Zachodni blok kratonu północnochińskiego
Zachodni blok kratonu północnochińskiego to starożytny blok mikrokontynentalny składający się głównie z neoarchejskiego i paleoproterozoicznego podłoża skalnego, z niektórymi częściami pokrytymi kambryjskimi i kenozoicznymi skałami wulkanicznymi i osadowymi . Jest to jeden z dwóch podbloków (blok wschodni i blok zachodni) w kratonie północnochińskim , położony w środkowo-wschodnich Chinach. Granice bloku zachodniego różnią się nieco między różnymi modelami, ale kształty i obszary są podobne. Panuje powszechna zgoda co do tego, że blok zachodni obejmuje dużą część środkowo-wschodnich Chin.
W bloku zachodnim występują skały magmowe , osadowe i metamorficzne. Najstarsze zapisy geologiczne w bloku zachodnim to licząca 2,7 miliarda lat natrętna skała magmowa znaleziona w Xiwulanbulang w Mongolii Wewnętrznej. Najmłodsze skały to 23-milionowe wylewne skały magmowe, które znajdują się w Sanyitang (w Hebei) w pasie orogenicznym po drugiej stronie bloku. Skały osadowe występują głównie w Ordos położonym na południu bloku zachodniego. Odsłonięcia skał metamorficznych są w większości rozproszone w północnej części bloku.
Dyskutowane są ustawienia tektoniczne i ewolucja bloku zachodniego. Istnieją różne modele, w których stawia się hipotezę dotyczącą podziałów i historii tektonicznej bloku i na ogół wzajemnie się wykluczają. Jednak większość modeli zgadza się z obecnością paleoproterozoicznego pasa orogenicznego przecinającego blok zachodni w kierunku wschód-zachód, pomimo różnych nazw.
Ponieważ wydarzenia geologiczne w bloku zachodnim rozpoczęły się w czasach prekambryjskich, kiedy uformowało się ponad 80% obecnej objętości skorupy kontynentalnej , złożoną ewolucję geologiczną i wczesną historię tektoniczną można badać na podstawie zapisów geologicznych w bloku zachodnim.
Litologie
Piwnica prekambryjska (4600–539 mln lat temu)
Skały archaiczne (4,0–2,5 miliarda lat temu)
Najwcześniejsze jednostki geologiczne znalezione w bloku zachodnim powstały w neoarcheanie , kiedy miała miejsce główna akrecja i przeróbka skorupy ziemskiej. Skały neoarchejskie w podłożu prekambru składają się głównie z zieleńców , wysokogatunkowych skał metamorficznych i granitoidów . Badania minerałów pokazują izobaryczną ścieżkę ciśnienia do temperatury (PT) typu chłodzenia przeciwną do ruchu wskazówek zegara, co wskazuje na intruzje i zdarzenia podpokładowe podczas wzrostu skorupy ziemskiej w neoarcheanie.
Granit Guyang – terrane z zielonego kamienia
Granitowo -zielony terran Guyang znajduje się w północnej części bloku zachodniego, rozciągając się od góry Serteng do Donghongsheng w kierunku wschód-zachód . Terran jest zdominowany przez skały metamorficzne i granitoidowe. Sugeruje się, że terrane mogą reprezentować starożytny metamorfizm w górnej skorupie.
Greenstones to sekwencje prekambryjskich metamorfoz skał ultramaficznych w skały maficzne i skały osadowe. Są dobrze wyeksponowane na górze Serteng w granitowo-zielonym terranie Guyang. Istnieją trzy podjednostki w sekwencji zielonego kamienia w tym terranie. Dolna warstwa jest zdominowana przez zmetamorfizowane skały wulkaniczne maficzne i ultramaficzne, z międzywarstwowymi formacjami pasmowymi żelaza . Środkowy zespół skalny składa się z szeregu metamorfozowanych skał wulkanicznych o składzie od kwaśnego do maficznego. Warstwę wierzchnią tworzą skały metaosadowe, na przykład kwarcyt i marmuru . Według danych cyrkonowego dolna warstwa ciągu zielonkawego powstała około 2,54 miliarda lat temu, podczas gdy warstwy środkowa i górna mają wiek późniejszy niż 2,51 miliarda lat.
