郝國杰 ,王惠初,牛廣華,康健麗,郝爽
(1.中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所,廊坊河北065000;2.國家現(xiàn)代地質(zhì)勘查工程技術(shù)研究中心,廊坊河北065000;3.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,天津300170)
中國大陸主體自太古宙以來經(jīng)歷了多個階段洋-陸轉(zhuǎn)換、陸殼增生和大陸碰撞聚集的不可逆演化歷程,形成了以陸塊區(qū)、大洋俯沖消減對接帶和造山系鑲嵌組成的復(fù)式大陸[1-3],受到眾多地質(zhì)學(xué)家的密切關(guān)注。多年以來,許多前寒武紀(jì)研究學(xué)者試圖探索和嘗試變質(zhì)地質(zhì)學(xué)研究解決中國變質(zhì)巖及構(gòu)造單元劃分等關(guān)鍵地質(zhì)難題,探索板塊構(gòu)造的啟動時間,研究變質(zhì)巖建造構(gòu)造及大地構(gòu)造相與成礦作用的關(guān)系,尋找變質(zhì)巖大地構(gòu)造相鑒別方法和單元劃分標(biāo)志。然而,這些工作明顯不同于傳統(tǒng)變質(zhì)地質(zhì)學(xué)開展的綜合性研究,而是更注重巖石大地構(gòu)造學(xué)領(lǐng)域的新探索[4-5],需要多學(xué)科和多方法的融合,創(chuàng)新研究方法和編圖思路開展系列研究工作。
2006—2013年,在國土資源部和財務(wù)部的領(lǐng)導(dǎo)下,在省級國土資源主管部門支持和配合下,中國地質(zhì)調(diào)查局組織直屬單位、省級及行業(yè)地質(zhì)勘查單位165家3 700余人,全面開展了“全國礦產(chǎn)資源潛力評價”項目。該項工作是國土資源部在礦產(chǎn)資源領(lǐng)域部署的重要的國情調(diào)查,旨在通過系統(tǒng)總結(jié)地質(zhì)調(diào)查和工作成果,全面掌握礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀,科學(xué)評價未查明礦產(chǎn)資源潛力,滿足礦產(chǎn)資源規(guī)劃、管理、保護(hù)和合理利用的需要。然而,這項工作需要重新對全國成礦地質(zhì)條件進(jìn)行新一輪梳理和評價,需要創(chuàng)新基礎(chǔ)地質(zhì)理論和編圖技術(shù),因此,專門設(shè)立了“全國重要礦產(chǎn)成礦地質(zhì)背景研究”項目,下設(shè)“全國變質(zhì)巖區(qū)成礦地質(zhì)背景研究”和“變質(zhì)巖大地構(gòu)造重大關(guān)鍵地質(zhì)問題研究”課題,其目的是查明不同地區(qū)不同時代變質(zhì)巖建造和構(gòu)造特征,綜合研究其所屬大地構(gòu)造相,分析區(qū)域成礦作用的大地構(gòu)造環(huán)境與演化過程,解決中國變質(zhì)巖大地構(gòu)造劃分等重大關(guān)鍵地質(zhì)問題,為成礦規(guī)律與礦產(chǎn)預(yù)測提供成礦地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境與構(gòu)造演化階段背景資料。
這項工作大致包括六個階段。一是構(gòu)建新的工作思路,以板塊構(gòu)造和大陸動力學(xué)理論為指導(dǎo),以大地構(gòu)造相研究方法分析成礦地質(zhì)背景,以成礦地質(zhì)構(gòu)造要素為核心內(nèi)容,以編制各類專題圖件為主要途徑開展成礦地質(zhì)背景研究。二是編制成礦地質(zhì)背景研究技術(shù)要求,包括了沉積、火山、侵入、變質(zhì)、大型變形構(gòu)造五大要素和大地構(gòu)造相綜合研究等內(nèi)容。三是開展全國性系統(tǒng)培訓(xùn),項目綜合匯總組專家對全國800余名技術(shù)人員就項目技術(shù)路線、工作部署、研究內(nèi)容和研究方法進(jìn)行了全面培訓(xùn)。