北秦岭西段冥古宙锆石(4.1～3.9Ga)年代学新进展

2007年王洪亮等报道在北秦岭西段火山岩中获得一粒年龄为4079±5Ma的冥古宙捕虏锆石。之后,对这一发现开展了深入的调查研究,我们除利用SHIMP技术方法对原4079Ma的锆石进行验证外,新获得了两粒^(207)Pb/^(206)Pb年龄为4007±29Ma和3908±45Ma捕获的变质成因锆石,表明早在4.0Ga已经有变质作用的发生,这或许说明在冥古宙时期地球已经具有相当规模和厚度的地壳。同时开展的岩石学研究表明,蕴含古老锆石的母岩属于火山碎屑熔岩类而不是火山熔岩。

冀东地区始太古代早期—冥古宙锆石发现

最古老大陆地壳的形成、组成和演化是阐释地球壳幔物质分异、构造演化的逻辑起点。由于长期地质作用改造,地球上保存的古老陆壳物质十分稀少,寻找和研究都极具挑战性。在冀东卢龙喇叭山地区,早期研究发现含有大量3.4~3.8 Ga碎屑锆石的铬云母石英岩,岩石特征和碎屑锆石年龄分布与迁安黄柏峪地区的铬云母石英岩十分类似。本文对喇叭山地区与铬云母石英岩共生的变质碎屑沉积岩进行了锆石定年。黑云斜长片麻岩(J2006)94个数据点分析,碎屑锆石普遍显示强烈铅丢失,数据点主要沿上交点年龄为~3.8 Ga和~3.45 Ga的两条不一致线分布。获得3084±6 Ma的变质锆石年龄。长石石英岩(J2009)68个数据点分析,除大量3.4~3.8 Ga碎屑锆石外,还发现3.92~4.0 Ga碎屑锆石(6颗)。始太古代早期—冥古宙碎屑锆石的发现表明华北克拉通无疑存在4.0 Ga以上的形成演化历史。本文新定义的曹庄-喇叭山岩系形成于3.1~3.4 Ga之间,主要由变质碎屑沉积岩和变质基性-超基性岩组成,可能代表了地幔柱与大陆壳相互作用的构造环境。根据碎屑锆石形态特征和不同样品碎屑锆石年龄分布存在差异,物源区具有近源和规模大的特征,存在3.92~4.0 Ga、3.8 Ga、3.6~3.7 Ga和3.4~3.45 Ga等不同期次花岗质岩浆作用。

河西走廊晚泥盆世地层中冥古宙碎屑锆石的发现

河西走廊地区晚泥盆统中宁组地层中,利用LA-ICP-MS法测年获得了3.9Ga和4.0Ga两颗碎屑锆石,其Th/U依次为1.01和0.58,均为岩浆锆石。两颗锆石稀土元素呈轻稀土(LREE)亏损、重稀土(HREE)富集,均具有Ce正异常,其中4.0Ga锆石具有Eu负异常,3.9Ga锆石无Eu负异常。利用锆石中49Ti的含量计算原岩岩浆温度分别为792±36℃(3.9Ga)和967±45℃(4.0Ga)。3.9Ga锆石获得原位Hf同位素结果,176Hf/177Hfi=0.280169,εHf(t)=-3.6,tDM=4139Ma,tDMC=4319Ma。这两颗>3.9Ga碎屑锆石为西北地区首次发现,其微量元素特征说明在冥古宙时地球上可能存在地壳;结合前人古生物和古地磁研究结果,说明河西走廊在晚泥盆世时同澳大利亚西北部可能具有亲缘性。

