華北陸塊：修订间差异
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[[File:Chino-Korean craton location.jpg|thumb|250px|华北陆块位置]] |
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'''华北陸塊'''又名'''华北克拉通'''（'''North China craton'''），是个史前大陸或[[克拉通]]，目前是[[欧亚板块]]的一部分。华北克拉通记录了地球上最完全、最复杂的[[火成岩|火成]]、[[沉积岩|沉积]]和[[变质岩|变质]]过程。<ref name="orogen to craton to orogen" />范围包含今日的[[華北]]與[[中國]]東北部、[[朝鮮半島]]大部、[[蒙古]]南部，面積達170萬平方公里。<ref name="orogen to craton to orogen" />“[[克拉通]]”表示它是一块稳定、易浮、刚性的陆块。<ref name="orogen to craton to orogen" /><ref name="The continental tectosphere">{{Cite journal|last=Jordan|first=Thomas H.|date=1975-07-01|title=The continental tectosphere|journal=Reviews of Geophysics|volume=13|issue=3|pages=1–12|doi=10.1029/rg013i003p00001|issn=1944-9208|bibcode=1975RvGSP..13....1J}}</ref><ref name="Timing of destruction of the NCC">{{Cite journal| |
'''华北陸塊'''又名'''华北克拉通'''（'''North China craton'''），是个史前大陸或[[克拉通]]，目前是[[欧亚板块]]的一部分。华北克拉通记录了地球上最完全、最复杂的[[火成岩|火成]]、[[沉积岩|沉积]]和[[变质岩|变质]]过程。<ref name="orogen to craton to orogen" />范围包含今日的[[華北]]與[[中國]]東北部、[[朝鮮半島]]大部、[[蒙古]]南部，面積達170萬平方公里。<ref name="orogen to craton to orogen" />“[[克拉通]]”表示它是一块稳定、易浮、刚性的陆块。<ref name="orogen to craton to orogen" /><ref name="The continental tectosphere">{{Cite journal|last=Jordan|first=Thomas H.|date=1975-07-01|title=The continental tectosphere|journal=Reviews of Geophysics|volume=13|issue=3|pages=1–12|doi=10.1029/rg013i003p00001|issn=1944-9208|bibcode=1975RvGSP..13....1J}}</ref><ref name="Timing of destruction of the NCC">{{Cite journal|author1=朱日祥|author2=杨进辉|author3=吴福源|year=2012|title=Timing of destruction of the North China Craton|journal=Lithos|volume=149|pages=51–60|doi=10.1016/j.lithos.2012.05.013|bibcode=2012Litho.149...51Z}}</ref>克拉通地壳比较厚（约200km），与其他区域相比较冷，密度较低。<ref name="orogen to craton to orogen" /><ref name="The continental tectosphere" /><ref name="Timing of destruction of the NCC" />华北克拉通的年代很久远， 经历了长期的稳定期，十分符合“克拉通”的定义。<ref name="orogen to craton to orogen" />但华北克拉通的深层后来经历了崩解（去克拉通化），意味着这个陆块已不再稳定了。<ref name="The continental tectosphere" /><ref name="Timing of destruction of the NCC" /> |
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華北陸塊由數個地塊所構成，這些地塊經過[[褶皺運動]]而結合在一起。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton">{{Cite journal| |
華北陸塊由數個地塊所構成，這些地塊經過[[褶皺運動]]而結合在一起。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton">{{Cite journal|author1=赵国春|last2=翟明国|year=2013|title=Lithotectonic elements of Precambrian basement in the North China Craton: Review and tectonic implications|journal=Gondwana Research|volume=23|issue=4|pages=1207–1240|doi=10.1016/j.gr.2012.08.016|bibcode=2013GondR..23.1207Z}}</ref>在[[古元古代]]（25-18亿年前），这些陆块彼此相撞融合，与超大陆发生互动，在古陆块的接合处产生大量变质岩带。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" />华北陆块的确切形成过程仍有很大争议。克拉通形成之后，直到[[中奥陶世]]（4.8亿年前）都很稳定。<ref name="Timing of destruction of the NCC" />克拉通东半部的根部发生破坏，进入不稳定的时期。[[太古宙]]和[[古元古代]]（46–16亿年前）形成的岩石在这一阶段明显发生了套印。 |
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除构造活动的记录外，华北克拉通还包含重要矿产资源，如铁矿和[[稀土元素|稀土]]，以及演化发展的化石记录。<ref name="Depositional history, tectonics, and provenance" /> |
除构造活动的记录外，华北克拉通还包含重要矿产资源，如铁矿和[[稀土元素|稀土]]，以及演化发展的化石记录。<ref name="Depositional history, tectonics, and provenance">{{Cite journal|last1=Myrow|first1=Paul M.|author2=陈继涛|last3=Snyder|first3=Zachary|last4=Leslie|first4=Stephen|last5=Fike|first5=David A.|last6=Fanning|first6=C. Mark|last7=Yuan|first7=Jinliang|author8=唐鹏|year=2015|title=Depositional history, tectonics, and provenance of the Cambrian-Ordovician boundary interval in the western margin of the North China block|journal=Geological Society of America Bulletin|volume=127|issue=9–10|pages=1174–1193|doi=10.1130/b31228.1|bibcode=2015GSAB..127.1174M}}</ref> |
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==构造背景== |
==构造背景== |
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[[File:Western block eastern block image .png|thumb|upright=1.75| |
[[File:Western block eastern block image .png|thumb|upright=1.75| |
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华北克拉通包含两个地块，[[华北克拉通东部地块|东部地块]]和[[华北克拉通西部地块|西部地块]]，被跨华北造山带隔开。两个地块的特征存在许多差异。<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" /><ref name="orogen to craton to orogen" />]] |
华北克拉通包含两个地块，[[华北克拉通东部地块|东部地块]]和[[华北克拉通西部地块|西部地块]]，被跨华北造山带隔开。两个地块的特征存在许多差异。<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution">{{Cite journal|author1=赵国春|author2=孙敏|last3=Wilde|first3=Simon A.|author4=李三忠|year=2005|title=Late Archean to Paleoproterozoic evolution of the North China Craton: key issues revisited|journal=Precambrian Research|volume=136|issue=2|pages=177–202|doi=10.1016/j.precamres.2004.10.002|bibcode=2005PreR..136..177Z}}</ref><ref name="orogen to craton to orogen" />]] |
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华北克拉通的面积约有150万km<sup>2</sup><ref>{{Cite journal| |
华北克拉通的面积约有150万km<sup>2</sup><ref>{{Cite journal|author1=何传松|author2=董树文|last3=Santosh|first3=M.|author4=李秋生|author5=陈宣华|date=2015-01-01|title=Destruction of the North China Craton: a perspective based on receiver function analysis|journal=Geological Journal|volume=50|issue=1|pages=93–103|doi=10.1002/gj.2530|issn=1099-1034|doi-access=free}}</ref>，其边界主要是几条山脊（造山带），如北方的[[中亚造山带]]、西部的[[祁连山|祁连造山带]]、南缘的[[秦岭造山带|秦岭大别造山带]]和东边的苏鲁造山带。<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" />克拉通内的燕山带自东向西贯穿克拉通北部。<ref name="orogen to craton to orogen" /> |
