我国前寒武纪地质研究进展与展望.pdf

2 0 0 5年 l 1月 地层学杂志 J O uR NA L O F S T R A T I G R A P HY 第 2 9 卷增刊 我国前寒武纪地质研 究进展 与展望① 杨春亮 沈保丰 宫晓华 天津地质矿产研究所 天津3 0 0 1 7 0 摘要 前寒武纪地质学是现代地球科学中最活跃的学科之一 。我 国前寒武纪地 质研 究有着 良好 的条件 和优 良的 传 统， 前寒武纪岩石在 中国大陆上有广泛 的分 布， 保 存 了从 3 8 0 0 Ma到 5 4 3 Ma较完整 的岩石 、 地层 和生物 形成 与 演 化的历史 记录． 并蕴藏 了丰 富的矿产资源 。简要 回顾 了近百年 来我 国前寒武 纪研究 的历史 ， 取得 的丰硕 成果及 巨大进 展。概述 了中国前 寒武 纪时期的大陆 ， 特别是太古 宙华北 克拉通 地壳演 化的特 殊性 和 复杂性 ， 与世 界其他 地 区的克拉 通进 行了对比。指 出前寒武 纪地 质学 在研 究地球科学中仍然处于重要的位置 ， 尤其是研究前寒武纪超 大陆汇聚与裂解 及前 寒武 纪成 矿区带的划分已成为 当今世界研 究的热 点。在此基础 上 ， 提 出了对我 国 2 1世纪前 寒武纪地质学的工作设想和展望。 关 键 词 前寒武纪 ， 超 大陆 ， 汇 聚与裂解 ， 成 矿区带划分 ，中国 中图法分类 号 P 5 3 4 ． 1 文献标识码 A 文章编号 0 2 5 3 - 4 9 5 9 2 0 0 5 Z K 一 0 4 1 6 一 O 7 前 寒 武 纪 是 指 自 地 球 生 成 、 有 地 质 记 录 4 6 0 0 Ma 起 到寒 武 纪 之前 5 4 3 Ma 、 包 含 了 4 O亿 年 的这 段 漫 长历 史 ， 它 占 了地 球 历 史 的 8 ／ 9 。 由 于 这一 时期地 壳 的组 成 、 构 造 活 动和 成 矿 特 点 以 及生 命形式等方面都与显生宙有显著差异， 因而形成 了 具有 特 色 的前 寒 武 纪 地 质 学 P r e c a mb r i a n G e o l o g Y 分 支学 科 。前 寒武 纪地 质 研 究 虽 然 已有 近 1 0 0 年 的历 史 ， 由于前 寒 武 纪 地 质 条件 的复 杂 性 和研 究 目标和 方法 的不 断 更 新 ， 因 此前 寒武 纪 地 质学 在 不 断地发 展前 进 、 始终不 衰 ， 成为 现代地 质科 学 中最活 跃 的分 支学 科之 一 。 我 国是 世界 上前 寒武 纪地层 分 布较广 泛 的国家 之 一 ， 前寒武 纪地 层 出露 总 面积 约 占全 国 各 断代 地 层 出露 总 面积 的 7 ． 8 ， 其 中太古 宇 出露面积 约 7 ． 4 万 k m 、 占地 层 出露总 面积 的 0 ． 9 9 ／ 5 ， 元 古 宇 出露 面 积 5 9 ． 7万 k m 、 占地 层 出 露 总 面积 的 6 ． 9 ％ 程 裕 淇， 1 9 9 4 。我国保存 了从 3 8 0 0 Ma到 5 4 3 Ma期间 较 完整 的岩 石 、 地 层和 生物 形成 与演 化 的历 史记 录 ， 并 蕴藏 了丰 富 的矿 产 资源 ， 显 示 出许 多 独 特 的地 质 条 件 ， 成 为 探 索 地 壳 早 期 地 质 演 化 的 重 要 窗 口 图 1 一 、前寒 武纪研 究 历史 的 回顾 我 国前 寒武 纪地质 研究 有着 良好 的条 件和 优 良 的传 统 ， 并 已做 出 了出 色 的成 果 ， 取 得 了重 大进 展 。 我 国前寒 武纪 地质 的研 究 ， 可 大致 分成早 期 、 中期 和 近期 三个 阶段 。 1 早期阶段 1 9 2 3年一1 9 4 9年 建国前期 的前 寒武 纪地 质基 础研究 早在 十 九世 纪后 期 西方 地 质 学者 来 华 考察 ， 就 有关 于我 国前 寒武 纪地 质 文 献 发 表 。