南美洲地质(卷名：地质学)
geology of South America
南美大陆和非洲大陆在0.8亿年以前曾连在一起,为冈瓦纳古陆的一部分。它们不仅在地层、构造带、古生物和冰川作用等方面完全一致，甚至铁、锰、金、锡等金属成矿带也能互相衔接。中三叠世时冈瓦纳古陆开始解体，侏罗纪时大西洋进一步张开，南美洲和非洲相互滑离，白垩纪末期（约0.65亿年以前）南美洲和非洲才完全断开。
基本构造格架及演化 南美大陆由 3个大地构造单元组成:南美地台、巴塔哥尼亚地台和安第斯褶皱带(图1)。
南美地台又可进一步划分成圭亚那地盾、中巴西地盾、大西洋地盾（又称圣弗朗西斯科地盾、巴西滨海地盾），以及一些地块、褶皱带和盆地。巴塔哥尼亚地台又可分成巴塔哥尼亚地块和德塞阿多地块，地台边缘被一系列显生宙的山链所包围，北边是加勒比山系，西、西北和西南是安第斯山链，南面为麦哲伦山系。圭亚那地盾是南美大陆最古老的构造单元，在19亿年克拉通化。中巴西地盾和圣弗朗西斯科地盾在元古宙时出现一系列的褶皱带，在9亿年时才稳定。6亿年的泛美运动形成南美地台。古生代时，在固结了的南美地台上出现一些宽阔的盆地，如亚马孙盆地、巴纳伊巴盆地和巴拉纳盆地。这些盆地接受了从志留纪到新生代的沉积物，其中石炭二叠系具典型的冈瓦纳型特征，中生代时有大量镁铁质岩的侵入和喷发，尤其在巴拉纳盆地形成了大面积高原玄武岩。
安第斯带是一条复杂的中生代-早第三纪山链,大体呈南北向延展,前渊只出现在东部,西部紧靠太平洋。安第斯带的基底由上前寒武系－古生界组成。中生代时随着大西洋的逐渐打开，南美大陆向西漂移，而转化成活动大陆边缘,中生界-第三系以火山岩和火山碎屑岩为主。侏罗纪－早白垩世时在西科迪勒拉发育了一套典型的蛇绿岩。在哥伦比亚的波帕扬洋壳向大陆壳俯冲，有混杂堆积和蓝闪石片岩。在南段，麦哲伦盆地的智利隆起以南也发育了一套蛇绿岩，仰冲在北部边缘地台型古生界之上。新生代安第斯带急剧上升，为断裂和强烈火山活动时期,其间发育了山间盆地和大陆边缘盆地。始新世-早渐新世时构造活动达到顶峰。晚中新世－晚上新世以后盆地消失,安第斯山链开始具有现代地貌的雏形（图2）。
地层 南美大陆的前寒武系主要分布在圭亚那地盾和巴西地盾的中、东部，在安第斯带和巴塔哥尼亚地台上也有出露。
最老的岩石出露在委内瑞拉境内，由深变质的片麻岩、麻粒岩和紫苏花岗岩组成，伊马塔卡杂岩具36～35亿年年龄值。中巴西地盾上的戈亚斯杂岩下部是一套具鬣刺结构的超镁铁质岩和枕状玄武质岩，上部是一套夹流纹岩和碳酸盐岩的碎屑岩，经受了29亿年和26亿年两次构造热事件，是地盾最老的基性地壳。下元古界以中巴西地盾的含铁岩系米纳斯超群为代表，由变质的沉积岩和基性火山岩构成。中元古界主要分布在圭亚那地盾南部和中巴西地盾的中北部，由陆相和海相碎屑岩及酸性-中性火山岩、火山碎屑岩组成,不整合在结晶基底之上，是南美最老的沉积盖层。圭亚那地盾罗赖马组中的火山碎屑岩的年龄为 15.99亿年。中巴西地盾上的贝尼菲西恩特群是15.6～13亿年的沉积。