克拉通是大陆地壳上长期稳定的地质构造单元,形成稳定克拉通的过程和机制一直是国内外学者们研究的热点问题。华北克拉通,作为欧亚大陆东部最重要的克拉通之一,其早前寒武纪地质演化在近二十年来受到广泛关注。前人在华北克拉通的构造划分、新太古代‐古元古代结晶基底的形成、碰撞拼合形成稳定克拉通的演化过程等方面存在较大争议。阜平杂岩作为华北克拉通中部的一个典型的基底岩石单元,出露了各种类型的新太古代‐古元古代基底岩石,包括TTG（英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩）片麻岩、片麻状花岗岩、基性‐超基性侵入岩（辉石角闪石岩和角闪石岩）、基性麻粒岩、角闪岩、大理岩、钙硅酸盐岩、泥质片麻岩和片岩等。阜平杂岩记录了丰富的新太古代‐古元古代岩浆作用、沉积作用和变质作用的信息,对阜平地区、中部带乃至华北克拉通的早前寒武纪地质演化的研究具有举足轻重的地位。本文以阜平地区出露的各种岩石类型为主要研究对象,以野外地质调查和高精度测试分析技术为手段,从野外地质特征、岩石学、矿物化学、岩石地球化学、地质年代学、稳定同位素地球化学和变质温度‐压力条件模拟等方面入手,系统研究阜平地区各种岩石类型的岩石成因和时空演化特征,在以下4个方面获得了重要研究成果和创新认识:（1）新太古代末期的岩浆活动与微陆块之间的碰撞拼合密切相关,五台花岗绿岩带包括五台杂岩、阜平杂岩和恒山杂岩,五台花岗绿岩带是鄂尔多斯陆块和迁怀陆块俯冲碰撞的产物;（2）古元古代（2.1².0 Ga）岩浆活动与中部带复杂的俯冲-弧后扩张系统密切相关;（3）古元古代阜平杂岩中的大理岩和钙硅酸盐岩是弧前盆地海相沉积的产物,赞皇杂岩中的大理岩是弧后盆地沉积的结果;（4）东、西部陆块沿中部带碰撞拼合及发生高温麻粒岩相变质作用的时间为1.96¹.90 Ga,而非1.85 Ga左右。1.90¹.80 Ga为退变质作用年龄,记录碰撞后岩石折返和降温的过程。对阜平地区出露的TTG片麻岩和杨木桥基性-超基性侵入岩体（辉石角闪石岩和角闪石岩）开展了系统的野外地质调查、岩石学、矿物化学、全岩地球化学（主量、微量、稀土和铂族元素）、锆石U-Pb年代学和Hf-O同位素研究。1.1岩石学和矿物学TTG片麻岩样品的矿物组成为斜长石（50⁶0%）、石英（15²0%）、黑云母（10¹5%）、钾长石（5¹0%）、角闪石（2⁵%）,少量磁铁矿、锆石和磷灰石。角闪石岩样品主要由角闪石（90⁹5%）、斜长石（2³%）和黑云母（2³%）组成。辉石角闪石岩含有普通角闪石（75⁸5%）、辉石（10²0%）、少量斜长石、黑云母和铬铁矿,具堆晶结构。电子探针分析结果显示,角闪石岩和辉石角闪石岩中的大部分角闪石为镁角闪石,少量为阳起石。辉石主要是普通辉石和透辉石,其中FeO、MgO、CaO含量分别为9.8–10.9 wt.%、14.9–16.5 wt.%、11.6–12.5 wt.%,在SiO₂-Al₂O₃投图中所有的辉石落入Quetico阿拉斯加型侵入岩体范围。铬铁矿的Cr₂O₃和FeO含量分别为49.90⁵2.53 wt.%和35.85³8.71 wt.%,在Cr#-Fe2+/（Mg+Fe2+）图解中与阿拉斯加型侵入岩体的区域重合,在TiO₂-Al₂O₃图解中落入岛弧区域。以上结果显示,杨木桥基性-超基性侵入岩体与阿拉斯加型岩体类似,具有与俯冲作用相关的岛弧成因。1.2岩石地球化学TTG片麻岩样品具有高硅（63.20⁷1.02 wt.