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元古宙(2)

时间:2010-07-02 20:37 来源:未知 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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  二、中国的元古宙古地理和地层

  (一)古元古代

  在古元古代,中国北方已经形成华北原地台,南方形成扬子原地台,西部则形成塔里木原地台。在华北地区,在初步固结的基础上,发生断裂拗陷,形成了以滹沱群为代表的碎屑-火山沉积和含叠层石的白云岩沉积;在五台-太行山地区则形成造山后的磨拉石堆积。这些都属于地槽活动型堆积。在河南则形成嵩山群,在安徽形成凤阳群,它们都属于稳定类型,以分选较好的碎屑岩、碳酸盐等为主,很少有火山岩。上述沉积经过褶皱夷平,上面为中、新元古界不整合覆盖,这个不整合面分布广泛,即吕梁运动。华北地区经吕梁运动后,进一步固结,形成华北原地台。

  在中国西南,包括川中、鄂西,基底以上太古界崆岭群变质岩系为代表。下元古界分布不广,主要为岛弧型火山沉积岩系,川西一带也有类似沉积。后来下元古界连同上太古界褶皱形成扬子原地台。

  中国西部,塔里木地区下元古界以浅变质火山沉积岩系为主,属于活动类型,称兴地塔格群。早元古代末形成了原地台(参阅表11-3)。

表11-3 中国元古宇地层划分和特征简表(据李廷栋)

 

 

  (二)中元古代和新元古代

  古元古代末期,在中国已经出现了华北、扬子、塔里木等相对稳定的原地台,但陆壳稳定情况仍存在很大差异。

  1.华北地区 早在太古宙末,中国北部和辽宁南部已形成几个稳定陆核,陆核之间是活动地区,其间填充了五台群和滹沱群,经过吕梁运动褶皱变质固结,它们把陆核连接起来,形成较大规模的稳定地区——华北原地台。这个原地台地形高低起伏,相当复杂。有些地区在久经剥蚀之后,又开始下沉,形成浅海;而有些地区则高出海面,形成古陆,中国北部除内蒙古北部及东北北部属比较活动的地槽外,其余皆属华北原地台范围。原地台大致呈三角形,周围被高地环绕:北有内蒙古古陆,南有淮阳古陆,东边是胶东古陆(后来发展成胶辽古陆);古陆之间是一片陆表浅海,海中耸立着若干山地和陆岛。如鲁西古陆和晋陕古陆便是较大的古陆。在这片浅海中沉积了类似盖层的中上元台界,所以在辽宁、吉林南部、河北、山西(部分地区)、大青山、贺兰山、鲁中、豫西和皖北均有出露,但沉积发育情况各地不一。可大体分为三种类型:强烈沉降带沉积,稳定浅海沉积,隆起区的陆相沉积。

  (1)燕辽沉降带 位于内蒙古古陆南侧,是华北地区强烈拗陷地带。拗陷中心在河北兴隆、天津蓟县以及北京平谷一带,沉积厚达10000m,地层发育完全,分层清楚,是北方中上元古界划分和对比的标准地区。图11-9为燕山地区平谷一带中上元古界综合柱状剖面。

在图11-9剖面中,根据沉积旋回、岩性和沉积间断可分为3个系12个组。长城系下部以碎屑岩为主,并夹火山喷发岩,上部为碳酸盐岩;蓟县系以碳酸盐岩为主,厚度最大,分布较广;青白口系以砂页岩、石灰岩为主,厚度较小,分布较窄。中上元古界由下而上代表一个巨大的沉积旋回;在这个旋回中又可分为三个次一级旋回,各旋回间都存在着明显的间断;次一级旋回中还包含着更小旋回。据此,说明以剖面为代表的这一时代初期,海侵开始,堆积了巨厚的滨海浅海碎屑岩,并有海底火山喷发活动;中期海侵扩大,向四周超覆形成了广厚的碳酸盐建造;后期地壳上升,海水渐退,又以碎屑岩沉积为主。在大旋回中,夹着次一级和更次一级旋回,说明整个地区是波浪式的发展过程。

