鄂爾多斯地塊:破解華北早期大陸歷史謎團的鑰匙 | 翟明國院士評述文章

翟明國院士在《科學通報》2021年第26期發表題爲“鄂爾多斯地塊是破解華北早期大陸形成演化和構造體制謎團的鑰匙”的評述文章,報道了近年來鄂爾多斯地塊研究中的重要突破,及其帶動的基礎地質研究重要進展。

鄂爾多斯地塊位於華北克拉通的西部,是華北克拉通的核心地質單元之一。打開地質圖來看,前寒武紀岩石的出露大致呈工字型,即沿華北的南、北緣以及中部,即豫晉蒙的中條山、呂梁山、太行山一帶出露。此外,在東部即魯西、膠北至遼東、遼北(吉南)也成帶分佈。西部的鄂爾多斯盆地和東部的華北盆地像兩個小的波斯毯,蓋在華北克拉通這個大宴會餐桌上,未覆蓋的部分就是出露的基底岩石(見下圖)。

華北克拉通早前寒武紀變質基底出露

現存狹義的鄂爾多斯盆地的邊界(特別是東界)雖有爭議,但是所有邊界劃分都是根據周邊的深大斷層確定的。如下圖所示,鄂爾多斯地塊及其周緣地區的地震具有強震和危險性,受到防震工作的重視,也是檢驗和發展活動地塊理論的理想場所。

鄂爾多斯活動地塊,及周緣活動構造與地震分佈圖

鄂爾多斯北界的斷裂是中國境內的重要斷裂,它延伸的範圍超過了鄂爾多斯盆地的出露範圍,其構造意義以及在中新生代對中國構造格局所起的作用,在將來的研究中還會備受關切。而鄂爾多斯東界呂梁山、太行山的隆升史與華北克拉通東部和其他主要地區的升降,以及大鄂爾多斯盆地的演化歷史和殘留盆地的分佈顯示了共同的規律性,它們是受周邊板塊相互作用的影響和控制。東部邊界的研究無疑具有超過確定邊界位置和研究其地質屬性的意義。

近幾年,在狹義的鄂爾多斯盆地內的石油鑽井岩心樣品中陸續發現了一些古老的變質岩。同時,在鄂爾多斯周邊斷裂臨近的地方也發現了一些花崗片麻岩、輝長岩和變質沉積岩。已有研究結果表明,鄂爾多斯地塊(盆地)基底有新太古代花崗片麻岩和古元古代沉積岩和花崗岩,並廣泛記錄了古元古代的變質事件。

在不同位置基底鑽孔獲得的樣品均顯示出古元古代1.96~1.80 Ga的變質年齡,2.2~2.0 Ga以及~2.5 Ga的花崗岩漿作用也很普遍,與其北界和東界外的陰山(北部)陸塊、華北克拉通中部帶和東部陸塊古老變質岩石高度相似。這些似乎指示鄂爾多斯與華北克拉通東部和北部陸塊有着相似的演化歷史。

結合鄂爾多斯周緣邊界斷裂的性質,以及東側呂梁山-太行山、北側陰山的前寒武紀基底岩石的隆升歷史,使我們不得不重新梳理華北克拉通的陸殼形成生長過程、重新構建早期構造演化模式。

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原文信息

翟明國. 鄂爾多斯地塊是破解華北早期大陸形成演化和構造體制謎團的鑰匙. 科學通報, 2021, 66: 3441–3461. (“閱讀原文”直達)

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