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华北克拉通包含两个地块，[[华北克拉通东部地块|东部地块]]和[[华北克拉通西部地块|西部地块]]，被100–300km宽的跨华北造山带隔开，<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" />也称中央造山带（Central Orogenic Belt）<ref name="orogen to craton to orogen" />或[[山西|晋]][[河南|豫]]带。中央造山带自[[遼寧省]]西部經[[北京市]]到[[河南省]]西部，主要由[[古元古代]]的[[火成岩]]構成。<ref name="Paleoproterozoic events in North China Craton">{{Cite journal|last= |
华北克拉通包含两个地块，[[华北克拉通东部地块|东部地块]]和[[华北克拉通西部地块|西部地块]]，被100–300km宽的跨华北造山带隔开，<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" />也称中央造山带（Central Orogenic Belt）<ref name="orogen to craton to orogen" />或[[山西|晋]][[河南|豫]]带。中央造山带自[[遼寧省]]西部經[[北京市]]到[[河南省]]西部，主要由[[古元古代]]的[[火成岩]]構成。<ref name="Paleoproterozoic events in North China Craton">{{Cite journal|last=翟明国, P. Peng|year=2017|title=Paleoproterozoic events in North China Craton|journal=Acta Petrologica Sinica|volume=23|pages=2665–2682}}</ref>东部地块包含[[鞍山]]-[[本溪]]以南、[[河北]]东部、[[吉林]]南部、[[辽宁]]北部、[[密云县|密云]]-[[成都]]及[[山东]]西部。地震等构造活动在[[显生宙]]的克拉通根部破坏之后逐渐变得活跃。东部地块热流值高，[[岩石圈]]较薄，多发[[地震]]。<ref name="orogen to craton to orogen" />它经历了许多次 [[里氏震级]]超过8级的地震，带走了数以百万级的生命。<ref name="orogen to craton to orogen" />[[岩石圈]]最下部的薄地幔根是其不稳定的原因。<ref name="orogen to craton to orogen" />地幔根的崩解使得克拉通整体变得不稳定，削弱了地壳中发生地震的成震层。<ref name="orogen to craton to orogen" />东部地块可能曾拥有过较厚的地幔根，[[捕虏岩]]证据支持这一点。最迟到[[中生代]]，地幔根就变薄了。<ref name="orogen to craton to orogen" />西部地块位于[[贺兰山]]-[[千里山]]、[[大庆]]-[[乌拉山]]、[[固阳县|固阳]]-[[武川县|武川]]、[[舍尔滕]]和[[济宁]]。<ref name="orogen to craton to orogen" />其地幔根较厚，因而有较为稳定的构造环境。<ref name="orogen to craton to orogen" />自[[前寒武纪]]以来，西部地块曾发生过小规模的内部变形。<ref name="orogen to craton to orogen">{{Cite journal|last1=Kusky|first1=T. M.|last2=Windley|first2=B. F.|author3=翟明国|year=2007|title=Tectonic evolution of the North China Block: from orogen to craton to orogen|journal=Geological Society, London, Special Publications|volume=280|issue=1|pages=1–34|doi=10.1144/sp280.1|bibcode=2007GSLSP.280....1K|s2cid=129902429}}</ref> |
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==地质== |
==地质== |
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华北克拉通的岩石包含[[前寒武纪]]（46亿年前到5.39亿年前）的基岩，最古老的锆石年代在41亿年前，最古老的岩石年代约在38亿年前。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" />[[前寒武纪]]后来被[[显生宙]]（5.39亿年前至今）的沉积岩和火成岩覆盖。<ref name="Archean blocks and their boundaries">{{Cite journal| |
华北克拉通的岩石包含[[前寒武纪]]（46亿年前到5.39亿年前）的基岩，最古老的锆石年代在41亿年前，最古老的岩石年代约在38亿年前。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" />[[前寒武纪]]后来被[[显生宙]]（5.39亿年前至今）的沉积岩和火成岩覆盖。<ref name="Archean blocks and their boundaries">{{Cite journal|author1=赵国春|last2=Wilde|first2=Simon A.|last3=Cawood|first3=Peter A.|author4=孙敏|year=2011|title=Archean blocks and their boundaries in the North China Craton: lithological, geochemical, structural and P–T path constraints and tectonic evolution|journal=Precambrian Research|volume=107|issue=1–2|pages=45–73|doi=10.1016/s0301-9268(00)00154-6|bibcode=2001PreR..107...45Z}}</ref>显生宙岩石基本没发生过变质。<ref name="Archean blocks and their boundaries" />东部地块由早至晚太古代（38-30亿年前）的[[TTG岩石]][[片麻岩]]、[[花岗岩|花岗]][[片麻岩]]、[[超基性岩|超基性]]-[[长英质]]火成岩和[[变质沉积岩]]，及一些[[花岗岩类]]形成于约25亿年前的一系列构造活动中。<ref name="Archean blocks and their boundaries" />其上覆盖着形成于张裂盆地的[[古元古代]]岩石。<ref name="Archean blocks and their boundaries" />西部地块含有太古宙（26–25亿年前）基岩，主要由TTG岩、镁铁质火成岩和变质沉积岩构成。<ref name="Archean blocks and their boundaries" />太古宙基岩上面是[[非整合]]的古元古代[[孔兹岩]]带，其中杂有多种变质岩，如含[[石墨]]的[[硅线石|硅线]][[石榴石|石榴]]片麻岩。<ref name="Archean blocks and their boundaries" />沉积岩主要形成于[[显生宙]]，形态多样，如含[[碳酸盐岩]]和[[煤]]的岩层主要形成于[[晚石炭世]]到[[早二叠世]]（3.07-2.7亿年前），而含紫沙的[[泥岩]]主要形成于[[早三叠世]]至[[中三叠世]]的[[湖]]相沉积中。<ref name="Timing of destruction of the NCC" />除沉积外，[[显生宙]]的去克拉通化之后，岩浆活动还经历过6个主要阶段。<ref name="Timing of destruction of the NCC" />[[侏罗纪]]到[[白垩纪]]（1亿-6500万年前）的沉积岩常因火山活动杂有火成岩。<ref name="Timing of destruction of the NCC" /> |
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==构造演化== |
==构造演化== |
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5) 华北克拉通与[[哥伦比亚超大陆]]相撞，导致变形和变质。<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" /><ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton" />改自Kusky, 2011<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" />和Kusky, 2003<ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton" /> |
5) 华北克拉通与[[哥伦比亚超大陆]]相撞，导致变形和变质。<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" /><ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton" />改自Kusky, 2011<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" />和Kusky, 2003<ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton" /> |
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华北克拉通的前寒武纪构造事件十分复杂。不同学者为解释这些构造事件提出了不同模型，可分为Kusky (2003,<ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton">{{Cite journal|last1=Kusky|first1=Timothy M.| |
