胶-辽-吉古元古构造带宽甸地区多期岩浆事件、“上覆”变质火山-沉积岩系的属性及其对构造背景的制约

The nature and evolutionary history of the Jiao-Liao-Ji Tectonic Belt (JLJTB) always remain considerable controversies. The Kuandian area is the key area for study on the nature and evolutionary history of the JLJTB. Therefore, we would like to carry out studies on the Paleoproterozoic polyphase granitoids and mafic intrusions, and overlied metamorphic volcanic-sedimentary successions outcropped in the Kuandian area using petrology, metamorphic geology, isotopic geochronology, structural and tectonic geology and geochemistry, to ascertain rock assemblages of the Paleoproterozoic polyphase granitoids and mafic intrusions, to constrain their sources, petrogenesis and tectonic setting, to construct the geochronological framework of polyphase magmatic-metamorphic-deformed events, to define the nature, protolith and metamorphic ages, metamorphic P-T-t path of the metamorphic volcanic-sedimentary successions, to confirm genetic relationship between the metamorphic volcanic-sedimentary successions and polyphase magmatic events. Then, by synthesizing the above results, we will discuss the nature and evolutionary model of the JLJTB. This study is of important implications to better understand the formation, evolution, assembly of blocks and its tectonic setting of the North China Craton.

胶-辽-吉古元古构造带的构造属性及演化过程长期存在争议，辽东宽甸地区是胶-辽-吉古元古构造带构造属性研究的关键立典地区。项目拟以辽东宽甸地质区出露的多期花岗质岩石、基性侵入岩体及“上覆”变质火山-沉积岩系为重点研究对象，通过岩石学、变质地质学、同位素年代学、构造地质学及地球化学等多学科综合研究，查明古元古代多期花岗质岩石及基性侵入岩体的主要岩石类型，约束其源区性质、成因类型及其形成的构造背景；建立多期岩浆-变质、变形事件演化序列及年代学格架，确定“上覆”变质火山-沉积岩系的性质、原岩形成时代及变质时代、变质演化P-T-t轨迹样式、及其与多期岩浆事件的成因关系；进而综合探讨胶-辽-吉古元古构造带的构造属性及演化模式。该项研究对揭示华北克拉通的形成演化、陆块聚-散的动力学过程及构造背景具有重要的科学意义。

有关胶-辽-吉古元古构造带的属性及构造演化长期存在争议，本项目选取胶-辽-吉古元古构造带构造属性研究的关键立典地区—辽东宽甸地区出露的古元古代花岗质岩石、变质基性岩及“上覆”变质火山-沉积岩系为重点研究对象，通过岩石学、变质地质学、同位素年代学、构造地质学及地球化学等多学科综合研究，测定了古元古代花岗质片麻岩及变质基性岩的形成、变质时代及岩石成因；厘定了“上覆”变质火山-沉积岩系的原岩建造、形成时代、形成环境及其与古元古代多期岩浆事件的成因关系；结合变质地质学及地球物理学等方面的证据，对胶-辽-吉古元古代构造带的构造属性及动力学演化提出了新的认识：（1）华北克拉通东部陆块巨量太古宙TTGs岩石形成的同时，下地壳形成巨量高密度榴辉岩相残留物质；（2）在2.20-2.0 Ga，受控于热的和相对低密度的软流圈物质（热点）上涌，东部陆块沿胶-辽-吉带发生陆内伸展变形，东部陆块被分为北部的龙岗地块和南部的狼林地块，并导致地壳浅部的TTGs、加厚的下地壳和亏损的软流圈地幔同时发生部分熔融，分别形成A型花岗质岩石、埃达克质花岗岩和基性-超基性侵入岩，以及广泛的双峰式火山岩系；（3）在1.95-1.85 Ga，重力驱动的高密度下地壳下沉（俯冲）可能驱动了龙岗地块与狼林地块之间的汇聚造山作用，并导致地壳增厚和高压麻粒岩的形成，同时，软流圈物质（热点）的上涌引起的异常高温可能引起高温-超高温变质作用；（4）造山带根部的拆沉及随后热的软流圈物质的上涌导致造山带的垮塌和造山后伸展作用，并导致了造山带的快速剥露，广泛的造山后岩浆作用和具有逆时针P-T变质演化的变质作用。胶-辽-吉古元古构造带属性的确定及新的动力学演化模式的提出，不仅对理解华北克拉通的形成演化具有重要意义，也对理解地球早期威尔逊旋回及板块构造的动力学机制具有重要的意义。