%）、富铝（15.17¹6.80 wt.%）和钙碱性（K2O=1.42².32 wt.%,Na2O=3.96⁴.84 wt.%,CaO=2.96³.57 wt.%）等特征,为典型的富铝TTG岩系。岩石的轻稀土相对富集,具弱负Eu异常,富集大离子亲石元素（如K,Rb,Ba和Pb等）,亏损高场强元素（如Nb,Ta和Ti等）。辉石角闪石岩和角闪石岩含有SiO₂（47.20⁵0.65 wt.%）,富集大离子亲石元素（如K和Rb等）,亏损高场强元素（如Nb,Ta,Zr和Hf等）。以上特征表明TTG片麻岩和基性-超基性岩体的形成均与岛弧环境下富水的岩浆活动密切相关。辉石角闪石岩的IPGE（Os,Ir,Ru）总含量为1.69².39 ppb,明显高于角闪石岩的IPGE总含量（0.56⁰.72 ppb）。由于在部分熔融和结晶分异过程中,IPGE倾向于相容元素,PPGE倾向于不相容元素,因此辉石角闪石岩和角闪石岩中IPGE含量的明显差异指示在结晶分异过程中前者先结晶形成。1.3新太古代末期岩浆活动采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得TTG片麻岩的平均年龄为2513±13Ma（MSWD=0.31）,辉石角闪石岩的平均年龄为2514±15 Ma（MSWD=0.20）,指示新太古代末期在阜平地区发生了广泛的与俯冲作用相关的岛弧岩浆活动。锆石Hf-O同位素结果显示,TTG片麻岩的εHf（t）和亏损地幔模式年龄分别为-1.8⁴.9和2627²888 Ma,δ18O分布范围主要为5.8‰⁶.7‰。辉石角闪石岩的εHf（t）,亏损地幔模式年龄和δ18O分别为2.6⁶.7,2570²723 Ma和6.0‰⁷.0‰。以上结果说明辉石角闪石岩的母岩浆源于亏损地幔,TTG片麻岩的母岩浆源于富集地幔或受古老地壳混染。1.4小结综上所述,阜平杂岩中的TTG片麻岩和辉石角闪石岩的形成年龄为².51 Ga,两者均具有岛弧岩浆岩的特征。研究区位于阜平杂岩的西部,紧邻五台绿岩带,传统意义上的五台绿岩带仅包括五台杂岩。结合前人锆石U-Pb定年结果,阜平-五台-恒山地区记录了统一的2550²475 Ma岩浆活动。我们认为,五台花岗绿岩带应包括阜平杂岩和恒山杂岩,阜平杂岩中的TTG片麻岩和基性-超基性岩体是鄂尔多斯陆块和迁怀陆块沿五台花岗绿岩带俯冲碰撞的产物。华北克拉通被认为由7个微陆块（胶辽陆块、徐淮陆块、迁怀陆块、许昌陆块、鄂尔多斯陆块、阿拉善陆块和集宁陆块）沿多条新太古代花岗绿岩带拼合形成,如雁翎关、五台、登封、鲁西、遵化、东五分子、红透山-清源、义县-阜新等花岗绿岩带。雁翎关花岗绿岩带形成于2.75².6 Ga,带内出露的岩石单元包括TTG片麻岩、科马提岩、变质玄武岩和变质沉积岩等。TTG片麻岩和变质玄武岩具有岛弧岩石的特征,因此认为雁翎关花岗绿岩带是地幔柱-岛弧共同作用的产物;其它花岗绿岩带的年龄为2.6².5 Ga,主要受板块俯冲作用控制,部分绿岩带可能受地幔柱作用的影响,证据如下:（1）2.6².5 Ga绿岩带内的变质玄武岩具有N-MORB,E-MORB,洋岛玄武岩和钙碱性玄武岩的特征;（2）部分变质玄武岩和所有花岗质岩石具有岛弧岩石的特征,如富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素;（3）火山-沉积岩石和花岗质岩石的形成年龄集中于2.6².48 