专题专栏

地质公园的全球对比分析
2016年11月14日   审核人:

太古宙花岗岩-绿岩带的对比

从花岗岩-绿岩带的物质组成、形成时代、构造环境及其演化等方面,在国际上,与加拿大苏必利尔、南非巴伯顿、澳大利亚皮尔巴拉和伊尔岗等花岗岩-绿岩带进行了对比;在国内,与夹皮沟(吉林),鞍山、辽西(辽宁),五台山(山

西)等地的花岗岩-绿岩带进行了对比讨论。主要结论如下:

科马提岩,科马提岩发现于南非巴伯顿山地的科马提(Komati)河流域。原意只限于太古宙绿岩中枕状岩流顶部的具有鬣刺结构的超镁铁质熔岩。自1969Viljoen兄弟首次描述南非科马提岩以来,世界各地先后发现了许多科马提岩,但大多是元古宙的科马提岩,典型的太古宙科马提岩只有在南非、澳大利亚西部、芬兰、美国、加拿大的太古宙绿岩中有出露。在中国国内,湖南益阳发育元古代的科马提岩,但镁含量较低,且岩石类型不是橄榄岩。也有报道大兴安岭地区发育科马提岩,但尚处于讨论中。

20世纪80年代以来,经过程裕淇等多年研究和鉴定,在泰山岩群中发现了典型的太古宙科马提岩。雁翎关组的科马提岩最厚达380m,其中还发现了科马提熔岩的喷发冷凝单元(旋回)。与国外不同的是,其晶体是辉石,喷发时代为新太古代早期,同世界上南非巴伯顿、加拿大等地区新太古代科马提岩的形成时代可以对比。因此,沂蒙山地质公园中的科马提岩,是中国唯一公认的具有鬣刺结构的太古宙超基性喷出岩。

绿岩带,与国际和国内对比,地质公园所在区域构成绿岩带的地层厚度小、分布面积小。例如加拿大的阿比提比绿岩带地层厚度为18千米,面积达96000平方千米,南非巴伯顿绿岩带厚度为20千米。我国吉林夹皮沟绿岩带厚度也达8.8千米,而地质公园所在区域绿岩带厚度仅达千余米。

在变质程度方面,国外绿岩带经受的变质程度以低级变质作用为主,中高级变质作用较少。而地质公园所在区域绿岩带经受的变质作用以中-高级变质作用为主。在绿岩带形成的构造环境方面,我国绿岩带中镁铁质火山岩的类型以钙碱性玄武岩和大陆拉斑玄武岩为主,而国外太古宙绿岩带中,其镁铁质火山多以亏损型拉斑玄武岩为主。因此,沂蒙山地质公园中的绿岩带具有与国内外明显不同的特点,对于研究地壳早期形成演化具有特殊的意义。

多期巨量侵入岩,巨量花岗岩可在三种不同性质的构造环境中形成:一是俯冲带,形成弧火山带根部的深成侵入岩带;二是由于造山带根部带或板底垫托上隆引起的减压重熔;三是由于地幔柱头的高热状态造成顶板围岩的重熔。

沂蒙山地质公园所在区域早前寒武纪岩石的主体为花岗质侵入岩,是我国新太古代早、中、晚三期岩浆活动强烈,形成典型的片麻岩、两套TTG岩系和钾质花岗岩(并间隔三套超基性-基性岩)大面积分布的少数典型地区之一。根据已有地质调查和年代学资料,新太古代早期岩浆活动形成2700Ma的英云闪长质片麻岩、条带状英云闪长质片麻岩;新太古代中期岩浆活动形成26502600Ma的片麻状奥长花岗岩、片麻状花岗闪长岩;新太古代晚期岩浆活动从地幔岩浆侵入到地壳深熔大规模的钾质花岗岩形成25602500Ma的中基性-中酸性侵入岩,导致大规模陆壳的形成。因此,沂蒙山地区大规模的、不同岩性和地球化学特征的花岗质岩石,为探索太古宙巨量花岗岩的形成提供了客观实体。

从全球构造的角度看,这里存在国际地层委员会提出的太古宙晚期和“转变期”的地质记录。对太古宙多期次侵入岩的侵入关系等进行深入的研究,将对构建全球前寒武纪构造地质格架、对于研究早期地壳的形成演化历史具有重要意义。

