北山造山带南带中元古代副变质岩的锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究——对北山造山带南带前寒武纪物质演化的探索

北山造山带位于中亚造山带南缘,主要由一系列俯冲增生杂岩体构成。在其宽缓的造山区内,零散地分布着前寒武纪岩石。由于古生代以来强烈的造山作用和随后的陆内造山作用的改造,造成北山内的前寒武纪岩石和古生代以来的造山带产物难以区分。因此,关于北山造山带内的前寒武系归属问题,一直以来争议很大。本文在详细野外地质工作的基础上,报道了位于北山造山带中部的马鬃山地块内前寒武纪副变质岩的岩相学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。该岩石较高的变质程度、岩石组合、碎屑锆石年龄谱特征均显示其和北山造山带内古生代的残余被动大陆边缘产物不同,属于北山造山带内残余的前寒武纪基底,且沉积时代在中元古代约1.1~1.45Ga之间。结合前人的研究,得出以下认识:北山的前寒武纪物质在中元古(约1.0Ga)之后,显示出和塔里木克拉通、蒙古地块均相似的特征,表明三者均卷入了Rodina超大陆的聚散事件。在中元古代及其之前(约1.1Ga之前)则显示多源区的特征。本文中的北山造山带中元古代副变质岩显示了中元古代及其之前与塔里木克拉通不同,与蒙古地块相似的特征。锆石的Hf同位素分析进一步揭示了北山造山带前寒武纪副变质岩和敦煌地块均记录了古太古代中晚期的新生地壳加入事件,显示了与塔里木克拉通的差异。这也暗示了敦煌地块和北山造山带在中元古代(约1.45Ga)之前可能具有统一的前寒武纪基底。     

北山中部增生造山过程:构造变形和~(40)Ar-~(39)Ar年代学制约

北山造山带是诠释中亚造山带南缘增生构造过程的关键区域之一。北山中部变质杂岩及相关侵入岩经历了复杂变质变形作用,是解剖北山增生构造演化过程的关键。本文在详细野外观察基础上,结合显微构造变形和黑云母~(40)Ar-~(39)Ar年代学研究,厘定北山中部相关岩石的变质变形时限。北山中部岩石普遍经历了韧性剪切变形。4个样品的黑云母~(40)Ar-~(39)Ar坪年龄分别为323.1±3.6Ma、296.0±3.7Ma、261.2±3.1Ma和209.2±4.0Ma,具有自北向南逐渐变年轻的特征。结合区域上岩石大地构造单元的展布特征,这些年龄反映了北山中部地区古生代至早中生代古洋壳(牛圈子洋盆)向北俯冲、造山带往南增生的过程。北山最晚的增生造山事件可能延续到三叠纪。     

青海省格尔木市小南川地区昆南构造混杂岩带的物质组成、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

在格尔木以南小南川地区测制了一条近S—N向的剖面。通过详细的野外接触关系、露头地质体组成、变形-变质特征观察,结合室内显微结构研究,在小南川昆南构造混杂岩带识别出6种不同的构造岩片,自北往南依次为含斜长角闪岩透镜体绿片岩岩片、块状大理岩岩片、粉砂质板岩岩片、片理化火山碎屑岩岩片、板理化沉凝灰岩岩片和片岩岩片,岩片之间主要以不同性质的脆性或韧性断层接触。对构造混杂岩中的斜长角闪岩和片理化英安岩中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb同位素测定,获得的年龄分别为1123Ma±110Ma和499Ma±11Ma。对比分析认为,含斜长角闪岩透镜体绿片岩岩片与块状大理岩岩片应属于中元古代万保沟群,形成于大陆裂谷环境;粉砂质板岩岩片、片理化火山碎屑岩岩片、板理化沉凝灰岩岩片分别为火山弧及与弧相关的弧前-弧后盆地建造;片岩岩片为增生楔内部的物质。昆南构造混杂岩带的物质组成和年代学研究为细化昆南增生杂岩带的增生-就位过程提供了物质基础和时代限定,进而为昆仑造山带乃至青藏高原北缘的构造过程研究提供了依据。     

