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熱點:華北克拉通前寒武紀重大地質(zhì)事件與成礦

 changyz001 2018-12-07

前寒武紀占地質(zhì)歷史的85%以上,形成了大陸地殼的主體,蘊藏著豐富的礦產(chǎn)資源,一些重要礦產(chǎn),如鐵?金?銅?鉛?鋅?鈾等的資源量遠大于其他地質(zhì)時代。這些礦產(chǎn)的成因類型獨特,與重大地質(zhì)事件密切相關(guān),具有鮮明的時控性,許多礦產(chǎn)類型僅限于特定地質(zhì)時代,此后不再出現(xiàn)或極為罕見。前寒武紀最重要的三大地質(zhì)事件包括陸殼的巨量增生?前板塊機制/ 板塊機制的構(gòu)造轉(zhuǎn)折,以及由缺氧到富氧的地球環(huán)境的劇變。研究前寒武紀成礦作用,無論對認知地球早期演化,還是對發(fā)展成礦理論都具有重大意義。

 

華北與全球的重大地質(zhì)事件對比

華北是世界著名的克拉通之一,它與大多數(shù)克拉通有相似的演化歷史,但同時又具有某些特點,如較好地記錄了多期陸殼生長與活化?較強地記錄了新太古代末(約2.5 Ga) 陸殼生長事件和1.9 ~1.8 Ga的造山和高級變質(zhì)事件,以及中元古代的多期裂谷與巖漿事件等(圖1.3)。

 

華北克拉通是全球最古老陸塊之一,記錄了前寒武紀各階段全球性重大地質(zhì)事件,并表現(xiàn)出一些特殊性。與全球其他克拉通相比,華北陸殼生長-穩(wěn)定化過程具有多階段特征,太古宙末-古元古代環(huán)境劇變記錄復(fù)雜多樣,古元古代與板塊體制建立和超大陸演化相關(guān)的俯沖碰撞和伸展裂解等地質(zhì)記錄豐富,中-新元古代經(jīng)歷持續(xù)伸展并接受巨量裂谷沉積。這些重大地質(zhì)事件都伴隨大規(guī)模成礦作用,形成了華北克拉通豐富的礦產(chǎn)資源和獨特的優(yōu)勢礦種。

 

《華北克拉通前寒武紀重大地質(zhì)事件與成礦》(翟明國等著. 北京: 科學出版社,2018.11)一書是國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目“華北克拉通前寒武紀重大地質(zhì)事件與成礦” 的成果。項目緊緊圍繞“華北克拉通前寒武紀陸殼巨量生長?構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變和環(huán)境突變過程中成礦元素巨量聚集的機理和規(guī)律” 這一關(guān)鍵科學問題,以早期陸殼的形成—生長—穩(wěn)定—再造及成礦過程中的重大地質(zhì)事件為切入點,以華北特色礦產(chǎn)與關(guān)鍵事件的聯(lián)系為突破口開展工作,在前寒武紀陸殼演化與成礦理論方面取得一系列研究成果。

 

華北克拉通前寒武紀主要礦產(chǎn)分布簡圖

 

首次在奧陶紀火山巖中發(fā)現(xiàn)大于4.0 Ga 的鋯石,揭示華北克拉通初始地殼可能在冥古宙早期已經(jīng)形成;提出太古宙地殼于2.8 ~2.7 Ga 大量生長,2.5 Ga 微陸塊拼合,建立了華北克拉通的陸殼演化格架,提出華北新太古代大陸巨量增生機制與條帶狀鐵礦的形成機制;揭示了古元古代大氧化事件的形成機制與事件序列以及華北克拉通古元古代表生礦產(chǎn)的形成規(guī)律;提出古元古代極端變質(zhì)作用的機制以及早期板塊構(gòu)造體制啟動的理論模式;建立了中-新元古代“地球中年期” 的概念,厘定了華北克拉通中-新元古代的地幔隆升與大火成巖省事件。

 

在成礦理論方面,提出礦產(chǎn)資源與大陸地殼同步演化以及不可重復(fù)的理論框架;建立了華北克拉通重大地質(zhì)-成礦事件序列,提出前寒武紀四大成礦體系,即與陸殼生長和地殼分異有關(guān)的BIF 成礦體系,與地球環(huán)境突變有關(guān)的鐵?鎂?硼和石墨成礦體系,與早期板塊構(gòu)造(裂谷-俯沖-碰撞) 有關(guān)的銅?(鈦) 鐵?鉛鋅成礦體系,與地球“中年期” 多期裂谷巖漿-沉積有關(guān)的鐵鉛鋅鉬?鈮鐵?稀土成礦體系;解讀華北克拉通前寒武紀成礦“暴貧暴富” 的原因,并開展全球?qū)Ρ妊芯俊M瑫r瞄準國家目標,開展優(yōu)勢礦產(chǎn)控礦因素和成礦預(yù)測工作,為華北前寒武紀找礦突破提供依據(jù)和靶區(qū)。

