冀东太古宙基底的形成和演化：地质、地球化学和锆石SHRIMP U-Pb定年

Eastern Hebei, located in the middle part of the Eastern Ancient Continental Nucleus of the North China Craton, is a key area linking Anshan-Benxi in the north and eastern-western Shandong in the south where Archean basement rocks widely occur. In the Huangbaiyu-Yangyashan area, eastern Hebei, different types of meta-magmatic rocks of 2.9-3.4 Ga and abundant detrital zircons of 3.35-3.88 Ga have been identified. ~2.5 Ga magmatism and metamorphism were well developed in wider areas. This project will carry out geological, zircon-in-situ U-Pb dating and Hf-O isotope and whole-rock element and Nd isotope studies mainly in Huangbaiyu-Yngyashan as well as adjacent areas (Qian'an gneiss and Anziling complex). The main purposes include: 1) Discover Mesoarchean to Eoarchean rocks and zircons, 2) establish Archean tectono-magmato-chronological framework; 3) determine the relative intensity of juvenile crustal addition and crustal recycling in the late Neoarchean tectono-thermal event; 4) set up the P-T conditions and PTt path in the late Neoarchean tectono-thermal event; 5) determine late Neoarchean tectonic environment in eastern Hebei. The results obtained in this study not only can deepen realizing the Archean geological features of eastern Hebei, but also are of important significance for thoroughly understanding the North China Craton ( especially the Eastern Ancient Continental Nucleus).

冀东位于华北克拉通东部古陆核的中段，是连接太古宙典型区鞍本地区和鲁西-胶东地区之关键所在。在冀东的黄柏峪-羊崖山地区，已发现2.9-3.4 Ga不同类型变质深成岩和大量3.35-3.88 Ga碎屑锆石，~2.5 Ga 岩浆作用和变质作用在更大范围内十分发育。本项目以黄柏峪-羊崖山地区为主要对象，同时顾及相邻地区（迁安片麻岩区和安子岭杂岩），开展深入的地质、锆石微区U-Pb定年和Hf-O同位素分析及与全岩元素和Nd同位素研究。以发现中-始太古代物质（岩石和锆石）为主要目的；建立冀东地区太古宙构造岩浆年代格架；确定新太古代晚期构造热事件地幔添加和壳内再循环作用相对强度；建立新太古代晚期构造热事件变质温压条件和PTt轨迹；确定新太古代晚期构造环境。所取得成果不但可极大地深化冀东地区太古宙地质研究，对认识整个华北克拉通，特别是东部古陆核也具有重要的科学意义。

对冀东太古宙典型地区开展了深入研究，获得大量SHRIMP U-Pb锆石年龄数据和包括Nd-Hf同位素在内的地球化学数据。沿海地区大面积的二长花岗岩和多以包体分布其中的TTG片麻岩形成时代为2.50-2.53 Ga，TTG岩石形成时代稍早于壳源花岗岩。二长花岗岩形成和随后变质重结晶的热源与地幔底垫作用有关。界岭口石英闪长岩和细粒辉长岩包体的岩浆锆石年龄分别为2533±5 Ma和2534±8 Ma。Nd-Hf-O同位素组成特征表明，界岭口闪长岩是基性岩浆结晶分异和陆壳物质影响双重作用的产物，形成于新太古代晚期岛弧构造环境。在冀东黄柏峪-羊崖山地区，新发现最古老的3.1 Ga二长花岗岩，黑云斜长片麻岩形成时代为~3.0 Ga。杏山BIF形成时代不是前人认为的古太古代，而是新太古代。在三屯营地区，小关庄片麻岩是由闪长岩和英云闪长质片麻岩组成，秋花峪片麻岩是由英云闪长质和奥长花岗质片麻岩组成，都不是单一类型岩石组成。岩石组成的复杂性与变质深熔作用强烈改造有关。三屯营、秋花峪、小关庄和青杨树岩石单元的岩浆锆石年龄分别为2525-2537 Ga、2532-2546 Ga、2530-2544 Ga和 ~2531 Ma。变质锆石记录了新太古代晚期（2489-2519 Ma）强烈改造热事件。一些岩石还记录了古元古代晚期（1775-1843 Ma）构造热事件。在遵化地区，变质辉长岩侵入时代为新太古代晚期-古元古代中期，遭受古元古代晚期构造热事件，核部锆石具长英质岩石中岩浆锆石的结构特征，在超基性岩中分选出的锆石也具类似特征。该研究取得重要进展和认识：1）冀东地区中太古代以前的陆壳物质广泛分布，黄柏峪-羊崖山地区很可能存在一古老陆核；2）冀东地区新太古代晚期构造热事件十分发育，与地幔软流圈上涌导致的岩浆板底垫托有关；3）建立了区域太古宙年代学格架；4）对遵化太古宙晚期蛇绿岩认识提出疑义；5）结合鞍本和鲁西地区太古宙地质研究，支持了东部古陆块西缘存在巨型岩浆岩带的认识；6）系统总结了中国大陆冥古宙-古太古代岩石和锆石的时空分布和组成特征。