里菲期属于什么地质年代

『壹』 模型四十二 俄罗斯苏霍依洛格式贵金属矿床找矿模型

一、概 述

苏霍依洛格 ( Суxoйлог，也译为 “干谷”) 矿床是一个产在黑色岩系中的贵金属矿床，位于俄罗斯东西伯利亚的伊尔库茨克地区，发现于 1961 年，20 世纪 70 年代做了大量的勘探工作。现已证明，该矿床不仅含有大量 Au，还含有 Pt、Pd、Ag。目前正在对该矿床做开发前的技术经济评价。截至2005 年 1 月 1 日，该矿床列入俄罗斯国家储量平衡表的储量: 矿石 38172 × 104t，其中含 Au 1041. 2t，平均品位为 Au 2. 73g/t，Pt 0. 02g/t，Pd 0. 03 ～0. 04g/t。在最近的技术经济评价中还计算出了 Ag 为1541t，矿石中 Ag 的含量约为 1 ～ 2g / t。

苏霍依洛格目前是俄罗斯最大的原生金矿床。除了苏霍依洛格矿床外，在该区还发现了一些储量不大的同类型小型金矿。

苏霍依洛格矿床虽然是一个产在黑色岩系中的贵金属矿床，但是由于其规模大，所含的贵金属种类多，为此，我们在前面阐述完黑色岩系金矿床找矿模型之后，对该矿的找矿模型再作一介绍。

二、地 质 特 征

1. 区域地质背景

苏霍依洛格矿床位于博代博复向斜中。如图 1 所示，博代博复向斜由早、中、晚里菲代的变质沉积岩组成，里菲代的变质沉积岩不整合地覆盖在太古宙—元古宙的变质岩上面。

早里菲代的地层细分为普尔波尔组和梅德韦蔡夫斯克组，前者由绿片岩相的砾岩、砂岩和页岩组成，后者由火山和火山 － 陆源的岩石组成，安山岩、安山 － 玄武岩和凝灰岩与砂岩、砾岩和铁质石英岩呈互层产出。

中里菲代的地层开始于巴拉加纳赫群，其厚度达 2500m，主要由陆源的砾 － 砂 － 粉砂质沉积岩组成，随后是钙质砂岩和石灰岩。中 － 晚里菲代尼格雷群沉积岩细分为布朱衣赫塔组、乌戈汉组、霍莫尔霍组和耶姆尼亚赫组，尽管强烈的塑性变形通常会导致厚度变小，但它们的总厚度仍可达 1500m。

文德纪博代博群的韵律层状砂岩、页岩、炭质页岩、石灰岩和砂岩的总厚度达 2500m，新元古代地层就此结束。该区的特点是陆源炭质岩层富含有机质。在中 － 晚里菲代含炭沉积物的沉积期最为强烈。有机质的数量从碳酸盐岩到砂岩直到泥质岩逐渐增加，随后是正常沉积层序的地层。

与陆内裂谷系有关的前陆盆地可能是在中 － 晚里菲代发育形成的。陆源炭质岩石是在陆缘海盆条件下形成的。少量早里菲代火山岩与粗粒碎屑质和铁质的石英岩呈互层。同时，在附近形成了包括有超基性岩和拉斑玄武质火山岩的蛇绿岩组合，这些岩石在早古生代复向斜形成期间进一步发育。复向斜的复杂构造是由于浅褶皱与破坏性的低角度断层带相结合造成的。

复向斜的中部变质成绿片岩相的黑云母亚相。周边的岩石遭受了绿帘石 － 角闪石和角闪石相的区域变质作用，并伴随有花岗岩 － 片麻岩穹丘的形成和新生的花岗岩类深成岩体。

在苏霍依洛格矿床附近产有与中古生代孔库德 － 马马坎杂岩有关的岩浆岩。在矿床西南约 6km处产有康斯坦丁诺夫斯克岩体。在博代博复向斜的周边出露有如采格达卡尔岩体等大型古生代花岗岩侵入体。

图 1 俄罗斯苏霍依洛格矿区地质图( 引自 V. V. Distler 等，2004)

2. 矿床地质特征

苏霍依洛格矿床位于倒转背斜的轴部 ( 图2) ，其层理向西倾斜，倾角5° ～20°。背斜轴面平缓倾伏，轴面走向由 EW 向变为 NW 向，倾斜角为 30° ～40°。北面的正常翼倾斜 15° ～ 30°，南面倒转翼倾斜 30° ～50°。在褶皱轴部有一个断层带，这里容矿岩石的厚度变小，并变形。在矿田南翼见有一个逆掩带。

