华北克拉通中部造山带南段熊耳地区古元古代晚期混合岩化机制研究

The Trans-North China Orogen (TNCO) is a key area for investigating the final amalgamation of the North China Craton (NCC). However, there is no consensus about Late Paleoproterozoic tectonic evolution of the TNCO, and it is unclear whether the TNCO has experienced a long-term orogeny (1.98–1.80 Ga) or there are two periods (peak ages at 1.95 Ga and 1.85 Ga, respectively) of tectonothermal events. The Taihua Complex in the southern segment of the TNCO records Late Paleoproterozoic (1.98–1.80 Ga) metamorphism and the coeval magmatism in detail, In particular, the Taihua Complex in the Xiong’er area shows strong migmatization. The study on the genesis of migmatites from the Taihua Complex is important for our understanding of the Late Paleoprotetozoic tectonic evolution of the TNCO. In this study, we will carry out integrated petrological, mineralogical, geochemical and chronological investigations on the migmatites from the Taihua Complex at Xiong’er in the southern segment of the TNCO, with aims to reveal the time and mechanism of migmatization, related melt reactions and migmatization processes, and to decipher the Late Paleoproterozoic tectonothermal evolution of the study area. This study will provide important information for investigating the final amalgamation of the NCC in the Late Paleoproterozoic with concerning the crustal anatexis, metamorphic evolution, and orogenic processes.

华北克拉通中部造山带是研究华北克拉通最终拼合过程的关键研究区，有关中部造山带古元古代晚期构造演化过程的认识仍存在争议，尚不清楚其为一个漫长的碰撞造山过程（1.98–1.80 Ga），还是存在两期（1.95 Ga和1.85 Ga）构造热事件。中部造山带南段地区的太华杂岩记录了丰富的古元古代晚期（1.98-1.80 Ga）变质作用与岩浆活动信息，尤其是熊耳地区的太华杂岩显示出强烈的混合岩化作用，其成因机制研究对揭示中部造山带古元古代晚期的构造演化过程具有重要意义。本项目拟对熊耳地区太华杂岩中的混合岩进行系统的岩石学、矿物学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究，对混合岩的形成时间、机制、熔融反应类型和过程等进行详细讨论，解析研究区古元古代构造演化过程，为正确认识华北克拉通古元古代的拼合过程以及地壳熔融、变质演化和造山过程的相互关系提供有用信息。

中部造山带南段熊耳地区的太华杂岩记录了古元古代晚期的构造热事件，同时有强烈的混合岩化发育，对探讨华北克拉通南缘古元古代晚期构造演化过程及华北克拉通古元古代拼合过程提供有用信息。通过对熊耳山天池山地区太华杂岩中的片麻岩、基性岩墙和花岗质脉体开展详细的年代学、全岩地球化学和Hf-Nd同位素及锆石原位Hf-O同位素研究，获得以下主要结论：.（1）天池山地区的主体片麻岩形成于新太古代晚期（2496 ± 9 Ma），被古元古代晚期的基性岩墙（1945 ± 3 Ma）和花岗质脉体（1934 ± 3 Ma）侵入。.（2）稀土显著分异并具有富集全岩Hf-Nd同位素、锆石Hf同位素的片麻岩来自古老地壳物质的部分熔融，并存在石榴子石-角闪石残余。基性岩墙（斜长角闪岩）异常高的Fe含量来自体系氧逸度变化而造成的Fe-Ti氧化物结晶分异受抑制。花岗质脉体具有与片麻岩类似的稀土分异程度却低的微量元素含量和富集全岩Hf-Nd同位素、锆石Hf同位素及亏损的锆石O同位素，推测它们可能来自亏损氧同位素的先存地壳物质低压条件下的部分熔融，并经历了斜长石的堆晶作用。.（3）古元古代晚期的基性岩墙和花岗质脉体暗示了一个碰撞后伸展环境，同时也是说明中部造山带在古元古代晚期经历了两期构造热事件，而不是一期简单的碰撞造山过程。