崆岭杂岩中斜长角闪岩包体的锆石年龄和Hf同位素组成

采用激光剥蚀-等离子质谱(LA-ICP-MS)分析技术,测定崆岭杂岩中斜长角闪岩包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成,以探讨黄陵结晶基底的形成及演化。崆岭杂岩主要由太古代TTG片麻岩和早元古代孔兹岩系组成,TTG片麻岩中存在少量斜长角闪岩包体。该包体中的锆石可分为岩浆结晶锆石、变质改造锆石和变质新生锆石三类。(1)第一类原生岩浆结晶锆石的U-Pb年龄为(3000±24)Ma,MSWD=2.4,代表斜长角闪岩的原岩-拉斑玄武岩的成岩时间,指示崆岭杂岩中以包体形式存在的斜长角闪岩(3.0Ga),是黄陵结晶基底和扬子克拉通中出露的最古老岩石。(2)第二类变质改造锆石的U-Pb年龄为(2715±9)Ma,MSWD=1.4,代表黄陵地区第Ⅰ期角闪岩相变质事件的时间。第Ⅰ期(2.75~2.7Ga)角闪岩相变质作用,使TTG花岗岩及其拉斑玄武质岩石包体,变质为TTG片麻岩及其斜长角闪岩包体。(3)第三类变质新生锆石的U-Pb年龄为(2558±40)Ma,MSWD=0.93,代表黄陵地区第Ⅱ期角闪岩相变质事件的时间。第Ⅱ期构造热事件(2.6~2.5Ga)与"水月寺运动"相关,造成黄陵地区太古代与元古代之间的不整合面。总之,黄陵地区第Ⅰ期和第Ⅱ期变质事件的共同作用,将黄陵花岗岩-绿岩型地体转变为晚太古代稳定陆块,并从此开始了长达500Ma的克拉通化。(4)斜长角闪岩包体中锆石的平均εHf(t)为-11.59^-3.98、平均亏损地幔模式年龄tDM2为3.4Ga,表明黄陵地区存在比崆岭群更古老(>3.2Ga)的地壳。

五台杂岩晚太古代花岗质岩石中斜长角闪岩包体的年代学和地球化学研究

华北克拉通中部造山带被认为是由东西部陆块碰撞而产生的陆陆碰撞带,而恒山-五台-阜平地区位于中部造山带的中部,是该地区最大也是最具代表性的基底岩石剖面。总体上,五台杂岩可以分为变质表壳岩和花岗质岩体两大类,前者又被划分为五台群和滹沱群,而后者可划分为2560~2520Ma侵位的强烈变形的闪长岩-英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩系列、2176~2084Ma侵位的弱变形的斑状正长-钾质花岗岩以及约1810Ma侵位的未变形的A型花岗岩。在晚太古代花岗岩中普遍发育有斜长角闪岩包体,它们在露头上不连续分布,呈绿色到黑色,强烈拉伸成扁条状或透镜状,直径一般在几米到十几米之间。根据地球化学特征恢复它们的原岩为拉斑玄武岩。锆石U-Pb定年结果表明它们的结晶时代为2.7Ga,变质时代为1.85Ga。全岩εNd(t)值为-3.1^+3.5,亏损地幔模式年龄为2.83~3.65Ga。原始地幔均一化蛛网图解上,斜长角闪岩具有明显的Nb、Ta和Ti的负异常,而在球粒陨石均一化稀土元素配分图解中它们具有轻稀土弱富集[(La/Yb)N=1.36~3.52]以及重稀土平坦[(Gd/Yb)N=0.94~1.38]的特征。地球化学以及同位素特征表明它们很可能来自于受到俯冲板片流体改造的轻度富集地幔中尖晶石二辉橄榄岩的部分熔融。更重要地,这些斜长角闪岩包体的锆石U-Pb年龄与全岩Nd亏损地幔模式年龄相似,都为27~28亿年左右,这说明在华北克拉通中部造山带很可能存在过大量的27亿年左右的新生地壳岩石,它们代表了一期重要的地壳生长事件。