地球的陆壳是怎样形成的_神秘而有趣的前寒武纪地质学

2024年9月15日发(作者：)

　自然杂志　第

卷第

期

doi:10.3969/0253

9608.2010.03.001

特约专稿　

地球的陆壳是怎样形成的

———神秘而有趣的前寒武纪地质学

翟明国

中国科学院院士

中国科学院地质与地球物理研究所

北京

100029

关键词　地球　陆壳　形成与演化　前寒武纪地质学

　　地球的年龄大约有

亿年。以

5.45

亿年为界

之前的称为前寒武纪

它有大约

亿年

是地球历史上漫长的

地质时代。之后的称为显生宙

寒武纪就是显生宙的第一个纪元。地球陆壳的

80%

～

90%

以上是在前寒武纪形成

的

记录了复杂和惊心动魄的地质构造事件

赋存着丰富的矿产资源。前寒武纪地质

就是研究地球在前寒武纪时期

的地质演化

特别是大陆的形成和增生以及演化的学科。

　　前寒武纪是地球形成与演化史上最为漫长的一个

地质时代。我们的地球如今已经有

亿年的历史了

在这

亿年中

,5.45

亿年前是一个重要的分水岭

从那

时起

地球出现了大量的生物

那以后的时段

通称为显

生宙

而显生宙的第一个地质时代

就是寒武纪。前寒

武纪是相对于寒武纪而言的。前寒武纪地质学研究的

就是比寒武纪更古老的约

亿年漫长的地球地质历

史。地球大陆的

80%

～

90%

以上

是在前寒武纪形成

的

并且赋存着丰富的矿产资源。因此

解读前寒武

纪的地质历史

对我们进一步认识地球、利用地球、保护

地球

有着很重要的意义。

地球可以分为大陆和大洋

从地质学的角度

我们

称组成大陆和大洋的岩石圈层为陆壳和洋壳

它们约占

地球表面积的比例是

∶

(

图

见封二

)

。人类的发源

地和主要栖息地是陆地

因此陆壳是怎样形成和生长

的

是一个需要回答的科学问题

它对于我们认知地球、

利用地球和保护地球都至关重要。

在三角洲不断增大、另外

陆地上存在海相介壳动物化

石等事实。火成说把“地下热火”看成地质现象的主要

动力

地球核心是熔融的液态。由于意大利西海岸火山

岩带的强烈活动

古罗马人相信有一位主管火和锻冶的

(

Vulcan

)

。在教会统治的中世纪

“圣神

称“沃尔坎”

经”是唯一的真理。“圣经”里说有诺亚的大洪水

水成

说在很长一段时期里成为不可动摇的信条。魏尔纳是

水成说的集大成者。

1775

年起他任德国费顿堡矿山学

校的教授

以出色的教学吸引了大量青年学生。他认为

自原始海洋开始到诺亚洪水结束

水的力量营造了一切

地质系统

自原始海洋到现在

水面在不断地下降

原始

岩石露出水面后开始发生风化、堆积而形成新地层。他

的学生

如达步松

(

1804

)

和布赫

(

1809

)

在考察了玄武

岩和花岗岩之后

都发表了不同于魏尔纳水成说的观

点。与魏尔纳观点大相径庭的一个代表人物是赫顿。

这位苏格兰天才的主要调查区是加里东造山带的典型

露头区苏格兰高地

那里有花岗岩和矿脉。他认为地层

的固化和海洋上升为陆地是地热的作用

火山活动是释

放地下能量的出口

有点象瓦特的蒸汽机

(

当时瓦特正

在进行这方面的试验

)

。他的地质理论长期被说成火成

论

其实他本人并不认为所有的岩石都是火成的。他对

不整合面的发现和解释为

世纪的地质学增添了光彩

的一笔。水成论与火成论的论战在

世纪初达到高

潮。由于赫顿学说的发展

一系列新的地质事实证实了

赫顿阐述的观点

火成论者终于取得了胜利。英国

(

PrinciplesofGeology

)

