中-新元古代构造演化与成矿系统

2025-04-14 22:31:35
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中-新元古代是华北陆块地质构造演变的重大转折时期。在古元古代末经吕梁运动拼合而成的华北克拉通,经过一段时期的稳定后,到中元古代,华北古大陆以大规模拉张破裂为特征,陆块内部和边缘出现大规模的裂陷作用,沿华北板块周缘形成了一系列的伸展构造和伸展大陆边缘,其中包括北缘外侧形成白云鄂博裂谷,内侧形成狼山-渣尔泰裂谷;东北部的燕-辽裂谷;南部的熊耳-汉高裂谷;西南缘的古贺兰裂谷和边缘断裂等。与此同时,华北原地台内部伴有大规模非造山岩浆活动,如承德以北的斜长岩-辉长岩建造及有关的钒-钛-铁成矿系统,以及密云一带的奥长环斑花岗岩组合,它们都是非造山作用的岩浆组合,体现了刚性陆壳性质,反映出与世界其他克拉通构造演化-成岩事件的一致性(如北美陆块和西伯利亚陆块上的斜长岩系列)。

中元古代晚期到新元古代,华北原地台裂谷活动减弱,燕辽裂谷等逐渐消亡(1200~1000 Ma)。新元古代时,华北地块已进入稳定克拉通阶段,但在南北边缘地带则有过强烈的板块汇聚和裂解。板块南缘与秦岭褶皱带的商州-夏馆断裂及其北侧,发现年龄为832Ma的蛇绿岩带,表明新元古代曾存在东西向的洋盆慢速扩张脊,华北地块南缘与扬子地块北缘于新元古代有过强烈汇聚和后期裂解,而华北板块内部新元古代发生的南北向热沉降盆地与隆起则与此有关(据孟祥化,2001)。

在华北地块北缘,在中元古代时,以白云鄂博群为代表的沉积及火山-沉积建造,总体上反映为大陆裂谷的沉积建造。发展到新元古代时,盆地持续张陷,边界断裂强烈活动,陆内盆地逐步演化为大陆裂谷型盆地,发育以暗色岩系为代表的深海-半深海相沉积。在盆地北部已形成初始洋壳,并逐步向活动大陆边缘转化。到新元古代末期,华北地台北缘已转化为活动陆缘,震旦纪作为华北陆块前寒武纪的最后一个地质时期,以其稳定的沉积建造特征标志着华北克拉通范围的扩大。华北地台在晚震旦世末期到寒武世早期,大部分地区处在隆升古陆状态,地台上出现了长达90 Ma (620~530 Ma)的沉积间断。震旦纪时,在沉积盆地、生物特征等方面表现出与寒武纪更为密切的关系。与此同时,在华北古陆的南北两侧发育主动大陆边缘以至大洋,并开始了陆缘岛弧型的成岩成矿作用。

中-新元古代是华北陆块的重要成矿期,出现多个成矿系统,包括:

1)陆缘裂谷SEDEX型锌、铅、铜、硫成矿系统,如东升庙、炭窑口等矿床。

2)大陆斜坡-裂陷槽喷溢(流)沉积-热液交代型稀土、铌、铁成矿系统,如白云鄂博矿床,其铁矿层和部分稀土矿化在中元古代形成。

3)与陆内深断裂有关的斜长岩-辉长岩钒、钛、铁、磷成矿系统,如大庙、黑山等。

4)陆缘深断裂有关的镁铁质-超镁铁质岩镍-铜-铂成矿系统,金川为其典型矿床。

5)陆缘浅海相生物-沉积铁成矿系统,以宣龙铁矿为代表。

这几个成矿系统都有代表性,其中1,2,4三个成矿系统产出富有特色的超大型矿床,并且主要集中在华北陆块的西北及西南边缘。