图 2 俄罗斯苏霍依洛格矿床地质构造和金矿石分布立体图( 引自 V. V. Distler 等，2004)

图 6 苏霍依洛格矿床矿物 － 地球化学找矿模型( 引自 С. Г. Кряжев，2010)

1) 倒转背斜的轴部，轴面弯曲部位、挠曲、陡向逆冲带和低角度的劈理带是成矿最有希望的地带。

2) 含矿岩石为中—晚里菲代的类复理石杂岩，含矿围岩中炭质和钙质粉砂岩、泥质岩、页岩和砂岩交替出现，在剖面中部炭质最为富集。

3) 矿化剖面中，胚胎矿有一个中心对称的分带; 外部亚带浸染的细粒黄铁矿、大型粒状变晶黄铁矿及石英 － 黄铁矿集合体有所增加; 中间亚带含有少量硫化物或石英 － 硫化物细脉; 中心亚带含大量石英 － 硫化物细脉，细脉形态复杂。

4) 在矿带的顶部产有厚度达 2m 的贫金石英脉，虽然这种贫金石英脉不能形成单独的金矿床，但它是深部金 － 硫化物矿化的标志。

5) 在苏霍依洛格矿床中出现钠云母和绢云母，碳酸盐矿物为镁菱铁矿 － 铁白云石，而矿床外围为多硅白云母和白云母，碳酸盐矿物主要是方解石。

( 3) 地球物理找矿标志

矿化的形成与花岗岩类岩体有一定的关系。如果出现负重力异常，则表明在大约 2 ～3km 深处可能埋藏有花岗岩类岩体。

( 4) 地球化学找矿标志

1) 矿床中的成矿元素可分为两种地球化学组合，一种是基性 － 超基性岩型的 Fe － Ni － Co － Cr －Ti － Pt － Pd 组合; 另一种为花岗岩型的 Zn － Cu － Pb － Sn － W － REE － Zr 组合。后者贱金属 ( Cu －Pb － Zn) 所形成的化学异常要比铁族元素 ( Ni － Co － Cr) 所形成的化学异常提供更多的信息。

2) 矿体围岩中出现原生金异常是极其重要的一条找矿标志 ( 图 6) 。

3) 苏霍依洛格矿床黄铁矿的 δ34S 和含矿层的 δ13C有机迅速增高 ( 图 6) ，这种同位素特征是寻找矿化的重要标志。

( 金 玺 项仁杰)

『贰』 天津蓟县国家地质公园的地质

蓟县国家地质公园坐落在燕山向东延伸部分，公园内的的主要地貌是山地，专广泛分布碳酸属盐岩和花岗岩两类岩石，以及石英岩等多种岩石。碳酸盐岩比较古老，主要是前寒武系的碳酸盐岩，如蓟县系、长城系的碳酸盐岩，这种碳酸盐岩是古代海洋沉积形成的。
在蓟县国家地质公园当中分布的这个时代的碳酸盐岩当中还分布有数量众多、形状多样的叠层石，叠层石是古代海洋藻类捕集海水中的碳酸盐岩颗粒形成的，暗色纹层富含古代藻类，白色纹层的藻类含量则很少。
公园内分布的花岗岩和石英岩都属于酸性岩类，是中生代晚期燕山运动时期形成的，伴随燕山山地的造山运动，由于岩浆侵入作用形成的酸性岩。

『叁』 西伯利亚地台里菲组的地质构造

西伯利亚最有前景的油气带集中在勒拿-通古斯克地向斜构造区，该区域占据了大半个地台，是由苏联地质学家奥布鲁切夫（В.А.Обручев）在中西伯利亚地台区域划定的。这个构造恰恰就是勒拿-通古斯克油气带。在这个区域内有次一级的庞大体系，其中最大的构造有西部的巴伊基茨卡亚陆背斜和东部的涅普斯克-博图奥宾斯克陆背斜。油气沉积主要集中在里菲组、文德原系和下寒武统（康托罗维奇等，1986）。这些构造即为有前景的油气带。

