全球岩浆静寂期（2.4-2.3Ga）的岩浆活动——以华北克拉通为例

Rather rare geological records exist in the ca. 2.45-2.3 Ga Paleoproterozoic quiescence with a shutdown in magmatic activity. But in the Lushan-Zhongtiao Mountains-Luliang Mountains region, North China Craton, voluminous magmatic rocks are present in this period. Through detailed field work, we intend to distinguish different components of the rocks, establish the reasonable division of stages and define the magmatic evolution sequence. Adoptions of SHRIMP and SIMS technique of in situ dating of zircon, baddeleyite and titanite could constrain a fine geochronological framework of the magmatic events. Based on detailed petrographic work, combining with multi-discipline research such as petrology, geochemistry, Sr-Nb-Pb and Hf isotope analysis, we aim to determine the magmatic origins and their tectonic settings and to reveal the crustal evolution tendency in the Zhongtiao Mountains in the ca. 2.4-2.3 Ga period. This study can provide the geological snatch in the period for the Trans-North China Orogen, North China Craton (NCC). Furthermore, it can provide important constraint on the Early Precambrian crustal formation and evolution of the NCC. Correlation with the 2.4-2.3 Ga magmatism in other areas could reveal the general features of the quiescence and supply magmatism constraint on interpretation of the critical transition gap from Archean to Proterozoic.

2.4-2.3Ga是地球演化的静寂期，少有地质记录，但在华北克拉通鲁山-中条山-吕梁山一带发育多种类型的2.4-2.3Ga岩浆岩。拟通过详细的野外工作区分不同成分的岩体，合理划分期次，确定岩浆演化的时序，采用锆石、斜锆石、榍石SHRIMP、ICPMS等原位微区定年方法，建立华北克拉通2.4-2.3Ga岩浆演化的精细年代格架。在详细的岩相学工作基础上，采用岩石学、地球化学、Sr-Nd-Pb及Hf同位素等多种研究方法，确定2.4-2.3Ga 岩浆的起源、成因及构造背景，揭示该时期地壳演化的规律。为华北克拉通中部构造带提供2.4-2.3Ga期间地质演化的依据，进而为探讨华北克拉通早前寒武纪地壳的形成和演化提供重要的限定。通过与其它地区2.4-2.3Ga岩浆作用的对比，揭示地球静寂期岩浆作用的总体特征，为探讨地球从太古宙到元古宙的重大转折提供岩浆作用方面的限定。

2.45-2.3Ga是全球岩浆活动的静止期，也是地质演化的静寂期，少有地质记录，但在华北克拉通鲁山-中条山-吕梁山一带发育有多种类型的2.4-2.3Ga岩浆岩。华北克拉通该静寂期内的浆活动对认识华北克拉通早期地壳演化和构造体制转换具有重要意义。本项目以中条山涑水杂岩为重点研究对象，通过详细的岩石学、岩石地球化学和同位素地球化学研究，确定涑水杂岩的岩石特征，探讨岩石成因和形成的构造背景，取得了以下主要的成果和认识：1）对涑水杂岩进行了解体，厘定出了大量的古元古代~2.3Ga的岩石，并对各类岩石进行了精确定年。2）确定涑水杂岩~2.3Ga岩浆活动具有岛弧特征，是由下地壳部分熔融所形成。冷口变质中基性火山岩，为大陆弧环境下形成的一套火山岩，并遭受强烈的地壳混染作用。涑水杂岩和冷口变质火山岩记录了华北克拉通~2.3Ga俯冲作用引发的地幔物质熔融，基性岩浆上侵导致下地壳物质的熔融加入的构造岩浆事件，类似于安第斯型大陆边缘弧环境。3）对华北克拉通主要的古元古代地层的组成、时代、形成的构造背景等进行了总结，发现华北克拉通古元古代底部2.47～2.35 Ga间的地层普遍缺失，反映了华北克拉通地质演化历史上的一个静寂时期。提出了华北克拉通古元古代地层新的划分对比方案，认为古元古代早期（~2.3Ga）地层主要形成于与弧相关的构造背景，而古元古代中晚期（~2.1Ga）地层则主要形成于陆内裂谷环境。4）提出华北克拉通中部由南而北从太华-中条-吕梁-怀安分布的~2.3Ga岩浆岩带，可能暗示了古元古代早期的古大陆边缘轮廓。这些新的进展和认识为研究华北克拉通早期地质演化提供了新的思路和限定，也为探讨地球从太古宙到元古宙的重大转折提供岩浆作用方面的限定。