[4]

。莱伊尔的著作《地质学原理》

大陆和大洋是怎样形成的呢

大陆和大洋是怎样形成的

中国的古人们很早就

关注到这个问题

并提出很有见地的认识。屈原的《天

问》中有“圜则九重

孰营度之

八柱何当

东南何亏

”

;

又如《诗经》曰“

高岸为谷

深谷为陵。”提出了高岸变成

深谷

深谷变成大山的沧桑巨迁的道理。在地质学发展

史上

曾有水成论与火成论的论战

一度曾非常白热化。

水成论者认为水对地表的改变起决定因素。纪元前

古

罗马人已发现尼罗河两岸周期性地被洪水淹没、尼罗河

又名为《普通地质学教科书》、《地质学纲要》。到

1872

年共出版

版

中译本于

1959

年出版。莱伊尔提出地

・

125

・

InvitedSpecialPaper

球的变化是古今一致的

地质作用的过程是缓慢的、渐

进的。地球的过去

只能通过现今的地质作用来认识

即“将今论古”。他的这种观点被称为“均变论”。《地质

学原理》对当时和以后的地质科学发展具有划时代的影

响。今天我们来看莱伊尔火成说的最重要贡献

是它为

认识到地球有核幔壳的圈层

并由它们之间的相互作用

而导致了地球演化这一地球动力学学说奠定了基础。

ChineseJournalofNature

Vol.

No.

浅有从麻粒岩相—混合岩化的麻粒岩相—混合岩化的

角闪岩相—角闪岩相—绿片岩相—未变质的相变化

也

导致它们的密度与波速随之变化。地球有约

亿年的

历史

它的

80%

～

90%

以上的陆壳约在

亿年以前形

成

即在

亿年前地球已经有了和现在规模相当的大

陆

并且大部分大陆都进入稳定状态。上下地壳分层并

与地幔达到耦合

这个地质过程叫做克拉通化。在地质

年代表上

,25

亿年是太古宙与元古宙的分界。图

(

见

封二

)

表示的是世界上不同时代的岩石出露图

其中褐

色是太古宙岩石

黄色是元古宙岩石

(

有些地方元古宙

岩石之下是太古宙岩石

)

。各大陆

(

州

)

边缘的白边是显

生宙的岩石。在太古宙形成的陆壳

有两种基本的岩石

组合

它们分别被称为高级变质的片麻岩区

(

简称高级

区

)

和低级变质的绿岩带

(

简称绿岩带

)

前者约占

70%

～

80%,

后者约占

20%

～

30%

。高级区是经过温度和压

力都较高的变质作用的岩石组合

主要的岩石是

TTG

质的花岗片麻岩

(

定义见下文

)

、辉长岩和少量的表壳岩

(

沉积岩和火山岩

)

。

TTG

片麻岩约占

80%

以上。

TTG

地球的大陆壳究竟有多大年龄

根据地球上原始地幔的样品以及太阳系其他星球

的陨石的定年

推测地球的年龄大约为

45.6

～

亿年

与月球的年龄相当。地球上最古老陆壳的年龄是多少

呢

迄今为止最古老物质的数据是

44.04

亿年

是采自

西澳大利亚

Yiligarn

地盾

JackHills

沉积砾岩的碎屑锆

石的

SHRIMP

锆石

年龄

[5]

。同位素特征表明锆

石是来自英云闪长质的岩石中。说明在约

亿年之

前

地球上已经存在陆壳的物质———花岗质的岩石。此

外

地质学家还在加拿大克拉通上发现有年龄约为

40.25

～

40.65

亿年的英云闪长质岩石

(

Acasta

gneiss

)

[6]

片麻岩与常见的钙碱质花岗岩的主要区别是含有较高

的钠含量

一般认为它们的形成不能直接通过地幔的部

分熔融

需要由地幔熔融形成的基性岩石

(

玄武岩辉长

岩

)

