華北克拉通南部太古宙大陸地殼的生長和演化

作者：第五春榮

摘要：太古宙約占地球已有演化歷史的三分之一強,這一時期涉及到大陸地殼起源、陸殼的巨量生長和穩定以及板塊構造作用的啟動、建立等諸多最根本的全球性重大地質事件。太古宙巖石在華北克拉通南部的涑水、登封、太華、霍邱和五河等雜巖中廣泛出露,這為解析上述重大科學問題提供難得的素材。近十年來,在華北克拉通南部古生代-中生代火山巖或早前寒武紀變沉積巖中陸續發現冥古宙-古太古代的捕獲/碎屑鋯石,暗示南部地塊依然尚存地球形成最初期的陸殼物質。根據華北克拉通南部太古宙巖石年齡統計結果顯示有2850~2700Ma和2580~2480Ma兩個突出年齡區間,對應的峰值年齡分別為~2.76Ga和~2.52Ga。其中~2.76Ga的巖石主要出露于南部的魯山、霍邱、五河和中條山地區。此外,在華北克拉通諸多地區,諸如懷安、阜平、五臺、中條等地區的花崗質片麻巖和變質沉積巖中也均發現年齡為~2.76Ga的碎屑鋯石或者繼承鋯石,暗示華北克拉通2.85~2.70Ga巖石的分布似乎比現今出露范圍更為廣泛。與整個華北克拉通類似,2.58~2.48Ga巖石亦在克拉通南部廣泛分布,尤其是嵩箕地區的登封雜巖幾乎全部是由新太古代晚期的巖石組成。~2.52Ga是華北克拉通南部,乃至整個克拉通太古宙地殼演化最突出、最重要的巖漿-構造事件,明顯有別于全球其它諸多典型克拉通。已有的同位素資料研究表明華北克拉通南部,乃至整個克拉通在太古宙經歷了兩期明顯的地殼生長事件:一期發生在2.85~2.70Ga左右,以形成于此時期的涑水雜巖中花崗質巖石和魯山太華片麻巖系中深成侵入巖和斜長角閃巖為代表;另一期發生在2.58~2.48Ga,以登封雜巖、涑水雜巖以及小秦嶺地區太華雜巖中~2.52Ga各類花崗質巖石和變基性巖為代表。華北克拉通正是經過這兩期陸殼巨量生長事件之后完成初始的克拉通化。我們在登封雜巖中識別出形成于俯沖匯聚環境的TTG質片麻巖、類似于贊岐巖的變閃長巖和具有N-MORB地球化學特征的變基性火山巖,提出其構成"新太古代構造混雜巖",標志著新太古代末期具有現代體制的板塊構造在華北克拉通南部已經開始啟動。最近,在登封雜巖中識別出的新太古代雙變質帶也支持上述觀點。

發文機構：大陸動力學國家重點實驗室

關鍵詞：太古宙地殼生長華北克拉通太華雜巖登封雜巖涑水雜巖五河雜巖ArcheanCrustal growthNorth China CratonTaihua ComplexDengfeng ComplexSushui ComplexWuhe Complex

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