与地台的北部和东北部接壤的是叶尼塞-哈塘格斯克和阿那巴罗-哈塘格斯克挠曲。在东部地台边缘发育着普利维尔霍扬斯基挠曲，维留斯克地向斜从地台方向与其接壤。所有这些构造构成了哈塘格斯克-维留斯克油气带，生油层在二叠系和中生界，而勒拿-通古斯克油气带的生油层是在下寒武统—下古生界。

本章引用的材料主要来源为阿布拉莫夫（1982）、巴扎诺夫（1993）、左罗托夫（2003）、洛巴诺夫（1986）、伊万诺夫（2003）、杰明（1972）、西济赫（2001）、康托罗维奇（1988）等。

角度不整合的里菲组沉积岩产于太古宙—元古宙岩基被剥蚀的表层，其中某些区域保存有具有一定厚度的风化壳。沉积岩上面覆盖着角度不整合的文德组陆源杂岩（乌沙科夫和莫特岩系）。类似的还有形成于北部（雅库特）的尤多木斯克、捷捷而斯克、索宾斯克、尤利亚赫斯克、普拉托诺夫斯克岩系。里菲组沉积物的年龄为1600±100 Ma～600±50 Ma。

里菲组出露在地台（阿尔丹和阿纳巴尔陆背斜）及其边缘处（贝加尔湖沿岸地区、东萨彦岭、叶尼塞山脉等），剖面结构破碎。在地台内部，里菲组沉积埋藏深厚，在任何一处钻井均无完全剥离。

叶尼塞物探公司在马德林斯克、奇棱戈定斯克及其他区域的详细工作显示了地震反射层，充分揭示了里菲组沉积的区域构造特点。勘测表明里菲组有5个反射层（R₀，R₁，R₂，R₃，R₄）。里菲地质地震体系可以分为两个系列的沉积：以陆成岩为主的穆库斯克系列和以碳酸盐岩为主的比利亚赫斯克系列（图5.1）。

根据穆库斯克岩系砂岩的石英和石英-长石组分及沉积层的岩性，判断该岩系形成条件是大陆架浅海区域。冲刷带大陆地壳部分有成熟的花岗岩带。在底部代偿侵入的条件下形成了岩系及沉积物的堆积，因此岩系内浅层碎屑物质的厚度达600 m。在河口处的顶部穆昆斯克岩系的构造特性及埋藏深度属于反射层R₄，同时这也是整个穆昆斯克岩系的顶部。玄武岩基的砾岩砂岩是岩系的底部，上部是与碳酸盐岩混合多层沉积的砂岩、粉砂岩、泥岩。

图5.1 莫伊耶罗油田沉积层底部地质物探总表

剖面末端的里菲组比利亚赫斯克岩系叠加着厚度达1400 m的科图伊康斯克和尤斯马斯塔赫斯克岩系的碳酸盐类岩，两套岩系的交界处是反射层R₃，里菲组的盖层是R₁。

在此列出由本书编者完成的里菲组分类表（Aбрамов，1972），所用数据是由莫伊耶罗河（Щадин，1989）取自经塔尔捷赫斯克隆起的地震剖面（图5.2），反射层R₃和R₄界限清晰（科尔苏诺夫，1989，整理），所选取的剖面经过赤岭格丁斯克隆起（图5.3），可以分为反射层R₀，R₁，R₂，R₃，R₄，此处R₁和R₄清晰地显示在通古斯克陆向斜的北部，成为支撑结构。反映里菲组上边缘区域构造特征的地震层位R₁非常明显。反射层R₄ 的地震参数和R₁相似。

反射层R₄下面波场的性质有所改变，显示出坳拉谷特有的断续边界，说明里菲组早期沉积出现在坳拉谷，没有出现沉积延展。坳拉谷形成以后，松散的陆源物质使里菲组扩张。于是，从里菲组中期开始，沉积面积向外围延展。

图5.2 莫伊耶罗河地震剖面片段

『肆』 地质年代表划分

1、宙为最大的地质年代单位，分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙4个宙（曾经也分为隐生宙和显生宙）。

2、4个宙下面又对应划分了5个大的代：太古代、元古代、古生代、中生代、新生代（除此之外还有冥古宙之下划分的雨海代、酒神代等月球地质年代单位；5个大代中的个别又进行了二级代划分，如元古代分为古元古代、中元古代、和新元古代等等）。