Granitoidy to natrętne skały magmowe, które składają się głównie z kwarcu , skaleni i miki . Skały granitoidowe znalezione w terranie granitowo-zielonym Guyang to głównie tonalit-trondhjemite-granodioryt (TTG) i sanukitoid . Były dwie fazy tworzące TTG , z pierwszą fazą około 2,53 miliarda lat temu, a drugą między 2,52 a 2,48 miliarda lat temu. Sanukitoid w tym terranie uformował się pomiędzy dwiema fazami TTG , około 2,53-2,52 miliarda lat temu.
Wysokiej klasy kompleks Wuchuan
Wysokiej klasy kompleks Wuchuan rozciąga się od Zhulagou na zachodzie do Xiwulanbulang na wschodzie. W skład kompleksu wchodzą granitoidy, granulity i charnockit . Skały granitoidowe to głównie średnio (550-650 ° C) do wysokiej jakości (650-900 ° C) zmetamorfizowany dioryt , a granulity to wysokiej jakości zmetamorfizowane skały TTG. Podobnie jak terran granitowo-zielony z Guyang, skały w Wuchuan mają wiek 2,55-2,50 miliarda lat. Interpretuje się, że kompleks wysokiej jakości jest metamorfozą dolnej skorupy 2,55-2,50 miliarda lat temu.
Skały proterozoiczne (2500–539 mln lat temu)
Wielu badaczy sugerowało, że blok zachodni kratonu północnochińskiego powstał w paleoproterozoiku (2,5-1,6 miliarda lat temu), tworząc liniową strukturę złożoną z khondalitu , która przecina blok zachodni. Pas khondalitów rozciąga się od Helanshan na zachodzie do kompleksu Jining na wschodzie. Wzdłuż tego pasa odsłonięte są granulity pelityczne, kwarcyt, felsic paragnejs i marmur, które są członkami „serii khondalitów”. Seria khondalitów jest metamorfozą z protolitów osadowych utworzonych pod stajnią marginesu kontynentalnego . Dzięki cyrkonowemu protolity osadowe zostały zdeponowane 2,3-2,0 miliarda lat temu, a następnie przeszły metamorfizm 1,95-1,87 miliarda lat temu. Minerały w khondalicie wykazują ścieżki PT typu izotermicznej dekompresji zgodnie z ruchem wskazówek zegara, co sugeruje, że protolity osadowe uległy metamorfozie w układzie kolizyjnym.
Stratygrafia fanerozoiczna (539 milionów lat temu – obecnie)
Blok zachodni stał się znacznie bardziej stabilny po prekambrze. Nałożyły się skały osadowe, pokrywające część podłoża prekambryjskiego. występował również magmatyzm . Od kambru do środkowego ordowiku w bloku zachodnim powstały rozległe węglany . Osady były generalnie nieobecne od późnego ordowiku do wczesnego karbonu . Jednak węglany wraz z niektórymi skałami węglonośnymi zaczęły się ponownie osadzać między późnym karbonem a wczesnym permem . W późnym permie zlepieńce oraz czerwony piaskowiec żelazonośny , powstały mułowce i mułowce ( czerwone pokłady ). W triasie i jurze stratygrafia była zdominowana przez piaskowce i mułowce. Depozycja piaskowca wraz z magmatyzmem nastąpiła we wczesnej kredzie , tworząc w bloku zachodnim wylewne skały magmowe, takie jak ryolit , andezyt , bazalt i dacyt . Od późnej kredy skały magmowe stały się mniejsze. Od późnej kredy do kenozoiku osady z bazaltem kenozoicznym pokrywają istniejące wcześniej warstwy .