再次部分熔融形成。绿岩带主要由未变质浅变质

的火山沉积岩

以及花岗岩和

TTG

片麻岩组成。由此

可见

前寒武纪形成的陆壳中有大于

50%

～

70%

的岩石

是

TTG

片麻岩

其他的岩石是花岗岩、火山沉积岩和

辉长岩等。

这是目前最古老的岩石

出露面积约

20km

。

地球上约

亿年的岩石有较多的出露

并且分布在不

同的大陆

(

州

)

上。中国的鞍山存在着年龄约

亿年的

花岗质片麻岩

[7]

在冀东地区有含

亿年碎屑锆石的

石英

(

砂

)

岩

[8]

。中国最古老的物质年龄是华北南缘北

秦岭南段奥陶纪火山岩中～

亿年的锆石残留年龄

[9]

表明华北在

亿年前已有古老的陆壳存在。虽然人们

猜测地球的陆壳形成之前

可能有类似于现代大洋成分

的岩浆海

也就是说先有洋壳

陆壳是在洋壳与地幔的

演化中形成的

但是至今未发现有大于

亿年的类似

于洋壳成分的岩石。这给研究地球的早期演化蒙上了

一层神秘的面纱。

神秘的早前寒武纪的岩石

早期寒武纪的岩石是神奇的

这主要是因为它们的

年龄老

大多数都老于

亿年

;

还因为它们在地球的发

展历史上大多陆壳没有重复

即在显生宙的地质过程中

很难再形成这样的岩石。这也暗示出

地球的演化过程

及其机制并不是千古一理的。主要的代表性岩石有

TTG

片麻岩、科马提岩、条带状硅铁建造、非造山岩浆组

大陆壳的岩石组成是什么

一般认为大陆壳是分层的

即下部地壳是由中基

性岩石组成

上部陆壳是由花岗质岩石组成

这与不同

地壳层的波速相对应。实际上

上、下地壳的岩石组成

更复杂

它们是由不同类型的岩石组合在一起的。总体

上

上地壳的化学成分硅铝质偏高

下地壳的化学成分

镁铁质偏高。此外

由于不同深度的地壳所处环境的温

度压力会随着深度的变化而增高

陆壳的地温梯度平均

约

℃

/km,

岩石在较高的温度和压力下会发生矿物结

构和矿物组合的变化

即变质相不同。地壳深度从深到

・

126

・

合

(

斜长岩、奥长环斑花岗岩

)

。

TTG

片麻岩

(

图

(

)

见封二

)

由于颜色灰白

通常

经历复杂的变形

岩石中的片状和柱状的矿物如黑云

母、角闪石、辉石等定向排列

并常与暗色的角闪岩

(

麻

粒岩

)

形成条带

又称为灰色片麻岩或条带状片麻岩。

TTG

是

trondhjemite

(

奥长花岗岩

)

、

tonalite

(

英云闪长

岩

)

和

granidiorite

(

花岗闪长岩

)

三个英文单词的缩写

是一套富钠贫钾的花岗质侵入岩。如前面所说

,TTG

岩

浆很难从地幔中直接熔融出来

因此一些研究者假设它

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期

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ironformations,

简称

BIF

。最古老的

BIF

的形成时代

们是从由地幔派生的基性岩石再次熔融形成的。假设

的理论是地球上先有类似于现代洋壳的玄武质岩石

它

们经历了俯冲作用到约

～

20km

的地壳深部。然后

发生部分熔融

形成了

TTG

岩浆。该模式的困难是

至

今为止

地球上最古老的岩石都是

TTG

片麻岩

没有找

到存在最古老基性岩石的记录。另外

显生宙与洋壳俯

冲有关的活动陆缘的安第斯型岛弧的埃达克质岩石与

前寒武纪

TTG

片麻岩相比

更加复硅贫镁

二者在成因

上应有差别

[10]