华北克拉通的前寒武纪构造事件十分复杂。不同学者为解释这些构造事件提出了不同模型，可分为Kusky (2003,<ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton">{{Cite journal|last1=Kusky|first1=Timothy M.|author2=李江海|year=2003|title=Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton|journal=Journal of Asian Earth Sciences|volume=22|issue=4|pages=383–397|doi=10.1016/s1367-9120(03)00071-3|bibcode=2003JAESc..22..383K}}</ref> 2007,<ref name="orogen to craton to orogen" /> 2010<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models">{{Cite journal|last=Kusky|first=Timothy M.|year=2011|title=Geophysical and geological tests of tectonic models of the North China Craton|journal=Gondwana Research|volume=20|issue=1|pages=26–35|doi=10.1016/j.gr.2011.01.004|bibcode=2011GondR..20...26K}}</ref>）和赵国春（2000,<ref name="Metamorphism of basement rocks in the Central Zone">{{Cite journal|author1=赵国春|last2=Cawood|first2=Peter A.|last3=Wilde|first3=Simon A.|author4=孙敏|author5=卢良朝|year=2000|title=Metamorphism of basement rocks in the Central Zone of the North China Craton: implications for Paleoproterozoic tectonic evolution|journal=Precambrian Research|volume=103|issue=1–2|pages=55–88|doi=10.1016/s0301-9268(00)00076-0|bibcode=2000PreR..103...55Z}}</ref><ref name="Archean blocks and their boundaries" /> 2005,<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" />和2012<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" />）两位学者为首的两个学派。两派模型的主要分歧，在于对25亿年前和18亿年前两次显著的前寒武纪变质活动的解释。Kusky认为，25亿年前的变质活动对应着克拉通的形成，<ref name="orogen to craton to orogen" /><ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton" /><ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" />而赵国春<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" /><ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" /><ref name="Metamorphism of basement rocks in the Central Zone" />则认为较晚的那次才对应着克拉通的形成。 |
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====Kusky模型：25亿年前的克拉通融合模型==== |
====Kusky模型：25亿年前的克拉通融合模型==== |
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====赵国春模型：18.5亿年前克拉通融合模型==== |
====赵国春模型：18.5亿年前克拉通融合模型==== |
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赵国春提出的模型认为东西地块融合于约18.5亿年前。<ref name="Archean blocks and their boundaries" /><ref name="Metamorphism of basement rocks in the Central Zone" /><ref name="Precambrian evolution of the North China Craton">{{Cite book|title=Precambrian evolution of the North China Craton|last=(Geologist)|first=赵国春|date=2013|publisher=Elsevier|isbn=9780124072275|location=Oxford|oclc=864383254}}</ref><ref name="Amalgamation key issues">{{Cite journal|author1=赵国春|last2=Cawood|first2=Peter A.|author3=李三忠|last4=Wilde|first4=Simon A.|author5=孙敏|author6=张健|author7=何艳红|author8=尹常青|year=2012|title=Amalgamation of the North China Craton: Key issues and discussion|journal=Precambrian Research|volume=222–223|pages=55–76|doi=10.1016/j.precamres.2012.09.016|bibcode=2012PreR..222...55Z|url=http://www.gt-crust.ru/jour/article/view/434}}</ref>太古宙时期（38-27亿年前）是地壳大规模增厚的时期。<ref name="Archean blocks and their boundaries" /><ref name="Metamorphism of basement rocks in the Central Zone" /><ref name="Precambrian evolution of the North China Craton" /><ref name="Amalgamation key issues" /> |
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这时，全球的陆壳都发生了扩张，华北克拉通也如此。<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" /><ref name="Precambrian basement in the North China Craton" />前新太古代（46-28亿年前）的岩石仅占基岩的一小部分，但早至41亿年前的[[锆]]仍可见于地壳。<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" /><ref name="Precambrian basement in the North China Craton" />赵国春认为，基于锆石年代数据，可以看出华北克拉通的新太古代（28-25亿年前）地壳（构成85%的二叠纪基岩）形成于两个不同时期。较早的是28-27亿年前，较晚的在26-25亿年前。<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" /><ref name="Precambrian basement in the North China Craton" />赵国春还提出了一个深成岩体模型以解释形成于25亿年前的变质岩。<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" /><ref name="Precambrian basement in the North China Craton" />新太古代地幔上浮、加热了[[上地幔]]和地壳底部，促进变质作用发生。<ref name="Archean blocks and their boundaries" /> |
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[[古元古代]]（25-16亿年前）的华北克拉通的融合分为三步，最终的融合发生在距今18.5亿年前。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" />年代证据可从中央造山带变质岩的年代，以及中央造山带的形成过程分析出。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" />赵国春认为华北克拉通来自4个地块的拼合：阴山地块、[[鄂尔多斯地块]]、龙岗地块和狼林地块。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" />19.5亿年前，阴山地块和鄂尔多斯地块相撞、形成西部地块和孔兹岩带。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" />21至19亿年前，东部地块的胶辽冀带中发生了张裂，分开了龙岗地块和狼林地块，并在其间形成了海洋。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" />岩石的变质类型和岩石的种类在带两侧对称分布，可以想见曾存在过一个张裂系统。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" />约19亿年前，胶辽冀带的张裂带转变为碰撞-潜没系统。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" />之后龙岗地块和狼林地块合并，形成东部地块。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" />18.5亿年前，东西地块在一个东向潜没系统中合并、产生中央造山带，当时两个地块间很可能存在过海洋。<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" /><ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" /><ref name="Metamorphism of basement rocks in the Central Zone" /> |