青海省格尔木市小南川地区昆南构造混杂岩带的物质组成、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

在格尔木以南小南川地区测制了一条近S—N向的剖面。通过详细的野外接触关系、露头地质体组成、变形-变质特征观察,结合室内显微结构研究,在小南川昆南构造混杂岩带识别出6种不同的构造岩片,自北往南依次为含斜长角闪岩透镜体绿片岩岩片、块状大理岩岩片、粉砂质板岩岩片、片理化火山碎屑岩岩片、板理化沉凝灰岩岩片和片岩岩片,岩片之间主要以不同性质的脆性或韧性断层接触。对构造混杂岩中的斜长角闪岩和片理化英安岩中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb同位素测定,获得的年龄分别为1123Ma±110Ma和499Ma±11Ma。对比分析认为,含斜长角闪岩透镜体绿片岩岩片与块状大理岩岩片应属于中元古代万保沟群,形成于大陆裂谷环境;粉砂质板岩岩片、片理化火山碎屑岩岩片、板理化沉凝灰岩岩片分别为火山弧及与弧相关的弧前-弧后盆地建造;片岩岩片为增生楔内部的物质。昆南构造混杂岩带的物质组成和年代学研究为细化昆南增生杂岩带的增生-就位过程提供了物质基础和时代限定,进而为昆仑造山带乃至青藏高原北缘的构造过程研究提供了依据。     

增生型造山带的基本特征

增生型造山带是20世纪90年代新识别出来的一种造山带类型.这类造山带在中国有广泛的分布.增生型造山带的基本特征是:①具有很宽的增生楔,增生楔中的复理石基质向着海沟后退方向时代逐渐变新;②增生楔中有多条蛇绿岩带,是海沟后退到适宜的构造位置时沿滑脱断层就位形成的;③增生型造山带中有多条钙碱性火山岩和花岗岩带,其生成时代也向着海沟后退方向变新;④增生地体内含有海山、大洋岛和大洋台地的构造碎块,使增生型造山带复杂化;⑤增生型造山带中具有多条韧性剪切带,可能是蛇绿岩构造就位的滑脱带;⑥增生型造山带含有大型、超大型铜、金和多金属矿床.增生型造山带尚有许多有待解决的基本问题,中国的增生型造山带分布广泛、规模巨大,是研究和解决这些问题的最佳地区.     

增生型造山带的基本特征

增生型造山带是20世纪90年代新识别出来的一种造山带类型.这类造山带在中国有广泛的分布.增生型造山带的基本特征是①具有很宽的增生楔,增生楔中的复理石基质向着海沟后退方向时代逐渐变新;②增生楔中有多条蛇绿岩带,是海沟后退到适宜的构造位置时沿滑脱断层就位形成的;③增生型造山带中有多条钙碱性火山岩和花岗岩带,其生成时代也向着海沟后退方向变新;④增生地体内含有海山、大洋岛和大洋台地的构造碎块,使增生型造山带复杂化;⑤增生型造山带中具有多条韧性剪切带,可能是蛇绿岩构造就位的滑脱带;⑥增生型造山带含有大型、超大型铜、金和多金属矿床.增生型造山带尚有许多有待解决的基本问题,中国的增生型造山带分布广泛、规模巨大,是研究和解决这些问题的最佳地区.     

青海省格尔木市小南川地区昆南构造混杂岩带的物质组成、LA—ICP—MS锆石U—Pb年龄及其地质意义

摘要：在格尔木以南小南川地区测制了一条近s—N向的剖面。通过详细的野外接触关系、露头地质体组成、变形一变质特征观察,结合室内显微结构研究,在小南川昆南构造混杂岩带识别出6种不同的构造岩片．自北往南依次为含斜长角闪岩透镜体绿片岩岩片、块状大理岩岩片、粉砂质板岩岩片、片理化火山碎屑岩岩片、板理化沉凝灰岩岩片和片岩岩片,岩片之间主要以不同性质的脆性或韧性断层接触。对构造混杂岩中的斜长角闪岩和片理化英安岩中的锆石进行了LA—ICP—MSU—Pb同位素测定．获得的年龄分别为1123Ma±1lOMa和499Ma±11Ma。对比分析认为,舍斜长角闪岩透镜体绿片岩岩片与块状大理岩岩片应属于中元古代万保沟群,形成于大陆裂谷环境;粉砂质板岩岩片、片理化火山碎屑岩岩片、板理化沉凝灰岩岩片分别为火山弧及与弧相关的弧前一弧后盆地建造;片岩岩片为增生楔内部的物质。昆南构造混杂岩带的物质组成和年代学研究为细化昆南增生杂岩带的增生一就位过程提供了物质基础和时代限定,进而为昆仑造山带乃至青藏高原北缘的构造过程研究提供了依据。     

