華北克拉通是中國重要的克拉通之一。魯西地區位于華北克拉通的東部,其前寒武紀地質的研究程度在整個華北克拉通內是最薄弱的。本書通過野外調查、巖石礦物學分析、地質年代學分析、地球化學分析、同位素分析、構造解析和動力學機制分析,研究魯西前寒武紀構造-熱事件,提出了魯西地區前寒武紀地質演化的五個階段,即:新太古代早期科馬提巖及其構造-熱事件(Ⅰ)、新太古代晚期表殼巖及其構造-熱事件(Ⅱ)、新太古代末期韌性剪切帶及地塊拼貼事件(Ⅲ)、古元古代伸展事件(Ⅳ)和中晚前寒武紀超大陸裂解的伸展階段(Ⅴ),提出新太古代晚期在魯西地區就已經出現了島弧和俯沖機制,進入古元古代就已經具備了現代剛性板塊的特征,基本完成了克拉通化過程。
自20世紀60年代板塊構造學說誕生以來,該學說能否適用于前寒武紀地質時期,一直是世界地質的研究前沿問題。由于早前寒武紀地球處于比顯生宙更熱的狀態,從巖漿海到剛性巖石圈的轉換時期,巖石圈何時具備板塊構造特征,地球何時啟動板塊構造機制,都是目前國際上關注的重要地質科學問題。
華北克拉通是世界上重要的克拉通,記錄了中國最早的巖石年齡和最早的巖石圈演化歷史。尤其位于華北克拉通東部的魯西地區是我國最早發現典型科馬提巖的地區,因此,魯西地區是研究我國早前寒武紀地質的最佳場所,對華北克拉通以及全球前寒武紀地質研究都具有重要意義。
魯西地區發育了豐富的前寒武紀地質體,記錄了一系列的地質事件,揭示了魯西前寒武紀地質演化。魯西地區不但發育了中國最典型的新太古代科馬提巖,還發育了新太古代表殼巖變質玄武巖、韌性剪切帶和古元古代的變形變質的巖墻群以及中新元古代的未變形未變質的巖墻群,這一系列地質體在魯西地區露頭清晰,發育良好,為我們開展華北克拉通魯西地區的早前寒武紀研究提供了良好的地質條件。
在整個華北克拉通范圍內,魯西地區的研究程度相對最弱,遠不如山西-內蒙古和冀東地區,值得開展廣泛系統的深入研究。魯西前寒武紀地質尚存在如下科學問題:
(1)魯西地區在新太古代從垂向構造體制向水平構造體制的轉換機制尚不清晰;
(2)新太古代末期魯西微陸塊從俯沖轉換為碰撞拼貼的過程尚缺乏構造地質學證據;
(3)在完成微陸塊拼合后,魯西地區在古元古代早期克拉通化的時間和過程尚不明確。
本書通過野外地質調查、巖石學和礦物學分析、同位素年代學分析、地球化學分析、同位素分析、顯微構造、構造解析和大地構造動力學機制分析,對魯西地區前寒武紀一系列的構造-熱事件開展系統深入的研究,提出了魯西地區前寒武紀地質演化的五個階段。最后提出新太古代晚期在魯西地區的巖石圈就已經初步具備了板塊構造特征,出現了島弧和俯沖機制,進入古元古代就已經完成了克拉通化過程,進入板塊構造機制時期。
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本書適合與地質相關的高等院校教師和研究生以及區域地質和礦產資源領域的研究人員使用。
本文摘自科學出版社2025年2月出版《魯西早前寒武紀構造—熱事件》一書,內容有刪節。標題為編者所加。
(本文編輯:王運 wangyun@mail.sciencep.com)
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