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赵国春还提出了华北克拉通和哥伦比亚超大陆互动的模型。<ref name="Amalgamation key issues" /><ref name="Assembly, Accretion and Breakup" />他认为，18.5亿年前华北克拉通的形成是哥伦比亚超大陆成型的关键步骤之一。<ref name="Amalgamation key issues" /><ref name="Assembly, Accretion and Breakup">{{Cite journal|author1=赵国春|author2=孙敏|last3=Wilde|first3=Simon A.|author4=李三忠|year=2003|title=Assembly, Accretion and Breakup of the Paleo-Mesoproterozoic Columbia Supercontinent: Records in the North China Craton|journal=Gondwana Research|volume=6|issue=3|pages=417–434|doi=10.1016/s1342-937x(05)70996-5|bibcode=2003GondR...6..417Z}}</ref>华北克拉通还记录了哥伦比亚超大陆形成之后的外向增生事件。<ref name="Amalgamation key issues" /><ref name="Assembly, Accretion and Breakup" />华北克拉通南缘的[[熊耳群火山岩]]形成了潜没带，标志着超大陆的增生事件。<ref name="Assembly, Accretion and Breakup" />华北克拉通在16至12亿年前从超大陆分离出去，张裂系统也称渣尔泰-巴彦鄂博裂谷带，其中可见镁铁质[[岩床]]。<ref name="Assembly, Accretion and Breakup" /> |
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{| class="wikitable" |
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|+两个模型下构造事件的发生时间表 |
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!距今（亿年前） |
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!25亿年前融合模型（Kusky） |
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!18亿年前融合模型（Zhao） |
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|38–27 |
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|古微板块融合为东西地块<ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton" /> |
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| rowspan="2" |板块生长、形成，深成岩体上浮，造成强烈的变质<ref name="Late Archean to Paleoproterozoic evolution" /><ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" /><ref name="Metamorphism of basement rocks in the Central Zone" /> |
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|27–25 |
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|东部地块变形（西缘张裂）<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" /> |
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|25–23 |
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|东西地块相撞，形成南北向的中央造山带<ref name="orogen to craton to orogen" /><ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" /> |
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|23 |
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|北部与岛弧地块碰撞，形成内蒙古-河北北部造山带<ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton" /> |
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|22–19 |
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|东部地块沿胶辽冀带发生张裂和碰撞<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" /> |
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|19.5 |
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| rowspan="2" |北缘和哥伦比亚超大陆相撞<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" /><ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton" /> |
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|阴山地块和鄂尔多斯地块碰撞，形成西部地块和孔兹岩带<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" /> |
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|18.5 |
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|东西地块相撞，两者发生融合，形成中央造山带<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Archean blocks and their boundaries" /> |
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|18 |
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|克拉通的构造环境发生扩张，并从超大陆上脱离下去<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" /><ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton" /> |
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|} |
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====Kusky与赵国春对彼此模型的批评==== |
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Kusky认为，赵国春找到的用于证明融合事件的18亿年前的变质事件，仅仅是18.5亿年前与超大陆的碰撞事件的套印。<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" />与超大陆的碰撞还使得岩石圈下的地幔环境发生更新，这也会影响测年结果。<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" />另一个证据是，18亿年前的变质岩并不仅分布在中央造山带范围内。<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" />西部地块也能发现这种岩石，说明变质事件发生在整个克拉通的尺度。<ref name="Geophysical and geological tests of tectonic models" />赵国春认为，基于岩石学证据，26至25亿年前的东西地块和中间部分一定形成于不同的构造环境中。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Amalgamation key issues"/>因此，那时它们可能是彼此分离的。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Amalgamation key issues"/>深层岩体上浮可能可以解释25亿年前的变质事件。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Amalgamation key issues"/>赵国春还认为，Kusky将不充分的同位素定年证据视作支持变质事件的数据，十分欠妥。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Amalgamation key issues"/>Kusky认为变形事件应该接连发生，不该停滞7亿年之久；赵国春则认为世界上还有很多长期不经历变形事件的造山带，因而此事无关紧要。<ref name="Precambrian basement in the North China Craton" /><ref name="Amalgamation key issues"/> |
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====其他模型（翟明国7地块模型、Faure & Trap 3地块模型、Santosh双潜没模型）==== |
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[[File:Zhai and Santosh model.png|thumb|340x340px| |
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此地图展现了翟明国假设的微板块融合为华北克拉通的过程.。他认为华北克拉通的绿岩带是微地块碰撞时形成的。<ref name="early Precambrian odyssey of the North China Craton" /><ref name="Palaeoproterozoic tectonic history of the North China craton" /><ref name="PthotNCc - a review" />地图上标绿的的绿岩带是25亿年前形成的，黄色的形成于26-27亿年前。<ref name="early Precambrian odyssey of the North China Craton" /><ref name="Palaeoproterozoic tectonic history of the North China craton" /><ref name="PthotNCc - a review" />（QH：钱怀地块；JL：胶辽地块；JN：集宁地块；XCH：许昌地块；XH：徐淮地块；ALS：阿拉善地块）改自翟明国, 2011<ref name="early Precambrian odyssey of the North China Craton" /> |
