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Cratón del Norte de China

Elementos tectónicos que rodean el cratón del norte de China. El cratón del norte de China abarca una superficie de aproximadamente 1,7 millones de km² en el noreste de China,...

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Elementos tectónicos que rodean el cratón del norte de China. El cratón del norte de China abarca una superficie de aproximadamente 1,7 millones de km²  en el noreste de China, Mongolia Interior, el mar Amarillo y Corea del Norte. Adaptado de Kusky, 2007 [ 1 ] y Zhao et al., 2005 [ 2 ].
La ubicación del cratón del norte de China en Asia.

El Cratón del Norte de China es un bloque de corteza continental con uno de los registros más completos y complejos de procesos ígneos , sedimentarios y metamórficos de la Tierra. [ 1 ] Está ubicado en el noreste de China, Mongolia Interior , el Mar Amarillo y Corea del Norte . [ 1 ] El término cratón lo designa como un trozo de continente estable, flotante y rígido. [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] Las propiedades básicas de la corteza cratónica incluyen ser gruesa (alrededor de 200  km), relativamente fría en comparación con otras regiones y de baja densidad. [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] El Cratón del Norte de China es un cratón antiguo, que experimentó un largo período de estabilidad y se ajustaba bien a la definición de cratón. [ 1 ] Sin embargo, el Cratón del Norte de China experimentó posteriormente la destrucción de algunas de sus partes más profundas (decratonización), lo que significa que este trozo de continente ya no es tan estable. [ 3 ] [ 4 ]

El cratón del norte de China fue inicialmente un conjunto de bloques continentales discretos y separados con actividades tectónicas independientes. [ 5 ] En el Paleoproterozoico (hace 2.5–1.8 mil millones de años), los continentes colisionaron, se amalgamaron e interactuaron con el supercontinente, creando cinturones de rocas metamórficas entre las partes anteriormente separadas. [ 5 ] El proceso exacto de formación del cratón aún está en debate. Tras su formación, el cratón se mantuvo estable hasta mediados del período Ordovícico (hace 480 millones de años). [ 4 ] Posteriormente, las raíces del cratón se desestabilizaron en el Bloque Oriental y entraron en un período de inestabilidad. Las rocas formadas en los eones Arcaico y Paleoproterozoico (hace 4.6–1.6 mil millones de años) sufrieron una importante sobreimpresión durante la destrucción de las raíces.

Además de los registros de actividad tectónica, el cratón también contiene importantes recursos minerales, como menas de hierro y elementos de tierras raras , y registros fósiles de desarrollo evolutivo. [ 6 ]

Contexto tectónico

El cratón del norte de China consta de dos bloques, el occidental y el oriental, separados por un orógeno trans-norte de China. Los dos bloques presentan características distintas. [ 2 ] [ 1 ]

El cratón del norte de China abarca aproximadamente 1.500.000 km² ( 580.000 millas cuadradas ) [ 7 ] y sus límites están definidos por varias cadenas montañosas (cinturones orogénicos): el cinturón orogénico de Asia Central al norte, el orógeno de Qilianshan al oeste, el orógeno de Qinling Dabie al sur y el orógeno de Su-Lu al este [ 2 ] . El cinturón orogénico intracontinental de Yan Shan se extiende de este a oeste en la parte norte del cratón [ 1 ] .   

El Cratón del Norte de China consta de dos bloques, el Bloque Occidental y el Bloque Oriental, separados por el Orógeno Transnorte de China de 100–300 km (62–186 mi) de ancho, [ 2 ] que también se llama Cinturón Orogénico Central [ 1 ] o Cinturón Jin yu . [ 8 ] El Bloque Oriental cubre áreas que incluyen el sur de Anshan - Benxi , el este de Hebei , el sur de Jilin , el norte de Liaoning , Miyun - Chengdu y el oeste de Shandong . Las actividades tectónicas, como los terremotos, aumentaron desde que comenzó la destrucción de la raíz del cratón en el Fanerozoico . El Bloque Oriental se define por un alto flujo de calor, una litosfera delgada y muchos terremotos . [ 1 ] Experimentó una serie de terremotos con una magnitud de más de 8 en la escala de Richter , que cobraron millones de vidas. [ 1 ] La delgada raíz del manto, que es la parte más baja de la litosfera , es la razón de su inestabilidad. [ 1 ] El adelgazamiento de la raíz del manto provocó la desestabilización del cratón, debilitando la capa sismogénica , lo que permite que se produzcan terremotos en la corteza. [ 1 ] El Bloque Oriental pudo haber tenido una raíz del manto gruesa, como lo demuestran las evidencias de xenolitos , pero esta parece haberse adelgazado durante el Mesozoico . [ 1 ] El Bloque Occidental se encuentra en Helanshan - Qianlishan , Daqing - Ulashan , Guyang - Wuchuan , Sheerteng y Jining . [ 1 ] Es estable debido a la raíz gruesa del manto. [ 1 ] Se produjo poca deformación interna aquí desde el Precámbrico . [ 1 ]  

Geología

Las rocas del cratón del norte de China consisten en rocas del basamento precámbrico (hace 4.600 millones de años a 539 millones de años), con el circón más antiguo datado hace 4.100 millones de años y la roca más antigua datada hace 3.800 millones de años. [ 5 ] Las rocas precámbricas fueron luego cubiertas por rocas sedimentarias o ígneas fanerozoicas (hace 539 millones de años hasta el presente). [ 9 ] Las rocas fanerozoicas en su mayoría no están metamorfizadas. [ 9 ] El Bloque Oriental está compuesto por gneises de tonalita-trondhjemita-granodiorita del Arcaico temprano a tardío (hace 3.800 millones de años a 3.000 millones de años) , gneises graníticos , algunas rocas volcánicas ultramáficas a félsicas y metasedimentos con algunos granitoides que se formaron en algunos eventos tectónicos hace 2.500 millones de años. [ 9 ] Estas están cubiertas por rocas paleoproterozoicas que se formaron en cuencas de rift . [ 9 ] El Bloque Occidental consiste en un basamento Arcaico (hace 2.6–2.5 mil millones de años) que comprende tonalita-trondhjemita-granodiorita, roca ígnea máfica y rocas sedimentarias metamorfizadas. [ 9 ] El basamento Arcaico está cubierto discordantemente por cinturones de khondalita paleoproterozoicos , que consisten en diferentes tipos de rocas metamórficas, como gneis de granate sillimanita con grafito . [ 9 ] Los sedimentos se depositaron ampliamente en el Fanerozoico con diversas propiedades, por ejemplo, las rocas carbonatadas y con carbón se formaron en el Carbonífero tardío al Pérmico temprano (hace 307–270 millones de años), cuando las lutitas con arena púrpura se formaron en un ambiente de lago poco profundo en el Triásico Temprano a Medio . [ 4 ] Aparte de la sedimentación, hubo seis etapas principales de magmatismo después de la decratonización fanerozoica . [ 4 ] En el Jurásico al Cretácico (hace 100–65 millones de años) las rocas sedimentarias a menudo se mezclaban con rocas volcánicas debido a la actividad volcánica. [ 4 ]

