华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳的幕式生长与多期改造：岩石学、年代学和hf同位素证据

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1、华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳的幕式生长与多期改造：岩石学、年代学和Hf同位素证据：早前寒武纪被认为是大陆地壳形成的重要时期。华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳岩石主要以变质基底（五河变质杂岩）和中生代闪长/二长闪长质斑岩中包体形式存在，它们为研究该地区前寒武纪下地壳的形成和演化提供了极好的天然实验室。近期的变质岩石学、岩石地球化学、f同位素及锆石U－Pb年代学研究表明：该区前寒武纪下地壳经历了幕式地壳生长与多期改造。强烈的构造热事件和变质改造时间集中于25～26、2、8～9Ga以及390、76Ma。其中，形成于25～26Ga的下地壳岩

2、石，一部分经历了2Ga和（或）8～9Ga高压麻粒岩相变质作用以及390、76Ma的变质改造，类似于形成于2Ga并经历了8Ga高压麻粒岩相变质作用的岛弧成因的下地壳岩石，表现为高放射成因Pb同位素组成；另一部分岩石则形成于255～264Ga，可能因处于下地壳上部而仅遭受了248～249Ga麻粒岩相变质作用，但没有2Ga和（或）8～9Ga变质叠加的岩石学和年代学记录，表现为典型前寒武纪下地壳岩石特点的低放射成因Pb同位素组成。27～28Ga的继承锆石U－Pb年龄和锆石f模式年龄暗示研究区可能还存在更早的地壳生长时期，但尚需进一步研究。　

3、　关键词：锆石；U－Pb年代学；f同位素；麻粒岩相变质作用；下地壳；幕式生长；前寒武纪；华北克拉通　　：P5883文献标志码：A　　：672－656（202）04－000－11　　0引言　　大陆地壳的形成一般归结为2个典型的板块构造位置，即活动大陆边缘和板内［］。其中，板内的大陆生长与地幔柱的岩浆板底垫托作用或岩浆底侵作用（magmaticunderplating）有关，而板缘的大陆生长则主要通过俯冲增生和弧陆碰撞来实现的。而且，会聚大陆边缘通常被认为是下地壳增生（包括幔源岩浆板底垫托作用和俯冲增生）的主要场所［2］。然而，很少有实

4、例是来自活动大陆边缘的下地壳包体［2－3］。　　麻粒岩包体和麻粒岩地体（尤其是高压麻粒岩）通常被认为是透视下地壳的窗口［2］。高压麻粒岩通常被认为代表高级的变基性岩，并以单斜辉石+斜长石+石榴子石+石英等矿物组合为主要特征［4－6］，至于其他次要矿物如角闪石和蓝晶石等是否出现，取决于水活度和全岩成分［7］。高压麻粒岩不同于榴辉岩的是其矿物组合中含有斜长石和（或）贫硬玉分子的单斜辉石，而中压麻粒岩不同于高压麻粒岩的主要特征是其矿物组合中含有斜方辉石，但是高压麻粒岩在峰期之后减压过程中可能会形成以后成合晶冠状体形式存在的斜方辉石［7］。

5、高压麻粒岩出露相当广泛，从古元古代（如华北恒山杂岩［8］）到新生代（如喜马拉雅山脉）的诸多大陆碰撞造山带中均有报道。前人研究结果显示，当变质温度超过800℃时，变质压力可能超过4GPa［5］，这意味着加厚地壳（或俯冲地壳）的下部经历了高温作用。另外，高压麻粒岩有时也与中温榴辉岩共生，如华力西造山带［9］。在特定地带鉴定出高压麻粒岩有助于对涉及大陆碰撞及相关过程中下地壳演化的认识，而对高压麻粒岩相变质作用的岩石学观察和年代学测定对理解变质作用和下地壳演化之间的关系至关重要。但是，获得精确的高压麻粒岩相变质作用的时代往往比较困难。这种困

6、难主要来自于后期多阶段变质作用叠加以及相关过程导致的矿物间同位素体系（尤其是Sm－Nd和Rb－Sr）的重置或不平衡，因此影响了对岩石的形成过程和构造背景的认识。　　在过去的20年里，众多研究者对华北克拉通前寒武纪变质基底和下地壳包体岩石开展了大量的岩石学、构造地质学、地球化学和地质年代学研究，并在其形成和演化上获得了若干重要进展，进一步将华北克拉通变质基底划分为东部陆块、西部陆块及分割东部和西部陆块的中部造山带［0－］。目前就东、西部陆块沿中部造山带在大约85Ga完成克拉通拼合已经达成共识［0－7］。拼合完成之后，在6～85Ga期间

7、，克拉通内部和边缘经历了一系列的拉张和裂谷事件，形成了伴随有镁铁质岩浆群侵位的拗拉槽和边缘裂谷盆地，发育有斜长岩辉长岩纹长二长岩环斑花岗岩套和A型花岗岩，以及超钾火山岩的喷发［7－22］。值得注意的是，目前已报道的古元古代高压麻粒岩相变质作用主要来自于中部造山带［8，0－3，23］，而东部陆块仅在胶东和信阳地区见有零星报道［24］。此外，对华北克拉通古元古代高压麻粒岩相变质作用的构造背景还存在2种不同的解释：一种观点认为这些高压：早前寒武纪被认为是大陆地壳形成的重要时期。华北克拉通东南缘前寒武纪下地壳岩石主要以变质基底（五河变质杂岩

8、）和中生代闪长/二长闪长质斑岩中包体形式存在，它们为研究该地区前寒武纪下地壳的形成和演化提供了极好的天然实验室。近期的变质岩石学、岩石地球化学、f同位素及锆石U－Pb年代学研究表明：该区前寒武纪下地壳经历了幕式地壳生长与多期改造。强烈