四是省級研究與編圖,通過分析和總結(jié)區(qū)域成礦地質(zhì)背景與成礦地質(zhì)作用特征,分幅編制各省1/25萬建造構(gòu)造圖和預(yù)測區(qū)地質(zhì)構(gòu)造專題底圖,綜合形成了省級1/50萬大地構(gòu)造(相)圖和成果報告。五是大區(qū)歸納匯總,在省級成礦地質(zhì)背景研究、編圖和建庫基礎(chǔ)上,分析和總結(jié)區(qū)域成礦地質(zhì)構(gòu)造與成礦地質(zhì)作用特征,編制大區(qū)成礦地質(zhì)背景研究成果。六是全國綜合研究與成果編制,在變質(zhì)巖石構(gòu)造組合研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)它們在不同時代和不同板塊構(gòu)造環(huán)境中形成的地質(zhì)背景,分析并確定其大地構(gòu)造亞相、相、大相和相系,充分反映近20年來最新地質(zhì)調(diào)查和專題研究成果,提出變質(zhì)巖大地構(gòu)造劃分方案,首次編制完成并出版了《中國變質(zhì)巖大地構(gòu)造圖(1/250萬)》及說明書,形成了綜合研究報告及數(shù)據(jù)庫。
中國變質(zhì)巖大地構(gòu)造研究是以板塊構(gòu)造和大陸動力學(xué)理念為指導(dǎo),通過變質(zhì)巖石學(xué)、變質(zhì)建造、巖石構(gòu)造組合研究和分析,結(jié)合地球物理和地球化學(xué)特征,綜合分析和確定大地構(gòu)造相,探索它們形成時與板塊構(gòu)造有關(guān)的大地構(gòu)造背景,同時研究了主要變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元的同位素年代學(xué)、重大地質(zhì)事件、陸塊區(qū)和造山系的演化特點,進(jìn)一步研究板塊離散、匯聚、碰撞、造山等過程的地質(zhì)作用特征及演化過程。該項研究突出和強調(diào)了從全球洋陸格局和相互轉(zhuǎn)化視角恢復(fù)研究中國大陸在全球演化過程中的特殊地位,提出了現(xiàn)今中國大陸形成復(fù)雜鑲嵌與疊合結(jié)構(gòu)特征的成因;突出和強調(diào)了多學(xué)科綜合研究劃分變質(zhì)大地構(gòu)造單元的核心理念,核心內(nèi)容是應(yīng)用大地構(gòu)造相方法理論分析各級構(gòu)造單元的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境和成礦地質(zhì)背景[6]。
巖石構(gòu)造組合是同一構(gòu)造環(huán)境下形成的具有成因聯(lián)系的巖石集合體。變質(zhì)巖構(gòu)造組合具有相似變質(zhì)作用和相同原巖形成構(gòu)造環(huán)境的雙重屬性。地球早期具有特征的變質(zhì)巖構(gòu)造組合,如科馬提巖組合和TTG片麻巖組合。Windley(1981)曾根據(jù)巖石變質(zhì)程度將太古宙巖石分為綠巖帶和高級片麻巖地體等兩種組合,并統(tǒng)稱為花崗巖-綠巖帶。Rollingson(2007)在此基礎(chǔ)上,增加了太古宙晚期的沉積盆地。實際上,英云閃長巖-奧長花崗巖-花崗閃長巖(TTG)是太古宙最主要的巖石構(gòu)造組合之一,其分布面積可高達(dá)70%~80%,是太古宙最主要侵入巖[7-9]。