上 世 纪 2 O年 代 中国地 质学 会成 立 之后 ， 开 始 有我 国地 质 学 家 的 文献问世 。翁文灏 1 9 2 4 1 9 2 6 通过对中国前寒武 系大 理岩 含镁 量 的研 究 ， 认 为 前 寒武 纪 大 理 岩 比寒 武 系 的石灰 岩 含镁量 高 ， 这 一结 论 与十九 世纪 8 O年 代 以来西 方学 者所 得 的结 论 是 一 致 的 。李 四光 、 赵 亚 曾 1 9 2 4 对 三峡 震旦 系 的研 究 ， 以及 其 后 高振 西 等 1 9 3 4 对 蓟 县“ 震旦 系 ” 的研 究 ， 是 对我 国 中 、 新元 古 界研 究 的经典 之作 。 对太古 宙古 老基 底岩 系 的研 究 ， 首 推 上世 纪 3 O 年代初 赵亚 曾、 黄汲清 对秦 岭群 的研 究 C h a o Y． T． Hu a n g T． K． ， 1 9 3 1 ， 谭 锡 畴 、 李 春 昱 1 9 3 1 、 1 9 3 4 对川康变质基底 的研究和冯景兰 1 9 3 4 对泰 山杂岩的研究； 4 0年代有张伯声 1 9 4 5 对嵩山变质 杂岩的研究和程裕淇 1 9 4 2 对四川西康一带变质杂 岩的研究 C h e n g Y． C ． ， 1 9 4 2 ， 4 0年代晚期黄汲清 1 9 4 8 、 王 鸿 祯 和 高 振 西 对 中 国 前 寒 武 系 作 了 系 统 概 述 Wa n g H． C． K a o C ． T． ， 1 9 4 8 。 黄汲 清 ① 中国地质调查局地质大调查综合研究“ 前寒武纪成矿作用” k 1 ． 4 - 3 1 项 目。 文稿接受 日期 2 0 0 5 0 7 2 8 ； 修改稿收到 日期 2 0 0 5 0 9 1 6 。 第一作者简介 1 9 4 9年 7月生 ， 男 ， 吉林省公主岭市人， 研究员， 中国地质学会前寒武地质专业委员会秘书长 ， 长期从事前寒武纪地质 与 矿产资源调查与研究工作。E ma i l t i g mr 0 0 1 y a h o o ． c o rn． c n 维普资讯 增 确 存亮等 我围 前毒武纪地质 研究进展 与展望 1 1 7 图 1 中 国前寒武纪地质简 图 F i g ， 1 S i mp l i l i e d l r e c a mb r i a n ； t o g y M 】 f Ch i n a 1 9 4 5 1 d 在 中国主要地 质构造 单位 ≥ 一 书中提 同时 王日伦 、 陆宗斌 1 9 6 , 2 ． 还 讨论 了南北震旦 系对 出了前寒武纪旋 回的概念 ． 井划 分 了中国前寒 武纪 地块 单位． 从而为前寒武 纪大地 构造的研究 奠定 了 基础 Hu a n gI ． K．． j 9 4 j ； 黄 投 清 ， I 9 9 4 2中期阶段 1 9 4 9年 l 9 8 3年 前寒武纪地质 研究走向成熟 新中国成立后 ． 随着地 质普 查勘探工作 快速发 展． 前寒武纪 地层有 了较 广泛 的研究 ． 如壬 日伦等 1 9 j 3 、 马杏垣等f l 9 j 系统地研究 j 五台系． 重新 建立 r 地 层层序 ． 重塑 了陵区地质发展史． 为 泼医前 寒武 纪地 质研究奠定 丁基础 l 9 5 i； 年地质部 地质 矿产研 究所成 立了前寒 武 纪地 质及变质 岩研究室 ． 井在 1 j 年全国地质编图 会上展示 了我 国第 一张前寒武纪地质 罔 程裕淇等 在 1 9 6 1年提出 了 r 变质岩舒类和命 方案． 并出版了 t 变质岩的一些基乖问题 和工件方 法； 1 9 6 3 ． 成 为 前寒武纪 变质基底研究的指导性 文献 1 9, 6 2年地质部华北地质研究所【 I 9 7 8年改称天 津地质矿 产研究所 成 后． 