华北克拉通早期大陆性质和演化的重要问题

李江海　钱祥麟　刘树文　王仁民　陈晶

　　早期陆壳的性质、成因及演化过程是地质学重要的研究内容。前寒武纪地质研究具有探讨早期大陆岩石圈地质演化历史及其深部地质过程无法取代的双重地位，这一领域在过去20年中一直是固体地球科学研究的热点，并成为众多国际地质对比计划的研究焦点。
　　与世界其它古大陆(特别是北美、波罗的、印度、非洲以及西澳等克拉通)相比，华北克拉通的 早前寒武纪地质研究仍存在明显的差距，华北克拉通与其它古陆块的前寒武纪构造演化对比及其早期古板块再造已成为最突出而迫切的重大地质问题，即在元古代超大陆对比中需要认识华北变质基底最基本的构造格局及其早期演化框架。围绕华北早前寒武纪大陆性质、地质演化及深成作用的特色性和创新性研究，尽快对已有重要突破点(出露的大陆下地壳剖面、太古代大陆克拉通化过程、太古代高压麻粒岩的性质、古陆块运动学模式等问题)进行深入持续研究，不仅可以填补世界大陆早期地质演化对比的重要空白，而且可以丰富我国前寒武纪大陆地质及其深成作用的理论成果。
　　华北克拉通在早前寒武纪区域地质及其地质演化上具有许多独特之处，表现为克拉通规模较小，太古代岩石记录丰富但后期再造作用强烈，普遍显示较高级的变质相，经历多期变质作用或构造热事件，典型绿岩建造不发育，但有多种类型的表层岩系，存在若干古老的深成片麻岩杂岩体(如迁安、怀安杂岩体)，麻粒岩类的地球化学亏损不明显，与世界主要克拉通的亲缘关系不清楚等。华北中北部分布着上千公里长、上百公里宽的内蒙—冀东巨型太古代麻粒岩相区，这也是我国最大面积的高级变质岩区，代表着出露地表的太古代—古元古代大陆中下地壳，至少记录了3.80～1.8　Ga的地质演化历史。该麻粒岩相区的南北两侧还分布着大面积的新太古代—古元古代角闪岩相到局部绿片岩相变质岩区(北部为承德—固阳变质岩区，南部为恒山—五台—阜平变质岩区)，它们共同构成了我国最大面积的早前寒武纪变质岩区，记录了早太古代—古元古代完整的地质演化历史(3.8～3.6　Ga至1.80　Ga)。近年来在华北北部还发现了罕见的新太古代高压麻粒岩露头。另外从重力、磁力资料分析，华北中北部出露的主要变质基底构造单元可以向西南延伸到西部的鄂尔多斯覆盖区。因此，华北中北部也是揭示整个克拉通地质演化理想的走廊地带，是研究我国早前寒武纪大陆性质、地质演化历史及其中下地壳的最佳地区，还可能是建立我国太古代—元古代重大地质界限标志的首选地区。在华北麻粒岩相带多处发现了部分太古代地幔物质捕虏体的露头区，从而可以揭示整个太古代下地壳以至上地幔的重要信息，对于对比太古代下地壳与原地下地壳具有得天独厚的优势。
　　为此，通过对华北中北部麻粒岩相带及邻近的中低级变质岩区研究，可以探讨主要地质单元(高压麻粒岩、表壳岩系、深成片麻岩)的成因环境和变质热历史，论证早期地壳演化的重大构造热事件及其构造背景。通过对出露地表的大陆中下地壳剖面(包括高压麻粒岩)的综合研究，以及对华北克拉通变质基底构造变质岩性的综合对比和编图研究，能够从三维上揭示华北克拉通早期地壳的组成、性质及板块运动模式，阐明其早期演化的重大构造热事件及其意义，特别是太古代—元古代界限及其含义。通过华北克拉通与北部克拉通(劳伦、西伯利亚及波罗的古陆)构造演化对比，将提供华北克拉通在元古代超大陆中拼合模式最基本的构造演化制约。