全球冥古宙的研究进展和存在问题

冥古宙是地球上最老的一个地质历史时期，由于缺少可靠的岩石记录一直没有得到国际地学界的重视和承认，到2004年才在建议的国际地层表中使用了冥古宙这一术语，定义从地球形成到出现地球最老岩石这段地球历史。但冥古宙与太古宙没有明确的地质界线，一些研究者提出了不同的年代界线（3.85Ga,4.0Ga,4.03Ga）,目前还存在较大分歧。目前已知残存的冥古宙岩石只有两处，一处是加拿大的阿卡斯塔片麻岩（Acastagneiss）中两个英云闪长岩和一个变质花岗闪长岩。前者锆石UPb年龄为4002±4Ma和4012±6Ma，后者为4031±1Ma。另一处是东南极索尼山（MountSones）的麻粒岩相英云闪长质片麻岩，已获得UPb年龄为3927±10Ma。世界上最老的表壳岩（≥3870Ma）出露在格陵兰。冥古宙年代久远，地球形成最初的600~700Ma的初始岩石经历了陨石撞击、地壳再循环、重熔等改造，甚至再循环到地幔，几乎已经消失殆尽。目前主要以年轻岩石中的碎屑锆石或继承锆石作为桥梁，来追索这些古老锆石原来母岩的类型、特征及成因。〉3800Ma的碎屑锆石已在全球十多个地区发现，而以西澳伊尔岗克拉通的杰克山最多最全，从〉3800Ma到4404Ma都有，在3840Ma,3900~3920Ma,4000~4200Ma,4260~4300Ma和4404Ma显示峰值，其中以3900~4200Ma最为发育，4404Ma是目前世界公认的最老碎屑锆石。此外在北美克拉通、南非克拉通、华北克拉通等古老克拉通以及一些年轻造山带中都发现有冥古宙的碎屑锆石，这些锆石是追索冥古宙地质事件的重要桥梁。通过对冥古宙碎屑锆石的研究提出了很多值得重视和进一步研究的课题和内容。包括早期地壳的性质，一些锆石具有与太古宙之后岩浆锆石特征相似的环带结构，因此这些碎屑锆石的母岩大部分被认为相当花岗质，来自老地壳的重熔。冥古宙碎屑锆石的Hf同位素等综合分析表明这些碎屑锆石来源于中性熔岩的结晶，或许表明早期地壳具有中性成分特征。冥古宙锆石的成因也是一个重要的课题，根据锆石中钛的含量、锆石Ti饱和温度计计算的温度以及锆石的一些结构特征，有的研究者提出冥古宙相当一部分碎屑锆石是陨石撞击导致的岩石熔融结晶产生的，是追溯地球早期撞击事件的重要手段。在4300Ma的碎屑锆石中包裹有金刚石和石墨晶体，前者表明锆石的母岩曾处于高压条件，而后者石墨的碳同位素接近有机碳，有人认为可能为生命起源的迹象。多个地区的碎屑锆石的边部Th/U比值低，UPb年龄为4000Ma左右，属于变质作用的产物,表明当时地壳已具有一定厚度。冥古宙碎屑锆石的研究提出了很多重要的问题，但是由于资料有限，有些认识还存在矛盾，还需要获得更多实际资料，才能对冥古宙的地质事件过程取得更可靠的科学认识。因此今后应加强可能赋存古老碎屑锆石地区的寻找，并发现更多古老碎屑锆石。对现有的古老碎屑锆石加强综合研究以及各地区的对比研究。

