蓝闪石片岩 445 Ma 的 Ar2 Ar 等时线年龄 可能代表了这 [1 ] 一俯冲汇聚事件的区域变质作用年龄 。白乃庙 、 朝格旗和白云鄂博一带 496~412 Ma 的花岗 岩类系这一俯冲消减作用的岛弧岩浆建造 。随着古蒙古洋向北与南蒙微大陆的俯冲碰撞 ,在 苏左旗南部哈拉干 — 交齐尔一带形成乌勒图 — 巴彦敖包蛇绿混杂岩带和白音宝力道 — 巴彦哈
237

岩浆起源于强亏损地幔 ,岩石化学具大洋拉斑玄武岩特征 ,稀土元素配分曲线呈平坦型形成于 拉张构造环境 ,唐克东等认为系古蒙古洋中脊扩张部位岩浆活动的产物 ,并将其时代归属为早 [1 ] 古生代 。近年在温都尔庙地区 ( 南带) 温都尔庙群变质基性火山岩中获得 Sm2Nd 同位素等时 [36 ] [23 ] 3 线年龄为 961 ± Ma 、 Ma ; 在苏左旗南部 ( 北带) 温都尔庙群 ( Pt3 w ) 绿片岩中获得 Sm2 66 807
表3  华北克拉通北缘新元古代早期裂解事件年代学数据
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

、 Ma ; 辽西开原 、 825 法库一带也分布有这一时期的超基性岩 [38 ] 体 ,其中小巴沟超基性岩 K Ar 同位素年龄为 915~880 Ma ; 白云鄂博西矿区含独居石的钠闪 2 40 39 石脉的 Ar2 Ar 坪年龄为 800~700 Ma ,该期碱性岩浆活动被认为是白云鄂博地区的一次伸展 [14 ] 构造事件 。此外 ,华北地块部的内燕山地区张家口 — 承德一带也零星分布有这一时期的超 [39 ] 基性岩体 ,其中平泉罗匠沟超基性岩 Sm2Nd 同位素年龄为 881 Ma 。虽然 K Ar 、 2Sr 年龄易 2 Rb 受变质作用影响 ,但该组 K Ar 、 2Sr 年龄与代表该阶段岩浆岩生成且不受变质作用影响的 2 Rb Sm2Nd 同位素年龄一致 ,因此 ,它们应与 Sm2Nd 年龄一样同被视为伸展裂解的时限 。
苏左旗南部 朱日和温都尔庙群 朱日和温都尔庙群 苏左旗额尔德尼 辽宁开原小巴沟 辽西栏沟 内蒙东乌旗柯单山 朱日和德言其庙 白乃庙乌拉乌苏 西盟白音塔拉 西盟巴音高勒 内蒙白乃庙地区 白云鄂博西矿

Table 3  Isotope ages of extensional breaking event of the early stage Nep2Proterozoic of north margin of North China Craton
采样地点 测试对象 定年方法 年龄值Π Ma
825 807 821 857 665

资料来源

变质火山岩 变质火山岩 变质火山岩 变质基性火山岩 超基性杂岩 辉绿岩脉 蛇绿岩 斜长角闪岩 斜长角闪岩 斜长角闪岩 斜长角闪岩 石英闪长岩 含独居石钠闪石脉

锆石 U2Pb 等时线
40

Sm2Nd 等时线 Sm2Nd 等时线 Sm2Nd 等时线 Sm2Nd 等时线 Sm2Nd 等时线 Sm2Nd 等时线 Sm2Nd 等时线 Rb2Sr 等时线 Rb2Sr 等时线
39

961 ± 66

ArΠ Ar 坪年龄

全岩 K Ar 法 2

K Ar 法 2

880~915

638 ± 14 607 ± 46 660 ± 29 651 ± 21 665

700~800

李述靖等 ,1995 [21 ] 聂风军等 ,1993 [23 ] 张臣等 ,1998 [36 ] 徐备等 ,1994 [37 ] 陈树良等 ,2000 [38 ] 陈树良等 ,2000 [38 ] 陈森煌等 ,1991 [39 ] 张臣等 ,1996 [40 ] 张臣等 ,1996 [40 ] 郝旭等 ,1997 [41 ] 徐备等 ,1996 [42 ] 仇甘霖等 1992 [43 ] 任英忱等 ,2000 [14 ]

  京 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版) 北

第 40 卷  

拉图岛弧型花岗岩带 。乌勒图 — 巴彦敖包蛇绿混杂岩中高压蓝片岩带蓝闪石 481 、 Ma 的 383
Ar2Ar 年龄
[44 ,45 ]

以及白音宝力道 — 巴彦哈拉图 414~418 Ma

[46 ]

的岛弧型花岗岩代表了该俯冲汇

聚事件 。

表4  华北克拉通北缘早古生代晚期汇聚事件年代学数据
Table 4  Isotope ages of compression event of the late stage Lower Paleozoic of north margin , North China Craton
采样地点 白乃庙 白乃庙 白乃庙 白云鄂博花文洞 白云鄂博花文洞 查干温都尔 交齐尔 温都尔庙群 温都尔庙群 苏左旗浑德仑单元 苏左旗突德布单元 苏尼特左旗哈尔干 苏尼特左旗哈尔干 白音宝力道序列 巴彦哈拉图序列 测试对象 含矿花岗闪长斑岩 花岗闪长岩 ( 角闪石) 白云母花岗岩 花岗岩 花岗岩 花岗岩 花岗岩 绿片岩 蓝闪石 二长花岗岩 石英角闪闪长岩 蓝片岩 蛇绿混杂岩 英云闪长岩 黑云母花岗闪长岩 定年方法 锆石 U2Pb 法 K Ar 法 2 K Ar 法 2 K Ar 法 ( 黑云母) 2 482 法 ( 角闪石) K Ar 法 2 K Ar 法 ( 黑云母) 2 Rb2Sr 等时线
40 40 40