| Okres geologiczny | Czas powstawania skał | Litologie | Lokalizacja |
|---|---|---|---|
| Neoarchaizm | 2,7 Ga | Tonalit-trondhjemit-granodioryt | Xiwulanbulang |
| 2,55–2,50 Ga | zieleńcowiec, amfibolit , formacja żelaza pasmowego, hornblenda - gnejs plagioklazowy , paragnejs , łupek miki , kwarcyt, marmur, tonalit-trondhjemite-granodioryt, dioryt kwarcowy , adakit , sanukitoidy , granitoidy , granulity i charnockit |
Granit Guyang – terrane z zielonego kamienia i kompleks wysokiej klasy Wuchuan |
|
| Paleoproterozoik | 1,95–1,87 Ga | pelityczne , kwarcyt, paragnejs felsowy i marmur | Pas khondalitów |
| kambr | 539–488 Ma | Skały węglanowe | Głównie w dorzeczu Ordos |
| ordowicki | 488–460 mln | ||
| 460–443 Ma | Generalnie nieobecny | / | |
| sylurski | 443–416 Ma | ||
| dewoński | 416–359 Ma | ||
| Karboński | 359–318 Ma | ||
| 318–299 Ma | Skały węglanowe i węglonośne | Głównie w dorzeczu Ordos | |
| permski | 299–270 mln lat temu | ||
| 270–251 Ma | Czerwone łóżka i konglomeraty | ||
| triasowy | 251–228 Ma | Piaskonośny mułowiec, średnio- i drobnoziarnisty piaskowiec z warstwami szarego mułowca | |
| 228–199 Ma | Drobnoziarnisty piaskowiec i mułowiec z pokładami węgla | ||
| Jurajski | 199-145 Ma | Średnio- i drobnoziarniste piaskowce, mułowce, zlepieńce, argility i węgiel | |
| Kreda | 145–65 milionów lat temu | Bazalt, andezyt, dacyt, ryolit i skamieniałe skały osadowe | |
| era kenozoiczna | 65-obecnie | Osady i bazalty |
Podział tektoniczny
Podział tektoniczny bloku zachodniego jest nadal przedmiotem intensywnych dyskusji wśród geologów. Istnieje kilka modeli ilustrujących podział tektoniczny Bloku Zachodniego, a modele te przypisują różne nazwy składnikom i strukturom Bloków Zachodnich. Kształty i obszary Western Block w tych modelach są podobne, ale mogą nie być ze sobą całkowicie zgodne.
Zhao i jego współpracownicy zaproponowali, aby zachodni blok kratonu północnochińskiego można podzielić na dwa podbloki: blok Yinshan i blok Ordos . Pomiędzy podblokami znajduje się pas kolizyjny kontynent-kontynent paleoproterozoiczny, określany jako pas Khondalite. Pas Khondalite rozciąga się przez cały blok w kierunku wschód-północny wschód (ENE) i zachód-południowy zachód (WSW).
Kusky i jego współpracownicy podzielili blok zachodni na trzy elementy, w tym Mongolię Wewnętrzną - Północną Hebei Orogen, Płaskowyż Hengshan i blok mikrokontynentalny. Południową granicę płaskowyżu Hengshan wyznaczają normalne uskoki , które mają ogólny trend w kierunku wschód-północny wschód (ENE) i zachód-południowy zachód (WSW). Istnieje uskok o tendencji północno-południowo-zachodniej zwany Datong -Wuqi, przecinający blok zachodni.
Podobnie do modelu Zhao i wsp., Santosh podzielił blok zachodni na blok Yinshan i blok Ordos odpowiednio na północy i południu. Jednak zamiast pasa Khondalite nazwał region kolizji dwóch podbloków Strefa szwów Mongolii Wewnętrznej . Nieciągłe odsłonięcia pasa Khondalitu leżą na południe od strefy szwów Mongolii Wewnętrznej.
Ewolucja tektoniczna
Historia prekambru
Istnieją różne modele ewolucyjne bloku zachodniego proponowane przez różnych geologów. Poniżej omówiono trzy najpopularniejsze modele wyjaśniające ewolucję tektoniczną podłoża prekambryjskiego .
Model Zhao i wsp
Model Zhao i wsp. można podzielić na dwa główne etapy: neoarchejską akrecję skorupy ziemskiej i paleoproterozoiczne połączenie dwóch podbloków (blok Yinshan i blok Orods). Zhao i inni badacze zasugerowali, że około 2,7 miliarda lat temu nastąpiła duża akrecja skorupy młodzieńczego bloku Yinshan, tworząc grubą skorupę maficzną, chociaż nadal nie jest pewne, czy zdarzenie magmowe miało miejsce w środowisku kontynentalnym, czy oceanicznym . W ciągu 2,55-2,50 miliarda lat temu młodociany blok Yinshan został częściowo stopiony, aby wytworzyć ogromne ilości skał TTG , obejmujący cały blok Yinshan. Około 2,45 miliarda lat temu blok Ordos został wciągnięty pod blok Yinshan. Częściowe stopienie płyty subdukcyjnej utworzyło granity i skały wulkaniczne, takie jak adakity i sanukitoidy. Między 2,0 a 1,95 miliarda lat temu skały osadowe osadzały się na stabilnych pasywnych obrzeżach kontynentu w północnym bloku Ordos. Ostateczne zgromadzenie Bloku Zachodniego miało miejsce około 1,95 miliarda lat temu. Starożytny ocean zamknął się jak kontynenty południowego bloku Yinshan i północnego bloku Ordos zderzyły się. Wysokie ciśnienie i temperatura zderzenia kontynent-kontynent utworzyły Pas Khondalitów pomiędzy dwoma podblokami i doprowadziły do metamorfizmu w innych częściach Bloku Zachodniego.