甘、青、蒙祁连山、北山造山带构造地层演化史

祁连山、北山地区是一个多构造单元的拼合体。早古生代,围绕柴北缘古陆、中祁连地块、阿拉善地块为陆核增生形成祁连造山带;以马鬃山中间地块及南蒙早古生代增生陆块为陆核,在晚古生代末形成北山造山带。     

华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪两期变质表壳岩的重新厘定:岩石学及锆石U-Pb年代学证据

华北克拉通怀安杂岩中早前寒武纪变质表壳岩具有变质程度深（麻粒岩相）、连续性差、变形及构造置换强烈等特征,地层划分及形成时代一直存在较大争议.通过详细的地质调查、岩石学及年代学研究,新厘定出新太古代桑干岩群铁英岩岩组、石榴黑云片麻岩岩组以及古元古代集宁岩群黄土窑岩组石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段和含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段4套变质表壳岩单元,并建立了相应的岩石学识别标志.新太古代变质表壳岩一般呈透镜体或带状体产出于新太古代变质深成岩中,且锆石年龄存在~2.5 Ga和~1.8 Ga两个峰值.铁英岩岩组原岩为一套基性火山岩夹磁铁石英岩建造,产出阿尔戈马型BIF铁矿,形成年龄为2 489±19 Ma;石榴黑云片麻岩岩组主体岩石为条带状石榴黑云斜长片麻岩,原岩为杂砂岩建造,物源来自新太古代TTG岩石.古元古代石榴高压基性麻粒岩-大理岩岩段原岩为一套基性火山岩夹大理岩建造,形成年龄早于~2.03 Ga;含石墨矽线石榴片麻岩-变粒岩-大理岩岩段野外呈带状构造岩片体产出,连续性较好,为一套"有层无序"的孔兹岩组合,碎屑锆石年龄介于2.30~1.99 Ga,与区域上孔兹岩年龄结构一致,形成时代为古元古代晚期（1.99~1.95 Ga）.新太古代和古元古代变质表壳岩均卷入古元古代末期的造山过程（1.95~1.80 Ga）,遭受麻粒岩相变质与变形作用.区内孔兹岩可能是造山过程卷入的构造岩片.本研究进一步明确了晋冀蒙交界地区存在与孔兹岩不同的新太古代陆源碎屑岩和古元古代洋壳残片,这对重新认识本区早前寒武纪地质演化具有重要意义.      