Ga,变质年龄分布于2.52².47 Ga,分别代表沿绿岩带发生俯冲相关的岩浆活动和碰撞相关的变质事件;（4）绿岩带内出露新太古代蛇绿岩体,如五台、遵化、沂水（鲁西）和辽西（义县-阜新）等蛇绿岩;（5）未1.3锆石U-Pb年代学和Hf-O同位素变质的花岗岩脉和伟晶岩脉的结晶年龄为2.48².50 Ga,指示形成于后碰撞构造环境;（6）沿花岗绿岩带出露条带状铁建造（BIF）,形成于弧前盆地或弧后盆地;（7）东五分子花岗绿岩带中的科马提岩和赞岐岩、遵化花岗绿岩带中的BIF和红透山-清源花岗绿岩带中的火山成因块状硫化物矿床（VMS）被认为可能与洋壳地幔柱活动相关。因此,2.6².5 Ga花岗绿岩带记录了华北克拉通微陆块之间的俯冲碰撞和地壳增生事件,在新太古代和古元古代之交（².5 Ga）拼合形成初始的华北克拉通。2.古元古代（2.1².0 Ga）岩浆活动对阜平地区出露的南营片麻状花岗岩、角闪岩和变质沉积岩开展了系统的野外地质调查、岩石学、全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。2.1野外地质特征和岩石学采自南营片麻状花岗岩中的样品包含4个片麻状花岗岩和1个片麻状正长花岗岩,片麻状花岗岩样品的矿物组成为斜长石,石英,钾长石,黑云母,少量磁铁矿和金红石。片麻状正长花岗岩包含中粗粒钾长石,石英,斜长石,黑云母和磁铁矿等。角闪岩呈带状或石香肠状,与片麻状花岗岩、条带状铁建造（BIF）或大理岩相伴产出。变质沉积岩样品主要为含绿帘石黑云母片岩和二云母片岩,其黑云母、斜长石和石英等矿物定向排列。2.2岩石地球化学片麻状花岗岩和正长花岗岩样品具有高硅（72.53⁷7.67 wt.%）、富钾（5.09⁹.22 wt.%）、贫钙（0.15⁰.82 wt.%）和铝（11.08¹2.71 wt.%）等特征。样品的轻稀土相对富集,负Eu异常明显,微量元素中富集K、Rb和Ce等元素,亏损Nb、Ta、Ti和P等元素。11个角闪岩样品的SiO₂、MgO、FeOT和TiO₂含量分别为47.10⁵1.48 wt.%,4.47¹2.06 wt.%,8.12¹5.71 wt.%和0.50².32 wt.%。在一系列构造判别图解中,角闪岩样品具有钙碱性玄武岩或岛弧玄武岩特征。如在Zr/TiO₂-Nb/Y图解中,所有角闪岩样品落入次碱性玄武岩区域;在DF1-DF2判别图解中,10个样品落入岛弧玄武岩区域,1个样品落入洋岛玄武岩区域;在La/10-Y/15-Nb/8三角图解中,角闪岩具有钙碱性玄武岩的特征;在Th-Hf/3-Ta图解中,样品分别落入钙碱性玄武岩和岛弧拉斑玄武岩区域。以上结果表明,南营片麻状花岗岩和角闪岩的形成环境与俯冲作用密切相关。2.3锆石U-Pb年代学和Hf同位素根据LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果,片麻状花岗岩中的锆石具典型的核-边结构。核部具震荡坏带,18个核部分析数据得到平均年龄2050±21 Ma（MSWD=0.12）,4个边部分析点的平均年龄为1891±44 Ma（MSWD=0.79）,结合Th/U比值差异,表明前者代表该片麻状花岗岩的结晶年龄（Th/U=0.38¹.25）,后者代表变质年龄（Th/U=0.14⁰.26）。片麻状正长花岗岩得到一组平均年龄2077±16 Ma（MSWD=0.24,Th/U=0.27⁰.84）,代表该岩石的结晶年龄。