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广州地化所在华北克拉通南部古元古代区域构造演化和早期大陆地壳生长方面取得新进展
发表日期: 2017-09-25
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  华北克拉通作为中国面积最大、最古老的陆块,其克拉通化过程、大陆地壳的生长方式和深部动力学机理,长期以来备受关注。然而,由于华北克拉通早前寒武纪受到过多期构造热事件的影响,造成了其演化历史的复杂性,也导致研究者对其克拉通化过程存在较大争议,而争论的焦点问题主要在于华北克拉通古元古代的构造体制问题。 

  中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学实验室赵太平研究员和孙乾迎博士对华北南部王屋山、嵩山和鲁山地区古元古界沉积建造及相关的基性岩浆岩开展了详细的研究工作。研究发现,王屋山地区古元古界银鱼沟群和嵩山地区嵩山群沉积时代分别为~2.43-2.30 Ga~2.37-2.30 Ga,属古元古代早期沉积地层。从地层对比来看(图1),无论在地层层位、岩石组合和沉积建造特征,还是变质变形特征、形成时代以及沉积物源等方面,二者均具有很强的一致性,应属同一大地构造环境里同期的沉积产物,形成于弧后盆地的沉积环境,沉积物源以新太古代长英质成分为主;鲁山地区上太华岩群形成于~2.23-2.13 Ga,属古元古代中期沉积地层,形成于陆内裂谷盆地,沉积物源以古元古代组分为主。斜长角闪岩侵入体在地球化学组成上显示高Fe拉斑玄武岩特征,来源于受太古代俯冲流体/熔体交代的富集岩石圈地幔源区的部分熔融,形成于陆内裂谷环境。 

  综合分析华北南部古元古代沉积作用、岩浆作用和变质作用等方面的研究结果表明,华北克拉通南部古元古代时期可能经历了俯冲碰撞(~2.45-2.20 Ga伸展裂解(~2.20-2.00 Ga碰撞拼合(~1.97-1.83 Ga)的构造体制的转换。综合本次研究和前人关于华北南部新太古代-古元古代岩浆岩和沉积序列的锆石U-PbLu-Hf同位素数据(图2),华北南部陆壳主要生长于3.10-2.70 Ga,而~2.50 Ga的岩浆活动是华北南部最显著的一期岩浆活动,主要代表该区地壳再造事件。 

 

1 华北克拉通南部古元古代银鱼沟群与嵩山群地层对比

 

2 a)华北南部新太古代-古元古代岩浆岩锆石207Pb/206Pb年龄Hf(t)图解(b)华北南部古元古代沉积岩碎屑锆石207Pb/206Pb年龄Hf(t)图解

    

  本研究受国家自然科学基金(批准号: 41573041)、河南省国土资源厅地调项目(项目号:2014-08)和天津地质调查中心地调项目(项目号:12120113060900)的联合资助。相关研究成果已发表在国际地学权威期刊《Precambrian Research》上。 

  论文信息: 

  Sun, Q.Y., Zhou, Y.Y., Zhao, T.P., Wang, W., 2017. Geochronology and geochemistry of the Paleoproterozoic Yinyugou Group in the southern North China Craton: Implications for provenance and tectonic evolution. Precambrian Research 296, 120-147.  

  Sun, Q.Y., Zhou, Y.Y., Wang, W., Zhao, T.P., 2017. Formation and evolution of the Paleoproterozoic meta-mafic and associated supracrustal rocks from the Lushan Taihua Complex, southern North China Craton: Insights from zircon U-Pb geochronology and whole-rock geochemistry. Precambrian Research. doi.org/10.1016/j.precamres.2017.05.018. 

 

 

(中国科学院矿物学与成矿学重点实验室 综合办公室供稿) 

    

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