在王 日伦所 长、 壬植 副 所长 的带领下 ， 首先对蓟 县中、 新元古界剖面运用地 层学 、 岩百化学、 叠层 石、 微古植物 及同位素测年 等 多种方法进行综台性研究 ． 建立了著名的蓟 县剖面 比问题 ． 提出丁南北震旦 系不相 当而 为上下关 系的 c仑点 】 9 7 9年按 中国地质学 会 3 2届理事 会计 划． 筹 备成立前寒武纪地质 专业委员会 ． 由地 质部天津地 质矿产研究所和冶金部天津冶金地质调查所 共同负 责筹备工作 ； 同年在北京 召开了成立大会 ． 王日伦 被 推选为专业委员会主任委员 ． 罗耀星 、 王鸿桢 为副主 任委员 ． 孙 大中、 刘如琦 为秘书 ． 挂靠单 位为地质 部 天津地质矿产研究所 中国地质学会前寒武 纪地 质 专业委员会的成立 ． 标志我 国前寒武纪地 质专业 队 伍 不断 壮 大 ． 前 寒 武纪 地 质 研 究逐 渐 走 向成 熟 1 9 7 g l 9 8 3年期间由中国地 质科学院 立项 、 地矿 部 科技司批准开蛤了全国范围的前 寒武纪地质 与矿 产 研究 ． 在 中国掀起 前寒 武纪地 质与 矿产 研究 高潮 ． 中国震旦 亚界 论文集就是这一 时期的代表性成果 之 一 3近期 阶段 1 9 8 3年2 0 0 3年 前寒武 纪地 质 学取得丰硕成果和巨大进展 3 ． 1 国际交 流推动 了我国前 寒武纪地质 学的发展 上世纪 年代初期 ． 为进一步 交流国际前寒武纪 地壳 演化研究工 作的新进展 ． 探讨 前寒武纪地壳 演 维普资讯 4 1 8 地 层 学 杂 志 化及其与成矿的关系， 由中国地质学会、 国际地质合 作计 划 I G C P 中国委员 会 等组织 共 同发 起 ， 并 经 国 务 院批准 于 1 9 8 3年 9月 在北 京香 山召 开了“ 国际前 寒武 纪地 壳 演化讨论 会 ” 。程 裕淇 在会 上作 了“ 古华 北 陆台早 前 寒武纪 基 底 的某 些 地 质 和 演化 特 征 ” 的 报告， 对华北陆台早前寒武纪地质作 了系统的总结 程 裕淇 等 ， 1 9 8 6 。这 次 会 议 是 文革 后 地 学 界 首 次 大 型 国际会 议 ， 开展 了学 术交 流等 活动 ， 使我们 了解 了国际前 寒武 纪地 质 研 究 发展 的总 趋 势 ， 开 阔 了 思 路 宣传 了我 国前寒 武 纪 地 质研 究 的成 就 ， 广 交 了 朋 友 ， 对其后 的深入研究中国太古宙绿岩带、 片麻岩成 因 、 推动 变质 岩 区的地 质 填 图 得 到 了很 多 有 益 的启 发 。 同年 1 9 8 3 中国地 质 学 会 、 I G C P 中国委 员 会 、 中国地质 科学 院 等还 在 天 津组 织 召 开 了“ 国际 晚 前 寒 武纪地 质讨 论会 ” 。会 议 组 织 参 观 了天 津 蓟 县 和 湖 北峡 东 中、 上元古 界标 准剖 面 和湖北 神农架 剖 面 ， 讨 论 了共 同关 心 的晚前 寒武 纪地层 的 区域 和大陆 间 的对比， 探讨其在生物、 年代、 古地磁 、 古冰川、 地球 化学、 岩石地层和构造岩浆活动等各方面的证据 ， 以 及其他有关晚前寒武纪地质问题 。王鸿祯在会上做 了“ 中国元古代构造单元及其边界性质” 的报告 ， 揭 示 了 中国北 部和南 部构 造单元 边 界性质 的差 异和 特 性 及与 大陆 内部构 造 演 化 的相 互 关 系 ， 对 古 大 陆 边 缘 做 了全 面的总结 王 鸿祯 、 乔 秀夫 ， 1 9 8 7 。陈晋 镳 做 了“ 元 古宇 地层 对 比方 法 的 回顾 ” 的报 告 ， 对 现 有 地 层学 各种 方法 的应 用 条 件 、 范 围 及 限度 进 行 比较 与 评估 陈晋 镳等 ， 1 9 8 7 。 