  位于淮阳古陆北缘的豫西-淮南沉降带,其发育过程大致和燕辽沉降带相似。

  (2)华北地区其他部分 包括现在山东、河南、安徽等部分地区,是一片相对稳定的陆表浅海,沉降幅度较小,沉积厚度一般在1000m左右,下部以碎屑岩相为主,上部以碳酸盐岩相为主。

  (3)晋陕古陆 为浅海所包围,是一个长期遭受剥蚀的隆起区,其边缘部分只有当海侵超覆时才形成不厚的滨海相沉积;内部低地堆积了陆相石英砂岩,分选良好,交错层发育,厚度仅100m左右。

总之,华北地区在中元古代开始了新的发展阶段,虽然吕梁运动后已经基本上形成比较稳定地区,但尚有局部活动性较大的地区,如燕辽沉降带即是。沉降带为传统名称,其形成可能与古陆边缘深断裂有关,目前或认为与板块边界活动有关。这些活动单位经过中、新元古代的长期发展才逐渐相对稳定下来,到新元古代初期,已经发展为大规模的相对稳定的华北地台,也称中朝地台。

  2.中国西部塔里本地区 在北天山的北山地区,中上元古界分布广泛,为相对稳定型的浅变质,含碳酸盐沉积,沉积类型与中朝地台相似。沿中、南天山东段,有走向NWW的强烈沉降带,沉积厚度逾万米,与燕辽沉降带有类似之处。

  3.中国南部 中国南部和中国北部地壳发育过程有很大不同,在那里缺少太古界地层,而元古界地层则广泛发育。南方扬子原地台(包括四川及湘、鄂、黔、桂等一部分,四川盆地为其核心部分)是一个相对稳定的地区,在它的周围出现了一些活动地带,如在其东部的鄂西地区出露崆岭群,以黑云斜长片麻岩、混合岩、角闪岩等为主,上部夹大理岩,总厚度大于5000m,时代属下元古界。在其附近出露浅变质的神农架群,以碳酸盐岩为主,下部和上部含有火山物质及硅质、铁质沉积,大约相当于北方的中、上元古界。

  在扬子原地台的东南缘,中上元古界出露非常广泛,下部称四堡群或梵净山群,上部称板溪群,二者以不整合接触。板溪群以浅变质岩为主,包括砂质板岩、千枚岩、泥灰岩,有时含细碧岩、火山喷发岩,或具海底喷发的枕状构造,间有复理石式沉积,各处厚度不等(1000—7000m)。广泛分布于湘西、黔东、桂北等地。有人认为板溪群非常近似大陆边缘从大陆架海、边缘海、大陆坡到火山岛弧海沉积,然后向外过渡到外海。

  在扬子原地台的西侧,即川滇交界地区,也是相对活动地带,沉积了厚达8500m以上的浅变质的会理群,下部和上部有火山沉积,中部以碳酸盐沉积夹泥砂质沉积为主,中、上元古界之间及上部与下震旦统之间,皆为不整合接触,分别代表晋宁运动早、晚两期。通过晋宁运动,扬子原地台周围固结扩大,到后来形成大型稳定的扬子地台。

  总之,从太古宙到元古宙,中国南北地层分布不同的特点,说明地壳发展的不平衡性,北方在早元古代末吕梁运动之后已经形成稳定的基底,其上的活动区只限于沉降带(与古陆边缘断裂有关),火山活动不多;从晚元古代开始,已几乎全部固结,形成华北地台;而南方则在扬子原地台的两侧,活动相当强烈,特别是从中元古代起,发育了边缘海及岛弧海,火山活动相当频繁,经晋宁运动,原地台扩大才发展为扬子地台。这种在同一时期北方相对稳定、南方相对活动的特征,一直延续到古生代。
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