华北克拉通北缘两期晚古生代富闪深成岩系列的岩石成因：示踪壳幔相互作用与克拉通破坏过程

With the guideline of tracing complex crust-mantle interactions along the convergent plate margin and cratonic destruction process through the petrological and geochemical characteristics of appinitic suites, this project intends to present a case study on two episodes of late Paleozoic appinitic suites from the northern North China Craton (NCC) with the integrated application of traditional geological- geochemical methods and in situ analytical techniques. The specific aims are to garner multi-level high-precision petrological and geochemical data, to determine the emplacement ages and intrusive sequences of these suites, to ascertain the petrogenesis of main constituent rock types and their genetic correlations, and to quantitatively assess magmatic processes and deduce the complex crust-mantle interactions inherent in these magmatic suites. By further making systematic comparisons between these suites and the coeval magmatic-tectonic events from other regions of the northern NCC and the neighboring orogenic belt, we would like to outline the spatial-temporal distribution and evolution of the late Paleozoic magmatism in the north China, discuss their evolved geodynamic scenarios, and fully characterize the multiple relationships among appinitic magma genesis, crust-mantle interaction at convergent plate margin and cratonic destruction mechanism.

籍助岩石地球化学手段标定带有特定构造和地球动力学过程印记的岩浆事件是进行区域大陆构造重建和表征大陆演化过程的重要途径。本项目以富闪深成岩系列的特征性岩石-地球化学行为示踪会聚大陆边缘复杂壳幔相互作用及克拉通破坏过程为纲领，以华北克拉通北缘两期晚古生代富闪深成岩系列为研究对象，运用传统地质地球化学方法与元素-同位素原位分析手段，确定两个典型地区富闪深成岩系列的岩浆侵入事件序列；厘定各期岩浆作用主体岩石类型的岩石成因和不同岩石类型之间的成因关联，定量化评估岩浆演化过程，反演特征性岩浆行为表征的复杂壳幔相互作用。查明富闪深成岩系列与区域构造活动之间的成因关联，综合类比克拉通北缘其他地区和邻区造山带相关岩浆构造事件，阐明两期富闪深成岩系列的时空分布和迁移特征；为深入认识富闪深成岩系列岩石成因、会聚板块边缘地球动力学过程以及克拉通破坏机制之间的耦合联系提供区域研究案例。

在详细野外地质调查的基础上，本项目对华北克拉通北缘一系列晚古生代-早中生代富闪深成岩及相关中酸性侵入岩建造开展了高精度年代学与岩石地球化学的综合研究，取得了一系列相关年代学、矿物学、岩石学、元素和同位素地球化学数据。厘定的重要岩浆事件包括：1）记录克拉通北缘中段晚古生代准克拉通化过程的四子王旗石炭纪富闪深成岩-闪长岩-花岗岩系列；2）记录克拉通北缘东段造山后岩石圈地幔滴落过程的晚二叠世富闪深成岩-花岗岩系列与中晚三叠世花岗岩-辉绿岩系列；3）记录克拉通北缘西段阴山地区碰撞后伸展-走滑过程的的乌拉特中旗晚二叠世富闪岩系列；4）记录古亚洲洋最终闭合的辽北开原晚二叠世与晚三叠世富闪深成岩系列；5）记录华北克拉通东-西陆块古元古代双边俯冲体系的成铁纪阿拉斯加型富闪深成岩系列。与全球富闪深成岩系列的综合对比揭示，华北克拉通北缘发育全球最具代表性的富闪深成岩系列，其厘定不仅提供了探究华北克拉通北缘晚古生代-早中生代壳幔结构、显生宙克拉通破坏的时空格局和古亚洲洋最终闭合轨迹的重要探针，而且为探讨汇聚大陆边缘岩浆岩成因、大陆地壳再造机制以及地球动力学过程之间的耦合联系提供了重要区域案例。