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华北克拉通燕辽裂谷长城纪碱性岩锆石U-Pb年代厘定和Hf-O同位素特征

2021-02-06张健李怀坤田辉刘欢周红英刘文刚ZHANGJianLIHuaiKunTIANHuiLIUHuanZHOUHongYingandLIUWenGang

岩石学报 2021年1期

张健 李怀坤 田辉 刘欢 周红英 刘文刚ZHANG Jian, LI HuaiKun**, TIAN Hui, LIU Huan, ZHOU HongYing and LIU WenGang

1. 中国地质调查局天津地质调查中心, 天津 300170

2. 中国地质调查局前寒武纪地质研究中心,天津 300170

3. 中国地质调查局华北科技创新中心,天津 300170

1. Tianjin Centre, China Geological Survey, Tianjin 300170, China

2. Precambrain Geological Research Centre, China Geological Survey, Tianjin 300170, China

3. North China Center for Geoscience Innovation, China Geological Survey, Tianjin 300170, China

中-新元古代(1.8~0.75Ga)被称作“地球的中年期(Earth’s middle age)”或“无聊的十亿年(boring billion)”(Roberts,2013;Cawood and Hawkesworth, 2014;Zhaietal.,2015),时间跨越两个超级大陆(Supercontinent)的演化阶段,即哥伦比亚(Columbia/Nuna)超大陆裂解和罗迪尼亚(Rodinia)超大陆聚合,是地质历史上承前启后的特殊时期。从“超大陆旋回”(Nanceetal.,1988;Lietal.,2008;Hawkesworthetal.,2017)的角度观察,中-新元古代的全球构造环境相对稳定,并且得到一系列岩浆活动记录(如非造山的斜长岩、A型花岗岩涌现,Ashwal,2010;Condie,2020)和地球化学指标(大气氧浓度,Hollandetal.,2006;海水Sr同位素,Shields,2007;碎屑锆石εHf(t),Belousovaetal.,2010)近无异常等的印证。

华北克拉通(North China Craton, NCC)充分参与到Columbia/Nuna超大陆的汇聚和裂解过程中(Condie,2002;Rogers and Santosh,2002,2003;Wildeetal.,2002;Zhaoetal.,2002a,2004a;Zhai and Liu,2003;Houetal.,2008;Ernstetal., 2008;Zhaietal.,2015),具有基底和盖层组成的典型双层结构。华北克拉通在中-新元古代属于裂谷盆地和沉积盖层的发育阶段,构造环境相对稳定,与“地球中年期”的特点一致。古元古代晚期(~1.85Ga),经历吕梁运动(中条运动)的变质造山事件,将几个太古宙和古元古代花岗岩-绿岩带及高级区域变质带(2.0~1.85Ga)拼贴形成一个规模较大的基底陆块(图1a,Zhaoetal.,2001,2005,2011,2012;Guoetal.,2002;Luetal.,2002,2008;Zhai and Liu,2003; Kusky and Li,2003;Kröneretal.,2005;Zhaietal.,2005;Santosh,2010;Zhai and Santosh,2011;Santoshetal.,2012)。~1.8Ga之后,华北克拉通构造机制由碰撞挤压向拉张伸展转换(Mengetal.,2011),东北缘的燕辽、西南缘的豫陕和西北缘的渣尔泰-白云鄂博三大裂谷系统逐渐形成。裂谷内部的盖层沉积厚度巨大、出露广泛,未经历明显的变质作用。

截止目前,围绕燕辽裂谷(图1b,蓟县剖面)的研究工作最为深入,主要体现在早期生命起源和演化(Zhu and Chen,1995;Xiaoetal.,1997;Pengetal.,2009;Zhuetal.,2016; Maetal.,2017;Shietal.,2017a,b;Yangetal.,2017;Quetal.,2018;Miaoetal.,2019)、古沉积环境(Lietal.,2003;Chuetal.,2007;Luoetal.,2014;Guoetal.,2015;Zhangetal.,2015, 2018a;Dingetal.,2017;Tangetal.,2017; Canfieldetal.,2018;Shangetal.,2019)、古地磁与古大陆恢复重建(Peietal.,2006;……

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