在北 京 和天津 分 别 召 开 的“ 国 际前 寒 武 纪 地 壳 演 化讨论 会 ” 和“ 国际 晚 前 寒武 纪 地 质 讨论 会 ” 是 改 革 开放 以来 的地质 盛 会 ， 是 我 国前 寒武 纪地 质 研 究 的一个重 要 里程 碑 。在 这 两个 会 议 上 ， 中 国地 质 学 者 共提 交 7 2篇论 文 ， 汇 集 了 自 1 9 7 7年 以来 根 据 国 家 地质研 究规 划 ， 有 组织 、 有计 划地 对全 国十多 个 晚 前 寒武 纪地层 发育 区 内进 行深 入 研 究 的重 要成 果 。 通 过会议 交 流 ， 国外 的地 质 学 家 普 遍 反 映 中 国前 寒 武 纪地质 现 象复杂 ， 并具 有一 些特 殊 的地质现 象 如 强 烈变形 和 变质较 深 的 绿 岩带 ， 强 烈变 形 的元 古 宙 地层 等 以及 特殊 的成矿 类型 ， 因此 他们认 为 在确立 全球岩石圈演化模式时 ， 研究中国的地质资料 甚为 重要 。不 少 的 国外代 表 表示愿 意 与 中国开展学 术 交 流 和合作研 究 ， 极 大地 推 动 了 我 国前 寒 武 纪 地 质学 的进 展 。 3 ． 2 不 断 探 索 ， 前 寒 武 纪 专 题 研 究 成 果 累 累 1 9 8 5 1 9 9 3年组 成 由程 裕 淇 、 王鸿 祯 、 董 申保 为名 誉主编的 前寒武纪地质 编辑委员会 ， 出版了 前寒 武纪地质 不定期专业刊物 1 7辑 ， 宣传并总结 这一 时期前 寒武 纪地 质 研 究 的成 果 。同时 ， 在我 国 前寒武纪重点地 区的综合研究和理论研究也取得了 丰 富的成 果 1 9 8 2年 程 裕 淇 、 孙 大 中等 对 中 国 的下 前寒 武系 作 了总结 ； 王鸿祯 等 1 9 8 4 ， 1 9 8 6 对 中 国元 古宙的构造轮廓和古地理的研究 ； 孙大 中等 1 9 8 4 对冀 东早 前寒武 纪 地 质 的研 究 ， 对冀 东 太 古 宙 含金 岩 石的 系列研 究 孙 大 中等 ， 1 9 8 9 ； 张秋 生等 1 9 8 4 对 中 国早 前 寒武纪 地 质 及 成矿 作 用 的研 究 ； 白瑾 等 1 9 8 6 对 五 台山早 前 寒 武 纪地 质 的研 究 ； 马 杏 垣 等 1 9 8 6 对 中 国 前 寒 武 纪 构 造 格 架 的 研 究 ； 董 申保 1 9 8 6 提 出前 寒武 纪变质 建造 的概 念 ； 董 申保 、 沈 其 韩 、 孙 大 中等 1 9 8 6年 主编 的 中 国变 质 地 质 图及 说 明书 总结 了 中国 变质 地 质 和 前 寒武 纪 基 底 岩 系 变质作用 ； 沈其韩 1 9 9 0 对前寒武纪变质作用的研 究 ； 刘鸿允 等 1 9 9 1 对 中 国震 旦 系 的总 结 等等 。上 述成 果是 对 我 国前 寒 武 系研 究 的 初 步 较 全 面 的 总 结 ， 在理论 上 和方法 上都 有所 创新 。 上世 纪 9 0年 代 以来 又 出版 了一 批 探讨 前 寒 武 纪地 质演 化 的优 秀 的科 学 论 著 和研 究 成 果 ， 主 要 有 杜 汝霖 1 9 9 2 的 前 寒武 纪 古 生 物学 及 地 史 学 、 白 瑾 等 1 9 9 3 ， 1 9 9 6 的 中国前 寒武 纪地壳 演化 、 赵 宗 溥 等 1 9 9 3 的 中国 准地 台前 寒 武 纪地 壳 演 化 、 孙 大 中、 胡 维兴 等 1 9 9 3 的 中条 山前寒 武纪年 代构 造 格 架和年 代地 壳结 构 、 朱 士兴 等 1 9 9 4 的 华 北 地 台中新元 古 界生 物地 层 序 列 、 陆 松 年 等 1 9 9 6 的 大陆地壳 演 化示踪 ， 李 江 海 、 钱 祥 麟 1 9 9 4 的 恒 山早 前 寒 武 纪 地 壳 演 化 等 。 