序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9

年龄值Π Ma
466 450 429 455 482 412 496 446 445 420 375 481 383 ± 13 414 363

  资料来源 唐克东 ,1992 [1 ] 唐克东 ,1992 [1 ] 唐克东 ,1992 [1 ] 唐克东 ,1992 [1 ] 唐克东 ,1992 [1 ] 唐克东 ,1992 [1 ] 唐克东 ,1992 [1 ] 唐克东等 ,1992 [1 ] 胡晓等 ,1990 [4 ] 李述靖 ,1995 [21 ] 李述靖 ,1995 [21 ]
Xu and Chen ,1993 [44 ]

10 11 12 13 14 15

5    结 论

华北地块北缘中新元古代经历了漫长而复杂的演化过程 ,前人对该区中新元古代构造演

化进程认识不统一 。本文根据残留的伸展裂解与挤压汇聚过程相应的构造变形 、 变质及岩浆 活动记录 ,认为华北地块北缘中段中新元古代经历了中元古代早期的伸展裂解 、 中元古代晚期 的挤压汇聚 、 新元古代 — 早古生代的伸展裂解及早古生代晚期的挤压汇聚演化过程 。 华北地块北缘是否存在格林维尔期造山带是人们最关注的问题 ,沿华北地块北缘残留的 开源岩群蛇绿混杂岩 ,魏家沟岩群 、 白乃庙群岛弧岩浆建造以及东升庙 — 四子王旗 — 武川 — 康 保— 阜新 S 型同碰撞花岗岩带表明华北地块北缘发育一条中元古代晚期大陆边缘碰撞造山 带 。该造山带连同华北地块南缘北秦岭中元古代造山带可能记录了华北地块与西伯利亚和波 罗的海之间的聚合 ,这一碰撞造山事件为华北板块在 Rodinia 超大陆拼合模式提供了最基本的 制约条件 。 参 考 文 献
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1 2 3 4 5 6

1999 ,34 (3) :260~272

238

39 ArΠ Ar 等时线

ArΠ Ar 等时线 锆石 U2Pb 法
39

锆石 U2Pb 法 锆石 U2Pb 法

Rb2Sr 等时线

39 ArΠ Ar

徐备等 ,2001 [45 ] 陈斌等 ,1996 [46 ] 陈斌等 ,1996 [46 ]

  2期 第
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

张   : 华北克拉通北缘中段中新元古代热2构造事件及其演化   臣

高坪山 ,刘新秒 . 试论中国古大陆中 — 新元古代汇聚与裂解的地质记录 . 前寒武纪研究进展 ,1999 ,22 (1) :
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146

2001 ,24 (1) :9~16

29 (2) :130~141 9 (2) :142~148

1995 ,9 (2) :130~141 307~311

1993. 30~71

30 (20) :110~114

1995 ,1 ,36~44

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Hoffman P F. Did the Breakout of Laurentia Turn G ondwanaland Inside2Out ? Science , 1991 , 252 : 1 409~1 412

  京 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版) 北
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44

第 40 卷  

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133

25~30

vosibirsk , Russia , 1993 45 46

240

orogenic belts on cratons of the world will provide important constraints for reconstructing the Rodinia super2conti2 nent. Key words   Meso2NeoProterozoic ; hot2tectonic event ; orogenic belt

plutonic rocks and structural traces of Meso2 and Neoproterozoic along north margin of the North China craton.

gou and Bainaimiao groups , and S2type granites in the late stage of the Meso2Proterozoic. The orogenic belt in late stage of the Meso2Proterozoic along north margin of the North China craton related to other Meso2Proterocoic

Neoproterozoic2Paleozoic hot2tectonical events and the ages obtained by analyzing the rock samples from north North China craton , mainly consists of ophiolite relics of Kaiyuan rock group , island arc volcanic rocks of Weijia2 margin of the North China craton. The orogenic belt in late stage of the Meso2Proterozoic along north margin of the

breaking in the early stage of the Meso2Proterozoic , the compression convergencing in the late stage of the Meso2 subducting in the late stage of the Lower Paleozoic. They are identified four stages representing the Meso2 and Proterozoic , the extensional breaking in the early stage of the Neoproterozoic2Lower Paleozoic and the compression

The tectonic history of Meso2Neoproterozoic in the studied area could be summarized as follows : the extensional

Abstract   2to2date some studies proved that there are varieties of metamorphic sedimentary 2 volcanic rocks , Up

the Early Middle Paleozoic. Report No. 4 of the IGCP project 283 : Geodynamic Evolution of Paleoasian Ocean. No2

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Hot2Tectonic Events and Evolution of North Margin of the North China Craton in Meso2 Neoproterozoic
ZHANG  Chen


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