準(zhǔn)確限定古老陸塊及其之間造山帶或縫合帶的位置一直是早前寒武紀(jì)研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)之一.前人對華北克拉通西部孔茲巖帶邊界在磴口地區(qū)的延伸方向以及在佘太地區(qū)的具體位置一直存在著爭議.基于此,本次研究對孔茲巖帶西部磴口地區(qū)的花崗片麻巖和中部佘太地區(qū)的斜長角閃巖中的變質(zhì)鋯石進(jìn)行了礦物包裹體、U-Pb同位素以及微量元素的研究.結(jié)果表明磴口地區(qū)一個花崗片麻巖巖漿鋯石的U-Pb年齡為2 549±14 Ma,變質(zhì)鋯石年齡為1 874±26 Ma,另一個花崗片麻巖變質(zhì)鋯石的U-Pb年齡為1 877±25 Ma,鋯石的稀土元素整體呈現(xiàn)出左傾的特征.佘太地區(qū)北部一個斜長角閃巖樣品變質(zhì)鋯石的UPb年齡為2 469±15 Ma,南部兩個樣品的變質(zhì)年齡為1 924±25 Ma和1 800±20 Ma,鋯石的稀土元素同樣表現(xiàn)為左傾的特征.結(jié)合巖石組合、新太古代末和古元古代兩期變質(zhì)事件的空間分布及前人的研究成果,表明在磴口地區(qū)孔茲巖帶與陰山陸塊的邊界更有可能向西延伸,而非以往認(rèn)為的向西南方向延伸,而在佘太地區(qū)這條邊界應(yīng)沿武川-固陽-佘太分布,而非以往認(rèn)為的沿武川-固陽-烏拉特后旗分布. 

【文章來源】：地球科學(xué). 2020,45(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：17 頁

