Question

古太古代陆核形成的萌芽阶段(～Ma)

Answer 1

目前在中国已发现为古太古代岩石和地层的地区有4处：冀东曹庄、黄柏峪变质表壳岩系，鞍山陈台沟变质表壳岩及陈台沟花岗岩，阜平岩群下部斜长角闪岩系和阿尔金山阿格塔什塔格花岗岩系等，前三处位于华北陆块，最后一处则分布在塔里木陆块。

在迁安曹庄、黄柏峪一带零星出露着曹庄岩组的深变质表壳岩，并呈大小不等的包体形态产在中新太古代变质深成岩中(图1-11)。曹庄岩组出露的层序不连续、不完整，但大致可以划分为下部斜长角闪岩、(矽线)黑云斜长片麻岩夹石榴或菫青石英岩，中部为黑云斜长片麻岩夹斜长角闪岩和薄层不纯大理岩，上部为黑云片岩、斜长角闪岩及具工业意义的条带状铁建造(BIF)。斜长角闪岩的原岩为镁铁质火山岩，主要属于拉斑玄武安山岩，该岩组的原岩主要为泥砂质、不纯钙质泥(砂)岩建造夹基性火山岩和铁建造，除火山岩外，处于相对稳定的浅水沉积环境。

曹庄岩组斜长角闪岩已取得一批Sm-Nd同位素年龄。1983年、1987年江博明报道了曹庄一带斜长角闪岩的Sm-Nd全岩等时线年龄为3470±107Ma。1985年王松山测得迁安杏山铁矿体南侧斜长角闪岩的角闪石⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄谱，判明曹庄岩组应老于3500Ma，可能为3600Ma。黄萱和乔广生在1986年和1987年分别获得曹庄—黄柏峪一带斜长角闪岩的Sm-Nd全岩等时线年龄为3500±80Ma和3495±15Ma。1987～1990年间刘敦一等对曹庄—黄柏峪一带的英云闪长岩作了单颗粒锆石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb的研究，获得3300Ma的年龄数据，说明该区存在最古老的英云闪长岩。

图1-10 陈台沟地区地质图

(据伍家善等，1998)

1—古太古代陈台沟表壳岩-斜长角闪岩(α)；2—古太古代陈台沟表壳岩 石英岩(Q)；3—古太古代陈台沟表壳岩黑云(角闪)斜长片岩(S)；4—始太古代白家坟奥长花岗岩

；5—古太古代斑状花岗岩

；6—古太古代片麻状花岗岩

；7—古太古代花岗岩脉(g)；8—新太古代钾质花岗岩

；9—太古宙超基性岩(Φ)；10—剪切带

在此期间，在冀东黄柏峪一带形成杏山、脑峪门、黄柏峪北山等小型BIF型铁矿床，这可能是我国最早形成的矿床。

图1-11 曹庄—杏山一带岩性地质图

(据陈涛，1986)

鞍山地区的古太古代岩石主要是指陈台沟变质表壳岩和花岗岩。陈台沟变质表壳岩出露在鞍山市东陈台沟村南小山脊一带，岩层呈北西-南东走向延伸，长约500m，宽约50～60m，岩层产状较陡立。主要有三种岩石类型：绿色、暗绿色中粒-中细粒斜长角闪岩，灰色、灰白色中薄层镁铁闪石石英岩-石英岩和黑云斜长片岩夹黑云角闪片岩、薄层变粒岩(图1-10)。宋彪、P.A.Natman对陈台沟变质表壳岩作了锆石U-Pb年龄测定(宋彪等，1994)，侵入陈台沟黑云斜长片岩的花岗岩脉的锆石U-Pb年龄为3342±6Ma，夹于黑云斜长片麻岩中薄层浅粒岩的自形锆石U-Pb年龄为3376±5Ma。陈台沟变质表壳岩的沉积年龄约3.4Ga。

陈台沟花岗岩出露在鞍山市东，露头面积约7km²(图1-10)。在陈台沟花岗岩的东侧边部分别与白家坟奥长花岗质糜棱岩和陈台沟变质表壳岩构造接触。岩体由中细粒花岗岩和斑状花岗岩两部分组成，两者呈渐变过渡关系。岩石在An-Ab-Or图中，位于奥长花岗岩区和花岗岩区的分界处，并主要分布在花岗岩区一侧。斑状花岗岩的锆石SHRIMP年龄为3.30Ga，中细粒花岗岩为3.36Ga(刘敦一等，1992)。花岗岩的Nd模式年龄多数变化于3.23～3.39Ga之间，平均值为3.31Ga(万渝生等，1997)，与锆石SHRIMP年龄相近。ε_Nd变化在1.34～4.22，平均值为2.70，具明显的正值，说明其熔融母岩来自亏损地幔。

陆松年(2002)在西部阿格塔什塔格获得一批岩浆岩的锆石U-Pb TIMS法年龄和Nd模式年龄：奥长花岗(片麻)岩2374±10Ma、T_DM3460Ma，英云闪长(片麻)岩2604±102Ma、T_DM3063Ma，二长花岗(片麻)岩3096±17Ma、T_DM2978Ma，花岗(片麻)岩3605±43Ma、T_DM3528Ma。从以上同位素年龄的数据，结合Nd同位素地球化学的资料，可以说明阿格塔什塔格地区在太古宙3.5～3.6Ga和3.0～3.1Ga各有一次造陆运动。

近年来，沈保丰等在阜平岩群下部辉石斜长角闪岩中获得3352±50Ma的Sm-Nd等时线年龄，样品的平均Nd模式年龄为3.374Ga，ε_Nd为2.5。说明阜平地区在3.4Ga古太古代时已有来自亏损地幔的基性火山岩等地壳。

总之，在古太古代时期，在中国已出现4处规模不大的古地壳，3处在华北陆块，1处在塔里木陆块。地壳的类型既有硅铝质，也有硅镁质。