北山造山带南缘北山杂岩的锆石U-Pb定年和Hf同位素研究

北山造山带是中亚造山带的重要组成部分，大量高级变质岩在北山造山带多个构造单元（地块）中广泛分布，被认为是造山带的前寒武纪基底，以往统称为“北山杂岩”。但是，对这些基底岩石的形成时代、来源与归属，以及是否经历了与造山作用过程相关的变质作用等问题的认识仍不清楚。本文对位于造山带南缘，即石板山地块的石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩及其中长英质脉体进行了锆石U—Pb定年及Hf同位素研究。分析结果表明石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩都具有-880Ma的原岩结晶年龄和～295Ma的变质作用年龄；白墩子长英质脉体的形成年龄与片麻岩的变质年龄一致，为～295Ma。此外，白墩子片麻岩及长英质脉体的锆石还记录了更晚一期270～280Ma的变质作用。石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩中原岩结晶锆石的初始176Hf／177Hf值为0．282063—0．282291，εHf（t）为一6．3—2．2，tDM2分布于1．62～2．14Ga之间，表明其原岩的岩浆可能起源于古元古代地壳的部分熔融并有新生物质的贡献。这反映了北山造山带南缘可能并不存在太古代的地壳基底，即北山造山带南缘的石板山地块并不是前人所认为的属于敦煌地块的一部分。石板墩斜长角闪岩、白墩子片麻岩中的变质成因锆石初始176Hf／177Hf值明显高于原岩岩浆锆石，反映了它们不是由原岩锆石改造形成，而是熔体中的新生锆石，代表了一次-295Ma的深熔事件。这也得到了白墩子片麻岩中发育同时期长英质脉体的支持。我们认为这一-295Ma的深熔作用事件可能形成于后碰撞的伸展构造环境。