华北克拉通破坏

本书总结和提炼了“华北克拉通破坏”重大研究计划成果中对华北克拉通物理化学性质、地壳-上地幔结构、岩浆作用、构造演化、成矿效应、破坏机制等方面的科学认识。第一章从基底构造格局、早期陆壳生长与克拉通化以及稳定阶段的岩浆-沉积作用等方面论述了华北克拉通的形成与稳定阶段的演化历史。第二章、第三章和第四章分别叙述了华北克拉通破坏的浅部地质特征和过程、克拉通破坏的岩石地球化学证据以及地壳-上地幔结构与克拉通破坏空间范围。第五章讨论了克拉通破坏的成矿效应。第六章总结和概括了克拉通破坏的地质、地球物理和地球化学证据，分析了华北克拉通破坏与古太平洋板块俯冲的关联，讨论了克拉通破坏机制，简要说明了“克拉通破坏”的动力学背景与本质。

前言i
第一章华北克拉通的形成1
第一节早前寒武纪基底的构成单元2
一、华北克拉通2
二、阿拉善地块的归属3
三、华北克拉通在朝鲜半岛北部的延伸4
四、早前寒武纪基底构造单元的划分4
第二节太古宙岩石单元的基本特征6
一、鞍山始太古代地质记录6
二、太古宙岩石单元的分布与特征7
三、太古宙表壳岩系的变质特征及其含义11
第三节古元古代变质作用与构造演化12
一、太古宙和元古宙的界线12
二、古元古代主要地质事件序列13
三、高压麻粒岩与退变榴辉岩14
四、孔兹岩带与超高温麻粒岩15
第四节克拉通稳定阶段的演化历史17
一、多期次非造山岩浆活动17
二、古元古代晚期—新元古代盖层沉积与裂谷演化23
三、古生代地台型沉积与区域演化26
第二章华北克拉通破坏的浅部地质特征与过程29
第一节古亚洲洋关闭与克拉通北缘变形30
一、克拉通北缘晚古生代岩浆弧环境30
二、克拉通北缘古生代末构造变形32
第二节古特提斯洋闭合与华北克拉通南缘变形35
一、东南缘汇聚方式与克拉通变形35
二、西南缘克拉通变形40
第三节早中生代克拉通内部浅部地质特征41
一、克拉通内部42
二、克拉通北缘48
三、华北克拉通早中生代构造演化51
第四节燕山运动与克拉通变形53
一、燕山运动A幕53
二、燕山运动中间幕57
三、燕山运动B幕59
第五节早白垩世浅部地质特征65
一、变质核杂岩与伸展穹窿67
二、伸展盆地78
三、伸展期应力状态与动力学背景81
四、早白垩世末挤压事件83
第六节晚白垩世以来浅部地质86
一、晚白垩世克拉通地质特征86
二、古近纪伸展活动与断陷盆地89
三、新近纪克拉通地质特征101
四、新构造活动104
第三章华北克拉通破坏的岩石地球化学证据107
第一节克拉通破坏前的岩石圈组成特征108
一、古老下地壳的组成特征109
二、难熔岩石圈地幔的组成特征112
三、克拉通型岩石圈的空间分布116
第二节中生代岩石圈组成和性质的重大转变117
一、中生代幔源岩石与地幔不均一性117
二、中生代富集型岩石圈地幔的成因120
三、地幔捕虏晶和捕虏体的发现及其重要性123
四、中生代富集型岩石圈地幔的空间分布130
第三节晚白垩世—新生代岩石圈地幔的组成特征130
一、郯庐断裂带晚白垩世—新生代岩石圈地幔131
二、中部带新生代岩石圈地幔136
三、大洋型岩石圈地幔及其空间分布142
四、熔体改造作用与克拉通破坏143
第四节地幔改造过程中的熔体147
一、地幔矿物与熔体组成148
二、熔体包裹体的记录149
三、锂同位素示踪150
四、镁同位素示踪153
五、铁同位素示踪156
六、钙同位素示踪158
第五节华北克拉通岩石圈地幔和下地壳的含水性160
一、中生代岩石圈地幔的富水特征160
二、新生代岩石圈地幔的贫水特征162
三、岩石圈地幔水含量的时空不均匀性163
四、下地壳的水含量165
第六节华北克拉通下地壳改造与花岗岩形成165
一、显生宙多期岩浆底侵作用166
二、下地壳部分熔融与花岗岩的形成172
第七节橄榄岩-熔体相互作用的全球普适性175
第四章华北克拉通地壳-上地幔结构与破坏范围181
第一节华北克拉通深部结构地震学探测综述182
一、华北克拉通深部结构的地震学探测历史和发展182
二、华北克拉通地壳-上地幔地震波速结构模型(VMNC)184
第二节地壳结构探测193
一、华北克拉通地壳速度结构概貌194
二、克拉通破坏前构造演化在地壳中的记录197
三、克拉通破坏区的地壳结构205
第三节岩石圈地幔结构213
一、岩石圈厚度的空间变化213
二、岩石圈地幔性质的东西差异220
三、克拉通破坏的空间不均匀性227
第四节上地幔和地幔过渡带结构235
一、上地幔三维速度结构236
二、上地幔变形特征242
三、地幔过渡带结构245
第五节华北中-新生代岩石圈热结构249
一、中生代热结构250
二、新生代热结构251
三、现今热结构252
第六节克拉通破坏深部动力学模拟255
一、地壳伸展构造演化过程255
二、岩石圈伸展变形258
三、板块俯冲对克拉通岩石圈的影响259
第五章克拉通破坏的成矿效应263
第一节中生代金矿床的类型及时空分布264
一、矿床类型及空间分布264
二、金矿床的成矿时代272
第二节金矿床的地质和地球化学特征274
一、典型金矿床地质特征274
二、流体包裹体特征281
三、稳定同位素地球化学组成282
第三节克拉通破坏型金矿床287
一、克拉通破坏型金矿床的主要特征287
二、成矿流体和成矿物质来源288
三、矿床成因和成矿模式292
四、成矿动力学背景293
五、与造山型金矿床的对比294
第四节克拉通破坏与改造的成矿差异295
一、华北克拉通破坏的钼、铁成矿效应296
二、怀俄明克拉通破坏与内华达卡林型金矿床大规模成矿304
三、西非克拉通北部边缘构造活化与金银多金属成矿309
四、北大西洋克拉通裂解与成矿缺失311
五、克拉通破坏过程中大规模成矿作用的关键控制因素315
第六章克拉通破坏机制319
第一节华北克拉通破坏的实证320
一、地壳变形与岩浆作用321
二、岩石圈地幔性质转变323
三、华北克拉通破坏的时空范围324
第二节华北克拉通破坏与大洋板块俯冲326
一、岩石圈伸展与古太平洋板块俯冲作用327
二、幔源岩浆中的大洋俯冲板片组分327
三、岩石圈地幔的水化作用329
四、华北克拉通东部演化与古太平洋板块俯冲过程330
第三节克拉通破坏本质与机制334
一、华北克拉通破坏的动力学过程335
二、克拉通破坏的本质337
三、克拉通破坏机理338
参考文献342
索引415