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除Kusky和赵国春提出的模型之外，也有些别的模型用于解释华北克拉通的构造演化过程。<ref name="early Precambrian odyssey of the North China Craton">{{Cite journal|author1=翟明国|last2=Santosh|first2=M.|year=2011|title=The early Precambrian odyssey of the North China Craton: A synoptic overview|journal=Gondwana Research|volume=20|issue=1|pages=6–25|doi=10.1016/j.gr.2011.02.005|bibcode=2011GondR..20....6Z}}</ref><ref name="Palaeoproterozoic tectonic history of the North China craton">{{Cite journal|author1=翟明国|last2=Santosh|first2=M.|author3=张连昌|year=2011|title=Precambrian geology and tectonic evolution of the North China Craton|journal=Gondwana Research|volume=20|issue=1|pages=1–5|bibcode=2011GondR..20....1Z|doi=10.1016/j.gr.2011.04.004}}</ref><ref name="PthotNCc - a review">{{Cite journal|author=翟明国|year=2003|title=Palaeoproterozoic tectonic history of the North China craton: a review|journal=Precambrian Research|volume=122|issue=1–4|pages=183–199|doi=10.1016/s0301-9268(02)00211-5|bibcode=2003PreR..122..183Z}}</ref>翟明国赞同Kusky对华北克拉通变形事件出现的时间框架的看法。<ref name="early Precambrian odyssey of the North China Craton" />他也认为，约29至27亿年前发生大陆增长、25亿年前发生融合，20至18亿年前与超大陆相互作用导致变形。<ref name="early Precambrian odyssey of the North China Craton" />这些构造事件背后的机制是张裂与潜没系统，与Kusky和赵国春的模型相近。<ref name="early Precambrian odyssey of the North China Craton" />翟明国模型的独特之处在于，他认为华北克拉通是由7个古微地块拼合起来的。<ref name="early Precambrian odyssey of the North China Craton" /><ref name="Palaeoproterozoic tectonic history of the North China craton" /><ref name="PthotNCc - a review" />翟明国发现，可有力证明融合事件的高级变质岩遍布整个克拉通，并不仅见于中央造山带。<ref name="early Precambrian odyssey of the North China Craton" /><ref name="Palaeoproterozoic tectonic history of the North China craton" /><ref name="PthotNCc - a review" />据此他假设，为解释高级变质岩带的出现，融合过程中应该还有更多地块参与，发生过极为强烈的变形事件，造出了高温高压的环境。<ref name="early Precambrian odyssey of the North China Craton" /><ref name="Palaeoproterozoic tectonic history of the North China craton" /><ref name="PthotNCc - a review" /> |
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[[File:Faure model.png|thumb|341x341px| |
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此剖面图展现了华北克拉通在Faure & Trap 模型中融合的过程。他们认为赵国春和Kusky模型中提到的中央造山带实际上是个独立的地块。<ref name="Syn-collisional channel flow">{{Cite journal|last1=Trap|first1=Pierre|last2=Faure|first2=Michel|author3=林伟|last4=Augier|first4=Romain|last5=Fouassier|first5=Antoine|year=2011|title=Syn-collisional channel flow and exhumation of Paleoproterozoic high pressure rocks in the Trans-North China Orogen: The critical role of partial-melting and orogenic bending|journal=Gondwana Research|volume=20|issue=2–3|pages=498–515|doi=10.1016/j.gr.2011.02.013|bibcode=2011GondR..20..498T|s2cid=102345211 |url=https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00576322/file/TrapP-GR.pdf}}</ref><ref name="Contrasted tectonic styles">{{Cite journal|last1=Trap|first1=P.|last2=Faure|first2=M.|author3=林伟|last4=Bruguier|first4=O.|last5=Monié|first5=P.|year=2008|title=Contrasted tectonic styles for the Paleoproterozoic evolution of the North China Craton. Evidence for a ∼2.1Ga thermal and tectonic event in the Fuping Massif|journal=Journal of Structural Geology|volume=30|issue=9|pages=1109–1125|doi=10.1016/j.jsg.2008.05.001|bibcode=2008JSG....30.1109T|s2cid=129782444 |url=https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00309553/file/Trap-JStructuralGeology-2008.pdf}}</ref><ref name="nappe stacking and polyphase deformation">{{Cite journal|last1=Trap|first1=P.|last2=Faure|first2=M.|author3=林伟|last4=Monié|first4=P.|year=2007|title=Late Paleoproterozoic (1900–1800Ma) nappe stacking and polyphase deformation in the Hengshan–Wutaishan area: Implications for the understanding of the Trans-North-China Belt, North China Craton|journal=Precambrian Research|volume=156|issue=1–2|pages=85–106|doi=10.1016/j.precamres.2007.03.001|bibcode=2007PreR..156...85T|s2cid=51899540 |url=https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00151594/file/Trap-PrecambrainResearch-2007.pdf}}</ref>Faure & Trap认为，共发生过2次碰撞融合事件。<ref name="Syn-collisional channel flow" /><ref name="Contrasted tectonic styles" /><ref name="nappe stacking and polyphase deformation" /> 21亿年前，太行洋闭合，东部地块和阜平地块融合，形成太行缝合带。<ref name="Syn-collisional channel flow" /><ref name="Contrasted tectonic styles" /><ref name="nappe stacking and polyphase deformation" />19–18亿年前，吕梁洋闭合，东西地块最终融合，形成跨华北缝合带。<ref name="Syn-collisional channel flow" /><ref name="Contrasted tectonic styles" /><ref name="nappe stacking and polyphase deformation" />改自Trap & Faure, 2011.<ref>{{Cite journal|last1=Trap|first1=Pierre|last2=Faure|first2=Michel|author3=林伟|last4=Breton|first4=Nicole Le|last5=Monié|first5=Patrick|year=2011|title=Paleoproterozoic tectonic evolution of the Trans-North China Orogen: Toward a comprehensive model|journal=Precambrian Research|volume=222–223|pages=191–211|doi=10.1016/j.precamres.2011.09.008|bibcode=2012PreR..222..191T|s2cid=53371487 |url=https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00628119/file/Trap-PrecambrianResearch-2011.pdf}}</ref> |
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===成钻过程=== |