3、5个代之下又对应划分了12个纪，除此之外国内一般还沿用元古代下的长城纪、蓟县纪、青白口纪等非国际认证的单位。

(4)里菲期属于什么地质年代扩展阅读：

从隐生宙到显生宙过渡标志性时间便是寒武纪生命大爆发：

现在地球上存在的大多数动物种群都起源于寒武纪生命大爆发，为后来地球物种奠基的正是这次“大爆发”。关于这次生命大爆发的假说有多种，每一种都能够启发我们对于生命这个概念的理解。

假说 1:大气含氧量的升高阻碍生命进化的一大因素便是大气的含氧量，因为含氧量过低，生物无法进行“生理氧化”所以无法从低级演化到高级。

假说2：视觉的出现视觉是最强大的一种感觉，复杂的眼睛可以非常精确的定位猎物，可以观察三维空间非常有效的捕捉猎物，视觉的出现使得寒武纪生命大爆发以非常快的速度发生，但是更复杂的眼睛是在稍晚时候才进化出来，视觉来源生物对于光线的感知。

假说3：有性生殖有性生殖的发生在整个生物界的进化过程中有着极其重大的作用，由于有性生殖提供了遗传变异性，从而有可能进一步增加了生物的多样性，这是造成寒武爆发的原因之一。

假说4：埃迪卡拉纪的软体动物寒武纪之前的年代被称为埃迪卡拉纪埃迪卡拉纪的动物是没有骨骼的软体动物，寒武纪中最早出现的棘皮动物便是他们的后代，因为软体动物没有骨骼，所以没有留下相应的化石，但是真相仍是物种按部就班的演进，只是没有留下化石而已。

『伍』 区域地质构造与盆地分布

由于该区地质构造特征与美国阿拉斯加北坡有许多相似之处，而后者研究程度较高，因此通常通过比较认识该区地质特征，同时也认为该区蕴藏巨大的油气资源潜力。东西伯利亚海-楚科奇海的基底为前寒武纪北极地台的一部分（Khain et al.，2007）。显生宙的沉积中，可以区分出3套地震地层复合体：下古生界-泥盆系，上泥盆统（一些地区为石炭系）-下尼奥科姆统（Neocomian），白垩系-新生界。其时代与北阿拉斯加的富兰克林、埃尔斯米尔和布鲁克斯地层单元相当。剖面上看，研究区大部分为陆相沉积，只有下埃尔斯米尔（石炭系）例外，其碳酸盐岩沉积意义重大。

一、新西伯利亚群岛和北极东北邻近陆地地质

由于该区地质调查程度低，岛屿和陆地地质特征是海区很好的参考对比。Khian et al.（2007）对该区岛屿——新西伯利亚群岛地质及邻近陆地地质和油气指标进行了总结。

弗兰格尔岛构造是由复杂的推覆体组成的，其不同时期的沉积层序和变质层序相互覆盖。推测弗兰格尔岛最老的地层单元是变质页岩夹花岗片麻岩。据K-Ar法测年结果，这些岩石年代属里菲期-文德期，并可能是结晶基底的一部分。据岩石-地球化学研究结果，弗兰格尔岛石炭系和三叠系应属生油层。弗兰格尔岛石炭纪地层和阿拉斯加Lisburne组具有相似性，后者是普鲁德霍湾油田的产油层之一。

在新西伯利亚群岛的奥陶纪-白垩纪地层剖面中，显示有大量油气标志的存在。而最好的显示出现在科捷利内和Bel’ kovsky岛的下-中泥盆统、石炭系、二叠系和三叠系中，它们仍然保留生油岩的特征。特别注意的是下-中泥盆统和石炭系层序，包含有最丰富的碳沥青证据。碳沥青显示的强度依赖于母岩的生油特性以及有机质含量与类型，尚未找到碳沥青与所含油气之间的关系。在科捷利内和Bel ’ kovsky岛，碳沥青的分布与高品质泥盆纪生油母岩层序之间存在明显的关系，后者分布于热液上升的活动区。从油气指标的数量来看，石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪和白垩纪母岩层序的生油潜力应该是较低的。

生气母岩层序包括阿尔布期-古新世沉积。甲烷及其同族体在南部Bunge Land沿岸渐新世-中新世和德米特里·拉普捷夫海峡中新世的样品中测到，含量为75%～95%。

