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华北克拉通古元古代构造演化:来自晋陕交界涑水杂岩2.25~2.12Ga花岗质岩石的启示
1
作者
方友苗
第五春荣
+2 位作者
司博闻
阎梦娇
沈晨妍
《岩石学报》
北大核心
2025年第9期3081-3107,共27页
元古宙早期地球的构造环境和表生地质环境发生重大变化。关于华北克拉通古元古代中期(2.2~2.1Ga)的构造背景,存在岛弧和陆内裂谷两种截然不同的观点。古元古代的花岗质岩石在华北克拉通中部带广泛分布,这为探讨古元古代构造演化提供了...
元古宙早期地球的构造环境和表生地质环境发生重大变化。关于华北克拉通古元古代中期(2.2~2.1Ga)的构造背景,存在岛弧和陆内裂谷两种截然不同的观点。古元古代的花岗质岩石在华北克拉通中部带广泛分布,这为探讨古元古代构造演化提供了难得素材。本文以晋陕交界涑水杂岩中的花岗质岩石为研究对象,开展了岩石学、全岩主微量地球化学、锆石和榍石U-Pb定年、微量元素及锆石Lu-Hf同位素研究。研究结果表明,晋陕交界涑水杂岩中的花岗质岩石主要为二长花岗岩、碱长花岗岩和花岗闪长岩,其侵位年龄大致可以分为2.25~2.22Ga和2.14~2.12Ga两期,形成于古元古代中期,而非前人认为的新太古代晚期,对应国际地层表中的层侵纪。花岗质岩石与斜长角闪岩样品中榍石的变质年龄为1.93~1.88Ga,表明研究区基底岩石参与了华北克拉通古元古代晚期的最终拼合过程。全岩地球化学特征表明晋陕交界~2.2Ga的二长花岗岩为I型花岗岩,其中锆石εHf(t)值为+0.9~+3.8,两阶段模式年龄介于2734~2560Ma之间,表明其为新太古代下地壳富钾玄武岩的部分熔融产物。而~2.2Ga的碱长花岗岩、~2.1Ga的二长花岗岩和花岗闪长岩具有A2型花岗岩的地球化学特征,花岗岩的锆石εHf(t)大部分为负值(-4.1~+2.0),两阶段模式年龄为2962~2689Ma,揭示其为华北克拉通南部新太古代TTG岩石部分熔融产物。结合本文以及华北克拉通南部古元古代中期岩石已有的锆石Hf同位素数据,发现绝大多数2.2~2.1Ga岩石中的锆石具有负的εHf(t)值,并具有远大于其形成年龄的锆石Hf同位素两阶段模式年龄,表明华北克拉通大陆地壳在古元古代中期是以古老地壳再造为主,同时伴随有少量新生地壳添加。结合华北克拉通中部带古元古代中期已有的岩石组合、岩石地球化学特征、沉积记录以及矿床学证据,本文认为华北克拉通南部在2.2~2.1Ga期间可能处于弧后拉张环境。
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关键词
古元古代
大陆地壳生长和再造
花岗质岩石
华北克拉通
涑水杂岩
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题名
华北克拉通古元古代构造演化:来自晋陕交界涑水杂岩2.25~2.12Ga花岗质岩石的启示
1
作者
方友苗
第五春荣
司博闻
阎梦娇
沈晨妍
机构
大陆演化与早期生命全国重点实验室
河南理工大学资源环境学院
出处
《岩石学报》
北大核心
2025年第9期3081-3107,共27页
基金
国家自然科学基金面上项目(42272230)
大陆演化与早期生命全国重点实验室科技部专项联合资助.
文摘
元古宙早期地球的构造环境和表生地质环境发生重大变化。关于华北克拉通古元古代中期(2.2~2.1Ga)的构造背景,存在岛弧和陆内裂谷两种截然不同的观点。古元古代的花岗质岩石在华北克拉通中部带广泛分布,这为探讨古元古代构造演化提供了难得素材。本文以晋陕交界涑水杂岩中的花岗质岩石为研究对象,开展了岩石学、全岩主微量地球化学、锆石和榍石U-Pb定年、微量元素及锆石Lu-Hf同位素研究。研究结果表明,晋陕交界涑水杂岩中的花岗质岩石主要为二长花岗岩、碱长花岗岩和花岗闪长岩,其侵位年龄大致可以分为2.25~2.22Ga和2.14~2.12Ga两期,形成于古元古代中期,而非前人认为的新太古代晚期,对应国际地层表中的层侵纪。花岗质岩石与斜长角闪岩样品中榍石的变质年龄为1.93~1.88Ga,表明研究区基底岩石参与了华北克拉通古元古代晚期的最终拼合过程。全岩地球化学特征表明晋陕交界~2.2Ga的二长花岗岩为I型花岗岩,其中锆石εHf(t)值为+0.9~+3.8,两阶段模式年龄介于2734~2560Ma之间,表明其为新太古代下地壳富钾玄武岩的部分熔融产物。而~2.2Ga的碱长花岗岩、~2.1Ga的二长花岗岩和花岗闪长岩具有A2型花岗岩的地球化学特征,花岗岩的锆石εHf(t)大部分为负值(-4.1~+2.0),两阶段模式年龄为2962~2689Ma,揭示其为华北克拉通南部新太古代TTG岩石部分熔融产物。结合本文以及华北克拉通南部古元古代中期岩石已有的锆石Hf同位素数据,发现绝大多数2.2~2.1Ga岩石中的锆石具有负的εHf(t)值,并具有远大于其形成年龄的锆石Hf同位素两阶段模式年龄,表明华北克拉通大陆地壳在古元古代中期是以古老地壳再造为主,同时伴随有少量新生地壳添加。结合华北克拉通中部带古元古代中期已有的岩石组合、岩石地球化学特征、沉积记录以及矿床学证据,本文认为华北克拉通南部在2.2~2.1Ga期间可能处于弧后拉张环境。
关键词
古元古代
大陆地壳生长和再造
花岗质岩石
华北克拉通
涑水杂岩
Keywords
Paleoproterozoic
Continental crust growth and reworking
Granitoid rock
North China Craton
Sushui Complex
分类号
P542 [天文地球—构造地质学]
P588.121 [天文地球—岩石学]
P597.3 [天文地球—地球化学]
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1
华北克拉通古元古代构造演化:来自晋陕交界涑水杂岩2.25~2.12Ga花岗质岩石的启示
方友苗
第五春荣
司博闻
阎梦娇
沈晨妍
《岩石学报》
北大核心
2025
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