两个角闪岩的锆石核部也具有环带特征,且平均年龄分别为2054±26 Ma（MSWD=0.67）和2044±61 Ma（MSWD=0.14）,代表角闪岩的原岩玄武岩的形成年龄;角闪岩的锆石边部具典型变质重结晶锆石的特征,获得平均年龄分别为1870±38 Ma（MSWD=0.82）和1858±94 Ma（MSWD=0.72）,代表角闪岩相变质作用的时间。两个变质沉积岩样品的碎屑锆石定年结果基本一致,获得两组年龄分别为2450²585 Ma和2004–2097 Ma,指示该变质沉积岩的物质源区主要为阜平TTG片麻岩和南营片麻状花岗岩。以上结果说明阜平地区记录了广泛的2.1².0 Ga岩浆活动。南营片麻状花岗岩和角闪岩中2.1².0 Ga锆石的εHf（t）和亏损地幔两阶段模式年龄分别为0.3⁸.5和2124²639 Ma。变质沉积岩中2.1².0 Ga锆石的εHf（t）和亏损地幔两阶段模式年龄分别为-0.8^-2.6和2710²801 Ma。以上锆石Hf同位素结果表明阜平地区2.1².0 Ga岩浆源自新太古代-古元古代新生物质和2.7².8 Ga古老地壳的重熔。2.4小结综上所述,南营片麻状花岗岩和角闪岩的原岩玄武岩的形成年龄为2.1².0Ga,两者均为岛弧岩浆活动的产物。2.1².0 Ga花岗质岩石和变基性岩石广泛存在于华北克拉通中部带,其形成环境包括俯冲相关的岛弧环境和陆内裂解环境。如在阜平、五台和吕梁地区分布的2.12².02 Ga花岗质岩石具有汇聚边缘的岛弧性质;在恒山、怀安和赞皇地区出露的2.09².00 Ga花岗质岩石和变基性岩石具有陆内裂解性质,怀安地区的A型花岗岩和赞皇地区的许亭A型花岗岩的结晶年龄分别为2003±24 Ma和2090±10 Ma。因此,我们提出一个新的构造演化模式解释中部带广泛存在的2.1².0 Ga岩浆活动。即在2.1².0 Ga,中部带中段的阜平杂岩和五台杂岩被龙泉关洋间隔,龙泉关洋的洋壳同时向西北和东南双向俯冲,在阜平、五台和吕梁地区发生岛弧岩浆活动,沿龙泉关断裂带（走向北东）断续分布的变泥质岩石代表龙泉关洋的沉积物质;同时,五台杂岩北西侧的恒山和怀安地区和阜平杂岩南东侧的赞皇地区发生弧后裂解扩张,形成了一系列与俯冲-弧后扩张相关的岩浆活动。3.古元古代沉积作用对阜平地区和赞皇地区出露的变质碳酸盐岩（大理岩和钙硅酸盐岩）开展了系统的野外地质调查、岩石学、全岩地球化学、稳定同位素（碳-氧同位素）和碎屑锆石U-Pb年代学研究。3.1野外地质特征和岩石学阜平杂岩中的湾子群由一系列表壳岩石组成,包括泥质片麻岩、泥质片岩、大理岩、钙硅酸盐岩、石英岩和少量角闪岩。本次研究从湾子群中共采集9个大理岩样品和9个钙硅酸盐岩样品。大理岩和钙硅酸盐岩呈厚层状分布,厚度几十米到几百米。大理岩的矿物组成主要为方解石和白云石,含少量白云母和金云母。钙硅酸盐岩由方解石、白云石、白云母、金云母、透辉石和橄榄石等矿物组成。赞皇杂岩中部分布一条变质沉积岩带,走向北西,宽5¹0千米,岩石单元包括石英片岩、火山沉积岩和碳酸盐岩复理石建造、二云母片岩、副片麻岩和大理岩等。7个大理岩样品采自赞皇杂岩中部变质沉积岩带,大理岩呈薄层状（0.4¹0米）与二云母片岩、石英岩、角闪岩和变质火山岩等互层产出。3.2全岩地球化学和碳-氧同位素前寒武纪变质碳酸盐岩的地球化学特征易受成岩作用、水岩反应和变质作用的影响。