冥古宙的地层学属性:了解地球形成初期古地理背景和演变历史的重要线索

在现行的前寒武纪地质年代表中,由于太古宙底界没有得到很好的定义,只是被粗略地置于大约4000Ma,因此也造成了一个没有得到较好定义的"冥古宙"。2个重要的发现促使学者们对冥古宙的地层学属性进行修订:(1)在西澳大利亚Jack山脉太古宙砾岩中发现了真正古老的锆石晶体,其不仅可将地层时代延伸到4404Ma,而且包含了有关地球早期环境条件较为丰富的信息;(2)在加拿大北部发现了大约4030Ma的Acasta片麻岩。根据这些发现,并结合月球和陨石的测年数据,就产生了大量有关太阳系和地球早期历史的新知识,包括太阳系与地球的形成、初生地球时期的重要变化及其物质记录和生命的起源及早期进化,这成为修订冥古宙地层学属性的重要基础。修订后的冥古宙代表了地球演变历史的最早时段,即从太阳系和地球在T0=4567Ma的形成,一直延续到地球上最古老岩石的出现(4030Ma)。冥古宙还可被进一步划分为2个代:(1)"混沌代"(4567Ma—4404±8Ma);(2)"杰克山代"或"锆石代"(4404±8Ma—4030Ma)。由于没有保存相应的地层记录,因此冥古宙顶界(4030Ma)与底界(4567Ma)的年龄值,仅为一个计时性的年代界限。上述这个被赋予了明确地层学属性的冥古宙,不仅代表了前寒武纪地层学研究的一个重要进展,而且也为深入了解地球早期演变历史提供了许多重要的理念。

冥古宙地球的冷却、分异和构造体制及其比较行星学研究

冥古宙是地球历史的最初阶段,虽然仅持续不到6亿年,但在此期间发生巨大的物质运移和重新分布,地球的地核、地幔、地壳和大气层等主要圈层框架已基本形成,为地球后续漫长的物质和能量演变奠定了基础.由于关键地质记录缺失、研究手段匮乏等原因,当前地球科学界针对冥古宙地球演化的研究仍十分有限,使其成为地球科学最为薄弱的一环.鉴于冥古宙地球存在地质记录匮乏这一“痛点”,以及太阳系类地天体(泛指类地行星、矮行星、卫星和小行星等岩石质天体)在原始物质组成、内部结构、热演化和构造体制演变等方面的相似性,借助比较行星学手段,从太阳系内各类地天体(现今或早期)保存完好的地质记录研究类地天体演化的一般规律,以此弥补早期地球演化认识的空白.这是一种重要且可行的研究手段,也是突破现有地学理论框架(如板块构造理论)、开辟新的地学研究格局的重要契机.本文对早期地球的热演化、内部分异和构造体制等关键领域的研究进展及其存在的问题进行了梳理,同时探讨了未来可能的突破点.

华夏板块发现冥古宙捕掳锆石

由于缺少冥古宙岩石的证据,对地球冥古宙地壳演化模式仍缺乏深入认识.锆石作为火成岩中常见的副矿物,由于其独特的物理化学稳定性,在研究岩石成因以及地壳演化等方面发挥着重要作用.因此,本文对华夏板块汤湖岩体中新发现的冥古宙捕掳锆石开展了一系列U-Pb年代学和Lu-Hf同位素地球化学研究.结果表明,该锆石具有明显的核幔结构,核部年龄为4102±12 Ma且具有较高的Th/U比(0.48)和ε_(Hf)(t)值(0.07),证实了该捕掳锆石属岩浆成因且形成于冥古宙.本文提出了两种假说且均可解释该锆石的成因:(1)其由4200Ma的亏损地幔派生出的岩石在4100 Ma经历再造;和(2)其由原始地幔在4100 Ma派生出.但是不管是哪种模式都指示了地球在冥古宙存在新生地壳的生长事件.

冥古宙到太古宙的地壳演化过程

锆石是冥古宙唯一能够用于定年的实体物质,它记录了地球早期地壳的组成及形成过程。虽然对冥古宙锆石的研究已获得诸多进展,但仍未就冥古宙岩浆的成因取得共识。部分研究认为冥古宙锆石形成于海洋中的基性岩浆活动,而另一部分研究则认为与俯冲相关。与此相关的早期地球构造问题不仅涉及由静止盖层构造到活动的盖层构造的过渡,也关乎水平和垂直构造的可能角色。