约为

亿年

在

亿年之后就不再形成。“条带状硅铁

建造

(

BIF

)

”的出现是地球早期大气和海洋的氧分压大

幅提升的重要标志性事件。研究表明

在太古宙海水处

于还原状态

有大量的

价铁离子溶解于海水中。当海

底火山喷发

并由此引起微生物生长而引起氧化度增高

时

价铁部分变成

价铁

形成铁的氧化物沉积

从而

形成铁矿。在早元古代

海水的氧化度已较大提高

因

此是条带状硅铁建造大量形成的时期。而后

虽然大气

与海水中的氧的分压都较高

但是

海水中的铁含量已

经较低

有铁的结核产生

但已经没有了形成条带状铁

建造的物质基础。唯一的例外是在约

～

6.3

亿年期

间

地球上处于一个大冰期阶段

该时期称为成冰纪。

有证据表明

可能全球都处于冰冻或冷水沉积状态

又

叫做雪球事件

[12]

。在此时期海水的分压又降低

出现形

成条带状铁建造的条件。虽然产生的铁矿远远比太古

宙和早元古代少

但对于条带状铁建造的形成条件以及

对于地质环境的研究

都有科学意义。

斜长岩和非造山岩浆组合

是早前寒武纪的重要岩

石类型。在月球上广泛出露的斜长岩

在地球上出露比

例很小。太古宙的斜长岩常与淡色辉长岩和辉长岩组

成层状岩体。斜长石多形成近等粒、雪花状的巨晶。元

古宙的斜长岩主要与奥长环斑花岗岩、辉长岩以及碱性

花岗岩、正长岩和碱性火山岩等有成因联系的岩浆岩组

合。顾名思义

非造山岩浆组合就是指陆内非造山的构

造环境的岩浆活动的产物。非造山岩浆岩以深成岩体

和岩墙的形式产出

代表相对小体积的岩浆

就位在老

克拉通核附近。非造山岩浆岩的产生方式及演化过程

可能有多种

玄武质岩浆的结晶分异

英云闪长岩或更

酸性地壳的部分熔融

壳幔源区的混合。奥长环斑花岗

岩是具有

型花岗岩特征的

以大岩基形式产出的显示

环斑结构的花岗岩

[13]

。它的结构非常奇特

(

图

(

)

见

封二

)

奥长石的边环绕在钾长石斑晶外围

反映了在岩

浆过程中的物理化学条件的变化引起的矿物结晶过程。

环斑花岗岩的地球化学特征是亚碱性

偏铝质

高

FeO

(

FeO

+MgO

)

高

和不相容元素

(

REE,Zr,Hf

)

。另外的岩浆分异说认为

在太古宙

从

地幔派生的高

MgO+FeO

成分的镁铁质岩石有较大的

密度

因而

这些熔体的大部分未能达到上部地壳位置。

科马提岩来源于上地幔曾发生的高度

(

60%

～

80%

)

的

部分熔融作用和熔体有大于

3g/cm

的密度

因而会有

大多数这样的物质将在或接近地壳基底部分停留下来

趋向于形成不混熔液体

经重力分离作用后

上升到地

壳上面

形成玄武岩或英云闪长岩

;

而遗留下来的橄榄

岩质残留物的密度比原始物质要小

它们将浮起在未亏

损地幔上部

并趋向于与上覆岩石圈合并

从而形成克

拉通化和巨厚的岩石圈

[11]

。

科马提岩是化学成分上相对高镁而高硅的火山岩

是高温的地幔高比例熔融的特殊的岩浆

在早前寒武纪

特别是太古宙普遍出现

但在显生宙很少出现的岩石。

很显然和地球高温有关。因此

对它的成因多数人倾向

于是和地幔柱构造有关的构造作用下

地幔发生了大比

例的熔融

从而形成的超镁铁质岩浆

其熔融的温度应

在

1400

～

1600

℃

至少大于

1200

℃。该岩石

1969

年

首次发现于南非巴伯顿山地的科马提

(

Komati

)