上元古界以圣弗朗西斯科地盾发育最好，分上下两部分：下部称马卡乌巴斯群，主要围绕圣弗朗西斯科地盾南半部分布，为砂泥质碎屑和碳酸盐沉积，有些地方底部有冰碛物，其时限在10～9.5亿年之间；上部称班布伊群,底部也是冰成砾岩，往上是冰海相沉积，再往上是含叠层石的碳酸盐岩和泥质岩，全岩年龄为6.8～6.1亿年。在南美地台上最早的磨拉石是巴西利亚运动的产物，时限为 10～9亿年，以圭亚那地盾的皮拉波拉群(晚前寒武纪到早古生代)为代表。南美地台的侧翼均被晚前寒武纪－古生代的变质岩和侵入岩形成的造山带所围绕，年龄值均为7～5亿年，是泛美事件的产物。
南美大陆的古生界主要发育在安第斯带，围绕地盾和盆地的周边也有分布。地台区的古生界从志留系开始，石炭－二叠系是具冈瓦纳植物群的陆相地层和含澳大利亚宽铰蛤属的海相夹层。安第斯带的古生界从寒武纪早期的海侵开始，奥陶纪、早志留世和早泥盆世的海水分布范围最为广泛。泥盆纪的海水除了进入安第斯带和伊基托斯-查科地区外,还向东延伸到亚马孙盆地和巴纳伊巴盆地，甚至延伸到马尔维纳斯群岛。石炭纪出现冰川作用和火山活动。早二叠世末的海西运动使海水全部退出南美大陆。
中生代的沉积作用主要发生在安第斯带。南美大陆除智利中部和阿根廷西部外，其他地区缺失早、中三叠世的沉积。安第斯带的中生界主要由巨厚的火山岩和火山碎屑岩组成。其次是陆相红层，如哥伦比亚的希龙群和阿根廷的萨尔塔群，厚度为5000～6000米。海相的沉积范围比较局限，晚三叠世海水首先进入安第斯带北部，侏罗白垩纪和古新世为广泛海进时期,分布在3条呈雁形排列的海槽内。南美地台的大西洋边缘从侏罗纪开始发育地堑，接受了侏罗纪-第四纪的海相和陆相沉积。
新生界在中中新世以前，委内瑞拉盆地和安第斯带西海岸普遍为海相－半咸水相沉积。随着安第斯带的继续上升，在山间盆地和山麓地带沉积了陆相碎屑岩和火山岩系，如秘鲁的第三系厚可达6100米。第三纪末因地处热带环境而广泛发生红土化作用。更新世时除巴塔哥尼亚和安第斯带有海相沉积外，其他地区主要是陆相碎屑沉积。第四纪有3～4期冰川作用，巴塔哥尼亚高原的大部分曾被大陆冰川覆盖。
岩浆活动 南美大陆的岩浆活动非常强烈，以前寒武纪和中、新生代为主要活动期。安第斯带大部分由火成岩构成，是岩浆活动的集中地，至今仍是活火山的强列活动区。
太古宙除了有类似于南非科马提岩的超镁铁质岩和镁铁质岩以外，还有花岗质岩浆活动。其结果一类构成克拉通基底，为花岗片麻岩、紫苏花岗岩等；另一类是侵入太古界的花岗岩、花岗闪长岩和英云闪长岩等，如巴西戈亚期的古沙斯岩体，年龄值为29亿年。早元古代的侵入活动较以前强烈，除了超镁铁质岩、镁铁质岩与沉积岩一起构成绿岩带以外，后期（22～18亿年）有大量花岗闪长岩、英云闪长岩、石英二长岩和花岗岩的侵位。中元古代是岩浆活动期次最频繁、种类最复杂的时期，除有大量酸性-中性火山岩喷发外,同时还有年龄值为17.5～14.5亿年的奥长环斑型碱性岩侵入，紧跟着还有15.9～14.9亿年的花岗岩、石英二长岩、花岗闪长岩和英云闪长岩等岩体的侵位。晚元古代的巴西利亚事件以强烈褶皱为主，有同褶皱期的花岗岩和酸性、基性岩脉或岩墙侵入，其延伸方向与构造线的走向一致。古生代是南美地质史上较为平静的时期，奥陶纪和泥盆纪时有花岗质岩浆活动。中生代是裂陷作用和岩浆活动的活跃期，南美地台的大西洋边缘有碱性岩、超镁铁质碱性岩、碳酸盐岩和金伯利岩，大陆东部和东南部早白垩世有大量的高原玄武岩喷溢。亚马孙盆地、巴纳伊巴盆地和潘帕山地区还有基性岩墙或岩床侵入。在加勒比山系中，侏罗白垩纪有钙碱性岩侵位,晚白垩世有玄武岩-安山岩的喷溢。