如成岩作用和变质作用可使Mn含量升高、Sr含量降低,从而Mn/Sr比值高于10;受成岩作用影响的大理岩常具有中稀土富集的“凸起状”配分模式,Ca,Mg,Fe等其他元素与δ¹³C、δ18O呈线性关系。因此在讨论成岩环境时需排除被影响的样品,如赞皇杂岩中的两个样品具有高Mn/Sr比值（128¹66）。本次研究用于讨论的样品均未受影响并具有以下特征:（1）Mn/Sr比值介于1.13⁸.87;（2）稀土配分模式平坦,无中稀土富集现象;（3）δ¹³C-δ18O,Mn、Sr、Mn/Sr、Mg/Ca、Ca/Sr和Fe/Sr分别与δ¹³C、δ18O无线性关系。基于微量元素和C-O同位素结果,阜平杂岩和赞皇杂岩中出露的大理岩和钙硅酸盐岩的原岩属于浅海相沉积的产物。在澳大利亚页岩标准化的稀土配分模式图中,海相沉积物的配分曲线低于1,河流相沉积物的配分曲线高于1。本次研究的样品的配分曲线均低于1,指示海相沉积成因。未受成岩作用、水岩反应和变质作用影响的样品的δ¹³C变化于-2.68‰³.65‰,δ18O变化于-12.89‰^-2.96‰,落入古元古代（2.0¹.8 Ga）全球典型海相碳酸盐岩的区域,进一步指示海相沉积成因。据统计,古元古代（2.0¹.8 Ga）海相碳酸盐岩的δ¹³C和δ18O值分别为-3.0‰³.5‰和-13.8‰^-2.4‰。由于大理岩和钙硅酸盐岩的产出与泥质片麻岩、泥质片岩和石英岩等陆源碎屑沉积岩石密切相关,钙硅酸盐岩为混入陆源碎屑物质的变质碳酸盐岩,样品中普遍存在硅质矿物和锆石,指示沉积环境为靠近大陆的近海相沉积环境。3.3锆石U-Pb年代学碎屑锆石的研究可以指示沉积岩的物质源区和限定沉积年龄。对阜平杂岩中的2个钙硅酸盐岩和1个大理岩样品开展了碎屑锆石U-Pb定年,从具有环带特征的锆石核部获得三组年龄:2.55².50 Ga,2.4².2 Ga（峰值2.35².30 Ga）和2.1².0 Ga。2.55².50 Ga锆石的源区可能为阜平TTG片麻岩,及少量其他基底地质单元（如五台、恒山、赞皇和吕梁等杂岩）中的新太古代岩体;2.35².30 Ga锆石可能来源于阜平地区2.33².31 Ga基性岩脉;2.1².0 Ga锆石来源于南营片麻状花岗岩及上述中部带广泛发育的岛弧-弧后扩张相关的花岗岩和基性岩石。最年轻的碎屑锆石年龄和最老的变质年龄可以有效地限定沉积年龄。钙硅酸盐岩样品中最年轻的碎屑锆石年龄为1959±20 Ma,锆石变质重结晶边部的变质年龄变化于1877¹892 Ma,结合阜平杂岩中基性麻粒岩记录的高温麻粒岩相变质年龄1.92¹.93 Ga,湾子群的沉积年龄被限定在1.96¹.93 Ga。赞皇杂岩中的大理岩样品的碎屑锆石年龄也分为三组:².57 Ga,2.35².20 Ga和2.10².03 Ga,相似的年龄分布指示赞皇杂岩中部的变质沉积岩具有与湾子群相似的物质源区,仅2.10².03 Ga锆石更有可能源自赞皇杂岩中的许亭A型花岗岩。结合变质锆石的年龄（1857¹898 Ma）,将赞皇杂岩中部变质沉积岩的沉积年龄限定为2.03¹.90 Ga,该沉积年龄与赞皇杂岩西北部的甘陶河群的沉积年龄（2088¹850Ma）基本一致。3.4小结阜平杂岩湾子群中大理岩的δ¹³C（-0.31‰³.65‰）明显高于赞皇杂岩中的δ¹³C（-2.68‰¹.44‰）,指示湾子群和赞皇杂岩中部变质沉积岩的沉积环境可能存在差异。根据上述研究,2.1².0 Ga期间在阜平和五台地区发生双向俯冲,赞皇地区发生弧后裂解扩张。因此湾子群的沉积环境可能为弧前盆地,赞皇杂岩的沉积环境可能为弧后盆地。