北中国クラトンの西部ブロック

華北クラトンの西部ブロックは、主に新始生代および古原生代の岩石基盤からなり、一部はカンブリア紀から新生代の火山岩および堆積岩に覆われた古代の微小大陸ブロックである。^[2]華北クラトン内の2つのサブブロック（東部ブロックと西部ブロック）のうちの1つであり、中国東中部に位置する。西部ブロックの境界はモデルによって若干異なるが、形状と面積は類似している。西部ブロックが中国東中部の大部分を占めているという見解は広く一致している。^{[1] [3] [4] [5] [6] [7]}

西部地区には火成岩、堆積岩、変成岩が分布している。西部地区で最も古い地質学的記録は、内モンゴル自治区のシウランブランで発見された27億年前の貫入火成岩である。 ^[8]最も新しい岩石は、2300万年前の噴出火成岩で、地区を横切る造山帯の三義堂（河北省）にある。^[9]堆積岩は主に西部地区の南に位置するオルドス盆地に分布している。 ^[10]変成岩の露出は主に地区の北部に散在している。

西部地域の地殻構造と進化については議論が続いている。地域区分と地殻構造の歴史については様々なモデルが仮説を立てているが、それらは一般的には互いに排他的である。しかし、多くのモデルは、様々な名前が付けられているにもかかわらず、西部地域を東西方向に横切る古原生代造山帯の存在に同意している。^[10]

西部地域の地質学的出来事は先カンブリア時代に始まり、現在の大陸地殻の80％以上が形成されたため、^{[11] [12] [13]} 、西部地域の地質学的記録を通じて複雑な地質学的進化と初期の地殻変動史を研究することができます。^{[14] [15]}

西部地域で発見された最も古い地質単位は、主要な地殻の付加と再活動が起こった新始生代^{[8]に形成された。 [10]}先カンブリア時代の基盤岩にある新始生代の岩石は、主に緑色岩、高変成岩、花崗岩で構成されている。^[16] 鉱物検査では、等圧冷却型の反時計回りの圧力温度（PT）経路が示されており、新始生代の地殻成長中に貫入とアンダープレーティングイベントがあったことを示している。^[17]

古陽 花崗岩-緑色岩地帯は西部ブロックの北部に位置し、東西方向にセルテン山から東紅勝まで広がっています。^{[10] [20] [21]}この地帯は変成岩と花崗岩で占められています。この地帯は上部地殻の古代の変成作用を反映しているのではないかと示唆されています。^[22]

グリーンストーンは、先カンブリア時代の変成超塩基性岩から塩基性岩および堆積岩の層である。これらは、グヤン花崗岩-グリーンストーン地帯のセルテン山でよく露出している。 ^{[10] [20]}この地帯のグリーンストーン層には3つのサブユニットがある。下層は変成塩基性および超塩基性火山岩が優勢で、層間に縞状鉄鉱層がある。^[23]中間の岩石群は、酸性から塩基性まで組成が変化する一連の変成火山岩からなる。最上層は、珪岩や大理石などの変成堆積岩でできている。^[16]ジルコン年代測定データによると、グリーンストーン層の最下層は約25億4000万年前に形成され、^[24]中層と上層は25億1000万年以上後のものである。^[23]

花崗岩質岩石は、主に石英、長石、雲母でできた貫入火成岩です。^[25]古陽花崗岩緑色岩地帯で見つかった花崗岩質岩石は、主にトーナル岩-トロンジェーム岩-花崗閃緑岩(TTG) とサヌキトイドです。^[16] TTG の形成には 2 つの段階があり、最初の段階は約 25.3 億年前^[26]、2 番目の段階は 25.2 億年前から 24.8 億年前の間です。^{[20] [27]}この地帯のサヌキトイドは、TTG形成の 2 つの段階の間、約 25.3 億年前から 25.2 億年前に形成されました。^{[20] [27]}

武川高品位複合体は、西は朱拉溝から東は西烏蘭舞浪まで広がっている。^[10]この複合体には、花崗岩、グラニュライト、チャーノッカイトが含まれる。花崗岩は主に中品位（550-650℃）から高品位（650-900℃）の変成閃緑岩であり^[28]、グラニュライトは高品位変成TTG岩である。^[10]古陽花崗岩-緑色岩地帯と同様に、武川の岩石は25億5000万年前から25億年前のものである。^{[20] [29]}高品位複合体は、25億5000万年前から25億年前に変成した下部地殻であると解釈されている。^[22]