根據(jù)近年來的研究成果,針對中國陸塊區(qū)前寒武紀(jì)變質(zhì)基底和造山系中變質(zhì)巖構(gòu)造巖石組合與大地構(gòu)造相的關(guān)系,2015年時課題組共劃分出6大類38種變質(zhì)巖巖石構(gòu)造組合類型,近幾年根據(jù)研究和編圖工作深入,經(jīng)修改、補充和完善,形成了6大類56種。6個大類包括:(1)陸核變質(zhì)巖巖石構(gòu)造組合,如麻粒巖-紫蘇斜長變粒巖-磁鐵石英巖、紫蘇花崗巖-紫蘇花崗片麻巖;(2)古弧盆系變質(zhì)巖巖石構(gòu)造組合,如斜長角閃巖-變粒巖-磁鐵石英巖組合、英云閃長質(zhì)-奧長花崗質(zhì)-花崗閃長質(zhì)片麻巖(TTG);(3)(古)裂谷變質(zhì)巖巖石構(gòu)造組合,如變質(zhì)礫巖-變質(zhì)砂巖-大理巖夾火山巖組合、變粒巖-淺粒巖-鎂質(zhì)大理巖組合;(4)結(jié)合帶變質(zhì)巖巖石構(gòu)造組合,常出現(xiàn)蛇綠混雜巖、俯沖增生雜巖等組合;(5)高壓-超高壓變質(zhì)帶變質(zhì)巖巖石構(gòu)造組合,如藍(lán)閃片巖組合、花崗片麻巖-榴輝巖組合;(6)被動陸緣變質(zhì)巖巖石構(gòu)造組合,如變質(zhì)陸源碎屑巖-碳酸鹽巖組合和部分孔茲巖系[10]。
中國三大陸塊,早期均經(jīng)歷了前新太古代陸核形成→新太古代-元古宙的洋陸轉(zhuǎn)換、增生、碰撞聚集形成穩(wěn)定陸塊(即基底形成階段),中期在中-新元古代發(fā)生了碰撞后的裂谷事件(華北長城紀(jì)早期裂谷發(fā)展階段,揚子、塔里木南華紀(jì)裂谷發(fā)展階段),后期經(jīng)碎屑巖“填平補齊”進(jìn)入陸架碳酸鹽巖臺地穩(wěn)定的蓋層形成階段,為陸塊區(qū)地殼三大階段發(fā)展演化的基本規(guī)律。而絕大部分造山帶均為洋陸轉(zhuǎn)換中的弧盆系及其被卷入的基底殘塊(地塊)組成[11-16]。通過變質(zhì)巖大地構(gòu)造相研究、鑒別和厘定,可以揭示中國陸塊和造山帶結(jié)構(gòu)組成及其演變和發(fā)展規(guī)律。
在全國大地構(gòu)造單元劃分總體框架下,變質(zhì)巖大地構(gòu)造單元研究分五級開展,分別為巖石構(gòu)造組合、亞相、相、大相和相系。
大地構(gòu)造編圖的基本表達(dá)單位為巖石構(gòu)造組合,在研究和劃分巖石構(gòu)造組合的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步開展第四級大地構(gòu)造亞相的研究、歸并和劃分,從而分析、對比、校驗相單元建立的合理性[17],為變質(zhì)巖大地構(gòu)造相劃分提供依據(jù)。第四級大地構(gòu)造亞相主要包括前新太古代陸核亞相、新太古代及古元古代古弧盆系四類亞相、古元古代及中-新元古代裂谷亞相等類型,是在第三級大地構(gòu)造相中依據(jù)不同時代或不同構(gòu)造位置劃分出第四級構(gòu)造環(huán)境。陸塊大相劃分與鑒別標(biāo)志見表1[1]。
前新太古代陸核為變質(zhì)基底雜巖相,可分為由不同時代地質(zhì)體組成的陸核亞相,如古太古代陳臺溝陸核亞相由始-中太古代白家墳、東山花崗片麻巖和陳臺溝表殼巖等組成,中太古代棲霞陸核亞相。
新太古代及元古宙的古弧盆系相可進(jìn)一步劃分為古巖漿弧亞相、古島弧亞相、古弧后盆地亞相和古弧間盆地亞相,如根據(jù)古弧盆系性質(zhì)及出露位置確定的遵化古巖漿弧、五臺古島弧。
元古宙裂谷亞相可根據(jù)盆地出露位置進(jìn)一步再分為不同的裂谷亞相,如渣爾泰-白云鄂博裂谷相可進(jìn)一步分為渣爾泰裂谷亞相和白云鄂博裂谷亞相。
本次工作一項重要創(chuàng)新是通過變質(zhì)巖時空結(jié)構(gòu)圖編制來反映每一個三級變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元的地質(zhì)演化。它是按照全國變質(zhì)巖大地構(gòu)造單元統(tǒng)一劃分方案,對各三級變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元分別建立變質(zhì)地質(zhì)事件演化序列和時空結(jié)構(gòu)圖,該圖表達(dá)內(nèi)容包括變質(zhì)巖石構(gòu)造組合、巖漿侵入事件、變質(zhì)作用、變形作用與成礦作用之間的相互關(guān)系,重點表達(dá)不同變質(zhì)巖石構(gòu)造組合所屬的大地構(gòu)造環(huán)境(亞相或相),并劃分不同構(gòu)造演化階段[4]。