据前人研究,华北克拉通的部分古元古代碳酸盐岩地层对Jatulian事件有响应,Jatulian事件为2.33².06 Ga全球性的大气圈、岩石圈、水圈和生物圈剧变事件并存在δ¹³C正向漂移现象。阜平地区的洋盆形成于2.33².31 Ga之后,研究区2.33².31 Ga基性岩脉被认为是陆内裂解作用相关的岩浆底侵作用的产物。因此阜平地区的洋盆内的海水的化学特征和生物圈可能受到Jatulian事件的影响,导致湾子群中大理岩样品的δ¹³C发生正向漂移。而赞皇地区弧后盆地的打开发生在Jatulian事件之后,其大理岩样品的同位素特征未受到Jatulian事件的影响。阜平杂岩和赞皇杂岩中的变质锆石记录了一致的变质年龄（1857¹898 Ma）,与中部带的变质年龄一致,说明阜平弧前盆地及赞皇弧后盆地的关闭与东、西部陆块沿中部带碰撞拼合密切相关。4.古元古代（1.96¹.80 Ga）变质作用对阜平杂岩中的三个基性麻粒岩开展了系统的野外地质调查、岩石学、矿物化学、全岩地球化学、变质温度-压力条件（矿物相平衡模拟和传统地质温压计）和锆石U-Pb年代学研究。4.1岩石学和矿物学基性麻粒岩样品呈石香肠状或透镜状（长1³0米,宽0.1²米）产出于阜平TTG片麻岩中,透镜状基性麻粒岩的长轴方向与片麻岩的片麻理平行。岩相学和电子探针研究可识别出三期变质矿物组合:（1）早期进变质矿物呈包裹体赋存于石榴子石变斑晶中,矿物组合为石英+黑云母+钛铁矿±单斜辉石±角闪石,由于峰期高温麻粒岩相变质作用的影响,早期进变质矿物的类型和数量保存较少;（2）峰期变质矿物由中-粗粒斑状变晶矿物组成,矿物组合为石榴子石核部+单斜辉石+角闪石+石英+斜长石+钾长石+钛铁矿±斜方辉石±磁铁矿;（3）晚期退变质矿物由退变质反应结构中的矿物及基质中的部分细粒矿物组成,矿物组合为石榴子石边部+斜长石+角闪石+石英+钾长石±斜方辉石±单斜辉石±黑云母±磁铁矿±钛铁矿。退变质反应结构广泛发育,如样品15FP-02中围绕石榴子石分布的角闪石+斜长石+磁铁矿交织连晶和斜方辉石+斜长石交织连晶,样品15FP-03中围绕石榴子石分布的角闪石+斜长石冠状体和单斜辉石+斜长石+磁铁矿几乎完全替代石榴子石核部形成的石榴子石假象,样品15FP-06中围绕石榴子石分布的角闪石+斜长石冠状体和单斜辉石+斜方辉石+角闪石+斜长石交织连晶。另外,手标本中普遍发育石英+长石浅色矿物集合体,石榴子石周围发育石英环带和石英+钾长石+斜长石环带,指示该基性麻粒岩发生过部分熔融作用并产生含钾熔体。电子探针分析结果显示,粗粒石榴子石变斑晶具有成分环带,石榴子石核部的钙铝榴石和镁铝榴石含量较高,铁铝榴石和锰铝榴石含量较低。石榴子石边部的铁含量更高、镁含量更低是由于石榴子石与基质中的矿物（单斜辉石、斜方辉石或角闪石）发生铁-镁交换。石榴子石边部钙含量更低是由于退变质反应使边部中的钙用于形成退变质反应结构中的斜长石。其他变质矿物随变质作用阶段的不同,其成分存在明显差异,如角闪石的Si和XMg、斜方辉石和单斜辉石的Al和XMg、斜长石的An和黑云母的Fe2+、Mg和Al等。4.2变质温度-压力条件和熔体特征应用传统地质温压计和矿物相平衡模拟对峰期和退变质作用阶段的温度-压力条件进行估算。基于石榴子石-单斜辉石和石榴子石-斜方辉石温度计,三个基性麻粒岩的峰期变质温度分别为772⁸65℃（15FP-02）,789⁸86℃（15FP-03）和783⁸59℃（15FP-06）。