中 国地 层 典 编 委 会 1 9 9 6 1 9 9 9 出版 的 中 国地 层典 太 古宇 、 古元 古 界 、 中元古界和新元古界等 4个分册 立典性地综合 记 述 了以岩石 年代 地 层为 主 的前寒武 纪地 层 。 近几 年来 国内外对 元古 宙地质 的研 究取 得 了长 足 的进展 ， 突 出表 现 在 新 元 古代 R o d i n i a超 级 大 陆 已成为 当前超 大陆 研 究 的 中 心 ， 是 全球 构 造 和 前 寒 武 纪地质 研究 的热 点 。 我 国 中一 新 元 古 代 超 大 陆 研 究 也 取 得 重 要 进 展 ， 例如 陆松年 等 2 0 0 3 最 近 出版 的 青 藏 高原北 部 前 寒武纪 地质初 探 和 秦岭 中一新 元古 代地 质演 化 对 R o d i n i a 超 大 陆事件 的 响应 专 著 ， 探 索 了 中 国三 大 克拉通 相互 之间 及与 R o d i n i a和 冈瓦 那超 大 陆 的 关 系 。研 究成 果表 明 了 R o d i n i a超 级 大 陆 的汇 聚 与 裂解 在我 国西 北部 地 区有 系 统 的 响应 ， 显 生 宙 热一 构造 事件 对前 寒武 纪地质 体 有强烈 的改 造与叠 加 。 随着前寒武纪地质研究不断的发展变化 ， 前寒 维普资讯 增刊 杨春亮等 我 国前寒武纪地质研究进展 与展望 4 l 9 武纪研究已逐步渗透到古生物学、 同位素地质 年代 学 、 地 层学 、 岩石 学 、 地球 化学 、 构造地 质 学等学 科领 域 ， 并 相应 地建立 和 发 展 成 为具 有 我 国特 色 的前 寒 武 纪地质学 的分支学 科 ， 并 获得 了显 著 的成绩 。 二 、 中 国前 寒武 纪大 陆地 壳独具 特 色 通过 研 究 ， 对 于前 寒 武 纪时 期 中国 大陆 地 壳 的 特殊性 和 复杂性 多数 地质 学家 都取 得 了共 识 。前寒 武 纪时期 的 中国大 陆 ， 特 别 是太 古 宙 的华 北 克 拉通 经 历过多期 复 杂的 变 质 和变 形 作 用 ， 变 质 程 度普 遍 较 高 ， 克拉 通规模 小 而分散 。 从全 国范 围看 ， 前寒 武纪 地壳 的形成 、 发展 和 演 化 至少经历 了 7次 重 大 的地 质 事 件 和 演化 阶段 ， 即 始太 古代一中 国最 古 老 的地 壳 3 6 0 0 Ma之 前 ， 古 太古代 陆核 形 成 的萌 芽 阶段 3 6 O 0 3 2 0 0 Ma ， 中太 古代 陆核 初 步形 成 阶段 3 2 O O 一 2 8 0 0 Ma ， 新 太 古代华 北 、 塔 里木 古 大 陆 的 汇 聚 和初 始 古 大 陆化 阶段 2 8 0 0 --2 5 0 0 Ma ， 古元古代华北 、 塔里木 、 扬 子古 大陆 的增 生 、 统 一 结 晶基 底 形 成 阶 段 2 5 O O 一 1 8 0 0 Ma ， 中元 古代一 青 白 口纪 中国古 大 陆 的 裂解 和 汇聚 阶段 1 8 0 0 -- 8 0 0 Ma 和 新 元 古 代 南 华 纪一 震旦 纪 中国古 大陆 的裂解 阶段 8 0 0 -- 5 4 3 Ma 。 与世 界 上 一些 经 典 克拉 通 相 比较 ， 中 国前 寒武 纪地 壳表 现 出 1 具有 漫长 而相 对 连续 的地 质 演 化 记 录 ； 2 太古 宙 地 壳 在 2 6 o 0 2 3 0 0 Ma期 间 经 过 强 烈 的改 造 ， 这 一 时期 的花 岗 质侵 入 活动 普遍 而 强 烈 ； 3 中国前寒 武 纪地 壳 变 质 作用 类 型具 有 多 样 化 的特 点 ， 并呈现 出多 期 变 质作 用 和构 造 变 化 ；4 前 寒 武纪地 壳生 长除 水 平增 生 的方 式 外 ， 垂 直增 生 占 重要 地位 ， 并反 映 出板 底 垫 托模 式 的可 能 性 ；5 被 视 为下部 大 陆 壳 的麻 粒 岩 ， 除 某 些 生 热 元 素 和 R b 的丰度外 ， 其化 学组 分与 上地 壳并不 存 在明显 区别 。 