變質(zhì)巖區(qū)不同變質(zhì)作用類型在時間上和空間上的分布可形成不同級別的變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元。它們反映了這一區(qū)內(nèi)變質(zhì)作用的演化歷史。通過對變質(zhì)巖石構(gòu)造組合、變質(zhì)相、變質(zhì)時代、巖石地球化學(xué)及原巖建造的分析研究,或區(qū)分出地殼演化進(jìn)程中變質(zhì)旋回的特點,研究并確定其形成的大地構(gòu)造環(huán)境(大地構(gòu)造相)。變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元可劃分為三級,主要原則如下。
Ⅰ級變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元為變質(zhì)域,指由不同變質(zhì)期和不同變質(zhì)作用類型的變質(zhì)巖系按照一定規(guī)律所組成的地區(qū),如華北變質(zhì)域(對應(yīng)華北陸塊區(qū))。
Ⅱ級變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元為變質(zhì)區(qū),指同一變質(zhì)域內(nèi)由遭受了類似變質(zhì)作用過程的不同變質(zhì)相帶的變質(zhì)巖系組成的地區(qū)。如華北變質(zhì)域內(nèi)可劃分為陰山變質(zhì)區(qū)(陸塊)、晉冀變質(zhì)區(qū)(陸塊)和膠-遼-吉變質(zhì)區(qū)(古弧盆系)等。
Ⅲ級變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元為變質(zhì)地帶,指在同一變質(zhì)區(qū)內(nèi),屬同一變質(zhì)期且構(gòu)造環(huán)境相關(guān)的變質(zhì)巖系組成的地區(qū),如晉冀變質(zhì)區(qū)(陸塊)進(jìn)一步劃分出的冀東變質(zhì)地帶(古陸核)、遵化-建平變質(zhì)地帶(古巖漿弧)、五臺變質(zhì)地帶(古島弧)等。
根據(jù)上述劃分原則和最新研究成果[18-25],結(jié)合全國大地構(gòu)造分區(qū)劃分方案[26],將中國變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元共劃分出一級變質(zhì)域9個、二級變質(zhì)區(qū)58個、三級變質(zhì)地帶163個(圖1,表2)。
中國變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元主要包括華北、揚子和塔里木三個主要陸塊區(qū)和天山-興蒙、秦-祁-昆、西藏-三江、華夏、菲律賓等六大造山系組成。陸塊區(qū)以華北陸塊區(qū)出露的變質(zhì)地(巖)層時代最老、面積最大,而揚子和塔里木陸塊區(qū)大面積被中-新元古界及更年輕地層所覆蓋,因此中國大陸地質(zhì)早期演化歷史主要根據(jù)華北陸塊區(qū)的研究成果厘定,而且華北與揚子、塔里木陸塊區(qū)的演化特點出現(xiàn)明顯差異。以顯生宙為主要發(fā)展階段的造山系與陸塊區(qū)顯生宙演化歷史相比較顯得更為復(fù)雜,各主要造山系洋盆的形成至封閉的過程,不僅造就了與陸塊區(qū)截然不同的地質(zhì)產(chǎn)物,而且“焊接”了3個陸塊區(qū),最終形成中國大陸現(xiàn)今的地質(zhì)構(gòu)造輪廓[27-28]。
本次編圖充分借鑒了董申保院士1986年主編完成的中國第一代《中國變質(zhì)地質(zhì)圖(1/400萬)及其說明書》和《中國變質(zhì)作用及其與地殼演化的關(guān)系》等系列成果[29],也與中國第二代變質(zhì)地質(zhì)圖編制專家進(jìn)行了許多有益的探討。更多是依據(jù)全國礦產(chǎn)資源潛力評價工作對變質(zhì)巖成礦地質(zhì)背景的需求,與沉積巖、火山巖、侵入巖、大型變形構(gòu)造項目組共同研究和討論,形成了一套全新的思路和方法。
