在探讨扬子和塔里木克拉通连接假设时,除克拉通化的特点和时代具有相似性外,新元古代早期发育的钙碱性富铝花岗岩、南华纪裂解型岩浆活动和同时代冰碛层的发育提供了重要的证据。然而,华北克拉通中—新元古代主要处于相对宁静的构造状态,地层记录中出现了巨厚的碳酸盐岩沉积,它们与塔里木-扬子克拉通中—新元古代地质历史存在重要差异,突出表现在下列几方面。
第一,克拉通化完成的时间存在明显差异。克拉通化是一个地质块体从相对活动状态转变为相对稳定状态的重要过程,它不仅表现在地壳的厚度增大和地表山脉的形成,而且深部壳/幔物质发生强烈交换,因此克拉通化的时间和特点是一个地质块体地史演化历程中的里程碑。华北克拉通化是通过吕梁造山运动完成了这一历程,其时间约发生于2000~1850Ma之间。而塔里木-扬子克拉通化则是通过晋宁(Ⅰ)运动或塔里木造山运动完成了从相对活动状态到相对稳定状态的转变,其时间介于约1000~850Ma,比华北克拉通化结束时间晚了近10亿年。
第二,中元古代末至新元古代早期历史存在明显差异。当塔里木-扬子克拉通经历这一时期的造山历程时,克拉通边缘出现了指示汇聚和碰撞带的岛弧火山岩带和大量深成侵入体,克拉通内部则发育弧后盆地及克拉通盆地沉积。因此,在塔里木-扬子克拉通边缘保留了大量新元古代早期热-构造事件的地质记录。然而此时的华北克拉通正经历从中元古代广海碳酸盐岩盆地沉积到青白口纪局限盆地的调整过程中。克拉通内部及边缘的青白口系出现碎屑岩+碳酸盐岩组合,没有大量的火山喷发和深成侵入活动,其相对宁静的构造状态与塔里木-扬子克拉通所处的极为活动的构造状态形成明显反差。
第三,南华纪演化特征存在明显差异。塔里木-扬子克拉通在南华纪出现了大规模裂解,这是它们在一次造山运动结束后所必然经历的一次调整过程。这一过程经历了约100Ma,出现了指示地壳裂解和减薄的双峰式火山岩、基性岩墙群、板内花岗岩和辉长岩侵入体、A型花岗岩及裂谷盆地等。然而,华北克拉通及其边缘没有出现上述南华纪裂解事件群,其构造背景与塔里木-扬子克拉通迥然不同。
第四,冰碛层的层位及时代存在差异。塔里木-扬子克拉通南华系中发育典型的冰碛层,以南沱组(扬子克拉通)和特瑞爱肯组(塔里木克拉通)为代表,其层位位于南华系顶部,时代约为700Ma,而华北克拉通南缘和西缘发育的罗圈组和正目观组层位位于寒武系之下,属于震旦系顶部,时代约在600~550Ma之间,与南沱组及特瑞爱肯组不属同一时代的冰碛层。
华北与塔里木-扬子克拉通中—新元古代地质演化的差异可参见图9-1。
图9-1 华北与塔里木-扬子克拉通中—新元古代地质演化特点对比图