多くの研究者は、華北クラトンの西部ブロックが古原生代（25〜16億年前）に組み立てられ、西部ブロックを横切るコンダライトからなる線状構造を形成したと提唱している。 ^{[3] [1] [4] [5] [7]}コンダライト帯は、西は賀蘭山から東は済寧コンプレックスまで伸びている。 ^[4]「コンダライト系列」のメンバーである泥質グラニュライト、珪岩、珪長質準片麻岩、大理石は、この帯に沿って露出している。 ^[10]コンダライト系列は、安定した大陸縁辺条件下で形成された堆積性原岩から変成したものである。^{[4] [30] [31]}ジルコン年代測定によると、堆積性原岩は23〜20億年前に堆積し、その後19.5〜18.7億年前に変成作用を受けた。 ^[8]コンダライトの鉱物は等温減圧型の時計回りPT経路を示しており、堆積性原岩が衝突環境で変成されたことを示唆している。^[32]

西ブロックは先カンブリア時代以降、はるかに安定しました。堆積岩が堆積し、先カンブリア時代の基盤の一部を覆いました。顕生代には火成活動もありました。^{[2]カンブリア紀から中期}オルドビス紀
にかけて、西ブロックでは広範囲に炭酸塩岩が形成されました。 ^{[33]堆積物は、後期オルドビス紀から前期}石炭紀にかけては一般に存在しませんでした。^{[34]しかし、後期石炭紀から前期}ペルム紀の間には、一部の石炭を含む岩石を含む炭酸塩岩が再び堆積し始めました。後期ペルム紀には、礫岩に加えて、赤色の鉄を含む砂岩、シルト岩、泥岩（赤色層）が形成しました。^[35]三畳紀とジュラ紀には、地層は砂岩と泥岩が優勢でした。^{[36] [37]}砂岩の堆積は、前期白亜紀にマグマ活動とともに起こり、西部ブロックに流紋岩、安山岩、玄武岩、デイサイトなどの噴出火成岩を形成しました。^[38]後期白亜紀以降、火成岩はマイナーになりました。後期白亜紀から新生代にかけて、新生代玄武岩を含む堆積物が既存の地層を覆っています。^[39]

西部ブロックの地質構造区分については、地質学者の間でまだ激しい議論が続いています。西部ブロックの地質構造区分を示すモデルはいくつかありますが、これらのモデルでは西部ブロックの構成要素と構造に異なる名前が付けられています。これらのモデルにおける西部ブロックの形状と面積は似ていますが、完全に一致しているわけではありません。

趙と彼の同僚^{[1] [3] [4]は、}北中国クラトンの西部ブロックを2つのサブブロック、すなわち銀山ブロックとオルドスブロックに分割できると提唱した。サブブロックの間には、コンダライトベルトとして定義される古原生代大陸-大陸衝突帯がある。コンダライトベルトは、東北東（ENE）と西南西（WSW）方向にブロック全体に広がっている。

Kuskyと彼の同僚^{[5] [40]は、}西部地域を内モンゴル-北部河北造山帯、衡山高原、および微小大陸ブロックの3つの要素に分けました。衡山高原の南の境界は、東北東（ENE）と西南西（WSW）方向の一般的な傾向を持つ正断層によって特徴付けられます。西部地域を横切る大同-五七断層と呼ばれる北東-南西方向の断層があります。

^{サントシュ[41]}は、趙らのモデルと同様に、西部ブロックを北と南でそれぞれ銀山ブロックとオルドスブロックに分割した。しかし、彼はコンダライトベルトの代わりに、2つのサブブロックの衝突領域を内モンゴル縫合帯と名付けた。不連続なコンダライトベルトの露出は、内モンゴル縫合帯の南側にある。

西部ブロックについては、さまざまな地質学者によってさまざまな進化モデルが提案されています。以下では、先カンブリア時代の基盤岩の地殻構造の進化を説明する最も一般的な 3 つのモデルについて説明します。