新西伯利亚群岛与弗兰格尔岛古生代地层对比表明，后者岩石后生作用强（有时包括变质作用）且有明显的位移，导致有机质中的沥青含量较低。

在楚科奇海和东西伯利亚海南部陆地，也有沥青和气体显示。在东楚科奇隆起，可见厚层的古生代地层，其中上奥陶统、志留系和下泥盆统有区域性的含沥青层。与新西伯利亚群岛相似，这些地层也有明显的变质作用、位移以及沥青的释出，在方解石脉中有碳沥青。在Indigirka-Zyryansk槽Mora坳陷，厚层的下白垩统含煤地层广泛分布，发现有裂解成因气。在Chaun低地也见有气体显示。

二、区域构造及其演化

Khain V.E.et al.（2009）认为，东北极地区包括前寒武纪北极（Hyperborean）克拉通块体和早古生代-中白垩世（晚基末利期）褶皱带。研究区极地部分被晚侏罗世-白垩纪美亚海盆所覆盖，目前为北冰洋的一部分。研究区陆壳经历了以下的构造运动事件：格林威尔、贝加尔、埃尔斯米尔以及晚启的莫里奇运动。这些构造运动与相应的大洋的闭合、俯冲褶皱带的形成相关，并伴随绿片岩-角闪岩和麻粒岩相变质作用（Khain et al.，2007；Lawver et al.，2002；Parfenov et al.，2001）。该区包含两个大陆板块的碎块：①包括格林威尔（Grenvillian）北极块体在内的早古生代板块；②包括前寒武纪西伯利亚块体和侏罗纪-中白垩世上扬斯克-楚科奇构造带的板块。美亚海盆以东西伯利亚海和楚科奇海的现代陆架为边界，代表了由中白垩世构造运动和美亚、欧亚海盆扩张而形成的白垩纪-新生代地质构造（包括盆地及断裂体系）（图8-2）。

图8-2 东北极地区构造体系图

（据Khain V.E.et al.，2009）

1，2—早古生代陆块（劳亚大陆东北极部分），包括（1）北极克拉通（格林维尔和贝加尔运动块体）及东西伯利亚和楚科奇大陆架（a）、门捷列夫海岭（b）、楚科奇海岭（c）、德龙穹隆（d）的弱变形新元古代-中生代沉积盖层和（2）早古生代造山带块体；3～11—晚侏罗世-中白垩世上扬斯克-楚科奇-北阿拉斯加构造带及新西伯利亚-楚科奇-布鲁克斯造山体系（古生代变形板块边缘）（3～5）：大陆板块的强裂变形沉积盖层和变质片麻岩区的内楚科奇带，已知陆上（a）及推断的楚科奇陆架区（b）（3），白垩世片麻岩区（4）；新西伯利亚-弗兰格尔-Herald-里斯本-布鲁克斯大陆板块及变形沉积盖层（5）已知陆上（a）及推断北极大陆架（b）；6，7—上扬斯克-科累马碰撞体系及其边缘中白垩世缝合带：古生代-纽康姆岛弧、陆架及海相逆冲皱褶带（6）中白垩世缝合带沉积物（7）包括科累马弧（a）、南阿纽伊及白垩系-新生界下伏沉积物（b）及Kobuk（c）；8—上扬斯克造山体系（西伯利亚克拉通变形边缘）；9～11—火成岩及中白垩世（晚基米里期）造山带盆地：早白垩世同碰撞花岗岩（9），浊积岩及陆源-灰岩充填的同逆冲期或后逆冲期盆地和拉分盆地（10），逆冲前缘的叠瓦状白垩纪陆源充填盆地（11）；12—阿尔布期-晚白垩世鄂霍次克-楚科奇大陆边缘岩浆岩带；13～17—北极大陆架上的古生代-新生代大陆裂谷盆地及伴生岩浆作用：岩浆岩和沉积岩充填的泥盆纪裂谷盆地（13），陆源及火山岩充填的德龙穹隆的白垩纪弧形和放射形海槽（14），东西伯利亚和楚科奇海群岛、大陆架及大陆边缘的白垩纪-新生代裂谷和拉分盆地（a）和门捷列夫和楚科奇海岭间的新生代盆地（b）；陆上新近纪-第四纪沉积物（15），大陆斜坡及陆隆上的白垩纪-新生代盆地（16），板内玄武岩及双峰火山岩体：未细分的陆架及岛上（a）的早白垩世和新生代岩体，从磁测资料推断（b）（17）；18，19—洋壳与陆壳边界（影线指向美亚海盆方向）；21—已知（a）和推断（b）岩性单元边界；22—推断的早古生代造山带块体断裂边界；23—已知（a）和磁测资料推断（b）的科累马弧形和南阿纽伊-Kobuk缝合带前逆冲带；24—已知（a）和推断（b）的新西伯利亚-楚科奇-布鲁克斯造山体系前缘逆冲带（简化字母代表：NS-新西伯利亚；Wr-弗兰格尔；He-Herald；Li-里斯本；Br-布鲁克斯）；25—北风逆冲带；26—已知（a）和磁测资料推断（b）的南阿纽伊体系左旋走滑断裂；27—其他走滑断裂及其运动方向（点线代表推测断层）；28—正断层；29—白垩纪-新生代盆地的逆断层（a）和正断层（b）；30—白垩纪-新生代德龙穹隆边界弧形断层；31—未识别的断层；32—白垩纪-新生代盆地推测沉积厚度（km）；33—水深线（m）；盆地简化名称：Vi-维尔基茨基；Co-科维尔；NO-北风；NC-北楚科奇；Ha-汉纳；Ho-霍普；Ch-查里；SC-南楚科奇；PM和CN分别代表皮维克-门捷列夫断裂和楚科奇-北风断裂；嵌入小图为研究区位置图及俄罗斯与美国的边界线