我 国太 古 宙虽 有 若 干特 殊性 ， 但 象世 界 其他 地 区的克拉通一样 ， 仍可划分为麻粒岩一片麻岩高级 变 质 区和花 岗岩一绿 岩带 等两 种最 主要 的岩 石组 合 类 型 。麻 粒岩一 片 麻 岩在 华 北 陆 块 北缘 最 为 发 育 ， 其 在空 间分 布上有 两 类 一 类 在空 间分 布 上 可 以 连 成 或断续 连成 相带 ； 另一 类 则分 布零 星 ， 呈孤 立 的 小 区 。花 岗岩一 绿 岩带 是 中 国早 前寒 武 纪 ， 特 别 是 太 古宙 的重要 岩石 组 合 ， 是 以镁 铁 质 火 山岩 流 为 主 体的火山一沉积 系列 ， 广泛分布在华北陆块。我 国 绿 岩带经 历过 多期变 质作 用和 以低 角闪 岩相 为主 的 变 质作用 ， 遭受 过 多期 构 造 变 形 ， 褶 皱 多 为 复 向形 、 与绿 岩带 密 切共 生 的 主要 是 TT G 岩 系 英 云 闪长 岩一奥 长花 岗岩一 花 岗闪长岩 、 花 岗岩 一绿 岩带 主 要形成 于 2 9 O O 一 2 5 0 0 Ma之 间 。 随着 同位 素测 年 方 法 的改 进 和新 方 法 的诞 生 ， 前寒 武纪 同位 素测 年 数据 积 累得 越 来越 多 ， 其 中不 但 出现 了一批精 度 较 高 的 年龄 值 ， 而且 由于 地 质 与 实验 的密 切配合 ， 对 年 龄 数据 的地 质 解 释 也 达 到 了 新水 平 。 以 出现榴 辉岩 为特 征岩 石的超 高压 变质带 研究 是 当今 国际地学 研究 的前 沿 和热点 。 目前在 世界上 的 主要大 陆造 山带 中都 已 经发 现 了超 高 压 变 质岩 。 位于 我 国 中部 ， 西 起 阿 尔金 ， 经 祁 连 、 秦 岭 、 大 别 ， 东 到苏 鲁地 区 的 4 O 0 0 k m 的 “ 高 压 一超 高压 变 质 带 ” 是研 究深 部地 壳物 质 结 构 、 板 块 构 造 和全 球 地 质 变 化 的 天 然 实 验 室 。 近 年 来 继 在 大 别 山 许 志 琴 ， 1 9 8 7 、 胶 东苏 北 Y a n g J ． S mi t h D ．C ． ， 1 9 8 9 和 豫南 王 晓燕 等 ， 1 9 9 3 ； 张儒 瑗等 ， 1 9 9 3 榴辉 岩 中发 现 了柯 石英 及 其 假 象之 后 ， 徐 树 桐 等 1 9 9 1 ， 2 0 0 3 、 杨经 绥等 1 9 9 9 分 别在 大别 山地 区和 苏鲁地 区 的榴 辉岩 中又 发现 了微 粒 金 刚石 ， 徐 树 桐 等 2 0 0 2 并对 大别 山造 山带 的构 造几何 学 和运 动学特 征作 了较 深 入 的探讨 ； 我 国在江 苏 北 部 东 海 地 区 的大 陆 科 学钻 探 井 主 孔 井 钻 探 工 程 已 经 竣 工 ， 主 孔 深 度 达 5 1 1 8 m， 取得 大 量 基 础 数 据 和 突破 性 成 果 ， 为 深 入 了解 地球 内部 打开 了窗 口。 三 、 前 寒武 纪地 质 学在 地 球 科 学 研 究 中处 于 重 要 位 置 如前 所 述 ， 前 寒 武 纪地 质 学 已成 为 把地 质 学 各 分 支学科 有机地 结 合 在 一 起 的综 合 性 学 科 ， 在 地球 科学研究领域 中处于重要 的位置。