扬子西缘东川落雪地区元古宙地层中3890 Ma锆石的发现

利用LA-ICP-MS U-Pb同位素测定技术,在扬子西缘滇中东川地区古元古界阿不都组流纹质玻屑熔结凝灰岩中发现了1颗冥古宙锆石,锆石具有明显的核-幔-边结构,其核部的207Pb/206Pb年龄为3890±47 Ma,此年龄被解释为岩浆结晶,Th/U比值为0.34;变质边的207Pb/206Pb年龄为3561±45~3616±55 Ma, Th/U比值为0.07~0.19。锆石的原位Hf同位素测定给出了176Hf/177Hf=0.280317~0.280451,εHf(t)=-4.6~0.6(平均值为-2.5),TDM1=3861~3980 Ma,TDM2=4036~4106 Ma(平均值为4059 Ma)。这颗锆石为扬子陆块目前发现的最老锆石,其Hf同位素及微量元素特征说明扬子陆块存在4.0 Ga的地壳增生作用及古老陆壳的再循环;结合前人同位素研究资料,说明扬子西缘东川落雪地区元古宙时同华北陆块可能具有亲缘性;本次的发现,为扬子陆块寻找冥古宙和始太古代物质实体提供重要依据,也为认识地球早期大陆演化过程提供了重要新信息。

华夏地块龙泉地区发现亚洲最古老的锆石

锆石这一矿物是迄今为止所发现的地球最初500个百万年间（地质学界通常称为“冥古代”）的唯一地壳物质残留,对于了解地球早期地壳演化过程至关重要。近年来,随着高精度 SHRIMP 测年技术的广泛运用,笔者最近在华夏地块龙泉地区发现了2颗约4100 Ma的碎屑锆石。其中一颗为目前发现亚洲最古老的锆石,其内部结构简单,具有正常的震荡环带,207Pb/206Pb年龄为（4127±4） Ma；其δ18O与地幔岩浆的氧同位素类似,可能来自于早期的幔源岩浆或者未经历地表过程的深部地壳物质的熔融。另外一颗锆石具有明显的核边结构,其核部结晶年龄约为4100 Ma,变质边年龄约为4070 Ma,外围还有2层岩浆增生边年龄介于3800~3600 Ma,代表了该4100 Ma的锆石核部在后期经历了复杂的地壳演化过程,4070 Ma的变质边是目前已获得最为可靠的全球变质年龄。上述发现表明冥古宙时地壳性质和构造环境存在多样性,为认识地球早期大陆演化过程提供了重要新信息。

前寒武纪地球动力学(Ⅶ):早期大陆地壳的形成与演化

冥古宙到太古宙大陆地壳主要由花岗质片麻岩区和绿岩带构造单元组成。大量的研究表明,以花岗质岩石出现为标志的大陆地壳最早的碎屑锆石记录为约4.4Ga,最早的英云闪长质-花岗闪长质片麻岩形成于约4.03Ga,最早的绿岩带层序形成于约3.8Ga。冥古宙到始—古太古代时期的花岗质片麻岩区主要由英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质片麻岩组成(TTG片麻岩),中—新太古代,尤其是新太古代晚期TTG片麻岩仍然为花岗质片麻岩区的主要岩石组成,但是花岗质片麻岩的成分出现了明显的多样化趋势,最明显的标志就是出现了大量的花岗闪长岩-二长花岗岩-碱长花岗岩组合。绿岩带的组成较为复杂,早期科马提岩、拉斑玄武岩等铁镁质火山岩占主导地位,组合有BIF等沉积层序,尤其是科马提岩的出现标志着高温地幔岩浆作用占主导作用。而晚期绿岩带科马提岩占的比重已经明显较少,大量出现拉斑玄武质-钙碱性玄武质到英安质火山岩和副变质沉积层序,局部出现类玻安岩、埃达克岩的变质火山岩记录。地球动力学体制研究表明,冥古宙到古太古代以地幔柱构造体制占主导地位,从始太古代到古太古代(>3.0Ga)地幔柱活动和地幔对流使岩石圈不断加厚。在地幔对流沉降部位,由于地幔对流的拖曳使其铁镁质地壳逆冲堆垛并不断增厚,其深部发生麻粒岩相-榴辉岩相变质、部分熔融形成初始的大陆地壳花岗质岩石,并孕育了早期高温状态的板块热俯冲。中太古代晚期和新太古代初期形成了以榴辉岩为标志的类现代板片俯冲的构造体制,新太古代末期尽管地幔柱构造体制在局部仍起重要作用,但是类现代板片俯冲构造体制已经成为这一时期主导的动力学体制。