利用石榴子石-单斜辉石-斜长石-石英和石榴子石-斜方辉石-斜长石-石英压力计,峰期变质压力依次为8.2¹0.2 kbar,8.9¹2.3 kbar和9.1¹1.3 kbar。退变质作用阶段的温度由普通角闪石-斜长石温度计估算获得,分别为750⁷65℃,780⁷95℃和800⁸10℃。计算相图采用THERMOCALC 3.40程序,选择ds62数据库及Na2O–CaO–K2O–FeO–MgO–Al₂O₃–SiO₂–H₂O–TiO₂–Fe₂O₃（NCKFMASHTO）体系。（1）样品15FP-02的峰期变质作用矿物组合为石榴子石+单斜辉石+斜方辉石+角闪石+石英+斜长石+钾长石+钛铁矿+磁铁矿,P–M（H₂O）视剖面图（基于峰期温度850℃）显示适合于峰期的H₂O含量为0.2 mol.%,在相应P–T视剖面图中峰期矿物组合稳定区域所在的温度和压力分别为870⁸82℃和8.2⁹.2 kbar。退变质作用阶段的矿物组合为石榴子石+角闪石+斜方辉石+石英+斜长石+钾长石+黑云母+磁铁矿,P–M（H₂O）视剖面图（基于温度760℃）显示适合于退变质作用阶段的H₂O含量为2.0 mol.%,在相应P–T视剖面图中退变质矿物组合稳定于<795℃和<6.1 kbar。（2）样品15FP-03的峰期变质作用矿物组合为石榴子石+单斜辉石+角闪石+石英+斜长石+钾长石+钛铁矿,退变质矿物包括石榴子石+单斜辉石+角闪石+石英+斜长石+钾长石+黑云母+钛铁矿+磁铁矿,T–M（H₂O）视剖面图（基于峰期压力11 kbar）中适合于峰期变质作用的H₂O含量为1.0 mol.%,P–M（H₂O）视剖面图（基于退变质作用温度780℃）显示适合于退变质作用阶段的H₂O含量为3.5 mol.%,对应的P–T视剖面图中峰期和退变质作用的稳定区域由矿物组合和石榴子石的钙等值线（XCa=Ca/（Ca+Mg+Fe2+）,峰期XCa=0.28⁰.34,退变质XCa=0.20⁰.26）共同限定,其峰期温度和压力分别为855⁸70℃和9.6¹1.3 kbar,退变质作用的温度和压力分别为<795℃和5.6⁵.8 kbar。（3）样品15FP-06的峰期矿物组合与样品15FP-03相同,T–M（H₂O）视剖面图（基于峰期压力10 kbar）中适合于峰期的H₂O含量为1.5 mol.%,其P–T视剖面图中峰期的温度和压力依次为880⁹00℃和9.7¹0.5 kbar。退变质作用阶段的矿物组合为石榴子石+单斜辉石+斜方辉石+角闪石+石英+斜长石+钾长石+磁铁矿,P–M（H₂O）视剖面图（基于温度800℃）显示适合于退变质作用阶段的H₂O含量为2.0 mol.%,P–T视剖面图中退变质矿物组合稳定于<865℃和<9 kbar。结合以上传统地质温压计和矿物相平衡模拟结果,阜平杂岩中的基性麻粒岩经历了峰期高温麻粒岩相变质作用的温度-压力条件分别为8.2⁹.2 kbar,870⁸82℃（15FP-02）,9.6¹1.3 kbar,855⁸70℃（15FP-03）和9.7¹0.5 kbar,880⁹00℃（15FP-06）。晚期退变质作用的温度-压力条件分别为<795℃和<6.1kbar,710⁷95℃和5.6⁵.8 kbar,<865℃和<9 kbar。由峰期变质作用阶段到退变质作用阶段经历降压、降温为特征的顺时针P–T演化轨迹,该P–T演化轨迹与中部带（恒山、阜平、宣化、怀安等杂岩）广泛报道的顺时针P–T演化轨迹一致,指示这些高级变质岩是碰撞造山带经俯冲碰撞和折返的岩石,为东、西部陆块沿中部带碰撞造山的产物。