古陸核即克拉通(craton),是大陸地殼上長期穩(wěn)定的構(gòu)造單元。

基本介紹

古陸核即大陸地殼中長期不受造山運(yùn)動影響,只受造陸運(yùn)動發(fā)生過變形的相對穩(wěn)定部分,常與造山帶(Orogen)對應(yīng)?!癢.H.施蒂勒1936年提出,作為與造山帶相對應(yīng)的地殼穩(wěn)定地區(qū)??死ㄒ辉~源于希臘語Kratos,意為強(qiáng)度。1921年柯柏稱之為“kratogen”,1936年施蒂勒改稱“kraton”,當(dāng)時還劃分出高克拉通和低克拉通,分別對應(yīng)于大陸和大洋盆地,由于后來已證實大洋是活動的年輕地殼,今克拉通一詞僅用于大陸地區(qū),是地盾和地臺的統(tǒng)稱。

參考:翟明國院士詳解華北克拉通

中國科學(xué)院地學(xué)部院士翟明國的研究領(lǐng)域——前寒武紀(jì)地質(zhì)與變質(zhì)地質(zhì)學(xué),是一門很基礎(chǔ)、很古老的學(xué)科,是地質(zhì)學(xué)“基礎(chǔ)之基礎(chǔ)”,對我們進(jìn)一步認(rèn)識地球、利用地球、保護(hù)地球有著很重要的影響。

長期以來,翟明國致力于研究華北地區(qū)的克拉通地形,6月9日在中國科學(xué)院第十五次院士大會上,他作了題為《克拉通化與華北陸塊的行程》的專題報告。

在報告中,翟明國首先解釋了克拉通化在地質(zhì)研究上的意義。

克拉通化是穩(wěn)定大陸形成的重要事件,在地球演化歷史上沒有重復(fù)。華北克拉通的形成,經(jīng)歷了兩期克拉通化事件,為理解早期陸殼的形成與演化提供了難得的實例。

雖然迄今為止地球上最老的物質(zhì)或巖石記錄都來自陸殼巖石,但多數(shù)研究者仍然認(rèn)為,地幔是最難于直接熔融出陸殼巖石的。

早期形成并且長期未經(jīng)構(gòu)造活動的地殼部分,稱為克拉通,大多數(shù)克拉通都是在太古宙形成的。這些克拉通在太古宙末的一個特定地質(zhì)時期,形成全球規(guī)模的超級克拉通才有了與現(xiàn)今相類似的洋陸格局。

克拉通化,就是克拉通形成的過程,包括了固體圈層中的巖石學(xué)、地球化學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)等方面的諸多演化和劇變。

根據(jù)多年研究,在經(jīng)典定義的基礎(chǔ)上,翟明國將克拉通化的概念概括為:形成穩(wěn)定的上下大陸地殼圈層,并與地幔耦合的地質(zhì)過程。

華北的克拉通是世界上最著名的古老陸塊,與其他克拉通相比,有著更為復(fù)雜、多階段的構(gòu)造演化,記錄了幾乎所有的地球早期發(fā)展的重大構(gòu)造事件,并在中生代又發(fā)生了減薄與改造。

華北有若干古老的陸核,根據(jù)已有的地質(zhì)資料,華北克拉通90%的陸殼是在早寒武紀(jì)形成的,絕大多數(shù)形成于中—晚太古代。近來的一系列研究表明,華北陸殼的增生與全球一致,一般認(rèn)為太古宙的陸殼增生是圍繞著古老陸核形成微陸塊,根據(jù)不同的研究者的劃分,華北地區(qū)的微陸塊數(shù)量不等,比較明確的6個微陸塊分別是膠遼、許昌、遷懷、阜平、集寧和阿拉善微陸塊。

新太古晚期是華北陸塊演化最重要的時期。這個時期有較多的火山作用與沉積作用,形成晚太古綠巖帶;有大量的殼熔的花崗巖和TTG片麻巖形成;有廣泛的麻粒巖相—角閃巖相變質(zhì)作用;有鎂鐵質(zhì)巖墻和花崗巖脈群浸入。

以往的研究多認(rèn)為華北經(jīng)歷了兩期或者更多期的克拉通化,在新太古末,華北已經(jīng)形成了現(xiàn)今規(guī)模的古陸。新近的研究則提供了更多與克拉通化有關(guān)的變質(zhì)作用和殼熔花崗巖事件的證據(jù)。

翟明國在報告中說,由于新太古末的全球克拉通化之后,地球的演化歷史出現(xiàn)了一個漫長的寂靜期,其間沒有火山活動,沒有構(gòu)造運(yùn)動,因此華北克拉通研究的新進(jìn)展,對太古宙與元古宙之間的年齡分界,具有重要意義。

在接受記者采訪時,翟明國總結(jié)了華北地區(qū)的三大特點(diǎn)。首先,華北地區(qū)在地質(zhì)年代上超過38億年,這是我國境內(nèi)保存較好的古陸塊,其歷史之久遠(yuǎn),在全球范圍內(nèi)也不多見。其次,華北地區(qū)的大約有30萬平方公里的面積。此外,華北地區(qū)構(gòu)造演化復(fù)雜、巖石類型多樣的優(yōu)勢,使其在前寒武紀(jì)地質(zhì)與變質(zhì)地質(zhì)學(xué)研究上極具特點(diǎn),特別是上世紀(jì)90年代以來,有關(guān)高壓麻粒巖—退變榴輝巖、蛇綠巖地體的發(fā)現(xiàn)以及相關(guān)爭議,使華北早前寒武紀(jì)的研究被國際同行密切關(guān)注。

近些年,我國在前寒武紀(jì)地質(zhì)與變質(zhì)地質(zhì)學(xué)的研究有一定顯示度,有兩次重要的國際會議在我國舉辦,而這兩次會議的討論焦點(diǎn),都集中在華北地區(qū)的熱點(diǎn)問題上。