河流域

故名科马提岩。原意是指只限于太古宙绿岩带中中枕

状岩流顶部的、具鬣刺结构的超镁铁质熔岩。岩石主要

由橄榄石、辉石的斑晶

(

或骸晶

)

和少量铬尖晶石以及玻

璃基质组成

具枕状构造、碎屑构造

和典型的鬣刺结构

(

鱼骨状或羽状

)

其特点是橄榄石呈细长的锯齿状斑晶

(

图

(

)

见封二

)

是淬火结晶的产物。在化学成分上

典型的科马提岩以

MgO>18wt%

(

无水

)

、

CaO:Al

、高

Ni,Cr,Fe/Mg,

低碱为特征。科马提岩是太古

宙重要的有代表性的火山岩

是绿岩带的主要组成部

分。其他太古宙的火山岩还有枕状的玄武岩和英安岩

它们在显生宙也广泛存在于造山带中

但是却很少有科

马提岩

说明地幔的熔融温度低得多

熔融程度也低得

多。与科马提岩有关的矿产有各铜、锑、镍

其中镍矿储

量尤为丰富。

条带状硅铁建造是由硅质

(

石英玻璃的成分

)

和铁

的氧化物

(

磁铁矿为主

)

互为条带的岩石建造

(

图

(

)

见封二

)

条带宽约几毫米至几厘米。英文是

banded

亏损

Ca,Mg,Sr,P,Ti

等

高初始

Sr/

(

0.705

003

)

负的或接近

的

值。因此

环斑花岗岩就位

于相对干的、高氧逸度、温度

650

～

800

℃、深度不超过

15km

的条件。非造山岩浆特征地出现在古元古代末

或中元古代早期

一些研究者将它们与推测的中元古代

的超大陆裂解和地幔柱构造有关。

・

127

・

InvitedSpecialPaper

ChineseJournalofNature

Vol.

No.

能对地球的前寒武纪演化提供思路。

地球演化的早期有板块构造吗

现存大陆壳的

80%

～

90%

以上是在前寒武纪形成

的

,60%

～

80%

是在太古宙形成的。因此

大陆壳的大

多数岩石是

TTG

片麻岩和其他前寒武纪岩石

以及以

它们为基底的地台型盖层沉积。显生宙形成的地壳一

般是围绕在古老陆块的边部成狭长的带状分布

(

图

见

封二

)

称为造山带。在造山带及其古老大陆的边缘

前

寒武纪的陆壳岩石部分被改造或拆沉到地幔中。在造

山带

一些洋壳消减并部分熔融形成新的陆壳

即横向

增生

;

消减带附近还发生有地幔和地壳的相互作用

也

有新的陆壳产生

即垂向增生。显生宙的陆壳的增生可

以从显生宙造山带的构造演化中去观察和研究。由于

造山带及其陆缘是壳幔活动激烈、物质交换活跃、能量

充足并能提供必要的空间

因此

同时也为矿产资源的

形成和储藏提供了必要的场所。

早前寒武纪的地温梯度要大于现今的地温梯度

也

就是说

虽然在太古宙和古元古代时期

地表的温度大

致和现在相似

但是向地壳的深部

温度梯度要比现代

的地壳高得多。地热梯度是影响粘滞度和流变强度的

重要因素。板块构造是建立在大陆漂移设想的基础上

的。要求地球有物质组成与物理性质有巨大差异的大

陆岩石圈和大洋岩石圈块体

要求地壳、地幔和软流圈

等不同圈层有一定范围的物理与化学性质

其中刚性程

度、流动强度以及不同圈层之间的差别都是很重要的指

标

(

图

见封二

)