Evolución tectónica

El cratón del norte de China experimentó complejos eventos tectónicos a lo largo de la historia de la Tierra. Los eventos de deformación más importantes son la colisión y amalgamación de los microbloques continentales para formar el cratón, y las diferentes fases de metamorfismo durante el Precámbrico , desde hace aproximadamente 3 a 1.6 mil millones de años. [ 9 ] Durante el Mesozoico y el Cenozoico (hace entre 146 y 2.6 millones de años), las rocas del basamento precámbrico fueron extensamente reelaboradas o reactivadas. [ 9 ]

Tectónica precámbrica (desde hace 4.600 millones de años hasta hace 1.600 millones de años)

Diagrama del supercontinente Columbia , que se formó en el Precámbrico . La parte roja corresponde al Bloque Occidental del Cratón del Norte de China, la parte púrpura al Bloque Oriental, la parte verde al Trans-Norte de China Orgen y la parte azul a otros cinturones de colisión presentes en el Cratón del Norte de China. Modificado de Zhao et al., 2011 [ 10 ] y Santosh, 2010 [ 11 ].
Diagrama evolutivo del modelo de amalgamación del cratón de 2.5  Ga [a] (1er modelo) (Orógeno de Mongolia Interior-Hebei del Norte) 1)–2) Hubo un antiguo sistema de rift causado por la subducción en retroceso en el Bloque Oriental, que luego se detuvo. [ 12 ] [ 13 ] 3) Se desarrolló una zona de subducción entre los bloques Oriental y Occidental, con algunas plumas de magma desarrolladas y exhumadas a medida que la placa era subducida. [ 12 ] [ 13 ] El Cratón del Norte de China finalmente se amalgamó. [ 12 ] [ 13 ] 4) El Bloque Occidental interactuó más con un terreno de arco en el norte con una zona de subducción y formó el Orógeno de Mongolia Interior-Hebei del Norte. [ 12 ] [ 13 ] 5) El Cratón del Norte de China colisionó con el Supercontinente Columbia , causando deformación y metamorfismo en la región. [ 12 ] [ 13 ] Modificado de Kusky, 2011 [ 12 ] y Kusky, 2003 [ 13 ]

La tectónica precámbrica del cratón del norte de China es compleja. Diferentes investigadores han propuesto distintos modelos para explicar la tectónica del cratón, con dos escuelas de pensamiento dominantes provenientes de Kusky (2003, [ 13 ] 2007, [ 1 ] 2010 [ 12 ] ) y Zhao (2000, [ 14 ] [ 9 ] 2005, [ 2 ] y 2012 [ 5 ] ). La principal diferencia en sus modelos radica en la interpretación de los dos eventos metamórficos precámbricos más significativos, ocurridos hace 2.500 millones de años y 1.800 millones de años respectivamente, en el cratón del norte de China. Kusky argumentó que el evento metamórfico de hace 2.500 millones de años correspondió a la amalgama del Cratón a partir de sus bloques antiguos, [ 1 ] [ 13 ] [ 12 ] mientras que Zhao [ 2 ] [ 5 ] [ 9 ] [ 14 ] argumentó que el evento posterior fue el responsable de la amalgama.

Modelo de Kusky: el  modelo de fusión de cratones de 2,5 Ga

El modelo de Kusky propuso una secuencia de eventos que muestran la amalgamación de los microbloques hace 2.5 mil millones de años. [ 13 ] [ 15 ] Primero, en el tiempo Arcaico (hace 4.6–2.5 mil millones de años), la litosfera del cratón comenzó a desarrollarse. [ 13 ] [ 15 ] Algunos microbloques antiguos se amalgamaron para formar los Bloques Oriental y Occidental hace 3.8 a 2.7 mil millones de años. [ 13 ] [ 15 ] El tiempo de formación de los bloques se determina en función de la edad de las rocas encontradas en el cratón. [ 13 ] [ 15 ] La mayoría de las rocas en el cratón se formaron hace alrededor de 2.7 mil millones de años, con algunos pequeños afloramientos que se encontraron formados hace 3.8 mil millones de años. [ 13 ] [ 15 ] Luego, el Bloque Oriental sufrió deformación, rifting en el Borde Occidental del Bloque hace 2.7 a 2.5 mil millones de años. [ 12 ] Se han encontrado evidencias de un sistema de rift en el Cinturón Orogénico Central y se dataron en 2.7 mil millones de años. [ 13 ] Estas incluían ofiolitas y restos de un sistema de rift. [ 13 ] [ 15 ]

La colisión y la amalgamación comenzaron a ocurrir en el Paleoproterozoico (hace 2.5–1.6 mil millones de años). [ 13 ] [ 15 ] Desde hace 2.5 a 2.3 mil millones de años, los Bloques Oriental y Occidental colisionaron y se amalgamaron, formando el Cratón del Norte de China con el Cinturón Orogénico Central en medio. [ 1 ] [ 12 ] El límite del Cinturón Orogénico Central está definido por la geología Arcaica, que es 1,600 km (990 mi) desde el oeste de Liaoning hasta el oeste de Henan . [ 13 ] Kusky propuso que el entorno tectónico de la amalgamación es un arco de islas , en el que se formó una zona de subducción con buzamiento hacia el oeste. [ 13 ] [ 15 ] Los dos bloques luego se combinaron a través de una subducción hacia el oeste del Bloque Oriental. [ 13 ] El momento del evento de colisión se determina en función de la edad de cristalización de las rocas ígneas en la región y la edad del metamorfismo en el Cinturón Orogénico Central. [ 13 ] Kusky también creía que la colisión ocurrió justo después del evento de rifting, como se observa en ejemplos de orógenos en otras partes del mundo, los eventos de deformación tienden a ocurrir muy cerca unos de otros en términos de tiempo. [ 13 ] Después de la amalgamación del Cratón del Norte de China, el Orógeno de Mongolia Interior-Norte de Hebei en el Bloque Occidental se formó por la colisión de un terreno de arco y el margen norte del cratón hace 2.3 mil millones de años. [ 13 ] El terreno de arco se formó en un océano desarrollado durante la extensión poscolisional en el evento de amalgamación hace 2.5 mil millones de años. [ 13 ]  

Además del evento de deformación a escala local, el cratón también interactuó y se deformó a escala regional. [ 13 ] [ 15 ] Interactuó con el Supercontinente Columbia después de su formación. [ 12 ] El margen norte de todo el cratón colisionó con otro continente durante la formación del Supercontinente Columbia hace entre 1920 y 1850 millones de años. [ 12 ] [ 13 ] Finalmente, el entorno tectónico del cratón se volvió extensional y, por lo tanto, comenzó a separarse del Supercontinente Columbia hace 1800 millones de años. [ 12 ]

