哥伦比亚超大陆

哥伦比亚超大陆是1800～1500Ma形成的超级大陆，其存在的关键性证据来自印度东部和北美的哥伦比亚地区。因此，Rogers等（2002）将该超大陆命名为哥伦比亚超大陆。由于从1900Ma开始的造山运动使早先存在的Ur、Nena和Atlantica（大西洋）等三大陆块群逐步汇聚而形成一个超大陆，这一过程一直延续到1500Ma，所以图8-2中展示的哥伦比亚超大陆是1500Ma时的复原图。

哥伦比亚超大陆包含的三大陆块群，分别称为Ur、Nena和Atlantica。Ur一词是德语的前辍，是“原始”的意思；同时，该词也是世界上最古老城市的名称。Ur 最初包括印度的西Dharwar和Singhbhum、南非的Kapavaal及西澳的Pilbara等4个克拉通，它们约在3000Ma时即已聚合。印度的Bhandara、南非的津巴布韦、西澳的Yilgarn和东南极沿岸等克拉通于2500Ma时又汇聚到已存在的Ur陆块群中，成为“expanded Ur大陆块体群”。第二个大陆块群称为Nena，它是在2500Ma时由北美、西伯利亚和格陵兰所组成的北大陆，加上在2000Ma时由于波罗的（Baltica）的拼贴和北美大陆边缘的生长而形成的大陆块群（图8-3）。第三个称为大西洋陆块群，它是在约2000Ma时由南美和西非所组成。上述三个大的陆块群，在1900～1500Ma期间，通过造山带的形成而使它们逐步靠拢，形成哥伦比亚超大陆。

图8-2 哥伦比亚超大陆复原图

图8-3 Nena大陆块体群

与晚古生代联合大陆和中—新元古代罗迪尼亚（Rodinia）超大陆重建的原则不同的是，在哥伦比亚超大陆重建中，基本没有古地磁和古生物的资料，而更多地强调了裂谷作用（rifting）和造山作用（orogeny）的重要性。Rogers等（2002）从以下4个方面阐述了重建哥伦比亚超大陆的证据，它们分别是：北美西部和印度之间的裂谷作用、哥伦比亚超大陆裂谷作用和破裂的证据、北美西部和印度-澳大利亚-东南极之间的造山作用以及沿北美东部/波罗的、北美西南部和南美亚马孙西缘的大陆边缘的向外生长（outgrowth）。

早在20世纪80年代后期，Hoffman（1988）就强调了古元古代2000～1800Ma造山作用是一次超大陆地质事件。他认为，北美6个太古宙克拉通是通过古元古代造山作用最终联合的。波罗的地盾上的太古宙克拉通也是由于2000～1900Ma的Kola-Karelian 造山作用形成褶皱带和推覆带，导致Kola 和Karelian克拉通的联合（Balling，1995）。澳大利亚Yilgarn（伊尔岗）和Pilbara 克拉通的碰撞和缝合发生于古元古代晚期的Capricorn造山期，它们的联合形成了西澳克拉通，而北澳的Barramundi造山作用则发生于1880～1850Ma之间（Myers，1993）。尽管古元古代造山带在各个大陆上的分布是如此广泛，但大陆间造山带存在的证据却非常有限。可能的证据来自北美西缘、印度东部、西澳南部和东南极的相邻地区，沿着Ur和Nena大陆块群边缘缝合，该事件早于1500～1400Ma期间发生的裂解事件。此外，沿着北美/波罗的东部、北美西南部和亚马孙西缘有明显的大陆边缘外侧的生长，表现为侵入到变质表壳岩中的深成岩基。例如，格陵兰的Ketilidian 火成岩省和Labrador（拉布拉多）Makkovik 火成岩省中大量的岩基主要形成于1800～1600Ma。美国西南部Yavapai和Mazatzal 造山带包含一系列增生弧和大陆边缘表壳岩，侵入其中的岩基形成于1800～1700Ma；亚马孙西部也经历了同一时期的大陆边缘的生长，暗示晚古元古代北美南部和南美北部碰撞造山作用的发生。

证明东印度和北美西部曾经联合的证据还来自两个大陆上的裂谷系。东印度的中元古代裂谷作用形成广阔的盆地和线性的裂谷，它们形成的时间大约在1300Ma或1500Ma以前。这些裂谷穿越印度东部大陆边缘，其中Mahanadi裂谷可能通过Lambert裂谷与南极相连（Mishra等，1999）。北美西缘至少有3个中元古代裂谷（Link等，1993），其中Belt-Purcell盆地的裂开始于1470Ma前（Sears等，1998）。印度和北美裂谷系可对比的证据来自裂谷启动的时间均为1500Ma左右，以及印度-东南极上的Mahanadi-Lambert 裂谷与印度Godavari 裂谷之间的距离及北美西缘Belt与Uinta 裂谷之间的距离相等，均为500km左右。因此，Mahanadi-Lambert 裂谷与Belt裂谷可以对比，而Godavari 裂谷则与Uinta 裂谷相当。

哥伦比亚超大陆的裂开始于1600～1400Ma；在津巴布韦和中非之间的Chewore 蛇绿岩的形成时间约为1400Ma（Johnson等，2000），该蛇绿岩证明了津巴布韦北缘Chewore 洋的存在（见图8-2）。此外，在超大陆众多块体上1600～1300Ma的后造山（post-orogenic）和非造山（anorogenic）岩浆活动也是很强烈的。例如北美花岗岩-流纹岩地体（1400Ma）（Anderson等，1999）、东印裂谷和边缘盆地中的不连续的花岗岩-流纹岩地体（1500Ma）、北美北部和南波罗的大陆上的斜长岩（anorthosites）-纹长二长岩（mangerites）-紫苏花岗岩（charnockites）-奥长环斑花岗岩（rapakivi granites）深成侵入体（AMCG）（1600～1400Ma）（Puura等，1999）、亚马孙的Rodonian 含“锡”花岗岩（1600～1300Ma）（Bettencourt 等，1999）、北美Mackenzie岩墙群（1300Ma）（Lecheminant 等，1989）、西澳Gnowangerup 岩墙群（1300Ma）、格陵兰南部Gardar 碱性岩套（1300～1200Ma）（MacDonald等，1993）和印度东北部的Dalma岩浆岩（1600Ma）（Roy等，2002）等。

综上所述，哥伦比亚超大陆至少有两个重要的碰撞带，一个界于北美西部（Nena的一部分）和东印度、西澳与东南极之间（Ur的一部分）；另一个碰撞带位于北美南部（Nena的一部分）和南美北部（Atlantica的一部分）。哥伦比亚超大陆的裂解在Ur发生于1600～1400Ma，而Atlantica与Nena 裂解的时间尚不能确定，可能在1500Ma左右。由于碰撞造山和裂解作用的穿时性，使哥伦比亚超大陆的历史显得十分复杂，研究的难度更大。

Hoffman（1988）曾总结全球2000～1800Ma造山带的分布及时限（表8-2），这一时限的造山运动是一次重要的超大陆地质事件，其中也应包括在华北克拉通上发生的吕梁（中条）造山运动。值得重视的是，塔里木克拉通和欧龙布鲁克微陆块上也出现了这一时限范围内的变质作用、深熔作用和岩浆活动。

表8-2 全球晚古元古代造山事件