Zhaoらのモデル^{[1] [3] [4]は}、新始生代の地殻付加と2つのサブブロック（Yinshan BlockとOrods Block）の古原生代融合という2つの主要な段階に分けることができます。Zhaoらは、約27億年前に若いYinshan Blockの主要な地殻付加があり、厚い苦鉄質地殻を形成したと提唱しましたが、マグマイベントが大陸で発生したのか、海洋で発生したのかはまだ不明です。25.5〜25億年前、若いYinshan Blockは部分的に溶融し、大量のTTG岩石が生成され、Yinshan Block全体を覆いました。約24.5億年前、Ordos BlockはYinshan Blockの下に沈み込みました。沈み込む岩板の部分的な溶融により、アダカイトやサヌキトイドなどの花崗岩や火山岩が形成された。20億年前から19億5千万年前の間に、堆積岩はオルドス北部ブロックの大陸の安定した不活性縁に堆積した。西部ブロックの最終的な集合は約19億5千万年前に起こった。南部の陰山ブロックと北部のオルドスブロックの大陸が衝突したため、古代の海は閉じた。大陸同士の衝突による高圧と高温により、2つのサブブロックの間にコンダライトベルトが形成され、西部ブロックの他の部分で変成作用が起こった。 ^{[1] [3] [4]}

Kuskyらのモデル^{[5] [40]}では、古代の大陸ブロックが35〜27億年前に若い西部ブロックを形成した。23億年前より前には、五台弧が若い西部ブロックの東部の下に沈み込み、異国の弧が東部若い西部ブロックの下に沈み込んだ。23〜20億年前の間に、西部ブロックは両側で2つの弧と衝突し、南東部に衡山グラニュライト帯、北西部にコンダライト帯を含む内モンゴル-北部河北造山帯を形成した。最終的に、 18億年前に超大陸コロンビアが華北クラトンの北縁で衝突した。

趙やクスキーのモデルとは異なり、サントシュ^[7]が提唱した西部ブロックのテクトニック進化論は、主に西部ブロックの融合に焦点を当てており、衝突イベント前の初期のテクトニック発達についてはあまり議論されていない。サントシュは、オルドスブロックをTTG とチャーノッカイトで構成された大陸弧とみなした。ジルコン年代測定とトモグラフィーデータに裏付けられて、サントシュは、銀山ブロックとオルドスブロックが約 19.2 億年前に衝突し、銀山ブロックがオルドスブロックの下に沈み込んだと提唱した。2つのサブブロックが衝突したときに付加ウェッジが形成された。玄武岩質海洋地殻の一部が付加ウェッジに組み込まれた。サントシュは、付加ウェッジ領域を内モンゴル 縫合帯と名付けた。^[7]縫合帯ではコンダライトベルトも形成された。^[7]

西ブロックは先カンブリア時代の合体後、地質学的に安定した。堆積物の堆積と火山活動により、先カンブリア時代の基盤を覆う岩石が形成され始めた。後期オルドビス紀から前期石炭紀、カンブリア紀からジュラ紀にかけての地質学的記録の空白期間を除いて、さまざまな種類の堆積岩が厚い地層を形成した。^[2]

白亜紀前期には、クラトンの破壊により、西部ブロックの東部で大規模なマグマ活動が起こった。当時、北中国クラトンの大部分は消滅し、不安定になっていた。クラトンの破壊は、太平洋プレートがアジア大陸の下に沈み込み、続いて地殻が厚くなり、その結果、地殻が重力で崩壊したことによって引き起こされた。したがって、クラトンは伸長していた。^[42]これらのプロセスにより、北中国クラトン全体で地殻が薄くなり、変形し、マグマ活動が起こった。マグマ活動のほとんどは東部ブロックで起こったが、西部ブロックの東部でも火山噴火が起こり、玄武岩、安山岩、デイサイト、流紋岩などの火山岩が生成された。新生代には、地殻が薄かったため、溶岩が地表に噴出し、火山活動によって玄武岩が生成された。^[2]

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• グリーンストーンベルト
• 始生代沈み込み

a. ^ Ga は 10 億年前、Ma は 100 万年前を表します。