以板塊構(gòu)造、大陸動力學(xué)和變質(zhì)地質(zhì)學(xué)理論為指導(dǎo),以省級1/25萬實際材料圖、建造構(gòu)造圖和1/50萬變質(zhì)巖大地構(gòu)造圖為基礎(chǔ),通過對變質(zhì)巖建造構(gòu)造和巖石構(gòu)造組合的綜合分析,總結(jié)不同時代、不同地質(zhì)構(gòu)造單元變質(zhì)巖石組合形成的變質(zhì)條件、形成時代、變質(zhì)時代和大地構(gòu)造環(huán)境(大地構(gòu)造相或亞相),在圖面上著重表達(dá)為露頭尺度的大地構(gòu)造相,反映不同變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元內(nèi)不同時代所處的大地構(gòu)造環(huán)境和變質(zhì)地質(zhì)事件演化歷史,最終編制形成中國變質(zhì)巖大地構(gòu)造圖。
編圖力求反映我國前寒武紀(jì)不同地史階段中的重要地質(zhì)事件,充分應(yīng)用了近年超大陸研究成果,探索并根據(jù)編圖實踐提出了板塊構(gòu)造啟動于新太古代認(rèn)識,將中國變質(zhì)巖區(qū)的動力學(xué)演化劃為前新太古代“陸核”、新太古代以來原板塊和新元古代以來現(xiàn)代板塊機制三大階段。
本次編圖堅持自主創(chuàng)新,既要符合全國礦產(chǎn)資源潛力評價的總體思路和我國現(xiàn)階段的工作實際,又要有利于進(jìn)行國際對比和交流。主要原則有:
(1)變質(zhì)地(巖)層填圖單位劃分與對比是編圖的基礎(chǔ)。
(2)變質(zhì)巖石組合研究與劃分是變質(zhì)巖大地構(gòu)造底圖編制的前提。
(3)巖相學(xué)及副礦物研究是原巖恢復(fù)和構(gòu)造環(huán)境判別的輔助手段。
(4)巖石地球化學(xué)資料分析是判別大地構(gòu)造環(huán)境的重要依據(jù)。
(5)變質(zhì)巖建造和構(gòu)造是成礦地質(zhì)背景研究的關(guān)鍵。
(6)巖石構(gòu)造組合分析是大地構(gòu)造相分析的重要手段。
(7)變質(zhì)構(gòu)造研究結(jié)合地球物理特征是確定變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元邊界的主要方法。
(8)變質(zhì)作用演化及變質(zhì)作用時代研究是變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元劃分的參考依據(jù)。
圖面設(shè)計力求主圖、輔圖、圖例及相關(guān)文字說明結(jié)構(gòu)合理,配置得當(dāng),整潔美觀。
(1)主圖:主要內(nèi)容包括變質(zhì)巖石構(gòu)造組合、大地構(gòu)造環(huán)境(相或亞相)、原巖建造形成時代和變質(zhì)時代、變質(zhì)相(系)、特殊變質(zhì)巖、大型變形構(gòu)造、變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元及代號(Ⅰ~Ⅲ級)?;揪巿D單位為變質(zhì)巖巖石構(gòu)造組合。
變質(zhì)巖石構(gòu)造組合按實際出露的范圍,用花紋表示;大地構(gòu)造環(huán)境(相或亞相)用系統(tǒng)設(shè)計的顏色+代號表示,代號為英文編寫字母;原巖建造形成時代和變質(zhì)時代用組合代號表示,如PtC(Pt1),括號內(nèi)的時代代表形成時代為古元古代,括號前面的時代PtC代表變質(zhì)時代為新元古代(元古宙劃分三個變質(zhì)期,PtA代表了古元古代,PtB代表了中元古代,PtC代表了新元古代);變質(zhì)相(系)用數(shù)字表示;特殊變質(zhì)巖用特殊的點單元符號表示;大型變形構(gòu)造在圖面上主要為各類斷裂構(gòu)造,按其性質(zhì)表示;變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元一級用大寫羅馬數(shù)字Ⅰ-Ⅻ表示,二級單元用大寫羅馬數(shù)字-數(shù)字編號表示,如Ⅰ-1代表額爾古納地塊,三級單元是在二級單元劃分的基礎(chǔ)上,再增加進(jìn)一步細(xì)分的數(shù)字編號表示,如Ⅳ-1-10表示寬坪變質(zhì)地帶[4]。
