华北克拉通南缘豫陕地区古元古代构造-热事件研究

Recently, there is a broad agreement that the North China Craton (NCC) was assembled by several blocks/terranes. However, controversies still remain about the timing and tectonic processes involved in the collision of the blocks/terranes. According the previous researches supported by the National Science Foundation for Young Scientists of China, the early Paleoproterozoic (2400-2000 Ma) rocks are developed widely in Shanxi and Henan provinces, southern NCC. This discovery is completely different with the unusually period of time once be referred to as a “crustal age gap” in the world. Therefore, The forthcoming project intend to reveal the evolution of southern NCC by high precision isotope chronology, metamorphic P-T-t path, major/trace elemental and Nd–Hf isotopic data, aim to: (1) decipher a remarkable feature of the Paleoproterozoic record in southern NCC during the so-called " quiescence period of crustal evolution"; (2) reveals the paleoproterozoic early possible tectonic features and unique evolution rules of southern NCC as well as the whole Craton.

近年来，有关华北克拉通由多个独立块体拼合而成的观点已基本达成共识，但对于其拼合时间、过程及机制等尚存在较大的争议。前期青年科学基金研究揭示出华北克拉通南缘豫陕地区广泛发育古元古代早期（2400-2000Ma）地质体，这一发现与目前全球总结出的所谓古元古代早期地壳演化处于 “沉寂期”的认识大相径庭。因此研究华北克拉通南缘发育的古元古代地质体对于探讨和回答上述问题具有不可替代的科学价值。本项申拟在青年科学基金业已取得的成果基础上，采用高精度年代学，变质P-T轨迹，以及岩浆－沉积事件相结合等方法：(1) 校正所谓古元古代早期“沉寂期”的认识，为准确理解大陆形成演化提供重要的科学素材。(2) 研究华北克拉通南缘豫陕地区地壳形成演化的特点，并探讨南缘与克拉通其他地区在古元古代早期的大地构造环境和演化规律，为厘定华北克拉通古元古代地壳整体演化提供重要科学依据。

太古宙-古元古代早期（2.9-1.8Ga）的基底岩石在华北克拉通南缘广泛发育，研究这些岩石对于准确地理解华北克拉通在此时期的构造和演化具有不可替代的科学意义。本项在此青年-面上连续项目的资助下，主要取得以下认识：（1）在北秦岭张家庄地区发现了冥古宙-始太古代锆石，通过Hf-O同位素研究表明北秦岭张家庄是目前世界上除Jack Hills之外可以证明在地球形成初期就已经存在地壳物质的地区；（2）发现并提出华北克拉通南缘在所谓的全球陆壳生长的 “沉寂期（2.45~2.0 Ga）”岩浆活动异常发育，从而对所谓全球构造演化 “沉寂期” 的观点提出修正，且该研究结果已引入Condie 的2016新书《Earth as a Planetary System》；（3）研究认为在华北克拉通南缘发生过两期明显的地壳生长：一期发生在2.8~2.7 Ga，以河南鲁山地区较广泛出露的太华杂岩下部岩石单元为代表；另一期发生在~2.5 Ga，以登封地区的登封杂岩为代表；（4）提出华北克拉通南缘在新太古代末期由太华、涑水和登封等杂岩拼合成为一个独立的古老陆块，称之为“南部太古宙地块, 其演化历史可以追索到冥古宙。