塔里木克拉通西南缘早前寒武纪赫罗斯坦杂岩的物质组成与构造演化

The Tiekelike Block is the only exposed Precambrian block in the southwestern Tarim Craton. However, due to steep topography and poor transportation, Precambrian geology of the Tiekelike Block is poorly studied relate to other Precambrian blocks of the Tarim Craton, preventing a comprehensive understanding on the Archean crustal evolution and Paleoproterozoic tectonothermal events and their regional and global significance. This project focuses on the oldest rock unit of the Tiekelike Block, the Heluositan Complex. Large-scale field mapping will be combined with petrological, geochemical, zircon U-Pb geochronological and Hf-O isotopic analyses as well as thermodynamic modelling, to determine the distribution, protolith, age, petrogenesis and tectonic setting of the sodic TTG gneisses, K-rich granitic gneisses, mafic enclaves and later intrusions in the Heluositan Complex. The results will help to clarify the Archean crustal formation and evolution processes in the southwestern Tarim Craton and demonstrate the P-T-t path and regional significance of Paleoproterozoic metamorphism. The results also have significant implications for understanding the difference in crustal evolution of different Precambrian blocks of the Tarim Craton, establishing general rules of formation and evolution of continental crust, and improving the reconstruction of the Columbia/Nuna Supercontinent.

铁克里克地块是塔里木克拉通西南缘唯一的前寒武纪岩石露头区，但由于地势险峻，交通不便，其早前寒武纪地质研究远远落后于其他前寒武纪露头区，阻碍了对塔里木克拉通太古宙地壳演化及古元古代构造-热事件的区域及全球构造意义的认识。本项目将聚焦铁克里克地块最古老的岩石单元——赫罗斯坦杂岩，结合大比例尺野外填图与岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf-O同位素联合示踪及热力学相平衡模拟等手段，厘清赫罗斯坦杂岩中钠质TTG片麻岩、富钾花岗质片麻岩、基性包体及后期侵入体的空间分布、原岩属性、形成时代、岩石成因及构造背景，阐明塔里木克拉通西南缘太古宙大陆地壳的形成与演化过程，确定古元古代高级变质作用的P-T-t轨迹及其区域构造意义。本项目对深入理解塔里木克拉通各大前寒武纪陆块地壳演化史的异同、探索大陆地壳形成与演化的一般规律、完善Columbia/Nuna超大陆的重建具有重要意义。

地球早期大陆的起源与构造演化是当代地球科学研究的前沿与核心科学问题。本项目对塔里木克拉通西南缘早前寒武纪赫罗斯坦杂岩进行了大比例尺野外填图与岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学与Lu-Hf同位素示踪以及热力学相平衡模拟等研究，目标是厘清赫罗斯坦杂岩的物质组成，确定塔里木克拉通西南缘太古宙大陆地壳形成演化过程及古元古代高级变质作用的P-T-t轨迹，为阐明塔里木克拉通太古宙-古元古代地壳形成与构造演化过程及其早古元古代超大陆的重建奠定基础。经过4年的研究，已基本完成了上述研究目标。通过大比例尺构造-岩石-年代学填图，在赫罗斯坦杂岩中识别出多个中太古代岩石露头，揭示了多期太古宙-古元古代岩浆事件的时代和性质；通过锆石Hf同位素示踪，阐明了塔里木西南太古宙大陆地壳生长和再造过程；通过地球化学分析和热力学模拟，建立了太古宙大陆地壳生长和古元古代地壳再造的地球动力学新模型；通过变质矿物组合及其成分分析和热力学模拟，获得了塔里木西南麻粒岩相变质作用的P-T轨迹，为古元古代造山作用提供了证据。