华北克拉通中部造山带南段早前寒武纪变质杂岩的Hf-Nd同位素特征及其地壳演化意义.pdf

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1、doi：10．16539~．ddgzyckx．2015．06．012卷(Volume)39，期(Number)6，g(SUM)149大地构造与成矿学页(Pages)1108-1118，2015，12(December，2015)GeotectonicaetMetallogenia华北克拉通中部造山带南段早前寒武纪变质杂岩的Hf-Nd同位素特征及其地壳演化意义王雪一，黄小龙，马金龙，钟军伟。，杨启军4(1．中国科学院广州地球化学研究所，同位素地球化学国家重点实验室，广东广州510640；2．中国科学院大学，北京100049；3．昆明理工大学国

2、土资源工程学院，云南昆明650093；4．桂林理工大学地球科学学院，广西桂林541004)摘要：太华群和登封群变质杂岩的锆石u—Pb定年结果统计表明，华北克拉通中部造山带南段地区在新太古代一古元古代期间存在至少四阶段岩浆活动(2l85—2．72Ga，2．57～2．48Ga，2．34～2．30Ga和2．2O～2．O7Ga)。与中部造山带中、北段地区相比，南段地区的新太古代早期的岩浆活动略早，并具有相对较强烈的古元古代早期(～2．3Ga)岩浆活动。新太古代早期(2．85—2．72Ga)的TTG质岩石整体具有正的全岩s})和eN(f)值，并且有￡

3、f)值偏高的Hf-Nd同位素解耦现象，其源区形成与地幔交代作用相关。新太古代末期一古元古代初期(2．57～2．48Ga)的TTG质片麻岩主要为正的全岩sf)和8Nd(f)值，部分样品具有,9Hf)值偏低的Hf-Nd同位素解耦现象，为锆石效应的结果，其岩石成因以初生地壳物质部分熔融为主，存在少量古老地壳物质的再循环作用。古元古代早期(2．34～2．30Ga)TTG质岩石和古元古代中期(2．2O～2．07Ga)的富钾岩及TTG质岩石的全岩o~Hf)和8Nd(f)值均为负值，并具￡Hf()值明显偏低的Hf-Nd同位素解耦现象，均为锆石效应的结果，

4、其岩石成因以古老地壳物质的再循环作用为主。太华群和登封群片麻岩的全岩Hf-Nd同位素解耦主要与其源区形成过程存在地幔交代作用或者锆石效应有关，而与石榴子石效应关系不大，表明各阶段TTG质岩石的高Sr／Y、(La／Yb)w比值和低重稀土含量等特征不是继承自源区，而确实反映了较大压力深度的岩浆活动过程。总体上，新太古代早期古元古代初期为华北克拉通中部造山带南段地区主要的地壳生长阶段，而古元古代早中期主要为地壳再循环阶段。关键词：TTG；Hf_Nd同位素解耦；太华群；登封群；中部造山带南段；华北克拉通中图分类号：P597文献标志码：A文章编号：1

5、001—1552(2015)06—1108-011其韩等，1995；陆松年等，1996；耿元生等，l997；李0引言江海等，1997；伍家善等，1998；Guaneta1．，2002；华北克拉通作为我国最古老的克拉通地块，已Zhaoeta1．．2002；ZhaiandLiu，2003；翟明国，2006，有研究表明其在古太古代就已开始形成陆核(-3．82008；Zhaieta1．，2010；ZhaoandCawood，2012；ZhaoGa；Liueta1．，1992；Wueta1．，2008)，之后微陆块在andZhai，2013)。前人研

6、究对于华北克拉通微陆块之不同时期进行了不同规模的碰撞拼合而形成了较大间在早前寒武纪期间的碰撞时间、碰撞机制及碰撞的陆块(Liueta1．，1992；孙大中和胡维兴，1993；沈过程均存在较大分歧，并提出了不同的构造模型收稿日期：2014—02—24；改回日期：2014—05-06项目资助：国家自然科学基金项目(41373032，41130314，9l2l42O2)联合资助。第一作者简介：：T_~(1988一)，女，博士研究生，从事岩石地球化学方向研究。Email：wangxue@gig-。·。“通信作者：黄小j~(1972一)，研究员，博士

7、生导师，从事岩石地球化学方向研究。Emai：lh“g@gg_。“第6期王雪等：华北克拉通中部造山带南段早前寒武纪变质杂岩的Hf-Nd同位素特征及其地壳演化意义1109(Zhao，2001；KuskyandLi，2003；ZhaiandLiu，2003；于全岩组成，但Hf同位素主要为来自于锆石的数Zhaoeta1．，2008；KuskyandSantosh，2009；Zhaieta1．，据。由于锆石的高稳定性、强抗风化能力，在岩浆2010；ZhaoandZhai，2013)，主要可以归纳为TNCO作用过程中再循环地壳物质的参与将产生大量继承(

8、Trans-NorthChinaOrogen)模式(Zhaoeta1．，2005，锆石，因此锆石的Hf同位素组成并不能完全反映全2008，2012；ZhaoandCawood，2