 

華北克拉通優(yōu)勢礦種隨時代的演化特征

 

本書集中反映國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目“華北克拉通前寒武紀重大地質(zhì)事件與成礦” 的研究成果。全書共6 篇14 章。

 

▋ 第一篇概述大陸地殼的演化歷史,以及國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目“華北克拉通前寒武紀重大地質(zhì)事件與成礦” 的主要研究成果,本篇共2 章,由翟明國負責完成。

 

▋ 第二篇以華北克拉通早期陸殼生長與條帶狀鐵礦為主要內(nèi)容,重點研究冥古宙地殼物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)?古太古代早期陸核的形成?新太古代陸殼巨量生長和早期陸殼多階段生長模式與克拉通化,太古宙綠巖帶與條帶狀鐵礦分布特征?BIF 鐵礦形成時代與物質(zhì)來源?BIF 鐵礦的形成環(huán)境與形成機制和BIF 鐵礦與陸殼生長的關(guān)系及控制因素等。本篇共2 章,分別由張連昌和萬渝生協(xié)調(diào)統(tǒng)稿。

 

▋ 第三篇以古元古代大氧化事件與成礦響應(yīng)為主要內(nèi)容,重點介紹大氧化事件序列重建?華北大氧化事件的確定?表生環(huán)境巨量元素富集?菱鎂礦“暴富” 成礦?蘇必利爾型BIF 鐵礦的特點等。本篇共2章,分別由陳衍景和楊曉勇協(xié)調(diào)統(tǒng)稿。

 

▋ 第四篇以古元古代活動帶和構(gòu)造體制轉(zhuǎn)折及成礦作用為主要內(nèi)容,重點介紹膠遼?豐鎮(zhèn)?晉豫陜等古元古代活動帶特征和構(gòu)造體制轉(zhuǎn)折機制,以及古元古代活動帶巖漿活動年代框架和構(gòu)造背景,介紹古元古代高壓基性麻粒巖?高溫-高壓泥質(zhì)麻粒巖?高溫-高壓變質(zhì)作用相關(guān)的巖漿活動,以及高級變質(zhì)作用與早期板塊構(gòu)造,以銅礦峪為例的內(nèi)生成礦作用,和后仙峪硼礦為例的表生成礦作用。本篇共3 章,分別由陳斌?郭敬輝和牛賀才協(xié)調(diào)統(tǒng)稿。

 

▋ 第五篇以中-新元古代多期裂解事件與特色成礦為主要內(nèi)容,重點介紹華北中-新元古代地層與盆地?中-新元古代四期裂谷-巖漿活動事件?地球“中年期” 的新概念及其意義,中元古代大規(guī)模幔源巖漿活動與稀土成礦事件,燕遼地區(qū)基性大火成巖省地質(zhì)特征?白云鄂博稀土礦地質(zhì)特征,新元古代輝綠巖床(墻) 群的確定及新元古代裂谷事件,以狼山成礦帶為例介紹噴流-沉積銅鉛鋅礦床的研究成果。本篇共3章,分別由趙太平?張拴宏和彭澎協(xié)調(diào)統(tǒng)稿。

 

▋ 第六篇以華北克拉通前寒武紀重大地質(zhì)事件及成礦系統(tǒng)為主要內(nèi)容,重點介紹四期前寒武紀重大地質(zhì)事件與成礦規(guī)律,以鐵?銅成礦演化規(guī)律為例,介紹華北前寒武紀優(yōu)勢礦產(chǎn)遠景評價?優(yōu)勢礦產(chǎn)地球物理探查示范等內(nèi)容。本篇共2 章,分別由范宏瑞和薛國強協(xié)調(diào)統(tǒng)稿。

 


本文摘編自《華北克拉通前寒武紀重大地質(zhì)事件與成礦》(翟明國等著. 北京: 科學出版社,2018.11)一書“前言”,有刪減,標題為編者所加。


 

ISBN 978-7-03-059378-8

責任編輯: 王 運 韓 鵬 陳姣姣

 

本書集中反映國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目“華北克拉通前寒武紀重大地質(zhì)事件與成礦” 的成果,緊緊圍繞“華北克拉通前寒武紀陸殼巨量生長?構(gòu)造體制轉(zhuǎn)變和環(huán)境突變過程中成礦元素巨量聚集的機理和規(guī)律” 這一主題展開論述。


(本文編輯:劉四旦)



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