Diagrama de sección transversal del  modelo de amalgamación de 1.8 Ga (el segundo modelo). [ 9 ] La amalgamación de los dos bloques fue causada por subducción. [ 9 ] La placa oceánica subducida causó la hidratación de la litosfera, produciendo así plumas de magma (indicadas en verde). [ 9 ] Posteriormente contribuyeron a la formación del orógeno Trans Norte de China. [ 9 ] Los 2 bloques colisionaron y se amalgamaron aún más, formando el cinturón de Khondalita, el cinturón de Jiao-Liao-Ji y el orógeno Trans Norte de China. [ 9 ] Después de que se formó el cratón, el orógeno Trans Norte de China experimentó exhumación, rebote isostático y erosión, cambiando la orientación de las rocas en el orógeno. [ 9 ] Modificado de Zhao, 2000 [ 9 ]
Diagrama de vista de mapa que muestra la evolución del Cratón del Norte de China en el  modelo de amalgamación de 1.85 Ga. [ 5 ] 1) El cratón comenzó como 3 bloques separados, el Bloque Yinshan, el Bloque Ordos y el Bloque Oriental con océanos entre ellos (hace 2.2 mil millones de años). [ 5 ] 2) Se desarrolló un sistema de rift en el Bloque Oriental que lo separó aún más en 2 bloques, el Bloque Longgang y el Bloque Langrim (hace 2.2–1.95 mil millones de años). [ 5 ] 3) El Bloque Yinshan y el Bloque Ordos se amalgamaron hace 1.95 mil millones de años, formando el Cinturón Khondalite en medio. [ 5 ] 4) El sistema de rift entre el Bloque Longgang y el Bloque Langrim finalmente se detuvo, haciendo que los bloques se amalgamaran en el Bloque Oriental nuevamente, formando el Cinturón Jiao-Liao-Ji hace 1.9 mil millones de años. [ 5 ] 5) Los bloques oriental y occidental finalmente se fusionaron hace 1.850 millones de años, formando el orógeno trans-norte de China entre ellos. [ 5 ] Modificado de Zhao, 2012. [ 5 ]

Modelo de Zhao: el  modelo de amalgamación de cratones de 1.85 Ga

Zhao propuso otro modelo que sugiere que la fusión de los bloques oriental y occidental ocurrió hace 1850 millones de años. [ 9 ] [ 14 ] [ 16 ] [ 17 ] El Arcaico (hace entre 3800 y 2700 millones de años) fue una época de gran crecimiento cortical. [ 9 ] [ 14 ] [ 16 ] [ 17 ]

Los continentes comenzaron a crecer en volumen globalmente durante este período, y también lo hizo el Cratón del Norte de China. [ 2 ] [ 5 ] Las rocas pre-neoarcaicas (hace 4.6–2.8 mil millones de años) son solo una pequeña porción de las rocas del basamento, pero se encontró circón de hasta 4.1 mil millones de años en el cratón. [ 2 ] [ 5 ] Sugirió que la corteza neoarcaica (hace 2.8–2.5 mil millones de años) del Cratón del Norte de China, que representa el 85% del basamento pérmico, se formó en dos períodos distintos. El primero es de hace 2.8 a 2.7 mil millones de años, y luego de hace 2.6 a 2.5 mil millones de años, basándose en datos de edad de circón. [ 2 ] [ 5 ] Zhao sugirió un modelo de plutón para explicar la formación de rocas metamórficas hace 2.5 mil millones de años. [ 2 ] [ 5 ] El manto neoarqueano (2,8–2,5 Ma) ascendió y calentó el manto superior y la corteza inferior, lo que dio lugar al metamorfismo. [ 9 ]

En el Paleoproterozoico (hace 2.5–1.6 mil millones de años), el Cratón del Norte de China se amalgamó en tres etapas, y la amalgamación final tuvo lugar hace 1.85 mil millones de años. [ 5 ] [ 9 ] Con base en las edades metamórficas en el Orógeno Transnorte de China, se determina el ensamblaje y el proceso de formación del Cratón del Norte de China. [ 5 ] [ 9 ] Zhao propuso que el Cratón del Norte de China se formó a partir de 4 bloques, el Bloque Yinshan, el Bloque Ordos , el Bloque Longgang y el Bloque Langrim. [ 5 ] [ 9 ] Los Bloques Yinshan y Ordos colisionaron y formaron el Bloque Occidental, creando el Cinturón Khondalite hace 1.95 mil millones de años. [ 5 ] [ 9 ] Para el Bloque Oriental, hubo un evento de rifting en el Cinturón Jiao-Liao-Ji, que separó el Bloque Longgang y el Bloque Langrim con un océano antes de que el bloque se formara hace 2.1 a 1.9 mil millones de años. [ 5 ] [ 9 ] Se propone un sistema de rifting debido a cómo se metamorfizaron las rocas en el cinturón y se han encontrado rocas simétricas en ambos lados del Cinturón. [ 5 ] [ 9 ] Hace unos 1.9 mil millones de años, el sistema de rift en el Cinturón Jiao-Liao-Ji cambió a un sistema de subducción y colisión. [ 5 ] [ 9 ] El Bloque Longgang y el Bloque Langrim se combinaron entonces, formando el Bloque Oriental. [ 5 ] [ 9 ] Hace 1.85 mil millones de años, el Orógeno Trans Norte de China se formó por la colisión de los Bloques Oriental y Occidental en un sistema de subducción hacia el este, con un océano probablemente entre los 2 bloques subducidos. [ 2 ] [ 5 ] [ 9 ] [ 14 ]

Zhao también propuso un modelo sobre la interacción del Cratón del Norte de China con el Supercontinente Columbia. [ 17 ] [ 18 ] Sugirió que el evento de formación del cratón hace 1.85 mil millones de años fue parte del proceso de formación del Supercontinente Columbia. [ 17 ] [ 18 ] El cratón también registró un evento de acreción hacia afuera del Supercontinente Columbia después de su formación. [ 17 ] [ 18 ] El Cinturón Volcánico Xiong'er ubicado en el Margen Sur del cratón registró el evento de acreción del Supercontinente en términos de una zona de subducción. [ 18 ] El Cratón del Norte de China se separó del Supercontinente hace 1.6 a 1.2 mil millones de años a través de un sistema de rift llamado zona de rift Zhaertai Bayan Obo, donde se encontraron sills máficos , lo cual es evidencia de dicho evento. [ 18 ]