1.北极克拉通

北极克拉通（据Shatski）或极地陆块（据Zonenshain）基底由前寒武纪（格林威尔期）块体构成。从现在的构造框架来看，北极克拉通包括西北极的喀拉（Kara）微板块和斯瓦尔巴特微板块，以及出露于东北极的新西伯利亚和德龙群岛、皮尔里（Peary）半岛、加拿大北极群岛、罗蒙诺索夫、门捷列夫和楚科奇海岭组成（图8-2）。至新元古代末，在约10亿a的时间内，北极陆块为罗迪尼亚（Rodinia）超级大陆的一部分。中新元古代，劳亚（Laurussia）大陆开始分解成几个陆块，其中包括在古生代由赤道漂移至北极地区的北极陆块（Lawver et al.，2002）。元古宙-早古生代，北极陆块的主体为陆源碎屑和碳酸盐岩陆架沉积，仅在德龙群岛因白垩纪德龙岩浆侵入而产生微弱变形（Filatova et al.，2007）。

新元古代-寒武纪的贝加尔运动导致北极陆块随造山带的形成而增大。该造山带的西部，为蒂曼-伯朝拉褶皱带（Kuznestov et al.，2007），其东部为出露的泰梅尔半岛、弗兰格尔岛、东楚科奇、苏厄德半岛和北阿拉斯加地区。Vernikovsky（Bogdanow et al.，1998）在北极克拉通边缘同时发现了新元古代蛇绿岩、岛弧玄武岩、安山岩和拉斑玄武岩系列的流纹岩和850～740 Ma的斜长花岗岩，说明克拉通边缘为被动大陆边缘背景。板块碰撞及洋盆闭合伴随麻粒岩-角闪岩变质作用和火山作用，最年轻的花岗岩年龄为612～570 Ma。再向东，新元古代造山带仅局限于北极克拉通的陆块之间（见图8-2）。贝加尔运动，约700 Ma前在弗兰格尔岛形成角闪岩、辉长岩和辉长-辉绿岩（Kos ’ ko et al.，1993）；592～547Ma，在巴罗背斜南部的楚科奇陆架、东楚科奇片麻岩区、北阿拉斯加和苏厄德半岛形成了角闪岩-绿片岩（Klemperer et al.，2002；Natalin et al.，1999）。在科累马白垩纪环形缝合带的寒武纪陆源沉积岩中发现了铁镁质-超铁镁质碎块和碧玉（Parfenov et al.，2001）。