【部分圖文】：

華北克拉通西部陸塊的構(gòu)造劃分圖（據(jù)Zhao et al.,2002修改）

斜長角閃巖變質(zhì)鋯石（13ZB28-2)CL圖、年齡諧和圖及稀土元素含量圖

Zhao et al.(2005）依據(jù)巖石組合、構(gòu)造形跡和變質(zhì)時代等差別在北部的陰山陸塊與南部的鄂爾多斯陸塊之間識別出了孔茲巖帶（圖1）.從巖石組合來看，孔茲巖帶巖石類型主要為孔茲巖系、TTG片麻巖夾鐵鎂質(zhì)麻粒巖以及同構(gòu)造花崗巖等，其中孔茲巖系主要為富石墨石榴矽線片麻巖、大理巖、石榴石英巖、鈣硅酸巖和斜長角閃巖等.北部的陰山陸塊出露的前寒武紀(jì)結(jié)晶基底主要為太古代花崗-綠巖地體和高級變質(zhì)雜巖地體，花崗-綠巖帶整體上為一套新太古代TTG片麻巖、贊岐巖類片麻巖及綠片巖相變質(zhì)的火山-沉積巖系，高級變質(zhì)雜巖以麻粒巖和紫蘇花崗巖為主（張成立等，2018）.從構(gòu)造形跡來看，孔茲巖帶內(nèi)發(fā)育古元古代晚期東西向陡傾葉理及大規(guī)模韌性剪切帶，北側(cè)陰山陸塊則缺乏此期變形（吳昌華，2006；董曉杰，2009）.從變質(zhì)時代來看，孔茲巖帶大青山-烏拉山雜巖的孔茲巖系經(jīng)歷了新太古代末約2.5 Ga及古元古代晚期1.8～1.9 Ga兩期變質(zhì)作用的改造，而帶內(nèi)其他地區(qū)僅有古元古代晚期變質(zhì)事件的記錄.新太古代末變質(zhì)作用由于受到古元古代晚期變質(zhì)作用疊加改造僅保留了變質(zhì)年齡，記錄了新太古代末變質(zhì)作用的巖石主要為花崗巖及輝長巖，而記錄了古元古代晚期變質(zhì)作用的巖石其原巖多為泥質(zhì)系列，也有少量基性巖.其中泥質(zhì)麻粒巖主要變質(zhì)相為中壓麻粒巖相，壓力范圍在1.0～1.5 GPa，溫度范圍為800～950℃，峰期礦物組合為矽線石-鉀長石-石榴石，局部地區(qū)可見超高溫變質(zhì)作用發(fā)育（董春艷，2007;Yin et al.,2011,2014；蔡佳，2014；馬銘株，2015;Liu et al.,2017;Gou et al.,2019）.北側(cè)的陰山陸塊前寒武紀(jì)基底巖石僅經(jīng)歷了一期新太古代末2.5 Ga變質(zhì)事件，目前尚未發(fā)現(xiàn)古元古代晚期變質(zhì)事件的記錄.其中低級花崗-綠巖帶變質(zhì)級別為綠片巖相-低角閃巖相，高級變質(zhì)雜巖地體變質(zhì)級別達(dá)高角閃巖相-麻粒巖相，峰期壓力達(dá)1.2 GPa，峰期溫度達(dá)880℃（趙國春等，2002；董曉杰，2009；馬旭東等，2013）.基于上述巖石組合、構(gòu)造形跡及變質(zhì)年代學(xué)的差異，Zhao et al.(2005）劃定了陰山陸塊與孔茲巖帶的界線如圖1b所示，從東向西沿集寧-武川-固陽-烏拉特后旗-沁格勒圖分布.關(guān)于華北克拉通1.8～1.9 Ga變質(zhì)事件的構(gòu)造背景，不同的學(xué)者給出了不一樣的解釋，Rogers and Santosh(2002）提出了哥倫比亞超大陸的概念，并在后續(xù)研究中提出內(nèi)蒙-河北北部造山帶，華北克拉通以內(nèi)蒙-河北北部造山帶與波羅的及亞馬遜克拉通連接（Kusky et al.,2007），內(nèi)蒙-河北北部造山帶在Zhao et al.(2002）模型中等同于陰山陸塊，近年來大量研究表明陰山陸塊缺乏1.8～1.9 Ga變質(zhì)事件，所以此理論無法解釋為何內(nèi)蒙-河北北部造山帶缺乏1.8～1.9Ga變質(zhì)事件的記錄.Zhao et al.(2002）提出此期變質(zhì)事件可能與哥倫比亞超大陸匯聚有關(guān)，中部造山帶可與印度大陸通過其中部構(gòu)造帶拼貼成一個更大的克拉通，不同學(xué)者對造山帶位置不同的理解造成了哥倫比亞超大陸不同格局的恢復(fù)，本次研究中1.8 Ga變質(zhì)作用可能與陰山陸塊及鄂爾多斯陸塊之間俯沖階段有關(guān)，而1.87～1.92 Ga變質(zhì)事件可能體現(xiàn)了陰山陸塊與鄂爾多斯陸塊的碰撞，之后1.80～1.85 Ga東西陸塊碰撞形成統(tǒng)一的華北克拉通.Zhang et al.(2013）依據(jù)變質(zhì)年代學(xué)數(shù)據(jù)、巖石組合、沉積時代及Hf同位素研究對孔茲巖帶在千里山地區(qū)以北如何延伸提出了新的觀點(diǎn)（圖1b），他們認(rèn)為孔茲巖帶北界在千里山地區(qū)北側(cè)應(yīng)向西延伸，而非Zhao et al.(2005）提出的向西南方向延伸.主要證據(jù)包括阿拉善陸塊南部北大山雜巖中2.5 Ga形成并馬上遭受變質(zhì)作用的花崗閃長質(zhì)片麻巖，形成于2.5 Ga左右并遭受了1.85 Ga左右變質(zhì)作用的奧長花崗質(zhì)片麻巖，（Zhang et al.,2013）；龍首山雜巖中經(jīng)歷了1.85 Ga變質(zhì)改造的斜長角閃巖（宮江華等，2011;Gong et al.,2016）；阿拉善陸塊東北部巴彥-烏拉山雜巖的石榴云母二長片麻巖記錄的1.85 Ga的變質(zhì)年齡（董春艷等，2007）.這些花崗質(zhì)片麻巖及斜長角閃巖記錄的構(gòu)造熱事件與孔茲巖帶大青山地區(qū)可以對比，即阿拉善地區(qū)與大青山地區(qū)早前寒武紀(jì)基底巖石均遭受了古元古代晚期變質(zhì)作用的改造，其中北大山雜巖還經(jīng)歷了新太古代末一期變質(zhì)事件的改造.此外，北大山雜巖內(nèi)泥質(zhì)片麻巖、石英巖、鈣質(zhì)硅酸巖和大理巖的巖石組合也與孔茲巖帶巖石組合類似，并且其原巖沉積時代在1.95～2.00 Ga，這也和孔茲巖帶原巖沉積時代類似（Wan et al.,2006;Yin et al.,2011).

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3622603