Los argumentos de Kusky y Zhao contra los otros modelos

Kusky y Zhao propusieron argumentos en contra del modelo del otro. Kusky argumentó que los eventos metamórficos de hace 1.800 millones de años encontrados por Zhao para probar el evento de amalgamación son solo la superposición del evento de colisión con el Supercontinente Columbia hace 1.850 millones de años. [ 12 ] El evento de colisión con el Supercontinente Columbia también reemplazó la litosfera con nuevo manto, lo que afectaría la datación. [ 12 ] Otro argumento es que las rocas metamórficas encontradas hace 1.800 millones de años no se limitan al Cinturón Orogénico Central (o Cinturón Orogénico Trans-Norte de China). [ 12 ] También se encuentran en el Bloque Occidental, lo que indica que los eventos metamórficos fueron un evento a escala del cratón. [ 12 ] Zhao, por el contrario, argumentó que basándose en las evidencias litológicas, por ejemplo, los Bloques Oriental y Occidental deben haberse formado en entornos diferentes a la parte central hace 2.600 a 2.500 millones de años. [ 5 ] [ 17 ] Por lo tanto, se habrían separado en ese momento. [ 5 ] [ 17 ] El ascenso del plutón puede explicar el evento metamórfico de hace 2.500 millones de años. [ 5 ] [ 17 ] Zhao también argumentó que Kusky no ha proporcionado suficiente evidencia isotópica con respecto a los datos metamórficos. [ 5 ] [ 17 ] En contraste con el argumento de Kusky de que los eventos de deformación deberían sucederse rápidamente en lugar de permanecer inmóviles durante 700 millones de años, Zhao argumentó que hay muchos orógenos en el mundo que han permanecido inmóviles durante un largo período de tiempo sin ningún evento de deformación. [ 5 ] [ 17 ]

Otros modelos (modelo de 7 bloques de Zhai, modelo de 3 bloques de Faure y Trap, modelo de doble subducción de Santosh)

Este diagrama de vista de mapa muestra cómo Zhao propuso que los microbloques se habrían orientado y amalgamado en el Cratón del Norte de China. Derivó el mapa basándose en la edad de los cinturones de rocas verdes encontrados en el Cratón. Sugirió que el cinturón de rocas verdes se formó por la colisión de algunos microbloques. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] El cinturón verde en el mapa muestra un cinturón de rocas verdes más joven, formado hace 2.5 mil millones de años, mientras que el amarillo muestra el cinturón de rocas verdes formado hace 2.6–2.7 mil millones de años. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] (QH: Bloque Qianhuai, Bloque Jiaoliao:JL, Bloque Jining:JL, Bloque Xuchang: XCH, Bloque Xuhuai: XH, Bloque Alashan: ALS) Modificado de Zhai, 2011 [ 19 ]

Además de los modelos propuestos por Kusky y Zhao, existen otros modelos disponibles para explicar la evolución tectónica del Cratón del Norte de China. Uno de ellos es el propuesto por Zhai. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] Coincidió con Kusky en el marco temporal de los eventos de deformación ocurridos en el Cratón del Norte de China. [ 19 ] También propuso que el continente creció hace aproximadamente 2900 a 2700 millones de años, se amalgamó hace 2500 millones de años y se deformó hace aproximadamente 2000 a 1800 millones de años debido a sus interacciones con el Supercontinente Columbia. [ 19 ] El mecanismo subyacente a estos eventos tectónicos es el sistema de rift y subducción, similar a los dos modelos propuestos por Kusky y Zhao. [ 19 ] Existe una diferencia importante entre la teoría de Zhai y los modelos mencionados anteriormente: propuso que el Cratón del Norte de China, en lugar de simplemente amalgamarse y formarse a partir de los Bloques Oriental y Occidental, se amalgamó a partir de un total de 7 bloques antiguos. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] Zhai descubrió que las rocas metamórficas de alto grado, un buen indicador de eventos de amalgamación, se han observado en todo el cratón, no solo restringidas al Orógeno Trans-Norte de China o al Cinturón Orogénico Central. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] Luego propuso que debió haber más bloques que participaron en el proceso de amalgamación para explicar la presencia de cinturones de rocas metamórficas de alto grado, que debieron haberse formado en un evento de deformación fuerte que creó un ambiente de alta presión y alta temperatura. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]

Este diagrama de sección transversal muestra cómo se amalgamó el Cratón del Norte de China en el Modelo de Faure y Trap. Propusieron que el Orógeno Trans-Norte de China mencionado en el modelo de Zhao y Kusky es en realidad un bloque separado. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Hay 2 eventos de colisión y amalgamación como proponen Faure y Trap. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Hace 2.1 mil millones de años, el Océano Taihang se cerró con la amalgamación del Bloque Oriental y el Bloque Fuping a través de la Sutura de Taihang (THS). [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Hace 1.9–1.8 mil millones de años, el Océano Lüliang se cerró y los Bloques Oriental y Occidental finalmente se amalgamaron formando la Sutura Trans-Norte de China (TNCS). [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Modificado de Trap y Faure, 2011. [ 25 ]

Faure y Trap propusieron otro modelo basado en las evidencias estructurales y de datación que encontraron. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Utilizaron métodos de datación Ar-Ar y U-Pb y evidencias estructurales que incluyen clivajes, lineación y datos de buzamiento y rumbo para analizar la historia precámbrica del cratón [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] El momento de la amalgamación final en su modelo está en línea con el momento propuesto por Zhao, también alrededor de 1.8 a 1.9 mil millones de años atrás, pero también se ha sugerido otro momento de deformación significativa (hace 2.1 mil millones de años). [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] La división de microbloques se desvió del modelo de Zhao. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Faure y Trap identificaron 3 bloques continentales antiguos, los Bloques Oriental y Occidental, igual que el modelo de Zhao, así como el Bloque Fuping, que difiere del Orógeno Trans-Norte de China en el modelo de Zhao. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Los 3 bloques estaban separados por dos océanos, que eran el Océano Taihang y el Océano Lüliang. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] También han propuesto la secuencia y el momento en que ocurrieron los eventos. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Hace unos 2.1 mil millones de años, el Océano Taihang se cerró con la amalgamación del Bloque Oriental y el Bloque Fuping a través de la Sutura Taihang. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] Desde hace 1.9 a 1.8 mil millones de años, el Océano Lüliang se cerró, promoviendo la amalgamación de los Bloques Oriental y Occidental. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]