论中国国家公园地质考察与评价——以浙江丽水百山祖国家公园为例

鉴于保护地调查评价历史与目标,国家公园地质考察评价基准是地质学关于地球的"时间、空间、演化"知识的发现路径,既识别国家公园候选地的国家符合性地质事件,又识别国家公园自然性、独特性、优美性、多样性、整体性的地质机制,提供国家公园最重要的自然生态系统与自然景观保育管理的地质学支撑。浙江丽水百山祖国家公园符合性的地质事件是公园发现的4.0~4.2 Ga冥古宙陆核物质的锆石晶体、中生代岛弧陆盆火山酸性火山岩系列和从流纹岩山岭到花岗岩—变质岩谷底的"峰—岭—丘—谷(盆)"的亚热带滨海山地地貌结构,地貌结构发育演化是百山祖公园最重要的自然生态系统、区域性流域水源地、独特山水景观的形成基础。保护百山祖公园地貌结构和过程的完整性与真实性是确保其重要自然生态系统自然演化和生态服务产品持续供给的基础。

再论“关于板块运动启动时间的争论”

笔者在"关于板块运动启动时间的争论"一文(陆松年等,2016)基础上,参阅公开发表的部分文章,介绍了前板块岩浆洋和停滞盖研究的新进展,并再次讨论有关板块运动启动时间的不同认识和观点。根据太阳系30个类地行星天体图像资料,硅酸盐质行星体在它的生命期由于冷却和岩石圈增厚似乎经历过多种构造样式,包括岩浆洋、多类型停滞盖以及板块构造。硅酸盐类行星由于增生、分异、撞击和放射性活动,使星体变热,发生熔融反应而形成"岩浆洋"。硅酸盐星球体早期很可能是大面积但寿命很短的岩浆洋,之后的星球可能受两种构造模型控制:停滞盖构造和板块构造。已有资料表明,停滞盖构造是类地行星的主要构造类型,而板块构造在类地行星中是十分罕见的。停滞盖构造是一个单一的、围绕天体的板块,基本由硅酸盐质岩石圈组成。停滞盖构造有三种主要变化形态——热管、滴状及柱状体、拆沉及上涌流。板块构造启动时间从>4.4Ga到0.85Ga至少有11种不同观点:认为板块构造始于冥古宙的有1种、始于始-古太古代的有3种、始于中-新太古代的有4种、始于古元古代有1种、始于新元古代的有2种。本文重点介绍了地球冥古宙-太古宙板块运动启动的地质学证据和特点。