Model Kusky'ego i wsp
W modelu Kusky'ego i wsp. starożytne bloki kontynentalne utworzyły młodociany blok zachodni 3,5-2,7 miliarda lat temu. Przed 2,3 miliarda lat temu łuk Wutai został podbity pod wschodnią częścią młodocianego bloku zachodniego, podczas gdy egzotyczny łuk został podbity pod wschodnim młodzieńczym blokiem zachodnim. Między 2,3-2,0 miliardami lat temu blok zachodni zderzył się z dwoma łukami po obu stronach, tworząc pas granulitu Hengshan na południowym wschodzie i Mongolię Wewnętrzną-północną Hebei Orogen z pasem khondalitowym wewnątrz na północnym zachodzie. Wreszcie superkontynent Kolumbia zderzył się na północnym krańcu kratonu północnochińskiego 1,8 miliarda lat temu.
Model Santosha
W przeciwieństwie do modeli Zhao i Kusky'ego, ewolucja tektoniczna Bloku Zachodniego sugerowana przez Santosha skupiała się głównie na fuzji Bloku Zachodniego, z mniejszą dyskusją na temat wczesnego rozwoju tektonicznego przed zdarzeniami kolizyjnymi. Santosh uważał blok Ordos za łuk kontynentalny złożony z TTG i charnockitów. Wspierany przez datowanie cyrkonu i dane tomograficzne , Santosh zaproponował, że blok Yinshan i blok Ordos zderzyły się około 1,92 miliarda lat temu, a blok Yinshan został podporządkowany blokowi Ordos. Klin akrecyjny powstał, gdy zderzyły się dwa podbloki. Część bazaltowej skorupy oceanicznej została włączona w klin akrecyjny. Santosh nazwał obszar klina akrecyjnego jako strefę szwów Mongolii Wewnętrznej . W strefie szwów uformował się również pas khondalitowy.
Historia fanerozoiczna
Blok zachodni stał się stabilny tektonicznie po fuzji w prekambrze. Osadzanie się osadów i działalność wulkaniczna zaczęły tworzyć skały pokrywające podłoże prekambru. Z wyjątkiem luki w zapisie geologicznym od późnego ordowiku do wczesnego karbonu, od kambru do jury, różne typy skał osadowych tworzyły grube warstwy.
We wczesnej kredzie rozległa aktywność magmowa rozwinęła się we wschodniej części bloku zachodniego w wyniku zniszczenia kratonów. W tym czasie duża część północnochińskiego kratonu została wyeliminowana i niestabilna. Zniszczenie kratoniczne zostało wywołane przez subdukcję płyty Pacyfiku pod kontynentem azjatyckim, po czym nastąpiło pogrubienie skorupy, a tym samym grawitacyjne zapadnięcie się skorupy. Kraton był więc w rozciągłości. Procesy te doprowadziły do przerzedzenia skorupy, deformacji i zdarzeń magmowych nad kratonem północnochińskim. Chociaż większość działań magmowych miała miejsce w bloku wschodnim, erupcja wulkaniczna miała również miejsce we wschodniej części bloku zachodniego, w wyniku czego powstały skały wulkaniczne, takie jak bazalt, andezyt, dacyt i ryolit. W kenozoiku, ze względu na cienką skorupę, lawa wypłynęła na powierzchnię, a wydarzenia wulkaniczne wytworzyły bazalty.
Zobacz też
- Kraton północnych Chin
- Wschodni blok kratonu północnochińskiego
- Geologia Chin
- Khondalit
- Pas Greenstone'a
- Subdukcja archaiczna
Notatki
- A. ^ Ga odnosi się do miliardów lat temu; Ma odnosi się do miliona lat temu.
|
Kontynenty Ziemi _
| ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| ||||||||
|
| ||||||||
| ||||||||
| ||||||||