华北中部造山带五台-恒山地区古元古代变质作用与构造演化

华北克拉通古元古代造山带的时空分布与构造属性尚有很大争论,一种观点认为华北克拉通从新太古代至古元古代受大洋俯冲闭合控制,在1.85~1.95 Ga之间先后发生3次陆-陆碰撞形成3条造山带,即孔兹岩带、胶-辽-吉带和中部造山带;另一种观点强调华北克拉通这3条元古代造山带在1.80~1.98 Ga之间经历了相同的漫长演化过程,指示当时特有的热俯冲和碰撞环境.通过总结中部造山带中的五台-恒山地区变质作用研究进展,阐述该区古元古代造山时代与构造属性.五台-恒山地区的主要变质岩石-构造单元包括恒山杂岩、五台杂岩和滹沱群.恒山杂岩和五台杂岩主体为新太古代TTG片麻岩和表壳岩,它们在古元古代晚期经历了两期变质作用改造.第一期变质作用为中压型,是由于陆-陆碰撞导致弧后伸展盆地闭合、地壳加厚造山所致,从南向北形成一个递增序列:包括五台群下部和南恒山杂岩南部的低角闪岩相、南恒山杂岩北部高角闪岩相和北恒山杂岩的高压麻粒岩相,其压力峰期所对应的地热梯度为~15 ℃/km.变质锆石所记录的年龄峰值随着变质程度增高而降低,依次为~1.95 Ga、~1.92 Ga和~1.85 Ga,这是因为在变质过程中锆石生长受流体和熔体行为控制:在亚固相线下,变质锆石可记录峰期变质年龄,而在超固相线条件下记录伴随熔体结晶的退变质年龄.由此确定该区中压相系变质作用压力峰期时间为~1.95 Ga,对应地壳加厚造山的峰期.加厚地壳由于重力均衡导致变质岩从深部地壳折返至中部地壳,在P-T轨迹上表现为压力峰期之后发生等温减压（ITD）至0.5~0.7 GPa,岩相学上表现为峰期石榴石分解形成斜长石"白眼圈"等,指示缺流体条件.南恒山北部高角闪岩相岩石中的变质锆石记录的折返时间为~1.92 Ga,指示第一次造山结束.第二期变质作用为中-低压型,系为板内变形所致,表现为折返至中地壳的岩石伴随挤压型剪切变形和流体注入形成平衡矿物组合.朱家坊韧性剪切带就是这次板内变形的强构造域,其中也记录了顺时针型P-T轨迹,但所反映的地壳加厚程度有限,第二期变质-变形峰期时间为~1.85 Ga.由于朱家坊韧性剪切带左行走滑,导致北恒山麻粒岩地体抬升.五台-恒山地区在1.80~1.96 Ga之间经历两期变质-变形事件,这一认识或对讨论华北克拉通其他地区的古元古代造山带演化有一定启示意义.      

华北克拉通南缘下地壳麻粒岩地体的形成与演化

研究前寒武纪地体的构造-岩浆事件和变质作用过程是揭示早期陆壳的生长与演化等热点问题的重要途径。目前,尽管已经开展了大量的相关研究,但关于华北克拉通南缘前寒武纪变质地体的成因、构造背景仍存在争议,限定了我们对于华北克拉通南缘前寒武纪形成和演化的认识。本文根据前人研究成果,包括华北南缘太华杂岩的岩相学、地球化学、年代学以及变质P-T-t轨迹等,结合对鲁山地区太华杂岩的全岩主微量、长石矿物原位Pb同位素组成特征以及基性麻粒岩的年代学等研究成果,系统梳理并探讨了太华杂岩代表的新太古代-古元古代下地壳物质组成、岩石成因以及多阶段构造-岩浆事件。结果显示华北南缘记录了2.92~2.71Ga和2.53~2.45Ga两期重要的地壳生长事件,2.35~2.30Ga和2.19~2.06Ga的陆壳再造,以及1.96~1.84Ga古元古代的变质事件。再结合华北克拉通中部造山带中、北部的变质程度、变质P-T轨迹和变质年龄,我们认为华北南缘前寒武纪基底与中部造山带的中、北部相似,构造归属于中部造山带,发生了一个较长的俯冲碰撞造山过程(1.96~1.86Ga)。

     

造山带中增生楔识别与地质意义

增生楔主要由海沟复理石、远洋—半远洋沉积和洋岛/海山等大洋板块地层岩石及蛇绿岩共同构成,是汇聚板块边缘古俯冲带构造—沉积作用的综合产物,以发育叠瓦状逆冲断层、双冲断层和紧闭—倒转褶皱,以及片理、碎裂构造、小型褶皱、膝折等不同尺度的构造为特征。增生楔组成包括连续单元和混杂岩两部分,严格受滑脱面位置控制。增生楔是增生型造山带最基本大地构造相,它与弧前盆地、岛弧/大陆边缘弧的时空配置关系可直接指示大洋板块俯冲极性、揭示洋盆演化与造山作用方式。准确识别增生楔,详细解剖其结构特征与组成特征,综合判别并恢复大洋板块地层,可为古板块边界与古大洋盆地消亡位置确定、造山带结构精细划分及造山作用过程重建提供基本依据。大比例尺地质填图是研究增生楔结构和组成、以及大洋板块地层重建的有效手段。以南祁连拉脊山石灰窑增生楔为例,地质填图结果表明它是由中寒武世—早奥陶世洋壳物质构成,自北而南依次可分为海沟—大洋盆地—海山OPS和六道沟SSZ型蛇绿岩,被南倾逆冲断层分割成多个岩片。海沟—大洋盆地OPS岩片基本保留完整地层序列,海山OPS岩片包括连续单元和混杂岩两部分。顶帽山增生楔主要由海山OPS构成,内部结构层序相对完好,是南祁连构造带中保留最为完整、规模最大的海山OPS岩石组合序列。上述不同类型OPS片段和六道沟SSZ型蛇绿岩组成的增生楔与其南侧岛弧带同时代。增生楔—岩浆弧的时空配置暗示寒武纪—早奥陶世时期原特提斯洋自北向南俯冲极性。这些认识为南祁连早古生代火山—岩浆—沉积构造演化以及是否存在古洋盆与古洋盆演化重建提供基本佐证。     