Santosh propuso un modelo para explicar el ritmo rápido de amalgamación de los bloques continentales, proporcionando así una mejor imagen de los mecanismos de cratonización del Cratón del Norte de China. [ 11 ] [ 26 ] Para el marco temporal de los eventos de deformación, generalmente estuvo de acuerdo con el modelo de Zhao basado en datos metamórficos. [ 11 ] [ 26 ] Proporcionó una nueva perspectiva para explicar la dirección de subducción de las placas durante la amalgamación, donde el modelo de amalgamación del cratón de 2.5 Ga sugirió una subducción hacia el  oeste, y el modelo de amalgamación del cratón de 1.85  Ga sugirió una subducción hacia el este. [ 11 ] [ 26 ] Realizó un extenso mapeo sísmico sobre el cratón, utilizando ondas P y ondas S. [ 11 ] [ 26 ] Descubrió rastros de una placa subducida en el manto, lo que indicó la posible dirección de subducción de la placa antigua. [ 11 ] [ 26 ] Encuentra que el bloque Yinshan (parte del Bloque Occidental) y el bloque Yanliao (parte del Bloque Oriental) subdujeron hacia el centro alrededor del Bloque Ordos (parte del Bloque Occidental)., [ 11 ] [ 26 ] en el cual el bloque Yinshan subdujo hacia el este hacia el bloque Yanliao. [ 11 ] [ 26 ] El bloque Yinshan subdujo aún más hacia el sur hacia el bloque Ordos. [ 11 ] [ 26 ] El Bloque Ordos estaba experimentando, por lo tanto, una doble subducción, facilitando la amalgama de diferentes bloques del cratón y sus interacciones con el Supercontinente Columbia. [ 11 ] [ 26 ]

Historia del Fanerozoico (desde hace 539 millones de años hasta la actualidad)

El cratón del norte de China se mantuvo estable durante mucho tiempo después de la amalgamación del cratón. [ 1 ] [ 4 ] Se depositaron sedimentos gruesos desde el Neoproterozoico (hace 1000 a 539 millones de años). [ 1 ] [ 4 ] Las rocas sedimentarias paleozoicas planas registraron la extinción y la evolución . [ 27 ] [ 4 ] El centro del cratón se mantuvo estable hasta mediados del Ordovícico (hace 467–458 millones de años), debido al descubrimiento de xenolitos en la litosfera más antigua en diques de kimberlita . [ 4 ] Desde entonces, el cratón del norte de China entró en un período de destrucción del cratón, lo que significa que el cratón ya no era estable. [ 1 ] [ 4 ] La mayoría de los científicos definen la destrucción de un cratón como el adelgazamiento de la litosfera, perdiendo así rigidez y estabilidad. [ 1 ] [ 4 ] [ 28 ] Un evento de adelgazamiento de la litosfera a gran escala tuvo lugar especialmente en el Bloque Oriental del cratón, lo que resultó en grandes deformaciones y terremotos en la región. [ 1 ] [ 4 ] [ 28 ] El gradiente de gravedad mostró que el Bloque Oriental permanece delgado hasta el día de hoy. [ 1 ] [ 29 ] El mecanismo y el momento de la destrucción del cratón aún están en debate. Los científicos propusieron cuatro eventos de deformación importantes que posiblemente podrían conducir o contribuir a la destrucción del cratón, a saber, la subducción y el cierre del océano Paleoasiático en el Carbonífero al Jurásico (hace 324–236 millones de años), [ 1 ] [ 4 ] la colisión del cratón Yangtze y el cratón del norte de China a finales del Triásico (hace 240–210 millones de años), [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] la subducción jurásica de la placa Paleopacífica (hace 200–100 millones de años) [ 28 ] [36 ] [ 37 ] ycretácicode los orógenos (hace 130–120 millones de años). [ 1 ] [ 4 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] En cuanto al mecanismo de desestabilización, se podrían generalizar 4 modelos. Son el modelo de subducción, [ 1 ] [ 28 ] [ 32 ] [ 37 ] [ 29 ] [ 30 ] el modelo de extensión [ 4 ] [ 33 ] [ 38 ] [ 41 ] el modo de intrusión de magma, [ 39 ] [ 40 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] y el modelo de plegamiento litosférico. [ 32 ]

Este es un mapa que muestra los diferentes elementos tectónicos cerca del Cratón del Norte de China en el Fanerozoico. [ 41 ] Los elementos incluyen la zona de sutura de Solonker en el norte, la zona de subducción del Paleo-Pacífico en el este y el orógeno Qinling Dabie en el sur. [ 41 ] Modificado de Zhu, 2015 [ 41 ]

Cronología de la destrucción del cratón

Durante el Fanerozoico se produjeron varios eventos tectónicos importantes , especialmente en los márgenes del Bloque Oriental. Se ha planteado la hipótesis de que algunos de ellos causaron la destrucción del cratón.

