青藏高原羌塘地区地壳早期物质探索研究

地球形成和早期演化一直是地球科学探索研究的重要内容之一，但全球范围内≥3.8Ga的研究对象（古老岩石和锆石）十分稀少，我国广大西部地区目前仅在西藏普兰县发现4.1Ga碎屑锆石和甘肃两当县发现4.08Ga捕获锆石。最近，申请者在青藏高原羌塘地块宁多岩群二云石英片岩中获得（3981±9）Ma及（3585±9）~（3127±10）Ma的碎屑锆石年龄；部分典型锆石εHf（t）全为负值及两阶段Hf模式年龄都在4.0Ga左右。表明北羌塘地区具备了研究地壳早期（冥古宙－太古宙）形成与演化珍贵的物质基础。本项目拟以新发现的近4.0Ga的锆石为研究基础，通过大量有针对性的调查和采样，借助国内外锆石U-Pb、Lu-Hf同位素年代学及地球化学、岩石地球化学等研究最新手段，探索研究北羌塘是否存在早期地壳岩石和更古老的地质记录，以及陆壳的形成时代、性质、增生特点及固体地球形成早期是否存在壳幔循环等基础科学问题。

2010年课题组成员在青藏高原羌塘地区宁多岩群二云石英片岩中获得一粒年龄为~4.0Ga的碎屑锆石，在国家自然科学基金的支持下对这一发现开展了深入细致的调查研究。经过近三年野外和室内工作，取得了丰硕的成果： .（1）查明了宁多岩群岩石组合、变质变形及地球早期物质的赋存层位。~4.0Ga的碎屑锆石赋存在石榴石二云石英片岩中，同时在黑云石英片岩、石英斜长片岩、二云母构造片岩及片麻岩中均发现大于3.0Ga的碎屑锆石。.（2）岩石学及岩石地球化学特征研究表明，蕴含古老锆石的母岩属于砂-泥质沉积岩。.（3）宁多岩群石榴石二云石英片岩碎屑锆石Lu-Hf同位素显示，εHf（t）为负值，锆石Hf模式年龄均大于锆石的结晶年龄，代表锆石母岩浆从亏损地幔提取出来的时间，即地壳生长的时间。3784~4316Ma的Hf模式年龄，表明宁多岩群物源区尚有更古老的地壳物质。4.0Ga的碎屑锆石的物源区可能为冥古代从亏损地幔分离进入地壳的TTG岩系。.（4）宁多岩群形成时代的上限为~1020Ma，年代学数据显示羌塘地区存在前寒武纪基底。