北山造山带古生代蛇绿混杂岩研究现状及进展

蛇绿混杂岩带作为造山带最重要的组成部分之一,其形成和就位过程与区域造山事件密切相关.通过系统梳理北山造山带蛇绿混杂岩的研究现状及存在问题,认为在北山造山带内卷入的4条蛇绿混杂岩带中,红柳河-牛圈子-洗肠井蛇绿混杂岩带为形成时代最古老的蛇绿岩,代表了北山洋盆最早于早寒武世即已开启,北山地区发育的洋盆最晚可能于二叠纪闭合,...     

大别造山带红安地块康家湾构造混杂岩锆石U- Pb年龄和Hf同位素组成及其地质意义

扬子克拉通北缘中元古代—新元古代地质构造演化一直是地学界研究的热点。本文报道了大别造山带红安地块康家湾混杂岩中榴闪岩岩块和含石榴子石白云钠长片岩基质中锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成。结果表明,康家湾混杂岩中榴闪岩岩块的原岩形成时间为1064±10 Ma,且经历了183±3 Ma的流体作用过程;中元古代锆石Hf同位素组成(ε_Hf(t)=4.7～12.3)接近当时的亏损地幔值,指示榴闪岩原岩(玄武质岩石)可能来自亏损的地幔源区部分熔融作用;混杂基质中碎屑锆石年龄谱可大致分为2576 Ma、2065～1698 Ma、1071～560 Ma和254～156 Ma四组,暗示其物源可能主要来自于近源的秦岭-大别造山带前寒武纪基底;基质中最年轻的岩浆锆石年龄为～240 Ma,表明康家湾混杂岩的最终就位时间可能在晚三叠世到早侏罗世之间。综合秦岭-大别造山带新元古代构造演化过程,本研究认为大别造山带红安地块与扬子克拉通庙湾蛇绿岩、神农架弧等共同构成了一套中元古代末期—新元古代早期岛弧增生造山体系,从而支持扬子克拉通可能由一系列微陆块逐渐拼合而成。     

豫西济源盆地中三叠世-中侏罗世碎屑锆石年代学及其对秦岭造山带造山过程的启示

豫西济源盆地位于秦岭造山带北部, 是三叠纪-侏罗纪秦岭造山带的同造山盆地.对济源盆地中三叠世-中侏罗世6个组的碎屑锆石样品进行了LA-ICP-MS的U-Pb年龄分析.结果表明, 碎屑锆石年龄主要分布于以下区间: 2.9~1.7 Ga、1.6~1.0 Ga、1.0~0.8 Ga、800~650 Ma、520~380 Ma、350~245 Ma和~220 Ma, 其中除了2.9~1.7 Ga的碎屑锆石主要来自于华北克拉通基底外, 其他几个年龄段的锆石则主要来自于秦岭造山带, 并且显示出随着地层年龄的逐渐变新, 碎屑锆石年龄有逐渐变老的趋势.在中三叠世-晚三叠世早期样品中, 主要年龄是350~245 Ma, 在晚三叠世晚期-中侏罗世早期样品中, 1.6~1.0 Ga、1.0~0.8 Ga、800~650 Ma和520~380 Ma则逐渐增多, 到了中侏罗世晚期, 1.6~1.0 Ga和520~380 Ma依然存在于样品中, 并且还发现了~220 Ma年龄.碎屑锆石年龄结构指示了秦岭造山带印支期经历了由年轻的盖层到较老的基底的去顶过程.并与合肥、黄石盆地的碎屑锆石数据对比发现, 早侏罗世时, 去顶强度东强西弱; 东部高压-超高压变质岩或晚三叠世岩体可能暴露于早侏罗世, 而西部则到了中侏罗世.      

