各陆块的主要地质、地球物理场特征

如题所述

本节将简要叙述各陆块的分布范围、主要地质、地球物理场特征。

一、胶辽陆块(包括朝鲜半岛)

1.地理位置

自吉林省南部和龙、桦甸以南,西至辽宁省、河北省东部青龙河以东,向南过渤海至山东半岛,向东过黄海至朝鲜半岛,大致呈一椭圆形样式。总面积约占中朝古大陆面积的1/3左右,约500000km2

图1—2 中朝古大陆构造分区图

2.主要地质特征

(1)该陆块保存有从3800Ma至2500Ma全太古宙时期的较连续的地质记录,其小而全的特点在全球太古宙地质体中是十分罕见的,是研究太古宙陆壳形成与演化的天然实验室,是记录全太古宙地质演化历史的瑰宝。

(2)环形地质结构样式。由中太古代龙岗穹隆、铁架山穹隆、胶北古隆(据航磁推断)、京畿片麻岩块组成胶-辽陆块的主体,在陆块的西半部边缘由新太古代岛弧系岩带所环绕,中老边新,在平面上形成发育不全或保存不好的环形地质结构样式。

(3)陆块中部的中太古代铁架山穹隆、龙岗穹隆主要由TTG岩石组成,代表这一时期陆壳的形成是以地幔上涌的岩浆底板垫托方式为主,表现为陆壳的垂直增生演化过程。

(4)新太古代的链状火山岩环绕中心古陆分布,火山岩的岩石组合、地球化学特征相近,变质程度相近,形成时代大都在2700Ma间,表明它们是相同构造环境的产物。

(5)新太古代岩浆杂岩就位于链状火山岛弧区,从杂岩带的外侧向大陆边缘,岩石类型由中性的闪长岩、辉长岩向酸性的花岗闪长岩、英云闪长岩、花岗岩及偏碱质的钾质花岗岩演化,侵入序次也表现为由早到晚(2600~2400Ma)。

(6)大陆岛弧火山岩、岩浆杂岩的区域构造方向随邻近古陆边缘的位置而异,并均向大陆外侧倾斜。在吉林南部为北西向,辽北为东西向或北东东向,辽西为北东向,青龙河一带为近南北向,鲁西为北西向。这种有规律的变化,表明它们在变形过程中受更大范围内同一构造应力场的控制。

3.区域航磁场特征

在1/400万中国航磁图上,胶辽陆块的主体为磁力值低的宽广背景场,陆块边缘的链状岛弧和岩浆杂岩带则以磁力值略高的带状正磁场环绕陆块展布。在上延20km、40km的中国东部1/100万航磁图上,胶辽陆块仍为低或负磁背景场,而胶辽陆块西部的陆块总体表现为不同方向的正磁场背景(图1—1)。在两种不同磁场区之间还夹有一条近南北向的高磁异常带。从青龙河西侧向南延伸至山东西部济宁一带,成为划分胶辽与西部陆块的重要标志。

二、迁(西)怀(安)陆块

1.地理、地质边界

迁怀陆块的东、北、西边界,北以隆化崇礼断裂以南为界,西以大同—吴旗断裂的北段为界。南界尚不清楚,大致是以迁安片麻岩与滦县岩群的分界线向西,经北京以南至山西桑干河以北。主要地质标志是以麻粒岩相与角闪岩相岩石分界,以及一些零星出露的新太古代钾质花岗岩体。迁怀陆块东与胶辽陆块相邻,南与晋冀陆块相对,西与蒙-陕陆块相接。在平面上大致是一向东倾斜的平行四边形。

2.主要地质特征

(1)主要由新太古代麻粒岩相变质杂岩和花岗质岩石组成,其中包有一些中太古代、始太古代岩块(如迁安岩系、黄柏峪岩块)。一些地质学家认为,怀安片麻岩穹隆是中太古代的产物,但至今没有可靠的同位素年代学证据。大量的同位素年代学的工作表明,迁怀陆块的主体是新太古代形成的。

(2)组成该陆块的物质主要来源于地壳的中下部和上地幔源区,大量的TTG和部分镁铁质变质火山岩广泛分布,也夹有少量陆壳物质的再循环产物。

(3)迁怀陆块的主体岩石经历了复杂的多期次的麻粒岩相变质作用,成为著名的中朝古大陆北缘的麻粒岩相变质带,而有别于其它陆块。

(4)至少经历了3~4期强烈的区域变形作用过程。早期以强烈的塑性变形为特征,后期以韧脆性变形为主。现存的构造样式,表现为一系列片麻岩穹隆与紧闭倒转褶皱的条带状褶皱群分段排列。总体上成为近南北向,并向西弯曲的复杂叠加构造样式,与相邻几个陆块的构造样式明显不同。

3.区域磁异常特征

在1/400万中国航磁图上,主要显示为由球状或条带状高磁异常区组成的弧形异常带,其间夹有一些孤立的低磁背景场。在上延20km的磁异常图上,显示出由三个较大的高磁异常组成的三角形。磁异常高,可能与组成岩石的变质程度较深有关。

三、晋冀陆块

1.范围

位于迁怀陆块以南,东与胶-辽陆块相邻,西以大同—吴旗断裂与蒙—陕陆块分界,南与豫—皖陆块北界相接,平面上成为不规则的四边形,主要由太行山区阜平群、赞皇群、吕梁山区界河口岩群、晋中南霍县岩群、涑水杂岩组成。