金伯利岩型金刚石矿的对比

从金刚石矿的构造环境、矿体类型、分布产出特征等方面,把公园内的金伯利岩型金刚石矿与国内辽宁瓦房店金刚石原生矿进行了对比,与国外刚果民主共和国、博茨瓦纳、澳大利亚、南非、俄罗斯的金刚石矿进行了对比。

从构造环境来看,与国内外多数具有经济价值的金刚石原生矿床相似,金伯利岩型金刚石原生矿均产于太古宙克拉通和早、中元古代地台区。从矿体类型看,世界范围内具有工业价值的金刚石原生矿多为金伯利岩型和钾镁煌斑岩型,地质公园内的金刚石矿即属于前者。从分布和产出状态看,金伯利岩和钾镁煌斑岩集群聚合的特性是全球性的,不受地区和时代的限制,其产状往往以一种为主。形成金刚石矿的金伯利岩和钾镁煌斑岩岩浆的活动是多期次的。公园内的金伯利岩形成于中晚奥陶世,是国内外成矿时代最老的金伯利岩。公园内的金伯利岩产出状态多样,既有岩管,也有岩脉和岩床。

公园内的金伯利岩型金刚石矿是我国最早发现的金刚石原生矿,结束了我国没有金刚石原生矿的历史。这里金刚石的储量、露天开采的规模在亚洲最大;其中产出的原生金刚石单体“蒙山1号”是我国最大的原生钻石。这里被誉为“中国金刚石之都”。

岱崮地貌的对比

由于岱崮地貌具有特定的地貌含义,因此国内外类似的地貌仅是形态上的相似。在国内,与温岭大溪方山、河北嶂石岩、南京江宁方山进行了对比。在国际上,与南非桌山、美国西部高原的天空之岛、美国格拉斯山脉的方山进行了对比。

岱崮地貌在形态上或造型上与方山或桌状山地貌具有相似性,尽管在规模上有大有小,但都具有“顶平、身陡、麓缓”的特征。此外,岱崮地貌与方山地貌在垂向构成上相似,都具有明显的“二元结构”,即由下部相对软弱易蚀岩层和上部致密的抗蚀岩层组成。在形成演化方面,二者都经历了内动力作用使岩层抬升和外动力作用对其侵蚀破坏这两个过程。在形成时代上,无论是方山地貌还是岱崮地貌,它们都是新生代以来新构造活动的产物,且现在仍然遭受蚀破坏作用。

沂蒙山地质公园岱崮园区是岱崮地貌的命名地,因此与方山地貌相比,岱崮地貌具有显著不同的特点。构成岱崮地貌崮体的地层为寒武纪砂岩、泥岩和石灰岩,而一般的方山地貌则可由砂岩、变质岩、火成岩等多种岩性组成。在其构成的岩层时代上,不限于寒武纪,几乎各个地质时代的岩层都有。岱崮地貌的地层产状平缓,一般小于5°。而其它方山地貌几乎与地层产状没有关系。在规模上,一般崮体的规模较小,但类型多,分布集中、形态各异,多沿分布在高处的山岭。

崮顶的石灰岩层有1~3层,十分独特。而一般的方山地貌往往规模较大。

综上所述,沂蒙山地质公园出露的科马提岩,是中国唯一公认的具有鬣刺结构的太古宙超基性喷出岩;早前寒武纪的花岗质侵入岩,是我国新太古代岩浆活动强烈、成因类型多样、典型片麻岩、TTG岩系和钾质花岗岩大面积分布的少数典型地区之一;钻石园区是我国最早发现的金刚石原生矿,是亚洲金刚石储量、露天开采规模最大的金刚石原生矿;岱崮地貌是一种特殊的地貌类型,这里是典型岱崮地貌保存地,也是岱崮地貌的命名地。

沂蒙山地质公园地质遗迹稀有、典型,自然景观优美,人文历史资源独特,是开展地质学研究、旅游观光、宗教溯源等活动的最佳区域。建立中国沂蒙山世界地质公园是保护地区自然、文化遗产、实现资源永续利用的最佳方式。



关闭窗口
Generated By TopCMS 拓普内容管理系统 拓普网络