新元古代-寒武纪之交，随着古大西洋的打开，劳伦古陆、北极大陆、波罗的古陆及西伯利亚大陆重新形成裂谷（Lawver et al.，2002）。而在早古生代北极大陆仍以陆源和碳酸盐岩陆架沉积为主，加拿大西部群岛，包括发育奥陶纪俯冲带皮尔里（Peary）蛇绿岩的埃尔斯米尔岛、西西伯利亚和现加拿大南界和波德沃德科尼夫盆地为洋壳（包括Henrietta和Jeannette岛）（Parfenov et al.，2001）。阿拉斯加和东北极大陆架的早古生代海相、陆架和岛弧沉积岩定为富兰克林层序（Houseknecht et al.，2005；Sherwood et al.，2002），该层序在地震剖面上被看做声波基底。巴罗背斜南部的钻井揭示，该层序主要为奥陶纪和志留纪浊积岩、半远洋页岩、碧玉、燧石和火山岩沉积。推测德龙群岛早古生代地层主要为浊积岩和钙-碱性火山岩沉积。

参考前人研究成果（Filatova et al.，2007），本书重建了古大西洋另一侧：东西伯利亚，在上扬斯克-科累马造山系西部科累马环形缝合带中发现了铁镁质-超铁镁质断块，其角闪岩-绿片岩变质作用⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄（430～419Ma）为志留纪。另一些外来体由寒武系粉砂岩夹蛇绿岩、玄武岩、碧玉以及远洋硅质页岩和奥陶系笔石玄武岩碎屑组成。

在早古生代斯堪的纳维亚期和埃尔斯米尔期，劳伦（Laurentia）古陆、北极大陆、西伯利亚大陆和波罗的古陆在造山作用下拼合为劳亚（Laurussia）大陆，至石炭纪漂移至现今纬度。这导致大部分陆架由红层沉积（含蒸发岩）变为灰色陆源沉积。这些大陆板块的汇聚形成泛大陆Ⅱ，并伴随几个裂谷期。第一期裂谷运动，泥盆纪-石炭纪之交，产生一些裂谷，包括汉纳海槽（Hanna trough），由火山-陆源碎屑充填（Endicott群及其相当地层）。大陆裂谷局部转变为海底扩张，中古生代-晚侏罗世阿拉折雅（Aleya）-南阿纽伊-Angayucham洋盆打开（Parfenov et al.，2001；Sokolov et al.，2002）。此洋盆为太平洋的一翼，陆上延伸至Oimyakon盆地（Parfenov et al.，2003）。

2.上扬斯克-楚科奇碰撞带

上扬斯克-楚科奇碰撞带（图8-2）是古生代楚科奇-阿拉斯加板块与西伯利亚板块在晚侏罗世-纽康姆期碰撞，致使阿拉折雅-南阿纽伊-Angayucham洋闭合的结果。碰撞带中部为沿中白垩世碰撞缝合带分布的上扬斯克-科累马碰撞体系。该碰撞带构成古生代板块（含前寒武纪碎块）的变形边缘，板块东北部边缘称为新西伯利亚-楚科奇-布鲁克斯褶皱带，西南部边缘为西伯利亚克拉通陆块（上扬斯克造山带）（Bogdanov et al.，1993；Filatova et al.，2008；Parfenov et al.，2003）。

（1）上扬斯克-科累马碰撞系统

上扬斯克-科累马碰撞系统，为上扬斯克-楚科奇碰撞带的核心，具复杂的褶皱-逆冲构造，由寒武纪-纽康姆期不同时代的浅海、陆架及岛弧沉积（蛇绿岩、火山岩、碧玉和陆源沉积岩）并列而成。中白垩世碰撞缝合带包括科累马环形带和南阿纽伊缝合线，受左旋走滑断裂体系分隔，东部为科伯克（Kobuk）缝合线（图8-2）。缝合带包含了洋盆闭合而产生的变形地层（Bondarenko，2004；Kuz’ michev et al.，2005；Sokolov et al.，2001）。

（2）新西伯利亚-楚科奇-布鲁克斯褶皱逆冲系统

新西伯利亚-楚科奇-布鲁克斯褶皱逆冲系统，由前陆盆地地层发生薄皮构造变形而产生近NS向褶皱和叠瓦状逆冲断层构成。这种构造变形在远离上扬斯克-科累马碰撞体系而逐渐减弱。根据变形程度，可将新西伯利亚-楚科奇-布鲁克斯体系划分为内带和外带（图8-2）。