北山造山带南部晚古生代花岗岩?闪长岩的成因与构造意义

北山造山带位于中亚造山带南部,是中亚造山带的重要组成部分.为了进一步深入认识北山造山带晚古生代的构造?岩浆演化过程,选择北山造山带南部石板墩?白墩子地区的晚古生代花岗岩?闪长岩开展了岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素、微量元素及岩石地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究限定了石板墩花岗岩形成于~304~ 302 Ma,石板墩闪长岩形成于~291 Ma,白墩子石英闪长岩形成于~270 Ma.它们的锆石Hf同位素均呈现较亏损的特征（ε_Hf（t）=-2.0~+15.7）,且由老到新,亏损程度依次增加.岩石学和地球化学特征暗示了亏损地幔来源岩浆在北山造山带晚古生代岩浆活动中的主导作用,亏损地幔来源岩浆与古老地壳部分熔融形成的岩浆以不同比例混合,形成了复杂的岩石组合.因此,晚石炭世?早二叠世花岗岩?闪长岩可能形成于后撤式增生造山作用导致的弧后伸展构造环境.      

北山造山带红柳河槽-跃进山地区石炭纪花岗岩成因及构造岩浆演化研究SCIEI北大核心CSCD

北山造山带位于中亚造山带南缘,区内广泛发育古亚洲洋-陆演化的岩浆记录,是研究北山造山带构造-岩浆-成矿作用及其动力学背景的重要窗口。红柳河槽-跃进山地区是北山造山带中北部的重要组成部分,区内与成矿有关花岗岩的形成时代、成因及构造背景尚不明确,由此制约了对北山造山带内成岩成矿动力学背景的探讨。本次在系统、详细的野外地质调查、岩石(相)学观察的基础上,结合岩浆岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素等证据,深入剖析了北山造山带内红柳河槽-跃进山地区的花岗岩形成时代、类型、源区和动力学背景,取得了以下认识:(1)通过锆石LA-ICP-MS U-Pb定年测得与成矿有关的狼娃山二长花岗岩、红柳河槽正长花岗岩、跃进山北正长花岗岩、跃进山二长花岗岩形成时代分别为327.1±2.4Ma、326.7±2.4Ma、321.3±2.4Ma和309.7±2.2Ma,表明红柳河槽-跃进山地区铜、钨、钼、铅、锌等元素成矿与石炭纪(327.1~309.7Ma)岩浆活动有关;(2)通过花岗岩地球化学研究表明,红柳河槽-跃进山地区的花岗岩均属于钙碱性-高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质系列,强烈富集LREE、LILE,亏损HREE、HSFE,具有典型弧岩浆的地球化学特征,花岗岩成因类型均为I型;(3)本次获得狼娃山二长花岗岩和红柳河槽正长花岗岩的εHf(t)值分别为5.90~9.92(平均值7.93)和5.87~10.28(平均值8.11),t DM2分别为0.703~0.959Ga和0.93~1.03Ga,且具有较低的Nb/Ta比值(5.1~14.2,平均值8.5),与典型新生下地壳来源岩浆(8.3)相似,表明岩浆物质可能源于新生下地壳岩石部分熔融;(4)根据锆石Ti温度计查明北山造山带红柳河槽-跃进山地区狼娃山二长花岗岩、红柳河槽正长花岗岩、跃进山北正长花岗岩、跃进山二长花岗岩的平均结晶温度分别为765℃、765℃、816.4℃、771.5℃,锆石Ce^(Ⅳ)/Ce^(Ⅲ)平均值分别为85.27、108.4、103.6、135.7,表明从石炭纪早期到晚期,岩浆的氧逸度呈逐渐升高的趋势。根据以上研究,结合前人研究成果,初步建立了北山造山带构造-岩浆演化模型如下:石炭纪北山造山带北部红石山洋向南侧公婆泉-明水-旱山复合构造单元(弧)之下发生俯冲,诱发新生下地壳部分熔融形成的壳源岩浆;其侵入到地壳浅部,并最终形成红柳河槽-跃进山花岗岩体。     