2.地质特征

(1)主要由新太古代沉积变质岩系组成,原岩为砂质、粉砂质、砂泥质碳酸盐岩的韵律沉积建造。变质基性火山岩很少。陆壳物质来源于古陆壳的风化剥蚀,多形成于大陆边缘环境(伍家善等,1987;山西省区域地质志,1989)。目前还未发现陆块内新太古代之下的更老岩石。

(2)经受了中压角闪岩相变质作用,并表现有递增变质的变化趋势,部分岩群的底部可达角闪麻粒岩亚相。

(3)经历了较强烈的区域构造变形作用。早期以塑性变形为主,规模小;中晚期褶皱变形强烈,形成规模巨大的线型复式褶皱群,不同地区区域构造方向有变化。陆块北部,主要为近东西向(阜平群及界河口岩群),陆块中南部以北东向为主;晚期形成规模不等的北东向、东西向韧性剪切带,以及规模不大的叠加褶皱。

(4)花岗质岩浆侵入活动较微弱,一般不形成明显的岩浆活动带;但随区域变质作用不断增强,陆壳岩石的深熔作用时有发生,在背斜的核部形成规模不等的混合花岗岩。

3.区域磁异常特征

在1/400中国航磁图和1/100万中国东部航磁图上,陆块内分布两条弧形高磁异常带,北段为近东西向,中南段为北东向,异常的走向与变质岩层的区域构造方向一致。在高磁异常带之间夹有不连续的低磁异常区。在上延20km的航磁图上,仍然保留上述异常的基本特征。

四、豫皖陆块

1.范围

北与晋冀陆块和胶辽陆块呈锯齿状相接(据航磁异常推断),南部边界以卢氏-确山断裂为界,西部边界呈楔形尖灭于西安以西,东部被郯庐断裂截断,平面上呈东宽西尖的不规则状。组成陆块的新太古代岩石为登封岩群、太华岩群、林山岩群、霍丘岩群、五河岩群等。

2.地质特征

(1)豫皖陆块主要由两种来源不同的岩石组成。陆块的北部岩石的原岩,下部由中基性火山岩及TTG岩石组成,夹有少量陆源碎屑岩(以登封岩群为代表);南部及东部的岩石(太华群、霍丘群等)的原岩,下部部分地区以基性火山-中酸性火山沉积岩为主,部分由沉积岩和TTG岩石组成,上部以陆源沉积岩系为主,由砂-泥质-碳酸盐岩组成的韵律性沉积十分明显,并含有机质(已变质为石墨)。初步认为,陆块北部可能为岛弧带,南部为弧后盆地环境。

(2)陆块的主体构造为近东西向延伸的短背、向斜褶皱群,不同地区有变化。安徽北部五河岩群为东西向,向西至霍丘地区转为近南北向,再向西至河南舞阳一带转为东西或北西向。

(3)陆块北部岛弧带变质程度为低角闪岩相;陆块南部岩石变质程度以高角闪岩相为主,部分可达角闪麻粒岩亚相。

3.区域航磁异常特征

在1/400中国航磁图和1/100万中国东部航磁图上,豫皖陆块显示以东西向展布的高磁场背景,上延20km的航磁图上仍然保留其原状。区域航磁异常特征表明,它同北部的晋冀陆块明显不同,应属不同的构造单元,这与地质上的划分是一致的。此外,该陆块的东西向异常,在安徽北部和江苏徐州以南并未被郯庐断裂截断,在延拓20km的1/100万中国东部航磁异常图上,该异常已延至连运港一带。故此推测,豫皖陆块的东段可能断续隐覆于东海边缘海域之中,并多呈碎块逐渐消失在海洋之中。

五、蒙陕陆块

1.范围

东南以大同—吴旗断裂为界,北以地台北缘断裂西段为界,南以地台南缘北西向断裂为界,呈倒三角形状。总面积约为中朝古大陆的1/4左右。包括内蒙古南部、陕西北部、宁夏及甘肃的西北部地区。蒙陕陆块的大部分被覆盖,太古宙岩层只出露于陆块的北缘。

2.地质特征

(1)陆块的东北边缘主要由新太古代沉积变质岩系组成(乌拉山群、贺兰山群),其原岩主要为砂泥质、铝土质夹透镜状碳酸盐岩,含较丰富的有机质,大多数地质学家称它为孔兹岩系,形成于大陆棚沉积环境(刘金中等,1989;沈其韩等,1990)。在阿拉善地区发现有大于2900Ma的变质基性火山岩。因此,蒙陕陆块的基底中可能主要为中太古代变质岩。

(2)经历了较强烈的区域热流变质作用,变质程度为中低压麻粒岩相(沈其韩等,1987,1990;贺高品、卢良兆等,1991;徐学纯,1991)。

(3)构造变形作用强烈。陆块北部的太古宙岩群经历了四期变形作用,主体构造方向为NEE的复式褶皱,褶皱轴面向北西倾斜。陆块北部(乌拉山区)主体褶皱呈近东西向,以紧闭同斜褶皱为主,并伴随有同褶皱轴面一致的近东西向韧性剪切带(李树勋等,1994)。

3.区域航磁特征

在1/400万中国航磁图和1/100万中国东部航磁图上,陆块的东北部为高磁正异常背景,向东被大同—吴旗北东向低磁线性异常带截断。在上延20km的航磁异常图上,近东西向并向南凸出的香蕉形高磁异常仍然不变。高磁场的北面为变化较大的磁异常区,该区深部地壳结构如何,是否为太古宙岩石所引起的区域负异常,尚不清楚。

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