(2)輔圖:主要內(nèi)容包括變質(zhì)巖大地構(gòu)造相時空結(jié)構(gòu)圖、變質(zhì)巖大地構(gòu)造略圖和圖例等。
變質(zhì)巖大地構(gòu)造相時空結(jié)構(gòu)圖是按照變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元劃分方案,每一個一級單元分別建立一個時空結(jié)構(gòu)圖,橫向上以三級變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元為基本單位,縱向上按前中太古代、中太古代、新太古代、古元古代、中元古代、新元古代等構(gòu)造演化階段劃分,根據(jù)出露的變質(zhì)地(巖)層、變質(zhì)深成侵入巖、變質(zhì)相(系),所含礦種分別給出其所屬的大地構(gòu)造相(或亞相)。
變質(zhì)巖大地構(gòu)造分區(qū)略圖按一級變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元分別賦予一種顏色,分別表示了一至三級單元的邊界和編號,基本單元為三級變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元。
運用板塊構(gòu)造理念對全國范圍內(nèi)變質(zhì)巖的大地構(gòu)造環(huán)境研究與劃分,對我們來說是一次探索性的嘗試,是全國礦產(chǎn)資源潛力評價成礦地質(zhì)背景研究項目組、各大區(qū)和各?。ㄊ?、區(qū))項目組專家共同努力的結(jié)果,對中國變質(zhì)巖大地構(gòu)造及成礦作用研究具有重要意義。
(1)首次創(chuàng)新編制出版了《中國變質(zhì)巖大地構(gòu)造圖》
總結(jié)了不同時代、不同地質(zhì)構(gòu)造單元變質(zhì)巖石構(gòu)造組合的形成時代、變質(zhì)條件、變質(zhì)時代和大地構(gòu)造環(huán)境(大地構(gòu)造相),著重反映了變質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造單元內(nèi)不同時代所處的大地構(gòu)造環(huán)境(相)和變質(zhì)地質(zhì)事件演化歷史,詳細(xì)劃分了Ⅰ級變質(zhì)域、Ⅱ級變質(zhì)區(qū)和Ⅲ級變質(zhì)地帶,為編制全國大地構(gòu)造圖和礦產(chǎn)資源潛力評價提供了變質(zhì)地質(zhì)資料和依據(jù)。
(2)探索建立了變質(zhì)巖大地構(gòu)造相鑒別和單元劃分標(biāo)志
針對中國陸塊區(qū)前寒武紀(jì)基底和造山系中變質(zhì)巖構(gòu)造巖石組合與大地構(gòu)造相的關(guān)系,共劃分出6大類56種變質(zhì)巖巖石構(gòu)造組合類型。變質(zhì)巖大地構(gòu)造相分五級開展研究,分別為巖石構(gòu)造組合、亞相、相、大相和相系,并按陸塊大相、弧盆系大相和結(jié)合帶大相建立了大地構(gòu)造相鑒別標(biāo)志。在此基礎(chǔ)上,提出了以變質(zhì)基底、新太古代-古元古代地質(zhì)記錄、巖漿弧性質(zhì)的巖石構(gòu)造組合(如島弧火山巖、TTG及花崗巖-二長花崗巖-正長花崗巖等)、變質(zhì)變形、關(guān)鍵地質(zhì)事件、沉積蓋層及區(qū)域地球物理場特征為主的8項劃分標(biāo)志。
(3)探討了早期板塊構(gòu)造的啟動時間和運動機制
