辽北-吉南太古宙壳幔作用与地壳演化

This proposal is going to study the geological characteristics and correlations of the Archean lithological assemblages of the greenstone belt, superacrust rocks that company closely with BIF, TTG gneisses, chanockite-monzogranite exposed in north Liaoning-south Jiling terranes.Timing, petrogenesis and tectonic setting of individual Archean lithological assemblage will be determined by its petrological feature,PTt paths of metamorphism and whole-rock petrochemical, trace element and Sr-Nd-Pb isotopic features,and the U-Pb-Hf-O isotopic and trace elelement systematics of zircon and other assessory minerals, and the mantle,crustal and mantle-crust mixing source magmatic series will be estiblished. Based on the magmatic sources of every episode of magmatism, the mantle nature and crust-mantle interaction of defferent episodes of magmatism can be defined, which will lead us to search for crustal growth, reworking of the juvenile crust and recircling of the older crust materials.Then the episodes of magmatism, metamorphism correlated to mantle plume and/or plate tectonic may be synthetically analyzed by studying time-space distribution of disverse lithological assemblages, coupling relationships between metamorphism and magmatism, and finally, the Archean tectonic frame of the North China Craton and geodynamic processes will be discussed by the comparision between the Archean north Liaoning-south Jilin metamorphic blocks and other Archean blacks within the North China Craton.

本项目拟以辽北-吉南太古宙变质基底区绿岩带、与BIF相关的表壳岩、TTG片麻岩、紫苏花岗岩-二长花岗岩等岩石组合等为对象，解剖太古宙不同类型岩石组合的地质特征和相互关系。通过各岩石组合的岩石学特征、变质作用PTt轨迹和全岩岩石化学、微量元素与Nd-Pb同位素同位素地球化学、锆石等副矿物的U-Pb-Hf-O同位素和微量元素系统研究，确定各岩石组合的时代、岩石成因和构造背景，建立幔源岩浆系列、壳源岩浆系列和壳幔混合源岩浆系列；通过不同期次、不同成因系列岩浆作用的过程，追索不同时期的地幔性质、壳幔作用过程，进而确定地壳生长、初生地壳再活化和老地壳的再循环过程。通过不同成因系列岩浆岩石组合的时间-空间分布、变质作用类型与区域岩浆作用之间耦合关系，综合分析其岩浆作用、变质作用与地幔柱和（或）板块构造之间的关联，并通过与其它变质地块地质事件序列对比，探讨太古宙构造格局和早期地壳形成演化的动力学过程。

本项目以辽北-吉南太古宙变质火山岩系、TTG 片麻岩、花岗闪长岩-二长花岗岩等岩石组合等为对象，通过各岩石组合的岩石学、全岩岩石化学、微量元素和锆石等副矿物的U-Pb-Hf同位素系统研究，确定各岩石组合的时代、岩石成因、构造背景和壳幔动力学过程，建立该变质地块地质事件序列，探索新太古代大陆地壳生长方式。.1..编制了新的辽北-吉南新太古代年代-岩性组合分布图、地壳生长方式和演化模式图。.2..在辽北-吉南地区首次发现连续出露的~2680Ma中低级变质的拉斑玄武岩、钙碱性玄武岩-安山岩-英安岩系的变质火山岩系和TTG片麻岩系，初步确定了大致分布范围。.3..建立了辽北-吉南地区太古宙地质事件序列：（1）~2690–2650 Ma形成了和龙花岗岩-绿岩带中连续出露和夹皮沟绿岩带中零星出露的变质火山岩和TTG片麻岩；（2）~2610–2580 Ma形成似斑状二长花岗质片麻岩和TTG片麻岩；（3）2580–2520 Ma是辽北-吉南太古宙结晶基底区最主要的岩浆作用阶段，形成了大量的变质拉斑玄武岩-钙碱性火山岩组合和广泛的TTG片麻岩、石英闪长质片麻岩、花岗闪长岩-二长花岗岩-正长花岗岩岩石组合和变质钙碱性玄武岩-安山岩-英安岩到流纹岩系列表壳岩。（4）~2510–2480 Ma研究区经历了绿片岩相到角闪岩相变质作用，局部达到麻粒岩相的变质作用，并伴生有大量钾质花岗岩、少量石英闪长岩侵入体和变质粗安岩喷发。.4..确定了辽北吉南地区新太古宙两期地壳增长（~2.7Ga和~2.5Ga）与再循环(~2.5Ga)，第一期（~2.7 Ga）的地壳生长以侧向增生模式为主；第二期（~2.6–2.5 Ga）是本地区最主要的地壳生长时期，仍以侧向增生模式为主,并发生明显的壳内再循环。.5..确定了新太古代不同时期各类岩浆岩的岩石成因和壳幔动力学过程：（1）~2.69–2.65 Ga岩浆作用形成于俯冲洋壳残片和少量洋壳沉积物变质脱水、熔融扰动地幔楔部分熔融。（2）~2.61–2.52Ga岩浆作用形成于洋壳残片和初生下地壳变质玄武质岩石、杂砂岩部分熔融。 (3) ~2.51–2.47 Ga期间的钾质花岗质岩浆作用与弧后岩石圈减薄、软流圈地幔上涌带来的大量热壳源岩石发生部分熔融，诱发区域变质作用。.6..本项目共发表学术论文16篇，其中13篇为国际SCI论文、1篇为国内SCI论文和核心期刊论文2篇。