前寒武纪地质学 之所 以受 到重 视 的原 因有 如 下几个 方 面 1 前 寒武 纪 以时 间 而论 ， 它 包括 了地 球 的 早 期 [ 相当于太古宙 4 6 O O 一2 5 0 0 Ma ] 和地球 的中期 [ 相当于元古宙 2 5 0 0 --5 4 3 Ma ] ， 它是地球演化历 史 中奠基 和发展 中十分 重大 的漫 长阶段 。在 这 时期 有许 多地 质奥 秘 尚未被认 识 。 2 前 寒武 纪 的岩石 出露 面积 约 占地 球 陆地 面积 的 1 ／ 5 ， 这些 岩 石 是 对 岩 石 圈 进行 探 讨 的 十 分 重 要 的部 分 ， 特 别有 些岩 石代 表下 壳岩特 征 ， 对 了解 和估 价岩 石圈 有重要 的意义 。 3 前 寒武 纪地 质涉及 到 岩石 圈 、 水 圈 、 大 气 圈和 生物 圈 的起 源 和早 、 中期 的演 化过 程 ， 这 些不仅 是前 寒武 纪地 质学 、 也是 整个 地质 学 的最 基本 问题 。 4 前 寒武 纪岩 石 中蕴 藏有 十 分 丰富 的 矿 产 ， 尤 其 以铁 、 铜 、 金 、 铀 、 铅 、 锌 、 镍 、 钴 、 以及石 墨 、 菱 镁矿 、 滑石 、 硼、 磷等具有很高的经济价值， 还有一些超大 维普资讯 4 2 0 地 层 学 杂 志 型矿床 ， 十分 引人 注 目。 总 之 ， 前 寒武 纪 地 质在 科 学 理论 方 面 直接 与 地 球 起源 和演化 ， 生 命起 源和 演化 等重 大问题 有关 ； 在 经 济价 值方 面 以其 丰 富的 矿产 为人类 提供 了 巨大的 财富 ， 因此前 寒武 纪地 质学 受到青 睐也 就很 自然 了 。 四 、 对前 寒武 纪地 质学研 究 重点 的几 点建议 人 类生存 的需 要和社 会 发展 的需 求对地 质科 学 的要求 越来越 高 ， 全 面 深入 地 了解 和研 究 地 球 仍 然 是 对 当代地质 科学 工作 者最 大 的挑 战 。 展望我 国地球科学 的发展 ， 前寒武纪地 质学 在 中 国地质 科学领 域仍 占有 重 要位 置 。为使前 寒 武地 质 工作适 应 国家经济及 可持续发展 的需求 ， 首先是 要继 承和 发扬老一辈科学 家艰苦创业 的精 神 ， 对他们 的学 术理论 、 学 术思想和科学 实践进行认 真学 习和 系统总 结 。在 此基础上 ， 开展 多学 科及边缘 学科 的合作 与研 究 ， 加 强国际间 的学 术交 流 与合作 ， 抓 住我 国前寒 武 纪 地 质 内容 丰 富 、 类 型 独 特 的特 点 加强 前 沿 领域 研 究 ， 开创 我国前寒 武纪 地 质学 研究 发 展 的道 路 ， 为把 我 国建 设成为世界先 进国家而做 出努力 。 为 达 到此 目的 ， 建议 把 前 寒武 纪 地质 学 研 究 的 重 点放 在 以下 几个 方面 1 地质 历史记 录 表 明 ， 地 球 是在 不 同的地质 历史 时 期 不断 的变化 的 ， 并 且具 有 旋 回性 和 不可 逆 转 演 化 的特点 。 中国现存 地壳 至少 延续有 3 8亿年 的历 史 ， 其 中前寒 武 纪 约 占地 壳 演 化 历 史 的 8 7 。岩 石类 型 出露 齐全 ， 地 质构 造独 具特 征 ， 已成 为探 索 地球 历 史 的博物 馆 。研 究地 球 的起 源与演 化 ， 中 、 新 元古 代 超 大陆 的形成 、 汇 聚与裂 解 ， 预测全 球变 化 以及 可利 用的矿产和能源等课题 ， 仍然是前寒武纪地质研究 的前 沿 的领域 。 2 前寒武纪是 中国十分重要的成矿期 ， 矿产资源丰 富 ， 在我 国前寒 武纪 地体 中仍 具有 很大 的找 矿潜力 。 前寒 武 纪地 壳 在 形 成 和演 化 过 程 中经 历 了 多期 次 热一 构造 事 件 的叠 加 和 改造 ， 而 每次 重 大地 质 事 件 都与 一 定 的成 矿 作用 有 关 ， 形 成 了铁 、 铜 、 铅锌 、 金 、 镍 、 稀 土 、 锰 、 石 墨 、 磷 、 菱镁 矿 、 滑石 、 硼 、 硫铁 矿 、 金 红石 、 蛭石等众多大型、 超大型矿床。