楚科奇内带，沿缝合带分布，位于现在的大陆边缘，紧邻楚科奇海大陆架，构成新生代南楚科奇-霍普（Hope）盆地的基底。褶皱逆冲带，在古生代板块主要由元古宙-古生代的陆源碎屑和碳酸盐岩沉积物组成，也包括三叠纪、侏罗纪与裂谷相关的陆源碎屑和少量火成岩。冲断体系上部构造位置主要为上扬斯克-科累马碰撞体系的古生代和中生代海相、陆架和岛弧相冲断带沉积。楚科奇构造带经历了晚侏罗世-早白垩世麻粒岩-角闪岩相变质作用，包括链状片麻岩区及大量同碰撞期火成岩。

新西伯利亚-弗兰格尔-Herald-里斯本-布鲁克斯外带，呈NW向延伸，覆盖东北极大陆架的主体。西南以楚科奇带或碰撞缝合线为界，东北仰冲于陆块弱变形沉积物之上。外带只出露于阿拉斯加和几个海岛，其边界表现为重力高值区，呈弯曲的串珠状，由NE向转换断层分隔成几个次级地块（见图8-2）。这些次级地块通常被看做是独立的地体，但通过对比发现（Filatova et al.，2007），东南部布鲁克斯山脉至西北部的新西伯利亚群岛具有相同的地质构造。

布鲁克斯山脉，为褶皱逆冲体系前带典型的薄皮构造，由近NS走向的逆冲板状岩层组成，夹陆架沉积，顶部为蛇绿岩碎屑；蛇绿岩底部向南一直延伸至科伯克缝合带（中白垩世Angayucham洋闭合遗迹）。叠瓦逆冲构造由古生代-晚侏罗世洋壳和岛弧火山岩组成。布鲁克斯山脉其他所有板状岩层向北逆冲至阿拉斯加大陆板块南缘（Klemperer et al.，2002；Patrick et al.，1988；Toro et al.，2002）。在里斯本、Herald（Moore et al.，2005）及弗兰格尔地区也出露有相同的薄皮构造。弗兰格尔岛为一系列NE走向的逆冲断层和NE向翻转褶皱构成（Kos’ ko et al.，1993），主要为陆壳之上的元古宙、古生代-中生代陆架沉积盖层。逆冲褶皱构造变形发生于150～115 Ma（Kos ’ ko et al.，2003）。Herald和弗兰格尔地块的褶皱逆冲构造在地震剖面上已有显示（Burlin et al.，2006），在剖面中NE向逆冲带包括富兰克林声波基底层和泥盆纪-早中生代地层。位于西北端的新西伯利亚褶皱带（见图8-2）出露于东西伯利亚海岛屿上。科捷利内岛所有古生代-凡兰吟期地层均经受了中白垩世构造运动而变形，并产生带有SW和NE向逆断层的NW向褶皱（Parfenov et al.，2001）。

前褶皱带与前陆盆地相伴生，这些前陆盆地形成于逆冲造山事件形成的前渊，时间和构造上与上扬斯克前渊带类似。中白垩世，东楚科奇前渊带为巴罗背斜的北界（Moore et al.，2002），以链状分布的盆地形式延伸至里斯本、Herald及弗兰格尔逆冲带，向西北可能延伸至新西伯利亚群岛。

前渊带布鲁克斯前逆冲带相邻的科维尔前陆盆地（见图8-2），不整合于埃尔斯米尔构造运动和NS向汉纳槽之上，发育宾夕法尼亚纪-中生代（包括早纽康姆期）沉积物（Sherwood et al.，2002）。前陆坳陷盆地接受来自持续隆升的布鲁克斯山脉的磨拉石沉积。下部主要为阿普特期-早阿尔布期细粒碎屑，向上变为阿尔布期末-晚白垩世粗粒沉积。科维尔盆地沉积充填总厚度可达5～8km，向西减薄至1～2km。通常将该套地层解释为前古生代构造不整合之上的早白垩世-新近纪布鲁克期沉积。然而，科维尔盆地主要从阿普特期至晚白垩世早期发育。随着布鲁克块体前逆冲带隆升及向北俯冲，科维尔盆地亦向北进积充填，其中二次俯冲为阿尔普期-阿尔布期俯冲沉积物，包括布鲁克斯海岭初始俯冲产物。东楚科奇前渊带北部边缘可能为北楚科奇新生代盆地基底。新生代以来，中白垩世布鲁克斯海岭隆升至今，对科维尔盆地持续注入陆源碎屑。

构成北冰洋周缘的上扬斯克-楚科奇构造带形成时间与北冰洋美亚海盆打开为同时代。