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华北克拉通范围内的钻石生产已经持续了40余年。<ref name="Overview of diamond exploration" />起初，钻石产自沉积矿床，随着后来的技术进步，现在钻石主要产自[[金伯利岩]]。<ref name="Overview of diamond exploration" />中国有两大主要钻石矿，其一是山东的中国钻石集团股份有限公司 701 Changma矿，其二是辽宁瓦房店矿。<ref name="Overview of diamond exploration" />前者已经运转了34年，平均每年产钻9万[[克拉]]。<ref name="Overview of diamond exploration" />后者平均每年产钻6万克拉，2002年停止采矿。<ref name="Overview of diamond exploration" /> |
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外套[[火山筒#金伯利亚岩筒|金伯利岩筒]]的钻石是在4.5至4.8亿年前的[[奥陶纪]]落入太古宙岩层中的，[[第三纪]]再次发生了这样的过程。<ref name="Overview of diamond exploration" />抬升事件使得金伯利岩裸露出来。<ref name="Overview of diamond exploration" />郯庐断裂带沿线出露有一些狭窄不连续裂谷，上述两处矿坑是较大的两处。<ref name="Overview of diamond exploration" />[[斑状]]金伯利岩常杂有另外的岩石，如[[蛇纹岩]]化[[橄榄石]]和[[金云母]]或[[黑云母]]，以及[[角砾岩]]碎屑。<ref name="Overview of diamond exploration" />与钻石伴生的矿物与钻石的品级、尺寸分布和质量密切相关。<ref name="Overview of diamond exploration" />例如，701 Changma矿所产钻石价值每克拉40美元，瓦房店所产钻石价值每克拉125美元。<ref name="Overview of diamond exploration">{{Cite book|last=Michaud|first=Michael|date=2005|chapter=An Overview of Diamond exploration in the North China Craton|journal=Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge|pages=1547–1549|doi=10.1007/3-540-27946-6_394|isbn=978-3-540-27945-7}}</ref> |
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==地質歷史== |
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* [http://www.agu.org/meetings/fm04/fm04-sessions/fm04_T31E.html Intraplate Tectonics: North China and Other Regions] {{Wayback|url=http://www.agu.org/meetings/fm04/fm04-sessions/fm04_T31E.html |date=20130615120750 }} |
* [http://www.agu.org/meetings/fm04/fm04-sessions/fm04_T31E.html Intraplate Tectonics: North China and Other Regions] {{Wayback|url=http://www.agu.org/meetings/fm04/fm04-sessions/fm04_T31E.html |date=20130615120750 }} |
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2022年12月10日 (六) 15:06的版本
华北陸塊又名华北克拉通（North China craton），是个史前大陸或克拉通，目前是欧亚板块的一部分。华北克拉通记录了地球上最完全、最复杂的火成、沉积和变质过程。[1]范围包含今日的華北與中國東北部、朝鮮半島大部、蒙古南部，面積達170萬平方公里。[1]“克拉通”表示它是一块稳定、易浮、刚性的陆块。[1][2][3]克拉通地壳比较厚（约200km），与其他区域相比较冷，密度较低。[1][2][3]华北克拉通的年代很久远， 经历了长期的稳定期，十分符合“克拉通”的定义。[1]但华北克拉通的深层后来经历了崩解（去克拉通化），意味着这个陆块已不再稳定了。[2][3]
華北陸塊由數個地塊所構成，這些地塊經過褶皺運動而結合在一起。[4]在古元古代（25-18亿年前），这些陆块彼此相撞融合，与超大陆发生互动，在古陆块的接合处产生大量变质岩带。[4]华北陆块的确切形成过程仍有很大争议。克拉通形成之后，直到中奥陶世（4.8亿年前）都很稳定。[3]克拉通东半部的根部发生破坏，进入不稳定的时期。太古宙和古元古代（46–16亿年前）形成的岩石在这一阶段明显发生了套印。
除构造活动的记录外，华北克拉通还包含重要矿产资源，如铁矿和稀土，以及演化发展的化石记录。[5]
构造背景
华北克拉通的面积约有150万km2[7]，其边界主要是几条山脊（造山带），如北方的中亚造山带、西部的祁连造山带、南缘的秦岭大别造山带和东边的苏鲁造山带。[6]克拉通内的燕山带自东向西贯穿克拉通北部。[1]
华北克拉通包含两个地块，东部地块和西部地块，被100–300km宽的跨华北造山带隔开，[6]也称中央造山带（Central Orogenic Belt）[1]或晋豫带。中央造山带自遼寧省西部經北京市到河南省西部，主要由古元古代的火成岩構成。[8]东部地块包含鞍山-本溪以南、河北东部、吉林南部、辽宁北部、密云-成都及山东西部。地震等构造活动在显生宙的克拉通根部破坏之后逐渐变得活跃。东部地块热流值高，岩石圈较薄，多发地震。[1]它经历了许多次 里氏震级超过8级的地震，带走了数以百万级的生命。[1]岩石圈最下部的薄地幔根是其不稳定的原因。[1]地幔根的崩解使得克拉通整体变得不稳定，削弱了地壳中发生地震的成震层。[1]东部地块可能曾拥有过较厚的地幔根，捕虏岩证据支持这一点。最迟到中生代，地幔根就变薄了。[1]西部地块位于贺兰山-千里山、大庆-乌拉山、固阳-武川、舍尔滕和济宁。[1]其地幔根较厚，因而有较为稳定的构造环境。[1]自前寒武纪以来，西部地块曾发生过小规模的内部变形。[1]
地质
华北克拉通的岩石包含前寒武纪（46亿年前到5.39亿年前）的基岩，最古老的锆石年代在41亿年前，最古老的岩石年代约在38亿年前。[4]前寒武纪后来被显生宙（5.39亿年前至今）的沉积岩和火成岩覆盖。[9]显生宙岩石基本没发生过变质。[9]东部地块由早至晚太古代（38-30亿年前）的TTG岩石片麻岩、花岗片麻岩、超基性-长英质火成岩和变质沉积岩，及一些花岗岩类形成于约25亿年前的一系列构造活动中。[9]其上覆盖着形成于张裂盆地的古元古代岩石。[9]西部地块含有太古宙（26–25亿年前）基岩，主要由TTG岩、镁铁质火成岩和变质沉积岩构成。[9]太古宙基岩上面是非整合的古元古代孔兹岩带，其中杂有多种变质岩，如含石墨的硅线石榴片麻岩。[9]沉积岩主要形成于显生宙，形态多样，如含碳酸盐岩和煤的岩层主要形成于晚石炭世到早二叠世（3.07-2.7亿年前），而含紫沙的泥岩主要形成于早三叠世至中三叠世的湖相沉积中。[3]除沉积外，显生宙的去克拉通化之后，岩浆活动还经历过6个主要阶段。[3]侏罗纪到白垩纪（1亿-6500万年前）的沉积岩常因火山活动杂有火成岩。[3]
构造演化
华北克拉通经历了复杂的构造事件。最重要的变形事件是微陆块间碰撞融合、形成克拉通的过程，以及前寒武纪（30至16亿年前）变质过程的不同阶段。[9]中生代到新生代（1.46亿年前至260万年前），前寒武纪基岩又经历了激烈的构造运动。[9]
前寒武纪的构造事件（46-16亿年前）
华北克拉通的前寒武纪构造事件十分复杂。不同学者为解释这些构造事件提出了不同模型，可分为Kusky (2003,[13] 2007,[1] 2010[12]）和赵国春（2000,[14][9] 2005,[6]和2012[4]）两位学者为首的两个学派。两派模型的主要分歧，在于对25亿年前和18亿年前两次显著的前寒武纪变质活动的解释。Kusky认为，25亿年前的变质活动对应着克拉通的形成，[1][13][12]而赵国春[6][4][9][14]则认为较晚的那次才对应着克拉通的形成。
Kusky模型：25亿年前的克拉通融合模型
Kusky模型架设了25亿年前微板块互相合并的一系列构造事件。[13][15]首先，太古宙（46-25亿年前）时，克拉通的岩石圈开始发展。 [13][15]一些古微板块在38至27亿年前之间融合为东西地块。ref name="Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton" />[15]地块的形成时间主要依据克拉通内部岩石的形成年代。[13][15]克拉通内的大部分岩石都是27亿年前形成的，有些碎块形成于38亿年前。[13][15]接着，东部地块发生变形，27至25亿年前地块西缘发生张裂。[12]中央造山带可见27亿年前张裂系统产生的证据，[13]主要有蛇纹岩和张裂系统的残余。[13][15]
古元古代（25-16亿年前）开始出现碰撞和融合的迹象。[13][15]15至23亿年前，东西地块互相碰撞融合，构成了华北克拉通，在中间形成中央造山带。[1][12]中央造山带自辽宁西部至河南西部，长达1600km。[13]Kusky假设融合的构造基础是一个 岛弧，其中形成了一个西向下倾隐没带。[13][15]两个陆块接着通过东部陆块的西向潜没结合在一起。[13]从区域内火成岩的结晶年代和中央造山带变质作用的年代，可以推断出撞击事件发生的年代。[13]Kusky还认为，撞击紧随张裂发生，这可见于世界上其他造山带，变形事件发生的时间往往相距很近。[13]距今约23亿年前，在华北克拉通融合后，西部地块北部和一个岛弧地块相撞，形成内蒙古–河北北部造山带。[13]岛弧地块在25亿年前形成在海洋中，诞生自融合事件的后碰撞扩张阶段。[13]
除较为微观的变形事件之外，华北克拉通在区域尺度上也发生了互动和变形。[13][15]它在形成之后与哥伦比亚超大陆发生了互动。[12]在19.2至18.5亿年前，哥伦比亚超大陆形成之后，克拉通北界与另一个超大陆相撞。[12][13]最后，华北克拉通的构造环境经过整合扩展得更广，18亿年前开始脱离哥伦比亚超大陆。[12]
赵国春模型：18.5亿年前克拉通融合模型
赵国春提出的模型认为东西地块融合于约18.5亿年前。[9][14][16][17]太古宙时期（38-27亿年前）是地壳大规模增厚的时期。[9][14][16][17]
这时，全球的陆壳都发生了扩张，华北克拉通也如此。[6][4]前新太古代（46-28亿年前）的岩石仅占基岩的一小部分，但早至41亿年前的锆仍可见于地壳。[6][4]赵国春认为，基于锆石年代数据，可以看出华北克拉通的新太古代（28-25亿年前）地壳（构成85%的二叠纪基岩）形成于两个不同时期。较早的是28-27亿年前，较晚的在26-25亿年前。[6][4]赵国春还提出了一个深成岩体模型以解释形成于25亿年前的变质岩。[6][4]新太古代地幔上浮、加热了上地幔和地壳底部，促进变质作用发生。[9]