安第斯带是中、新生代岩浆活动的集中地。该带15%的地表被深成岩所占有，著名的安第斯大岩基主要分布在中段和南段。岩体大部分由花岗闪长岩、英云闪长岩、石英二长岩以及辉长岩-闪长岩等组成,其中英云闪长岩和石岩二长岩约占83％以上，年龄值主要集中在1～0.1亿年，这意味着从早白垩世后期开始到第三纪岩浆的连续侵位。由于侵入活动与南美大陆的构造迁移有关，因此不同时代的岩体在安第斯带的北段与中、南段的分布不一样。在北段,晚三叠世-侏罗纪的岩体分布在东科迪勒拉，中科迪勒拉为白恶纪的岩体，第三纪的岩体则分布在太平洋边缘。相反，在中、南段，时代老的靠西部，较年轻的岩体出露在东面。安第斯带的火山岩从晚古生代开始到新生代几乎是连续喷发，但各段的喷发时间和岩性不完全一致。中生代时南段集中在晚侏罗世－晚白垩世，中段是晚三叠世-晚白垩世，北段为晚侏罗世-早白垩世；岩性上从火地岛到秘鲁北部钙碱性的火山岩占绝对优势，北段则以拉斑玄武岩和蛇绿岩为主。新生代是火山活动更加频繁和强烈的时期，至今仍是东太平洋火山带的一部分。
矿产资源 南美的主要矿产有石油、铜、铁、锰、锡、钒、铝土矿、铂、硝石、铀、铋、银、铍等。南美的铜矿集中在安第斯带西侧一条南北走向的多金属－铜矿带上，总长3000公里，世界上两个最大的铜矿床都在该带的智利境内，为斑岩型铜矿，95％的矿石产在第三纪的花岗斑岩、英安斑岩等酸性斑岩及其围岩中，与铜伴生的有钼、金、银、钨、锑、汞等。秘鲁和阿根廷境内的东科迪勒拉有一条钨锡矿化带，除钨、锡外，还有铋、银、铅、锌、锑等多种矿化,均属热液型,矿脉产在晚第三纪中、酸性火山岩复合体和围岩中。其中玻利维亚的锑和锡储量均居世界前列，钨也是南美的最大生产国。金矿主要分布在南美地台区的巴西、哥伦比亚、圭亚那和委内瑞拉境内。3／4来自砂金。原生金矿主要产在太古宙和早元古代的绿岩带和含有硫化物、碳酸盐岩和硅质岩的含铁层中。巴西也是锰的主要生产国，产量居世界第三位，矿石主要产在前寒武纪受变质锰碳酸盐岩和锰榴石英岩中。铝土矿主要产在巴西、圭亚那和苏里南，为第三纪末含铝硅酸盐岩石在热带和亚热带气候条件下经红土化作用成矿，矿石主要为三水铝型。铁矿主要分布在巴西和阿根廷，其中巴西铁矿储量居世界第二位，为含铁石英岩型，主要产在早元古代米纳斯超群下部或者与之相当层位的含铁层中，矿石主要是赤铁矿和磁铁矿,经表生作用形成富矿,含铁量达40～65％。石油主要产在委内瑞拉和阿根廷，大多赋存在上第三系中，近年来在下第三系和白垩系中勘查也获得重要突破。
参考书目
W.Zeil,The Andes, A Geological Reveiw,GebrüderBorntraeger,Berlin-Stuttgart,1979.
W.Zeil, Südamerika, Ferdinand Enke Verlag Stuttgart,Stuttgart:Enke,1986.