科学猜想文集
（572）《华北板块发展简史-中期阶段》

华北板块发育的第二个阶段处在元古宙中期，相当于地球的天体位置处在木星轨道附近。这一时期最突出特征是全球近地表气温普遍升高，并产生了原生生物繁荣的景象。

从下往上分别是长城群、蓟县群（中元古界）、青白口群（上元古界）。长域群从下往上分别划分为常州沟子组、串岭沟子组、团山子组、大虹峪组、高于庄组。

长城群最大的特点是以碎屑岩为沉积主体，特别是它的下部碎屑岩异常丰富，从下往上碳酸盐的成分逐渐增加。蓟县群从下往上可以划分为杨庄组、雾迷山组、洪水庄组、铁岭组四个岩层地质单位。

蓟县群以碳酸盐沉积为主体，主体是白云岩、石灰岩，同时菌藻类化石增多，特别是铁岭组，保存有丰富的、非常好的叠层石。叠层石形成于水环境，铁岭组叠层石的丰富表明水环境大，波动大，有适合菌藻类繁荣的水温。

中元古宙时期，地球正处在类木行星轨道的天体位置，地球上的原始大气像木星大气一样，发生着高速的运动，从而抵挡住了宇宙的低温侵入，保护了原始大气下地球近地表有一个常温环境。此时地球被原始大气包裹着，黑暗不见天日，菌藻类的繁荣不是阳光辐射的结果，而是热源生物繁荣的结果。

从长城群底部的纯碎屑岩沉积到含有大量的叠层石的白云岩、石灰岩沉积，表明沉积环境发生了改变。碎屑岩形成于较强的剥蚀环境，而且是没有温暖环境的保护的剥蚀环境，否则，碎屑岩会风化成其它岩类。

蓟县群的沉积过程表明了地质体发生沉降，是形成生物化石层的重要原因。叠层石的繁荣证明水体温度不是来源于阳光环境，而是来自于地球内热。加上地质体还处在较薄较松散状态，能量传导通达，是黑暗生物能繁荣的重要条件。

把地史特征与天体特征相结合，可以看出长城群与蓟县群属于陆壳形成的阶段，沉积岩中含有火山碎屑岩，表明华北板块处在稳定与非稳定状态，陆壳还很薄，华北板块岩系由陆表海向似盖层岩系演化的重要标志。

蓟县群的沉积环境让我们思考一个重要问题，假如上元古界时期地球还处在远离太阳的天体区域，地球表层只能被很厚的原始大气包裹。地球表层即使有水也应该以固体的形式出现。但此时不仅地球表面没有固体水，还存在广泛发育的陆表海的沉积环境。由于温度环境的改善，这个环境非常有利于生物繁荣，因而诞生了叠层石地层。

由于地球远离太阳，原始大气在密度并不是很大，没有保护近地表的能力。而是通过高速运动的原始大气来隔绝近地表与高空低温环境的切换，是形成原始大气底部温暖环境的重要因素。

当地质体抬升时，地质体受到剥离成碎屑，在没有现代大气圈层的侵蚀下，被剥蚀体只能以碎屑的形式沉积下来。由于整个地球都是陆表海的沉积环境，被剥蚀的碎屑岩显示出无法进行远距离的搬运特征。

事实证明：在华北地台形成过程中，表现出熔融物质的裸露状态。首先是低温熔融物质的出现，形成了低温堆积岩，其后裸露的熔融体在湍流将低温堆积物汇集在一起，这是形成华北克拉通的重要条件，因为华北板块形成于25亿年，其物质则早于克拉通形成之前。

从陆核形成阶段到原地台形成阶段，地壳的活动性质，壳幔物质的交换是不一样的。陆核形成期的壳幔物质的交换频繁，原地台形成过程的壳幔物质的交换减少。交代了地球首先有熔融层，然后形成堆积物，并伴有地幔物质交换。

早期地层厚度巨厚，太古宇的厚度大于1万米，下元古界的厚度大于1.5万米。这就说明地质体堆积速度较慢，地质体发展过程非常稳定，没有受到构造运动的损坏。早、中期的地质活动十分微弱等特征，是古老地壳层成长的重要条件。

华北板块的板块发育史是全世界最完美的地壳发育史。因为华北板块始终处在东西半球的边缘区域，华北板块的发育历史告诉我们：东半球与西半球的熔融体不同，有着明显的差异性。这种差异使华北板块较晚诞生，西半球的稳定性质又赋予华北板块拥有完整板块发育史。