华北中——新元古代的岩浆作用与多期裂谷事件

摘要

经历了古元古代晚期的变质事件(吕梁运动或称中条运动)之后,华北开始进入地台演化阶段,即从此时起开始了裂谷系的发育与演化.裂谷系可大致分为南、北两个在地表没有完全连接的裂陷槽和北缘、东缘各一个裂谷带.在华北南部的裂陷槽称为熊耳裂陷槽.熊耳群双峰式火山岩最古老的岩浆年龄约为1 800～1 780 Ma,向上的中-新元古代地层有汝阳群、洛峪群等.华北北部的裂陷槽称为燕辽裂陷槽,主要由长城系、蓟县系和青自口系组成.中-新元古代(1.8～5.4 Ga)的岩浆作用可以分为4期:(1)火山岩分布在长城系的团山子组和大红峪组,锆石U-Pb年龄在1 680～1620 Ma,是晚于熊耳群的火山岩;(2)非造山侵入岩(斜长岩-奥长环斑花岗岩-斑状花岗岩)的同位素年龄在约1 700～1 670 Ma;(3)在原青白口系下马岭组的斑脱岩以及侵入下马岭组的基性岩席中,得到1 380～1 320 Ma的锆石和斜锆石U-Pb同位素年龄,在东缘裂谷的沉积岩中也有1 400 Ma和1 300～1 000 Ma的碎屑锆石;(4)在华北以及朝鲜的中-新元古代地层中,已经识别出约900Ma的基性岩墙.此外,对华北北缘的白云鄂博群、狼山-渣尔泰群和化德群的研究,证实在华北北缘的裂谷系与燕辽裂陷槽具有相同的层序与沉积历史.其中在渣尔泰群中识别出约820Ma的火山岩.盆地分析表明,华北克拉通与相邻大陆分离时间对应于大红峪组-高于庄组沉积时间,结束后开始蓟县系沉积,为1 600 Ma或为古-中元古代接替时间,也大致对应于Columbia超大陆裂解的时间.值得注意的是,华北克拉通自古元古代末至新元古代,经历了多期裂谷事件,但是期间没有块体拼合的构造事件的记录,这对于理解华北中 新元古代的演化历史以及对于理解该时期全球的构造具有重要意义.