Las líneas verdes en este mapa de espesor litosférico son líneas de contorno de profundidad litosférica, lo que significa que la litosfera tiene la profundidad especificada en esa posición. [ 29 ] Una zona en el Bloque del Este tiene una litosfera particularmente delgada. [ 29 ] Modificado de Windley, 2010, [ 29 ]
  1. Carbonífero a Jurásico Medio (hace 324–236 millones de años) --- Subducción y cierre del océano Paleoasiático. [ 1 ] [ 4 ]
    • Las zonas de subducción se ubicaban en el margen norte donde los continentes crecieron por acreción . [ 1 ] [ 4 ] Se produjo la sutura de Solonker y, por lo tanto, el océano Paleoasiático se cerró. [ 1 ] [ 4 ]
    • Hubo dos fases de ascenso de magma: una ocurrió hace entre 324 y 270 millones de años, y la otra hace entre 262 y 236 millones de años. [ 1 ] [ 4 ] Rocas como los granitos sincolisionales , los complejos de núcleo metamórfico y los granitoides se produjeron con magma proveniente de fusiones parciales de rocas precámbricas . [ 1 ] [ 4 ]
    • Dado que se encontraron sedimentos marinos en la mayor parte del cratón, excepto en la parte norte, se puede concluir que el cratón aún era relativamente estable después de este evento de deformación. [ 4 ]
  2. Triásico Tardío (hace 240-210 millones de años) --- Ensamblaje del Cratón del Norte de China y el Cratón del Yangtsé. [ 1 ] [ 4 ]
    • La sutura entre el cratón del norte de China y el cratón del Yangtsé fue causada por una subducción profunda y una colisión, creando el orógeno Qinling -Dabie. [ 1 ] [ 4 ] [ 32 ] Esto está respaldado por evidencia mineral, como diamantes , eclogitas y gneises félsicos . [ 1 ] [ 32 ]
    • El magmatismo fue predominante en el lado oriental, y el magma formado en este período era relativamente joven. [ 1 ] [ 4 ] El magmatismo fue causado en gran medida por la colisión entre dos cratones. [ 1 ] [ 4 ]
    • La acreción de terrenos, la colisión continente-continente y la extrusión en la zona provocaron diversas etapas de metamorfismo. [ 1 ]
    • Evidencias de diversas dataciones isotópicas (por ejemplo, datación U-Pb de circón), [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] y análisis de composición [ 30 ] mostraron que la litosfera del cratón Yang Tze estaba debajo del cratón del norte de China en alguna parte del Bloque Oriental, y que la muestra de magma era joven en relación con el período en que se formó. [ 1 ] [ 4 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] Esto muestra que la litosfera antigua e inferior fue reemplazada extensamente, por lo tanto, se adelgazó. [ 1 ] [ 4 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] Por consiguiente, se propone que este período es el momento en que ocurrió la destrucción del cratón. [ 1 ] [ 4 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]
  3. Jurásico (hace 200-100 millones de años) --- Subducción de la placa paleopacífica [ 1 ] [ 4 ]
    • La placa del Pacífico se subdujo hacia el oeste a medida que se cerraba la cuenca oceánica al norte del cratón. Probablemente se trataba de un entorno de margen continental activo. [ 1 ] [ 4 ] [ 28 ] [ 36 ] [ 37 ]
    • La falla de Tan-Lu se encuentra en el lado oriental del cratón. [ 45 ] El momento de su formación es objeto de debate. Algunos argumentan que se formó en el Triásico, mientras que otros sugieren el Cretácico . [ 45 ] La falla tenía aproximadamente 1000 km (620 mi) de longitud y se extendía hasta Rusia. [ 45 ] Probablemente fue causada por una colisión con el Cratón del Sur de China o por una convergencia oblicua con las placas del Pacífico y Asia. [ 1 ] [ 45 ]  
    • Los científicos estudiaron la composición química de las rocas para determinar su origen y proceso de formación, [ 28 ] y también estudiaron la estructura del manto. [ 36 ] Los estudios muestran que la litosfera inferior en este período fue inyectada recientemente. [ 28 ] [ 36 ] El nuevo material siguió la tendencia norte-noreste, [ 28 ] [ 36 ] lo que llevó a la conclusión de que la subducción de la Placa del Pacífico causó la remoción de la litosfera antigua y, por lo tanto, adelgazó el cratón. [ 28 ] [ 36 ]
  4. Cretácico (hace 130–120 millones de años) --- Colapso del orógeno [ 1 ] [ 4 ]
Este es un diagrama que muestra un ejemplo del modelo de subducción de Kusky, 2007. 1) Las placas se subducen bajo el Cratón del Norte de China cerca del margen en el Paleozoico, y la mayor parte del cratón permaneció relativamente estable. [ 1 ] La subducción generó fluidos que debilitaron la corteza inferior. [ 1 ] Al mismo tiempo, la subducción aumentó la densidad de la litosfera inferior. [ 1 ] 2) y 3) En el Mesozoico, el Cratón del Norte de China comienza a experimentar deformación. [ 1 ] Las colisiones en el norte y el sur desencadenaron el desprendimiento de la litosfera inferior debilitada. [ 1 ] Modificado de Kusky, 2007 [ 1 ]

Causas de la destrucción de los cratones

Las causas de la destrucción del cratón y el adelgazamiento de la litosfera del Bloque del Este son complejas. A partir de los diferentes mecanismos propuestos por los científicos, se pueden generalizar cuatro modelos.

  1. Modelo de subducción
  2. Modelo de extensión
    • Hay dos tipos de extensión litosférica: subducción en retroceso y colapso de orógenos. [ 4 ] [ 33 ] [ 38 ] [ 41 ] Ambos se han utilizado para explicar el adelgazamiento litosférico ocurrido en el Cratón del Norte de China. [ 33 ] [ 41 ] [ 4 ] [ 38 ]
    • Un sistema de subducción en retroceso significa que la placa subductora se mueve hacia atrás más rápido que la placa superior se mueve hacia adelante. [ 41 ] [ 4 ] [ 38 ] La placa superior se expande para llenar el hueco. [ 41 ] [ 4 ] [ 38 ] Con el mismo volumen de litosfera pero extendiéndose a un área mayor, la placa superior se adelgaza. [ 41 ] [ 4 ] [ 38 ] Esto podría aplicarse a diferentes eventos de subducción en el Fanerozoico. [ 41 ] [ 4 ] [ 38 ] Por ejemplo, Zhu propone que la subducción del Paleo-Pacífico fue un sistema de subducción en retroceso, que causó el adelgazamiento litosférico en el Cretácico. [ 4 ] [ 38 ] [ 41 ]
    • El colapso de un orógeno introduce una serie de fallas normales (por ejemplo, fallas en forma de estantería) y adelgaza la litosfera. [ 33 ] El colapso de orógenos es muy común en el Cretácico. [ 33 ]
  3. Modelo de intrusión magmática subyacente
  4. Modelo de plegado de la astosfera
    • Este modelo se propone específicamente para explicar cómo el cratón de Yang Tze y el cratón del norte de China colisionaron y adelgazaron la litosfera. [ 32 ]
    • La colisión de los dos cratones primero engrosó la corteza mediante plegamiento. [ 32 ] Se formó eclogita en la corteza inferior, lo que la hizo más densa. [ 32 ] También se desarrollaron nuevas zonas de cizalla en la corteza inferior. [ 32 ]
    • La astenosfera se convectó y se filtró en los puntos débiles desarrollados en las zonas de cizallamiento de la corteza inferior. [ 32 ] La corteza inferior, más densa, se fragmentó y se hundió en la litosfera. [ 32 ] La litosfera del cratón del norte de China se adelgazó. [ 32 ]

Bioestratigrafía

Fósil de trilobite que posiblemente pueda utilizarse para la bioestratigrafía y para comprender la evolución y la extinción.

El cratón del norte de China es muy importante en términos de comprensión de la bioestratigrafía y la evolución. [ 27 ] [ 6 ] En el tiempo Cámbrico y Ordovícico , las unidades de caliza y carbonato mantuvieron un buen registro de bioestratigrafía y por lo tanto son importantes para estudiar la evolución y la extinción masiva . [ 27 ] [ 6 ] La plataforma del norte de China se formó a principios del Paleozoico. [ 27 ] [ 6 ] Había sido relativamente estable durante el Cámbrico y las unidades de caliza se depositaron con relativamente pocas interrupciones. [ 27 ] [ 6 ] Las unidades de caliza se depositaron en un ambiente subacuático en el Cámbrico. [ 27 ] [ 6 ] Estaba delimitado por fallas y cinturones, por ejemplo, la falla de Tanlu. [ 27 ] [ 6 ] Las unidades sedimentarias carbonatadas del Cámbrico y Ordovícico se pueden definir por seis formaciones: Liguan, Zhushadong, Mantou, Zhangxia, Gushan, Chaomidian. [ 27 ] [ 6 ] Se pueden recuperar diferentes muestras de trilobites en diferentes estratos, formando biozonas . [ 27 ] [ 6 ] Por ejemplo, la zona de lackwelderia tenuilimbata (un tipo de trilobite) en la formación Gushan. [ 27 ] [ 6 ] Las biozonas de trilobites pueden ser útiles para correlacionar e identificar eventos en diferentes lugares, como identificar secuencias de discordancia a partir de biozonas faltantes o correlacionar eventos que ocurren en un bloque vecino (como el bloque Tarim). [ 27 ] [ 6 ]

