华北地块在石炭世——早侏罗世的岩浆作用

赵振荃 周杰 华永成

摘要：本文以内蒙古大老虎店、阿拉善和正镶白旗研究区为例，通过对大老虎店、阿拉善和正镶白旗岩浆岩的出露，沉积岩的分布特征以及矿体及矿点的分布特征来说明华北克拉通在晚石炭世——早侏罗世拉张——裂解性岩浆作用。晚石炭世——早二叠世古亚洲洋向华北克拉通（地块）俯冲，此时岩浆活动应该相对较弱，这一时期的岩浆活动及侵入岩主要为中酸性的岩浆岩，通过大老虎店、阿拉善和正镶白旗研究区侵入岩来分析；二叠纪末——三叠纪俯冲板片断离，软流圈上涌，岩浆活动强烈，且多为幔源物质，这一时期的岩浆岩应该大面积的出露，矿产资源大部分在这一时期形成。

关键词：华北克拉通；板块俯冲；岩浆作用

1. 前言

华北克拉通的北邻为近东西走向的古生代兴蒙——吉黑造山带（也称中亚造山带）；南邻由西向东依次为北祁连造山带，古生代秦岭造山带和三叠纪大别——苏鲁造山带（见图1），华北克拉通是我国最大、也是最古老的一个克拉通，大老虎店、阿拉善和正镶白旗工作区对华北克拉通拉张裂解性岩浆活动有不同程度的反应，因此本文通过大老虎店、阿拉善和正镶白旗工作区为研究对象，以侵入岩的出露和分布特征、矿产的分布规律及形成年代和沉积岩的分布规律为主要的研究方法验证了华北克拉通北缘在这一时期的岩浆作用。

2. 华北克拉通岩浆作用的岩体

早石炭世末——二叠纪是华北克拉通北缘构造演化的重要阶段，以往认为在太古宙——古元古代结晶基底岩系内，存在大量的早石炭世末——二叠纪片麻状闪长岩-花岗闪长岩侵入体。早石炭世晚期——中二叠世侵入岩近东西向带状分布，平行于华北地块北缘边界。早石炭——二叠纪火山岩在华北克拉通北缘似乎不发育，研究区在这一时期几乎不见火山岩出露，但在华北克拉通北缘的内蒙古大青山的早石炭——二叠系地层中发现有凝灰岩层的记录（赵越，陈斌，2010）。说明这一时期的火山岩被剥蚀殆尽。

2.1 早石炭世末——二叠纪阶段

早石炭世末——二叠纪古亚洲洋向华北克拉通俯冲阶段，岩浆活动相对较弱，部分熔融形成的岩浆多为中酸性的壳源物质，由于俯冲导致岩石圈加厚，岩浆活动距地表较深，火山岩剥蚀殆尽，侵入岩在地表出露的面积应该较少，通过对大老虎店等四幅1∶5万矿调、阿拉善等1∶5万四幅矿调、正镶白旗等1∶5万四幅矿调工作区的研究表明，形成的侵入岩为壳源的中性辉长岩以及酸性的黑云母斜长花岗岩和黑云母二长花岗岩，且相对于整个工区来说其出露的岩体是极少的，大老虎店等四幅1∶5万矿调图幅中，早石炭世末——二叠世出露的中酸性的侵入岩（辉长岩、黑云斜长花岗岩、黑云二长花岗岩）只占工区面积的很少一部分（图2）。

2.2 二叠纪末——三叠纪俯冲板片断离阶段

克拉通是地壳上相对稳定、具有明显双层结构的地区。上结构层有未变质的、产状平缓和厚度较小的沉积岩层组成，一般称为沉积盖层；下构造层有巨厚的、强烈褶皱的变质岩和岩浆岩组成的复杂岩系，通常称为结晶基底或褶皱基底（赵越，2010）。这一时期主要为板内伸展作用，这种作用导致晚三叠——早侏罗世的区域褶皱和逆冲构造的发育，使华北克拉通北缘大规模抬升，这种抬升必定导致华北克拉通北缘的岩石和地层剥蚀，使深部结晶基底或褶皱基底暴露，而且由于抬升华北克拉通从北向南必然出现有规律的岩石分布，通过对大老虎店等四幅1∶5万矿调、阿拉善等1∶5万五幅矿调、正镶白旗等1∶5万四幅矿调工作区的研究华北克拉通的岩石分布规律，发现从研究区北——南依次出现结晶基底的深成变质岩——相对年龄较轻的侵入岩区——沉积岩区。这必然是华北克拉通北缘大规模抬升，导致华北克拉通北缘的岩石和地层剥蚀，使深部结晶基底或褶皱基底暴露。

3. 华北克拉通岩浆作用的沉积岩证据

华北克拉通北缘的大规模抬升必将导致沉积岩沉积的先后顺序的变化和有规律的分布特征，当华北克拉通北缘抬升时，其北部遭受剥蚀，先在海拔最低的南部沉积成岩，随着时间的推移沉积成岩过程逐渐向北部扩展。当后期地壳抬升沉积间断，遭受剥蚀后，从南——北在测一条大的剖面的话，其沉积岩的沉积时代必然是由老到新有规律的展布，基于这种想法，通过对大老虎店等四幅1∶5万矿调资料、阿拉善等五幅1∶5万矿调资料、正镶白旗等四幅1∶5万矿调资料的沉积岩研究，确实存在沉积岩的这种展布规律。从而在沉积岩方面验证了华北克拉通北缘的大规模抬升所表现出的岩浆作用（图3）。

4. 华北克拉通岩体与矿产的关系

由于晚三叠——早侏罗世华北克拉通北缘大规模抬升，导致晚石炭世——早二叠世时期的矿产剥蚀殆尽。说明在晚石炭世——早二叠世时期矿产资源几乎没有或者已经剥蚀到了矿体的底部，通过对大老虎店等四幅1∶5万矿调所有收集的矿产资源进行投点，我们看到在晚石炭世——早二叠世时期的岩石中均不见矿产资源的分布（图3）。间接的验证了晚石炭世——早二叠世时期的矿产剥蚀特征。

5. 结论

通过对研究区的分析，华北地块在晚石炭——早侏罗世的岩浆作用经历了俯冲、板片断离阶段，这种岩浆作用在大老虎店、阿拉善和正镶白旗研究区有不同程度的反映。因此，对大老虎店、阿拉善和正镶白旗等工作区的深入研究对于揭露华北地块在石炭世——早侏罗世的岩浆作用具有重要意义。

参考文献：

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