最古老陆壳物质:综述

最古老陆壳物质指≥3.9 Ga锆石和≥3.8 Ga岩石,其发现是了解地球最早期陆壳形成演化的关键.全球范围内,迄今已在近20个地区发现最古老锆石,在8个地区发现最古老岩石.最古老锆石遍布各个大陆,主要存在于太古宙岩石中,但在许多地区仅有1~2颗发现.西澳杰克山-纳瑞尔山是≥3.9 Ga锆石发现最多的地区,全球最古老4.4~4.3 Ga锆石也来自这里.它们普遍显示岩浆振荡环带,结构和组成上与花岗质岩石中的岩浆锆石类似,表明陆壳岩石在地球形成之后不久就出现了,在冥古宙晚期已有了相当的规模.最古老岩石主要分布于北半球,规模通常很小,但在西南格陵兰分布范围很大,达1000 km^(2)以上.岩石以英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(tonalite-trondhjemite-granodiorite,TTG)为主,一些地方存在以变质玄武岩和超基性岩为主的表壳岩,也有条带状铁矿等沉积岩存在.>3.5 Ga TTG岩石地球化学组成上存在变化,普遍具有低的Sr/Y和La/Yb比值,表明它们大多形成于相对低压的条件下.≥3.5 Ga岩浆锆石和碎屑-外来锆石Hf同位素组成存在大的变化,ε_(Hf)(t)从正值到负值都有,大多数锆石都具有负的ε_(Hf)(t)值,暗示其大多来自于富集地幔或类似于球粒陨石储库的物源区.Hf同位素组成富集的古老TTG岩石和锆石(≥3.9 Ga)在全球多个地区存在,支持了岩浆海事件形成全球性镁铁质-超镁铁质地壳的认识.在3.8 Ga,最古老陆壳的物质组成和形成条件已显示出多样性,表明陆壳在那时就已达到较高的演化程度.代表早期陆壳演化重要转折的壳源富钾花岗岩在3.65 Ga之后才开始形成,大规模形成的时代更晚.一些地区(西南格陵兰,加拿大的萨格利克-希布伦)存在大规模~3.5 Ga基性岩墙群,表明某些地区陆壳在那时规模就十分巨大,达到了相当的刚性.最古老陆壳物质形成方式存在争论,主要有陨石撞击、冰岛模式、岛弧岩浆作用、板底垫托、热管构造、深成软盖构造等不同解释.本文对最古老陆壳物质今后的研究方向作了展望.在华北克拉通、鞍山-本溪和冀东地区最有希望取得重大突破.

侏罗纪

上期回顾“芦花·安娜事件”过去两天后,吴大超忽然对鸡感兴趣了,他上网、去图书馆、询问老师,用尽一切办法查找关于鸡和鸡家族的历史,最后他得到了一个惊人的发现——鸟是恐龙变的!“地质年代划分为冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙四个阶段,显生宙开始于5.7亿年前,至今仍未结束。显生宙分为古生代、中生代、新生代,每个代又分为几个纪,比如古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪,著名的‘寒武纪生命大爆发’就发生在古生代早期。

火炉地球孕育生命种子

在距今40多亿年前的'冥古宙'时期,地球的地壳还不稳定,地外物体时时刻刻撞击地表,当时的地球就是一个岩浆球。科学家通过模拟发现,虽然地球在该时期受到过密集的'轰炸',但是地球表面某些区域依然具备适合微生物生活的环境。如果接下来的模拟结果真的能反应当时地球表面的环境,那么地球的生命元年将被大大提前。让我们拭目以待吧.

北秦岭西段奥陶纪火山岩中发现近4.1 Ga的捕虏锆石

通过高精度的LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱仪)锆石微区原位U-Pb同位素测年,北秦岭西段奥陶纪草滩沟群火山岩中获得(4079±5)Ma的年龄信息.北秦岭不仅成为继西澳Yilgarn克拉通(碎屑锆石,(4276±6),(4404±8)Ma)、加拿大Wopmay造山带(Acasta片麻岩,4016Ma)和中国西藏普兰(碎屑锆石,4103Ma)之后世界上为数不多的发现冥古宙(4.56～3.85Ga)地质记录的地区,而且成为世界上第一个在较年轻的火山岩中发现地球早期地质记录的地方.本次近4.1Ga的锆石年龄不仅改写了秦岭没有老于4.0Ga地质记录的历史,也为今后寻找固体地球初始阶段的地壳岩石提供了新的依据.所获得的36个测点的年龄数据可划分为7个时段,代表北秦岭造山带地壳演化过程中不同时期构造-岩浆事件的时代信息,其中,相对集中的时段为0.9～1.5和0.4～0.5Ga,分别与北秦岭地区表现强烈的晋宁运动和加里东运动的时限相吻合.