古元古代（25-16亿年前）的华北克拉通的融合分为三步，最终的融合发生在距今18.5亿年前。[4][9]年代证据可从中央造山带变质岩的年代，以及中央造山带的形成过程分析出。[4][9]赵国春认为华北克拉通来自4个地块的拼合：阴山地块、鄂尔多斯地块、龙岗地块和狼林地块。[4][9]19.5亿年前，阴山地块和鄂尔多斯地块相撞、形成西部地块和孔兹岩带。[4][9]21至19亿年前，东部地块的胶辽冀带中发生了张裂，分开了龙岗地块和狼林地块，并在其间形成了海洋。[4][9]岩石的变质类型和岩石的种类在带两侧对称分布，可以想见曾存在过一个张裂系统。[4][9]约19亿年前，胶辽冀带的张裂带转变为碰撞-潜没系统。[4][9]之后龙岗地块和狼林地块合并，形成东部地块。[4][9]18.5亿年前，东西地块在一个东向潜没系统中合并、产生中央造山带，当时两个地块间很可能存在过海洋。[6][4][9][14]
赵国春还提出了华北克拉通和哥伦比亚超大陆互动的模型。[17][18]他认为，18.5亿年前华北克拉通的形成是哥伦比亚超大陆成型的关键步骤之一。[17][18]华北克拉通还记录了哥伦比亚超大陆形成之后的外向增生事件。[17][18]华北克拉通南缘的熊耳群火山岩形成了潜没带，标志着超大陆的增生事件。[18]华北克拉通在16至12亿年前从超大陆分离出去，张裂系统也称渣尔泰-巴彦鄂博裂谷带，其中可见镁铁质岩床。[18]
| 距今（亿年前） | 25亿年前融合模型（Kusky） | 18亿年前融合模型（Zhao） |
|---|---|---|
| 38–27 | 古微板块融合为东西地块[13] | 板块生长、形成，深成岩体上浮，造成强烈的变质[6][4][9][14] |
| 27–25 | 东部地块变形（西缘张裂）[12] | |
| 25–23 | 东西地块相撞，形成南北向的中央造山带[1][12] | |
| 23 | 北部与岛弧地块碰撞，形成内蒙古-河北北部造山带[13] | |
| 22–19 | 东部地块沿胶辽冀带发生张裂和碰撞[4][9] | |
| 19.5 | 北缘和哥伦比亚超大陆相撞[12][13] | 阴山地块和鄂尔多斯地块碰撞，形成西部地块和孔兹岩带[4][9] |
| 18.5 | 东西地块相撞，两者发生融合，形成中央造山带[4][9] | |
| 18 | 克拉通的构造环境发生扩张，并从超大陆上脱离下去[12][13] |
Kusky与赵国春对彼此模型的批评
Kusky认为，赵国春找到的用于证明融合事件的18亿年前的变质事件，仅仅是18.5亿年前与超大陆的碰撞事件的套印。[12]与超大陆的碰撞还使得岩石圈下的地幔环境发生更新，这也会影响测年结果。[12]另一个证据是，18亿年前的变质岩并不仅分布在中央造山带范围内。[12]西部地块也能发现这种岩石，说明变质事件发生在整个克拉通的尺度。[12]赵国春认为，基于岩石学证据，26至25亿年前的东西地块和中间部分一定形成于不同的构造环境中。[4][17]因此，那时它们可能是彼此分离的。[4][17]深层岩体上浮可能可以解释25亿年前的变质事件。[4][17]赵国春还认为，Kusky将不充分的同位素定年证据视作支持变质事件的数据，十分欠妥。[4][17]Kusky认为变形事件应该接连发生，不该停滞7亿年之久；赵国春则认为世界上还有很多长期不经历变形事件的造山带，因而此事无关紧要。[4][17]
其他模型（翟明国7地块模型、Faure & Trap 3地块模型、Santosh双潜没模型）
除Kusky和赵国春提出的模型之外，也有些别的模型用于解释华北克拉通的构造演化过程。[19][20][21]翟明国赞同Kusky对华北克拉通变形事件出现的时间框架的看法。[19]他也认为，约29至27亿年前发生大陆增长、25亿年前发生融合，20至18亿年前与超大陆相互作用导致变形。[19]这些构造事件背后的机制是张裂与潜没系统，与Kusky和赵国春的模型相近。[19]翟明国模型的独特之处在于，他认为华北克拉通是由7个古微地块拼合起来的。[19][20][21]翟明国发现，可有力证明融合事件的高级变质岩遍布整个克拉通，并不仅见于中央造山带。[19][20][21]据此他假设，为解释高级变质岩带的出现，融合过程中应该还有更多地块参与，发生过极为强烈的变形事件，造出了高温高压的环境。[19][20][21]
成钻过程
华北克拉通范围内的钻石生产已经持续了40余年。[26]起初，钻石产自沉积矿床，随着后来的技术进步，现在钻石主要产自金伯利岩。[26]中国有两大主要钻石矿，其一是山东的中国钻石集团股份有限公司 701 Changma矿，其二是辽宁瓦房店矿。[26]前者已经运转了34年，平均每年产钻9万克拉。[26]后者平均每年产钻6万克拉，2002年停止采矿。[26]
外套金伯利岩筒的钻石是在4.5至4.8亿年前的奥陶纪落入太古宙岩层中的，第三纪再次发生了这样的过程。[26]抬升事件使得金伯利岩裸露出来。[26]郯庐断裂带沿线出露有一些狭窄不连续裂谷，上述两处矿坑是较大的两处。[26]斑状金伯利岩常杂有另外的岩石，如蛇纹岩化橄榄石和金云母或黑云母，以及角砾岩碎屑。[26]与钻石伴生的矿物与钻石的品级、尺寸分布和质量密切相关。[26]例如，701 Changma矿所产钻石价值每克拉40美元，瓦房店所产钻石价值每克拉125美元。[26]
地質歷史
西部的地塊包含山西省、陝西省、內蒙古與甘肅省的部份。這是其中最古老、最穩定的部份，具有某些亞洲最古老的岩石。在內蒙古发现了許多煤炭與鐵礦。2002年赵国春发表论文，指出在中国华北发现了两条古老的喜马拉雅型碰撞造山带，并提出华北克拉通基底是在19.5和18.5亿年期间，由多个微陆块拼合而成，完整保留了超大陆的聚合记录，是哥伦比亚超大陆的重要组成部分。赵国春等人因“华北克拉通早元古代拼合与哥伦比亚超大陆形成”研究取得重要进展，获2014年度国家自然科学奖二等奖。[27]
東部的地塊，在中生代時期因為的地殼下的地函熱柱活動，地殼厚度從200公里縮減到80公里。這是由於鄰近的版塊隱沒至華北陸塊之下。在第三紀，中國東北的長白山脈曾有大規模的火山活動。
石炭紀晚期，華北陸塊與西伯利亞-哈薩克大陸開始連接。在三疊紀，華北陸塊成為盤古大陸的一部分。
參考文獻
- ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 Kusky, T. M.; Windley, B. F.; 翟明国. Tectonic evolution of the North China Block: from orogen to craton to orogen. Geological Society, London, Special Publications. 2007, 280 (1): 1–34. Bibcode:2007GSLSP.280....1K. S2CID 129902429. doi:10.1144/sp280.1.
- ^ 2.0 2.1 2.2 Jordan, Thomas H. The continental tectosphere. Reviews of Geophysics. 1975-07-01, 13 (3): 1–12. Bibcode:1975RvGSP..13....1J. ISSN 1944-9208. doi:10.1029/rg013i003p00001.
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 朱日祥; 杨进辉; 吴福源. Timing of destruction of the North China Craton. Lithos. 2012, 149: 51–60. Bibcode:2012Litho.149...51Z. doi:10.1016/j.lithos.2012.05.013.
- ^ 4.00 4.01 4.02 4.03 4.04 4.05 4.06 4.07 4.08 4.09 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25 4.26 4.27 4.28 4.29 4.30 4.31 4.32 4.33 赵国春; 翟明国. Lithotectonic elements of Precambrian basement in the North China Craton: Review and tectonic implications. Gondwana Research. 2013, 23 (4): 1207–1240. Bibcode:2013GondR..23.1207Z. doi:10.1016/j.gr.2012.08.016.
- ^ Myrow, Paul M.; 陈继涛; Snyder, Zachary; Leslie, Stephen; Fike, David A.; Fanning, C. Mark; Yuan, Jinliang; 唐鹏. Depositional history, tectonics, and provenance of the Cambrian-Ordovician boundary interval in the western margin of the North China block. Geological Society of America Bulletin. 2015, 127 (9–10): 1174–1193. Bibcode:2015GSAB..127.1174M. doi:10.1130/b31228.1.
- ^ 6.00 6.01 6.02 6.03 6.04 6.05 6.06 6.07 6.08 6.09 6.10 赵国春; 孙敏; Wilde, Simon A.; 李三忠. Late Archean to Paleoproterozoic evolution of the North China Craton: key issues revisited. Precambrian Research. 2005, 136 (2): 177–202. Bibcode:2005PreR..136..177Z. doi:10.1016/j.precamres.2004.10.002.
- ^ 何传松; 董树文; Santosh, M.; 李秋生; 陈宣华. Destruction of the North China Craton: a perspective based on receiver function analysis. Geological Journal. 2015-01-01, 50 (1): 93–103. ISSN 1099-1034. doi:10.1002/gj.2530
.
- ^ 翟明国, P. Peng. Paleoproterozoic events in North China Craton. Acta Petrologica Sinica. 2017, 23: 2665–2682.
- ^ 9.00 9.01 9.02 9.03 9.04 9.05 9.06 9.07 9.08 9.09 9.10 9.11 9.12 9.13 9.14 9.15 9.16 9.17 9.18 9.19 9.20 9.21 9.22 9.23 9.24 9.25 9.26 9.27 9.28 9.29 9.30 9.31 9.32 赵国春; Wilde, Simon A.; Cawood, Peter A.; 孙敏. Archean blocks and their boundaries in the North China Craton: lithological, geochemical, structural and P–T path constraints and tectonic evolution. Precambrian Research. 2011, 107 (1–2): 45–73. Bibcode:2001PreR..107...45Z. doi:10.1016/s0301-9268(00)00154-6.
