华北克拉通东部陆块新太古代基底的构造样式及其机制

In the North China Craton, the Neoarchean basement is best exposed in the Eastern Block. It consists of granite-greenstone terrains with domal structural patterns. The structural and tectonic evolution of the basement remain poorly understood, which has hampered a better understanding of the tectonic evolution of the North China Craton. Here we propose to carry out a detailed structural-metamorphic study of the Neoarchean granite-greenstone terrains in representative areas from Eastern Hebei, Northern Liaoning and Southern Jilin. Through field investigation and detailed laboratory studies, we will elucidate the geometry, kinematics, and structural and metamorphic history, which will help to understand the formation of the domal structures and their tectonic settings. Through zircon U-Pb, mica 40Ar-39Ar and monazite U-Th-Pb dating and elucidation of the relationship between deformation and metamorphism, we will constrain the timing of deformation and metamorphism. The results will lead to a better understanding of the Archean tectonic evolution of the Eastern Block and, when considered in the context of results from other Archean cratons, will have significant implications for the Archean geodynamic and tectonic processes worldwide.This study is particularly relevant to the on-going debate concerning the role of vertical vs. horizontal tectonism, a fundamental question in Archean tectonics.

太古宙的构造运动方式是以垂直运动为主还是以水平运动（板块构造）为主一直是前寒武纪研究的热点。华北克拉通东部陆块出露了大量新太古代基底岩石，是研究早期地壳构造演化的重要窗口。已有研究表明东部陆块主要由新太古代的花岗岩-绿岩带组成，但其构造变形、变质与变形关系和构造格局始终不明晰， 严重制约了对华北克拉通太古宙地壳演化的全面认识。本项目拟对东部陆块太古宙基底出露较好的冀东、辽北和吉南地区穹窿构造群进行详细研究：通过对穹窿构造群展布、构造几何、运动学及变形特征研究，确定其成因和环境；通过变质作用研究和热力动力学模拟恢复变质演化序列；通过锆石U-Pb、云母40Ar-39Ar和独居石U-Th-Pb定年，结合变质变形作用相互关系，限制变质变形作用时间；综合区域构造、变质变形关系及其它地质记录，揭示东部陆块的构造属性及环境；与世界上其它太古宙基底进行构造演化综合对比，探讨太古宙构造运动的基本方式。

本项目以华北克拉通东部陆块太古宙基底为主要研究对象，对典型地区（辽北、吉南、鲁西）太古宙基底的岩石学特征、变质作用、同位素和年代学进行了系统的研究，加深了对东部陆块太古宙的构造运动格局和构造环境的理解。辽宁北部地区锆石年龄和同位素特征表明，该区代表性岩石单元与华北克拉通东部陆块其它太古宙基底的演化历史十分一致，指示该区的太古宙基底属于华北克拉通东部陆块。吉南地区岩石学、矿物组合、变质特征、锆石U-Pb年龄、Hf同位素与氧同位素特征表明，该区太古宙地壳的演化中，岩浆源区没有明显的地表物质加入，不涉及大规模的地表过程，主要与垂向的地幔柱或是幔源岩浆的底侵等有关。 野外、岩相学和地球化学/同位素数据表明，鲁西泰山地区的变质英云闪长岩和斜长角闪岩在2.60 Ga 经历了有流体的部分重熔。有的斜长角闪岩的δ18O较低， 指示与大气水或海水反应，表明在2.60 Ga可能有地壳尺度的拉伸或软流圈上涌。华北克拉通与世界其它克拉通有相似的新太古代陆壳演化历史，但有一个明显的特征，即新太古代晚期有很强的构造热事件。..敦煌“地块”传统认为是华北或塔里木克拉通的一部分。对该“地块”中部的研究结果表明，该地块在古生代-中生代具有典型造山带的构造、变质和岩浆特征，与中亚造山带中的北山-天山造山带具有相似的地质历史，支持了它是中亚造山带的一部分的解释， 称之为敦煌构造带。敦煌构造带和北山-天山造山带可能代表两个独立的古生代造山带，它们在二叠纪末期古亚洲洋闭合之前，分别在洋的南侧和北侧大致同步发育。