。地球刚性的岩石圈地幔与下覆的刚

性弱的软流圈的差异运动是大陆漂移的基础。地幔对

流是地球内部能量、自身旋转及其与其他行星的相互影

响的结果

是板块运动的发动机。为什么地球上有板块

构造

而金星、火星、水星、月球等星体上没有板块构造

类地星球上能否有板块构造是有条件的

如果行星表层

圈岩石的流动强度太大

(

>200MPa

)

刚性的“岩石圈”

太厚

其下的地幔形成不了大规范的对流循环圈

整个

行星表层只是一个统一的、静止不动的刚性球壳

(

如月

球

)

而不是形成诸多漂移的、相互碰撞与俯冲、或彼此

分离的板块。相反

如果行星表层圈岩石的流动强度很

小

(

<20MPa

)

从上到下都在作剧烈的粘性流动

(

如金

星

)

则也不会形成板块构造。板块构造运作的必要条

件要求行星表层圈岩石的流动强度既不能太大

也不能

太小。很显然

板块构造是地球演化到一定程度的产

物。早期的地球没有板块构造的

现代地球板块构造是

基本的演化机制

以后很长的地质时代之后

板块构造

将不再适合于变化了的地球。上述的星球的研究都可

・

128

・

特殊的早前寒武纪构造事件

特殊的早前寒武纪地质事件是地球早期地壳的构

造机制的具体表现。代表性的构造事件可以举例如下

TTG

片麻岩的大量出现与造壳事件

;

蛇绿岩与绿岩带问

题

;

十亿年以来才出现蓝片岩与洋壳俯冲

;

高级变质岩

石与时代专属性。

TTG

片麻岩的大量出现与造壳事件是地球早期演

化最主要的事件。距离地球最近、渊源最深的月球的壳

是由斜长岩高地

(

包括

KEEP

盆地

成分大约为苏长岩

)

以及玄武岩月海盆地组成

二者的比例为

∶

。可见

斜长岩占得比例很大。斜长岩又是月岩中目前最古老

的岩石

年龄约为

44.56

亿年。因此

对月壳的形成有

岩浆海模式

经过分异形成三层壳幔结构

(

斜长岩层、富

钛铁矿层、低钛橄榄辉石岩层

)

。地球最古老的碎屑锆

石的

年龄是

44.04

亿年

并且它们被推测为

TTG

片麻岩的锆石。最古老的岩石是在加拿大地盾的

TTG

片麻岩

其锆石的

年龄是

40.31

～

40.65

亿年。

亿年的古老地壳已在不同的大洲有较多发现

岩石除

TTG

片麻岩外

还有包括条带状硅铁建造的沉积岩。为

什么

TTG

片麻岩会成为最古老的陆壳岩石

以及它们

是如何形成的

至今存在重大的争议。有地球先存在玄

武岩海或科马提岩海的假说

但多数意见认为

TTG

片

麻岩很难直接从地幔中分异出来。有些学者用现代岛

弧的俯冲洋片部分熔融的理论来解释早期造壳事件。

但是

,TTG

片麻岩与埃达克质岩石的地球化学差异

以

及超大比例的

TTG

岩石和它们多经历了高级变质作

用

成为高级变质地体的主要组成

也为后一种学说带

来困扰。

蛇绿岩与洋壳问题是早期造壳事件的一个关键证

据。换句话说

地球上是先有洋壳还是先有陆壳

目前

尚未发现早期存在洋壳的明确证据。陆地上存在的洋

壳的残余

称为蛇绿岩套

它们通常由代表大洋地幔的

橄榄岩

代表大洋地壳的玄武岩和辉长岩

以及一些深

海沉积岩组成。目前

有学者提出在

亿年、

～

亿年的岩石中

可能存在类似于蛇绿岩

的岩石

但都没有得到公认。因为它们的岩石组合、产

状、地球化学等方面不同程度与显生宙的蛇绿岩特别是

现代洋壳存在很大的差距。另一种可能是在早期的地

球演化历史中

洋壳的组成和现代有差别。有学者推论

绿岩带应代表早期的基性地壳

即早前寒武纪洋壳。前

面提到了绿岩带是由没变质或很浅变质的表壳岩

(

火山

　自然杂志　第

卷第

期

特约专稿　

条带状硅铁建造

(

BIF

)