- ^ 赵国春; 李三忠; 孙敏; Wilde, Simon A. Assembly, accretion, and break-up of the Palaeo-Mesoproterozoic Columbia supercontinent: record in the North China Craton revisited. International Geology Review. 2011-09-01, 53 (11–12): 1331–1356. Bibcode:2011IGRv...53.1331Z. ISSN 0020-6814. S2CID 140617967. doi:10.1080/00206814.2010.527631.
- ^ Santosh, M. Assembling North China Craton within the Columbia supercontinent: The role of double-sided subduction. Precambrian Research. 2010, 178 (1–4): 149–167. Bibcode:2010PreR..178..149S. doi:10.1016/j.precamres.2010.02.003.
- ^ 12.00 12.01 12.02 12.03 12.04 12.05 12.06 12.07 12.08 12.09 12.10 12.11 12.12 12.13 12.14 12.15 12.16 12.17 12.18 12.19 12.20 Kusky, Timothy M. Geophysical and geological tests of tectonic models of the North China Craton. Gondwana Research. 2011, 20 (1): 26–35. Bibcode:2011GondR..20...26K. doi:10.1016/j.gr.2011.01.004.
- ^ 13.00 13.01 13.02 13.03 13.04 13.05 13.06 13.07 13.08 13.09 13.10 13.11 13.12 13.13 13.14 13.15 13.16 13.17 13.18 13.19 13.20 13.21 13.22 13.23 13.24 13.25 13.26 13.27 Kusky, Timothy M.; 李江海. Paleoproterozoic tectonic evolution of the North China Craton. Journal of Asian Earth Sciences. 2003, 22 (4): 383–397. Bibcode:2003JAESc..22..383K. doi:10.1016/s1367-9120(03)00071-3.
- ^ 14.0 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 赵国春; Cawood, Peter A.; Wilde, Simon A.; 孙敏; 卢良朝. Metamorphism of basement rocks in the Central Zone of the North China Craton: implications for Paleoproterozoic tectonic evolution. Precambrian Research. 2000, 103 (1–2): 55–88. Bibcode:2000PreR..103...55Z. doi:10.1016/s0301-9268(00)00076-0.
- ^ 15.0 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 Kusky, T.M.; Polat, A.; Windley, B.F.; Burke, K.C.; Dewey, J.F.; Kidd, W.S.F.; Maruyama, S.; Wang, J.P.; Deng, H. Insights into the tectonic evolution of the North China Craton through comparative tectonic analysis: A record of outward growth of Precambrian continents. Earth-Science Reviews. 2016, 162: 387–432. Bibcode:2016ESRv..162..387K. doi:10.1016/j.earscirev.2016.09.002 .
- ^ 16.0 16.1 (Geologist), 赵国春. Precambrian evolution of the North China Craton. Oxford: Elsevier. 2013. ISBN 9780124072275. OCLC 864383254.
- ^ 17.00 17.01 17.02 17.03 17.04 17.05 17.06 17.07 17.08 17.09 赵国春; Cawood, Peter A.; 李三忠; Wilde, Simon A.; 孙敏; 张健; 何艳红; 尹常青. Amalgamation of the North China Craton: Key issues and discussion. Precambrian Research. 2012,. 222–223: 55–76. Bibcode:2012PreR..222...55Z. doi:10.1016/j.precamres.2012.09.016.
- ^ 18.0 18.1 18.2 18.3 18.4 赵国春; 孙敏; Wilde, Simon A.; 李三忠. Assembly, Accretion and Breakup of the Paleo-Mesoproterozoic Columbia Supercontinent: Records in the North China Craton. Gondwana Research. 2003, 6 (3): 417–434. Bibcode:2003GondR...6..417Z. doi:10.1016/s1342-937x(05)70996-5.
- ^ 19.00 19.01 19.02 19.03 19.04 19.05 19.06 19.07 19.08 19.09 翟明国; Santosh, M. The early Precambrian odyssey of the North China Craton: A synoptic overview. Gondwana Research. 2011, 20 (1): 6–25. Bibcode:2011GondR..20....6Z. doi:10.1016/j.gr.2011.02.005.
- ^ 20.0 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 翟明国; Santosh, M.; 张连昌. Precambrian geology and tectonic evolution of the North China Craton. Gondwana Research. 2011, 20 (1): 1–5. Bibcode:2011GondR..20....1Z. doi:10.1016/j.gr.2011.04.004.
- ^ 21.0 21.1 21.2 21.3 21.4 21.5 翟明国. Palaeoproterozoic tectonic history of the North China craton: a review. Precambrian Research. 2003, 122 (1–4): 183–199. Bibcode:2003PreR..122..183Z. doi:10.1016/s0301-9268(02)00211-5.
- ^ 22.0 22.1 22.2 22.3 Trap, Pierre; Faure, Michel; 林伟; Augier, Romain; Fouassier, Antoine. Syn-collisional channel flow and exhumation of Paleoproterozoic high pressure rocks in the Trans-North China Orogen: The critical role of partial-melting and orogenic bending (PDF). Gondwana Research. 2011, 20 (2–3): 498–515. Bibcode:2011GondR..20..498T. S2CID 102345211. doi:10.1016/j.gr.2011.02.013.
- ^ 23.0 23.1 23.2 23.3 Trap, P.; Faure, M.; 林伟; Bruguier, O.; Monié, P. Contrasted tectonic styles for the Paleoproterozoic evolution of the North China Craton. Evidence for a ∼2.1Ga thermal and tectonic event in the Fuping Massif (PDF). Journal of Structural Geology. 2008, 30 (9): 1109–1125. Bibcode:2008JSG....30.1109T. S2CID 129782444. doi:10.1016/j.jsg.2008.05.001.
- ^ 24.0 24.1 24.2 24.3 Trap, P.; Faure, M.; 林伟; Monié, P. Late Paleoproterozoic (1900–1800Ma) nappe stacking and polyphase deformation in the Hengshan–Wutaishan area: Implications for the understanding of the Trans-North-China Belt, North China Craton (PDF). Precambrian Research. 2007, 156 (1–2): 85–106. Bibcode:2007PreR..156...85T. S2CID 51899540. doi:10.1016/j.precamres.2007.03.001.
- ^ Trap, Pierre; Faure, Michel; 林伟; Breton, Nicole Le; Monié, Patrick. Paleoproterozoic tectonic evolution of the Trans-North China Orogen: Toward a comprehensive model (PDF). Precambrian Research. 2011,. 222–223: 191–211. Bibcode:2012PreR..222..191T. S2CID 53371487. doi:10.1016/j.precamres.2011.09.008.
- ^ 26.00 26.01 26.02 26.03 26.04 26.05 26.06 26.07 26.08 26.09 26.10 Michaud, Michael. An Overview of Diamond exploration in the North China Craton. 2005: 1547–1549. ISBN 978-3-540-27945-7. doi:10.1007/3-540-27946-6_394.
|journal=被忽略 (帮助); 缺少或|title=为空 (帮助) - ^ 香港大学赵国春教授、孙敏教授与中国海洋大学李三忠教授获国家自然科学奖二等奖 日期：2015-3-4. [2017-02-01]. （原始内容存档于2017-06-29）.
外部連結
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