應(yīng)用“原板塊機制”和“現(xiàn)代板塊機制”表述了地質(zhì)歷史過程動力學(xué)機制之間的差異。通過分析和研究國際地學(xué)界對板塊啟動時間研究的動向和趨勢,結(jié)合中國已有的研究成果,傾向于新太古代出現(xiàn)了以水平運動為主導(dǎo)的板塊運動。其特點表現(xiàn)為板塊規(guī)模小、巖石圈厚度薄,通過小洋板塊不斷俯沖擴(kuò)大規(guī)模,導(dǎo)致弧火山巖和TTG巖石組合成為古陸殼的主體。突出表現(xiàn)在巖石學(xué)記錄上,科馬提巖、條帶狀磁鐵石英巖(BIF)、蛇綠巖套、高壓麻粒巖(榴輝巖)等與現(xiàn)代板塊機制的地質(zhì)記錄存在明顯差異[27-28]。
(4)綜合研究了特殊變質(zhì)巖類及其構(gòu)造意義
通過編圖和研究,表達(dá)了華北陸塊區(qū)孔茲巖帶、高壓麻粒巖帶和超高溫變質(zhì)帶的新成果,匯總了陸塊區(qū)和造山系巖石構(gòu)造組合、變質(zhì)作用特征的差異,指出陸塊區(qū)特殊變質(zhì)巖類的重要性及造山系中大量出現(xiàn)的超高壓榴輝巖和藍(lán)片巖帶的特殊“指示大地構(gòu)造相”的重要地質(zhì)意義[21]。
(5)探討了中國前寒武紀(jì)大陸形成的階段性和主要軌跡
探索了華北、揚子和塔里木陸塊區(qū)變質(zhì)基底的大地構(gòu)造相、分區(qū)和主要地質(zhì)特征,總結(jié)了它們之間的異同。在此基礎(chǔ)上,探討了中國前寒武紀(jì)大陸形成的階段性和主要軌跡。指出中國三大陸塊區(qū)是通過新太古代洋殼不斷俯沖形成微型陸殼,并逐步生長為小型陸塊,之后又經(jīng)過陸塊焊接(俯沖-碰撞)形成陸塊區(qū)。古元古代末期華北陸塊區(qū)形成了統(tǒng)一的大陸;中元古代是大陸伸展期,在華北陸塊內(nèi)部和南北緣形成大規(guī)模的裂谷,但未出現(xiàn)與羅迪尼亞超大陸匯聚和裂解有關(guān)的強烈的-構(gòu)造活動,揚子陸塊只有一些小規(guī)模的盆地;新元古代早期為活動大陸邊緣,青白口紀(jì)晚期又發(fā)生了陸內(nèi)裂解,主要發(fā)生在揚子陸塊區(qū)和塔里木陸塊,在0.82 Ga弧陸碰撞形成統(tǒng)一的陸塊區(qū)。三大陸塊區(qū)的最終形成時間是非等時的,華北陸塊形成于約1.8 Ga前,而塔里木陸塊和揚子陸塊形成于約0.82 Ga,比華北晚近1.0 Ga[11]。
(6)為多種概念和方法相互融合開展綜合研究提供了范例
全國礦產(chǎn)資源潛力評價成礦地質(zhì)背景和變質(zhì)巖大地構(gòu)造研究,是以沉積巖、火山巖、侵入巖、變質(zhì)巖及大型構(gòu)造變形五大要求為基礎(chǔ),多學(xué)科綜合分析和研究判別一個構(gòu)造區(qū)的大地構(gòu)造相,進(jìn)而探索不同地史演化階段巖石圈構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換、增生、碰撞聚集演化歷程,匯聚并融合了各學(xué)科的研究成就的逐步實踐過程。而變質(zhì)巖大地構(gòu)造研究,既要依據(jù)古老沉積地層資料,也滲透了火山巖和侵入巖巖石構(gòu)造組合與形成環(huán)境理念,同時還融合了大地構(gòu)造、區(qū)域地球物理與成礦作用各類要素,最終完成了中國變質(zhì)巖大地構(gòu)造創(chuàng)新性成果。同時,形成了一支全國性的成礦地質(zhì)背景研究大軍,這種工作方法和模式為今后開展全國性多學(xué)科綜合研究提供了范例。
致謝:本文承蒙恩師陸松年研究員的悉心指導(dǎo),并以此文祝賀陸松年先生80華誕,感謝他多年的教誨和幫助。陸松年先生以開闊的研究思路、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和勇于追求的科學(xué)精神,不斷組織和引領(lǐng)我們探索前寒武紀(jì)地球奧秘,取得了上述變質(zhì)巖大地構(gòu)造研究成果。同時,還要感謝全國礦產(chǎn)資源潛力評價成礦地質(zhì)背景研究全國項目組及各?。ㄊ?、區(qū))項目組的各位專家。