青藏高原北羌塘昌都地块发现～4.0Ga碎屑锆石

采用LA-ICP-MS和MC-ICP-MS锆石微区原位U-Pb测年,在北羌塘昌都地块宁多岩群变质碎屑岩中发现3981±9Ma碎屑锆石.这是迄今在羌塘地区获得的最古老年龄记录,也是我国境内发现的年龄大于3.9Ga的第3颗锆石.～4.0Ga碎屑锆石的发现为寻找冥古宙地壳物质提供了新的线索.100个测试点还获得3.51～3.13Ga碎屑锆石年龄和～2440,～1532,～982及～618Ma年龄峰值.～982和～618Ma分别与Rodinia超大陆形成和泛非运动相对应,暗示其与Gondwana超大陆的亲缘关系.～618Ma限定了宁多岩群石榴石二云石英片岩原岩的沉积时代下限.～982Ma的碎屑锆石总体具有负的εHf(t)值和1933～2553Ma的两阶段Hf模式年龄,说明宁多岩群物源区存在古元古代从亏损地幔分离进入地壳的重大地质事件;2854～3505Ma的锆石也具有负的εHf(t)值和3784～4316Ma的两阶段Hf模式年龄,表明宁多岩群物源区残留有少量更古老(冥古代)的地壳物质.该研究为探讨羌塘基底与冈底斯和喜马拉雅基底之间的关系以及限定Gondwana大陆北界提供了新的资料.

东准噶尔阿尔曼泰蛇绿混杂带中发现4.0Ga碎屑锆石

东准噶尔是中亚造山带的重要组成部分,采用LA-(MC)-ICPMS锆石微区原位U-Pb测年和Hf同位素测定方法,在新疆东准噶尔地区阿尔曼泰蛇绿混杂带中的沉积岩块中发现了4.0 Ga碎屑锆石.这是迄今在新疆东准噶尔地区获得的最古老年龄记录,也是中亚造山带内发现的第1粒大于4.0 Ga的锆石,为进一步寻找冥古宙地壳物质提供了新的线索.该粒锆石的εHf(t)值为–5.2,两阶段模式年龄为4474 Ma,表明其物源区尚有十分古老(冥古代)的陆壳物质.141个测年有效数据中还获得3.6~3.1 Ga碎屑锆石年龄以及2.53~2.37,1.14~0.89和0.47~0.42 Ga三组年龄集中区,主峰值年龄为~446 Ma,其中最年轻的5粒碎屑锆石U-Pb年龄为426±4 Ma,限定了该沉积岩块最老沉积时代.碎屑锆石的Hf同位素研究表明,对于0.47~0.42 Ga这一组碎屑锆石的176Hf/177Hf比值分布于0.282156~0.282850,εHf(t)值为–9.3^+12.0,具有相对较老的Hf模式年龄为2011~646 Ma,与阿勒泰造山带中早古生代火成岩和片麻岩锆石年龄及Hf同位素特征相似,而明显区别于东准噶尔地体.在研究对象长石杂砂岩的物质结构及碎屑锆石的形态、内部结构、年龄分布及Hf同位素组成特点的基础上,结合区域地质资料综合分析,认为东准噶尔地区阿尔曼泰蛇绿构造混杂带中的沉积岩块的沉积时代可能为晚志留世,其物源主要来自北侧的阿勒泰造山带,暗示了在晚志留世期间阿尔曼泰蛇绿岩所代表的早古生代大洋已经关闭,东准噶尔北缘与阿勒泰造山带已联为一体,二者共同构成了古西伯利亚古陆南缘的一个边缘造山带.

地壳的活化改造稳固了地球的初始克拉通

在冥古宙和始太古代之交(~4000 Ma),由演化的地壳组成的稳定大陆地壳开始在地球上广泛出现,较之地球早期的星云吸积作用晚了约5亿年。这一时间差被认为是地球早期地壳因冥古宙时期强烈的陨石轰击、地幔翻转或俯冲作用被破坏而未能被保存下来的结果。然而,因在世界其他几个克拉通中发现有完整的冥古宙地壳残余,这一解释一直受到质疑。