研究表明， 中 国前 寒武 纪超 大陆 旋 回与成 矿作 用 关 系 十 分 密切 。 超大陆的碰撞汇聚和裂解离散等地质作用控制着前 寒武 纪成 矿 区带 、 成 矿系 列 以及大 型 、 超 大矿 床的形 成和分布 。以研究前寒武纪地壳演化中超大陆旋回 等重大地质事件对成矿的制约和矿床形成的时空结 构为 主线 ， 加强 对前寒 武 纪成矿 系列 的研究 ， 对 解决 如东北等地区老矿 山基地 资源危机 ， 扩大 国家战略 资源远景均具有十分重要的意义 。充分利用己有的 大量资 料和 研究 成 果 ， 全 面 总结 中 国前 寒武 纪 成 矿 地 质环 境 ， 编 制 中 国前 寒武 纪 地 质 图 和 矿 床成 矿 系 列 图 ， 开展对 重 点成 矿 区带 的 调查 和综 合 研 究 。注 意在 已有成 矿 区带 中发掘 出隐伏 的 、 难 找寻 的大 矿 ， 不断扩 大矿 产资 源 的远景储 量 ， 满 足社 会发 展需 求 。 3 前寒 武 纪 地 层 是 石 油 、 天 然 气 的重 要 储 藏 层 之 一 。石 油 从 生成 、 演 化 、 运 移 、 聚 集 和保 存 都 是受 沉 积 盆地 地质构 造 演 化 的 控 制 田在 艺 ， 2 0 0 2 。渤 海 湾 盆地 是一 个发 育在华 北 克拉通 古老 地块 上 的沉 积 盆地， 在长期拉张应力环境下， 形成多隆多坳的构造 格局 ， 内部张性 断裂 异 常 发 育 。在 成 油 系统 中形 成 “ 复 式油 气聚集 带” 。在 渤 海 湾 盆地 中 ， 冀 中坳 陷 任 丘 基岩 油 田 、 济 阳坳 陷沾化 义和庄 基岩 油 田 、 辽河坳 陷兴隆台基岩油气藏等这些基岩油气 田的存在使人 确 信 ， 在沉积 盆地 深部 的古潜 山构 造 中 ， 中新元古 界 的碳 酸 盐地层 和 太古 宙 的片 麻 岩 、 花 岗 岩 和其 他 结 晶基底 岩石是 重要 的石 油成 藏层 区 张惠 民、 孙 大 中 ， 1 9 9 o 。研 究前 寒武 纪基 岩 中石油 天然气 成藏 的 条 件 、 环 境和 规律 ， 对指 导 陆相盆 地 的油气勘 探方 向 具有 重 要意义 。 4 加强 与其 他学科 紧 密配 合 ， 交 叉研究 。地 球 的形 成与演化不仅包括地幔 、 岩石圈等深部地质问题 ， 同 时也 影 响到地 壳之 上水 圈 、 生物圈 和大 气圈 的变化 。 因此 ， 前 寒武 纪地 质学 研 究 必 须 与 其他 学 科 紧 密 配 合 ， 把地 球作 为一 个整体 来研 究 。在理 论上 ， 由微 古 生物 的研 究探 讨 生命 的起 源 与 演化 ， 研 究生 物 的 形 成所 必须 具备 的最 低 条 件 ， 以及 各 种地 质环 境 的 变 迁对 生 态系统 的 影 响 。从 资 源 合理 开 发 、 物 质 循 环 与平衡、 生态系统的优化等方面， 探讨地球整个系统 的变 化及 其可 能对 生态 环境造 成 的影 响及伤 害 。加 强 国际 间 的合 作 与 交 流 ， 进 行 全 球 地 层 层 序 对 比 。 从宏观和微观等多个角度开展预测、 预报 或预警 ， 寻求 解决 问题 的途 径 。 参 考 文 献 马杏垣 。 蒋 荫吕， 尉保衡 ， 周大荣． 1 9 5 7 ．五台山地 区地质构 造基本特 征． 北京 地 质出版社． 1 1 3 1 ． 马杏垣 ， 游振 东， 谭应佳．1 9 6 3 ．中国东部 前寒武纪大地构造 发展的 样式 ． 地 质学报 ， 4 3 1 2 7 5 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