La secuencia de carbonatos también puede tener importancia evolutiva porque indica eventos de extinción como los biómeros en el Cámbrico. [ 51 ] Los biómeros son pequeños eventos de extinción definidos por la migración de un grupo de trilobites, la familia Olenidae , que había vivido en un ambiente de aguas profundas. [ 51 ] Los trilobites Olenidae migraron a regiones de aguas someras mientras que otros grupos y familias de trilobites se extinguieron en ciertos períodos de tiempo. [ 51 ] Se especula que esto se debió a un cambio en las condiciones oceánicas, ya sea una caída en la temperatura del océano o una caída en la concentración de oxígeno. [ 51 ] Afectaron la circulación y el entorno vital de las especies marinas. [ 51 ] El ambiente marino somero cambiaría drásticamente, asemejándose a un ambiente de aguas profundas. [ 51 ] Las especies de aguas profundas prosperarían, mientras que las otras especies se extinguirían. Los fósiles de trilobites registran importantes procesos de selección natural. [ 51 ] La secuencia carbonatada que contiene los fósiles de trilobites es, por lo tanto, importante para registrar el paleoambiente y la evolución. [ 51 ]

Recursos minerales en el cratón del norte de China

El cratón del norte de China contiene abundantes recursos minerales de gran importancia económica. Debido a la compleja actividad tectónica en el cratón del norte de China, los depósitos de mineral también son muy ricos. La deposición de mineral se ve afectada por la interacción atmosférica e hidrosfera y la evolución desde la tectónica primitiva hasta la tectónica de placas moderna. [ 52 ] La formación de mineral está relacionada con la fragmentación y el ensamblaje de supercontinentes . [ 52 ] Por ejemplo, el cobre y el plomo depositados en rocas sedimentarias indicaron rifting y, por lo tanto, fragmentación de un continente; el cobre, los depósitos de mineral de sulfuro masivo volcanogénico (depósitos de mineral VMS) y los depósitos de oro orogénicos indicaron subducción y tectónica convergente, es decir, amalgamación de continentes. [ 52 ] Por lo tanto, la formación de cierto tipo de mineral está restringida a un período específico y los minerales se forman en relación con eventos tectónicos. [ 52 ] A continuación, se explican los depósitos de mineral en función del período en que se formaron.

depósitos minerales

Neoarcaico tardío (hace entre 2.800 y 2.500 millones de años)

Todos los depósitos de este período se encuentran en cinturones de rocas verdes , que son cinturones llenos de rocas metamórficas. Esto es consistente con la actividad tectónica activa del Neoarcaico . [ 2 ] [ 52 ]

Ejemplo de formación de hierro bandeado de otra parte del mundo.

Las formaciones de hierro bandeado (BIF) pertenecen a la facies de granulita y están ampliamente distribuidas en las unidades metamorfizadas. La edad del mineral se define mediante análisis isotópico de datación por hafnio . [ 53 ] Están intercaladas con rocas volcánico-sedimentarias. [ 52 ] También pueden aparecer como otras características: capas desmembradas, lentes y boudins . [ 52 ] Todas las manifestaciones de hierro están en forma de óxido , raramente en forma de silicato o carbonato . [ 52 ] Mediante el análisis de su composición isotópica de oxígeno , se sugiere que el hierro se depositó en un ambiente de mar poco profundo débilmente oxidado. [ 52 ] [ 53 ] Hay cuatro regiones donde se encuentran extensos depósitos de hierro: Anshan en el noreste de China, el este de Hebei , Wutai y Xuchang -Huoqiu. [ 52 ] La formación de hierro bandeado del cratón del norte de China contiene la fuente de hierro más importante de China. Consiste en más del 60-80% de las reservas de hierro de la nación. [ 52 ]

Los depósitos de cobre - zinc (Cu-Zn) se depositaron en el cinturón de rocas verdes de Hongtoushan , ubicado en la parte noreste del cratón del norte de China. [ 52 ] Son depósitos típicos de mena de sulfuro masivo volcanogénico y se formaron en un entorno de rift . [ 52 ] La formación de los depósitos de Cu-Zn podría no estar bajo la tectónica moderna, por lo que el proceso de formación podría ser diferente al de un sistema de rift actual. [ 52 ]

Los depósitos de oro de cinturón de rocas verdes del Neoarcaico se encuentran en Sandaogou (lado nororiental del Cratón del Norte de China). [ 52 ] [ 54 ] Los depósitos de oro de tipo cinturón de rocas verdes no son comunes en el cratón porque la mayoría fueron reelaborados en el Mesozoico, por lo que aparecieron en alguna otra forma. [ 52 ] Sin embargo, a partir de otros ejemplos cratónicos en el mundo, los depósitos de oro de cinturón de rocas verdes deberían ser abundantes en primer lugar. [ 52 ]

Paleoproterozoico (hace entre 2.500 y 2.600 millones de años)

Las rocas metamórficas de temperatura ultra alta encontradas en el período Paleoproterozoico indican el inicio de la tectónica moderna. [ 52 ] [ 55 ] Los grandes eventos de oxigenación (GEO) también ocurrieron en este período y marcaron el inicio de un cambio de ambientes pobres en oxígeno a ambientes ricos en oxígeno. [ 52 ] [ 55 ] Hay dos tipos de minerales que se encuentran comúnmente de este período. [ 52 ] [ 55 ] Son depósitos de cobre-plomo-zinc y depósitos de magnesita - boro .

Los depósitos de cobre-plomo-zinc (Cu-Pb-Zn) se depositaron en cinturones móviles de ambiente colisional, que se encontraban en un sistema de rift y subducción . [ 55 ] Se encuentran depósitos de cobre en el área de Zhongtiaoshan de la provincia de Shanxi . [ 52 ] [ 55 ] La secuencia de khondalita , que son rocas metamórficas de alta temperatura, y el grafito se encuentran a menudo junto con los depósitos de mineral. [ 52 ] Se han encontrado algunos tipos de depósitos de mineral y cada uno de ellos corresponde a un ambiente de formación diferente. [ 52 ] El Cu-Pb-Zn se formó en depósitos VMS metamorfizados, los depósitos de Cu-Mo se formaron en complejos de arco acrecionados, mientras que los depósitos de cobre-cobalto Cu-Co se formaron en un ambiente intrusivo. [ 52 ] [ 55 ]