北山造山带南部早古生代构造演化：来自花岗岩的约束

北山造山带是中亚造山带的重要组成部分,处于天山造山带和索仑缝合带之间的关键构造位置,对认识中亚造山带的构造演化和古亚洲洋的最终闭合具有重要意义。本文选择北山造山带南部早古生代桥湾糜棱岩化花岗岩和金塔钾长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素和地球化学研究。结果表明,桥湾糜棱岩化花岗岩和金塔钾长花岗岩均形成于~430Ma,岩浆结晶锆石的二阶段Hf模式年龄分别为2.14~2.37Ga和1.32~1.72Ga。样品中含有少量继承锆石,继承锆石的Hf同位素特征与北山南部新元古代花岗质片麻岩类似。在地球化学组成上,两者均具有高的SiO2含量(73.18%~75.00%),弱过铝质,富集Rb、U、K等元素,亏损Ba、Nb、Ta、和Sr、P、Ti等元素的特点,类似于北山南部其它早古生代钾长花岗岩。它们的岩浆均起源于北山南部古老地壳基底的部分熔融,金塔钾长花岗岩可能还有幔源岩浆或新生下地壳的贡献。这同时也暗示了北山南部石板山地块与敦煌地块具有显著不同的地壳基底组成。结合敦煌地块早古生代高压麻粒岩的研究结果,我们认为北山南部早古生代岩浆活动可能与敦煌地块向北山南部石板山地块的碰撞、俯冲作用有关,反映了中亚造山带南缘的北山造山带在早古生代经历了造山带中微陆块与周缘克拉通碰撞拼贴的造山事件。     

中条山同善地区虎坪杂岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

中条山地区是华北克拉通中部造山带的重要组成部分,区内前寒武纪地层广泛出露,新太古代地质体主要分布在北东走向的中条山主山脉和近东西向王屋山"同善天窗"内。"同善天窗"中主要出露虎坪花岗质片麻杂岩及宋家山群。虎坪杂岩中黑云斜长片麻岩的锆石U-Pb上交点年龄为(2 530±13)Ma,εHf(2 530Ma)为3.89～7.12;英云闪长岩207 Pb/206 Pb加权平均年龄为(2 551.4±2.7)Ma,εHf(t)为5.49～9.67。结合近年来华北克拉通新太古代晚期中部造山带镁铁质火山岩Nd同位素及遵化二辉橄榄岩的Hf同位素特征,推测华北克拉通中部造山带新太古代晚期地幔εHf(t)与εNd(t)具有一定的线性关系,中条山新太古代晚期地幔εHf(2.55Ga)为8.2～9.5,显示华北克拉通地幔在2.55Ga之前即发生过大规模的分异。虎坪变英云闪长岩幔源Hf同位素的特征需要新生玄武质地壳俯冲熔融,类似特征的花岗岩往往存在于洋内俯冲带或是洋脊俯冲的特殊构造环境;因此,虎坪英云闪长岩的产出可能代表了中条山2.55Ga的洋脊俯冲或是年轻洋壳的壳内俯冲事件。     

华北克拉通的形成演化与成矿作用

华北克拉通具有38亿年的漫长历史,特别是与其他克拉通相比,它有更为复杂的多阶段的构造演化史,记录了几乎所有的地壳早期发展与中生代以来的重大构造事件。在太古宙,华北克拉通经历了>3.0Ga的陆核与微陆块的形成;2.7～2.9Ga的陆壳增生;2.5Ga的岩浆、变质作用与克拉通化;2.3～1.9Ga的古元古代活动(造山)带;1.8Ga的基底隆升与裂谷-非造山岩浆事件。在新元古代—古生代,华北克拉通处于相对稳定的地台状态,其南、北缘受到秦岭造山带和中亚造山带的影响;在中生代,华北克拉通则经历了强烈的中生代构造格局的转变和克拉通的破坏与重建;在新生代,华北克拉通的东缘属于环太平洋构造带的一部分。与上述重大构造事件相对应,华北克拉通出现大规模的成矿作用,形成了丰富多样的固体矿产资源。华北克拉通的形成与演化及其不同类型的成矿系统,为深刻理解大地构造背景对成矿作用的制约提供了范例。