是早前寒武纪的标志性矿产

以

其储量特别巨大、矿质优秀

易于选矿、易于勘探、易于

开采为特点

在成矿作用研究和经济上都具有举足轻重

的作用。

BIF

约占世界铁矿储量的

70%

～

80%

以上

占

中国铁矿储量的

80%

～

90%

以上。中国中元古代的白

云鄂博超大型稀土铌铁矿床

在

48km

(

16km

)

的区域内产出了占世界资源量

70%

的稀土。其形

沉积岩层

)

组成的带状存在的岩石构造单元。它们大致

可划分为超镁铁质岩组

(

橄榄岩、科马提岩

)

、镁铁质岩

组

(

科马提岩玄武岩长英质双峰式火山岩

)

和钙碱性

火山岩组

(

玄武岩安山岩长英质火山岩、沉积岩

)

。岩

石组合与大陆型或岛弧型火山沉积岩更相似。另外大

多数绿岩带都有古老片麻岩作为基底

这也是它们很难

被公认为古老洋壳的原因。

目前的研究似乎表明

十亿年以来才开始有蓝片岩

生成。蓝片岩是玄武质的岩石经历了高压低温变质作

用形成的岩石。主要的矿物组合是蓝闪石、硬柱石、绿

帘石、斜长石或石英

因此

蓝片岩含有较多的水。实验

岩石学表明

蓝片岩是洋壳玄武岩类岩石在洋壳俯冲过

程中形成的

这个过程提供了高压低温的物理条件和必

要的水。在早前寒武纪地壳的地温梯度比较高

因此

很难形成蓝片岩。在中压变质相系的条件下

玄武质成

分的岩石随温度的提高

发生绿片岩相角闪岩相榴辉

岩相的变化。这与早前寒武纪的地体中所发现的变质

岩类型相同。

高级变质岩石在早前寒武纪地壳中广泛存在

并构

成了前寒武纪

60%

～

80%

的陆壳

(

高级变质区

)

。高级

变质岩主要是中压的麻粒岩相岩石

其温度压力主要在

0.6

～

0.9Gpa

和

750

～

850

℃

[14,15]

成和大陆裂谷导致的地幔物质的上涌与壳慢交换有关。

此外

前寒武纪的地质演化还与地球的水圈、大气

圈和生物圈的演化密切相关。加强和深化前寒武纪地

质研究

对地壳的形成和发展

对矿产资源、灾害与环境

问题都至关重要

希望大家都关注这一学科的发展。

(

2010

年

月

日收到

)

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徐韦曼

译

北京

北京大学出版

。

1991

年以来

华北

克拉通发现有高压麻粒岩和退变质的榴辉岩存在

[16,17]

它们的变质温度在

750

～

850

℃

变质压力在

1.0

～

1.2

Gpa,

最高可达

1.4

～

1.5Gpa

。高压麻粒岩和退变质的

社

,2008.

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沈其韩

许惠芬

张宗清

等

中国早前寒武纪麻粒岩

[M].

北

榴辉岩与中压麻粒岩相比压力较高

因此

一些研究者

提出了陆陆碰撞模式

并认为可与喜马拉雅造山带相

比。但是

高压麻粒岩和退变质的榴辉岩的温压梯度约

是

～

℃

/km,

它们仍然属于中压变质相系

比大别

山变质带的高压变质相系高

～

倍或更多。具有这样

的温压梯度的地壳不具备俯冲陆壳应有的刚性程度

形

成陆陆碰撞造山带是困难的。

Condie

和

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地球,岩石,形成,地幔,构造,地壳,地质,陆壳

地球的陆壳是怎样形成的_神秘而有趣的前寒武纪地质学

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