Los depósitos de magnesita - boro se formaron en secuencias sedimentarias bajo ambientes de lagunas marinas someras relacionadas con rifts. [ 52 ] Fue una respuesta al gran evento de oxidación, como se observa en su contenido isotópico. [ 52 ] En el cinturón móvil de Jiaoliao, el GOE cambió la relación isotópica de 13 C y 18 O a medida que la roca experimentaba recristalización e intercambio de masa. [ 52 ] El mineral también permite comprender mejor el sistema del Evento de Oxidación Global, por ejemplo, mostrando el cambio químico atmosférico exacto durante ese período. [ 52 ]

Mesoproterozoico (hace entre 1.600 y 1.000 millones de años)

Producción de tierras raras en todo el mundo

Un sistema de elementos de tierras raras- hierro-plomo-zinc (REE-Fe-Pb-Zn) se formó a partir de una rifting extensional con ascenso del manto y, por lo tanto, fraccionamiento del magma. [ 56 ] [ 52 ] Hubo múltiples eventos de rifting que resultaron en la deposición de minerales de hierro y la presencia de elementos de tierras raras estuvo estrechamente relacionada con los diques de hierro y carbonatita . [ 56 ] [ 52 ] El sistema REE-Fe-Pb-Zn se presenta en una sucesión volcánica y sedimentaria alternada. [ 56 ] [ 52 ] Además de los REE, los LREE (elementos de tierras raras ligeras) también se encuentran en los diques de carbonatita. [ 56 ] [ 52 ] Los elementos de tierras raras tienen importantes implicaciones industriales y políticas en China. [ 56 ] [ 52 ] China está cerca de monopolizar la exportación de elementos de tierras raras en todo el mundo. [ 56 ] [ 52 ] Incluso Estados Unidos depende en gran medida de elementos de tierras raras importados de China, [ 56 ] [ 52 ] mientras que los elementos de tierras raras son esenciales en las tecnologías. [ 57 ] [ 58 ] Los elementos de tierras raras pueden fabricar imanes permanentes de alta calidad y, por lo tanto, son insustituibles en la producción de aparatos y tecnologías eléctricas, incluidos televisores, teléfonos, turbinas eólicas y láseres. [ 57 ] [ 58 ]

Paleozoico (hace entre 539 y 350 millones de años)

Un sistema de cobre- molibdeno (Cu-Mo) se originó tanto en el Cinturón Orogénico de Asia Central (Norte) como en el Cinturón Orogénico de Qinling (Sur). [ 52 ]

Describió los procesos tectónicos del margen norte del Cratón del Norte de China en el Paleozoico. [ 1 ] [ 52 ] El evento de subducción y colisión causó la deposición de minerales en el borde de la corteza continental. [ 1 ] [ 52 ] Se indica el lugar donde se depositó el Cu-Mo. [ 1 ] [ 52 ] Editado de Zhai y Santos, 2013 y Kusty et al., 2007 [ 1 ] [ 52 ]

Los depósitos de mena del cinturón orgénico de Asia Central se produjeron en complejos de arco. [ 52 ] Se formaron a partir del cierre del océano Paleoasiático. [ 52 ] La subducción generó mineralización de cobre y molibdeno Cu-Mo en los márgenes de los bloques litosféricos. [ 52 ] [ 59 ] [ 60 ] Los depósitos de Cu de Duobaoshan y de Cu-Mo de Bainaimiao se encuentran en granodiorita . [ 52 ] [ 59 ] Los depósitos de Tonghugou se presentan con el mineral de cobre calcopirita . [ 52 ] El norte de China albergaba una gran reserva de molibdeno con más de 70 cuerpos de mena encontrados en el margen norte del cratón. [ 52 ]

Los depósitos minerales en el margen sur del cratón del norte de China están junto al cinturón orogénico de Qinling . [ 52 ] [ 59 ] Algunos depósitos se formaron durante la amalgamación de los bloques del norte y del sur de China. [ 52 ] Un proceso de rifting-subducción-colisión en la zona de sutura de Danfeng generó depósitos VMS (Cu-Pb-Zn) en el área del arco y una cuenca de falla marginal. [ 52 ] [ 59 ]

Durante la apertura de los océanos Paleo-Qinling en este período, se formaron depósitos de níquel -cobre con cuerpos de gabro de peridotita y los minerales se pueden encontrar en Luonan . [ 52 ] [ 59 ]

Mesozoico (hace entre 251 y 145 millones de años)

Los depósitos de oro (Au) en el Mesozoico son muy abundantes. [ 52 ] [ 61 ] El ambiente de formación del oro incluye mineralización intercontinental, destrucción de cratones y reemplazo del manto. [ 52 ] El origen del oro es de rocas del basamento precámbrico del Complejo Jiaodong y manto subyacente que sufrió metamorfismo de alto grado al ser intruido por granitoides mesozoicos. [ 52 ] [ 61 ] El mayor grupo de depósitos de oro en China se encuentra en la península de Jiaodong (al este de la provincia de Shandong ). [ 52 ] [ 61 ] El área produjo una cuarta parte de la producción de oro del país, pero constituía solo el 0,2% del área de China. [ 52 ] Los tres subgrupos de depósitos de oro en el norte de China son Linglong, Yantai y Kunyushan respectivamente. [ 52 ]

Producción de diamantes

China lleva más de 40 años produciendo diamantes en el cratón del norte de China. [ 62 ] Al principio, los diamantes se extraían de depósitos aluviales, pero posteriormente la tecnología mejoró y ahora se extraen de fuentes kimberlíticas . [ 62 ] En China existen dos minas de diamantes principales: la mina Changma 701 de China Diamond Corps en la provincia de Shandong y la mina Wafangdian en la provincia de Liaoning . [ 62 ] La primera operó durante 34 años y produjo 90 000 quilates de diamantes al año. [ 62 ] La segunda produjo 60 000 quilates al año, pero su actividad minera cesó en 2002. [ 62 ]

Los conductos y diques de kimberlita con diamantes se emplazaron durante el Ordovícico en la corteza Arcaica hace entre 450 y 480 millones de años y nuevamente en el Terciario . [ 62 ] Los eventos de elevación causaron la exposición de la kimberlita. [ 62 ] Las dos minas se encuentran a lo largo de diques estrechos y discontinuos alrededor de la falla de Tan Lu. [ 62 ] Las kimberlitas porfídicas a menudo se presentan con una matriz de otros materiales, como olivino serpentinizado y flogopita o biotita , y fragmentos de brecha . [ 62 ] La presencia de diamantes con diferentes materiales causó una diferencia en el grado, la distribución del tamaño y la calidad de los diamantes. [ 62 ] Por ejemplo, los diamantes de la mina Changma 701 de China Diamond Corps valen US$40 por quilate, mientras que los diamantes de la mina Wafangdian valen hasta US$125 por quilate. [ 62 ]

Véase también

Notas

a. ^ Ga es la forma abreviada de mil millones de años atrás; Ma es la forma abreviada de millones de años atrás.

Referencias

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