适用于峰期的P–T视剖面图中,在压力5¹2 kbar范围内,固相线趋于直立且温度变化于800⁸80℃。手标本中的石英+长石浅色矿物集合体,镜下石榴子石周围发育的石英环带和石英+钾长石+斜长石环带等特征指示熔体存在。在P–T视剖面图中,峰期矿物组合稳定区域位于固相线之上,进一步说明峰期变质作用阶段存在熔体相。基性麻粒岩样品可能在早期进变质作用至峰期变质作用的升温过程中发生部分熔融作用,熔体的产生与早期进变质作用阶段的石英和含水矿物（角闪石+黑云母）的脱水熔融密切相关。4.3锆石U-Pb年代学对三个基性麻粒岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。锆石CL图像显示三个样品具有相似的锆石特征,锆石可分为两类:（1）具有典型核-边结构,核部具有震荡环带、不均匀分带和颜色较暗等岩浆锆石的特征,边部颜色较亮,不具有环带或具微弱环带,为典型变质重结晶锆石的特征。（2）锆石较为均匀,与前述锆石边部特征类似,指示变质成因。样品15FP-02的锆石核部显示平均年龄2327±37 Ma（MSWD=2.0,Th/U=0.17⁰.36）,代表该基性麻粒岩的原岩基性岩脉的形成年龄,记录了中部带2.33².31 Ga陆内裂解事件。18个变质锆石的分析点获得平均年龄1831±10 Ma（MSWD=1.2,Th/U=0.01⁰.11）,代表变质年龄。样品15FP-03和15FP-06的岩浆锆石核部均十分微小,前者的变质锆石U-Pb定年结果显示两组平均年龄分别为1924±21 Ma（MSWD=0.18）和1829±8 Ma（MSWD=0.97）,结合低Th/U比值（0.01⁰.14）,结果代表两期变质作用的年龄。后者的变质锆石分析结果显示相似的两组平均年龄1923±19 Ma（MSWD=0.31）和1857±17 Ma（MSWD=0.35）,大部分Th/U比值变化于0.01⁰.17,该结果代表两期变质作用的年龄。前人研究表明,当变质作用温度<900℃时锆石可以记录峰期变质作用的年龄,而当变质作用温度>900℃时锆石不能在峰期变质作用时生长。另外,锆石也经常在峰期之后的降温过程结晶形成。本次研究的基性麻粒岩样品的峰期变质作用温度均<900℃,且在含有硅和锆的熔体存在的情况下,锆石容易在峰期结晶生长。因此峰期变质作用和退变质降温（穿过固相线）过程是基性麻粒岩样品中锆石结晶生长的两个主要阶段。上述变质锆石的定年结果分为两组:1.96¹.90 Ga（峰值1.93¹.92 Ga）和1.89¹.80 Ga（峰值1.86¹.83 Ga）,分别代表峰期高温麻粒岩相变质作用和退变质作用的年龄。4.4小结华北克拉通中部带记录了广泛的古元古代变质年龄,经统计1425个变质锆石定年结果,两组变质年龄峰值分别为1.94¹.92 Ga和1.85¹.84 Ga。1.96¹.90Ga变质年龄在怀安、宣化、恒山、吕梁和太华等杂岩中均有报道。本次研究从阜平杂岩中首次获得1.94¹.92 Ga高温麻粒岩相变质作用的年龄,结合中部带广泛记录的1.96¹.90 Ga变质年龄,我们认为东、西部陆块沿中部带碰撞拼合并发生峰期高级变质作用的时间为1.96¹.90 Ga,而非前人认为的¹.85 Ga。1.90¹.80Ga（峰值1.85¹.84 Ga）为退变质作用年龄,记录碰撞后岩石折返和降温的过程。另外,阴山陆块和鄂尔多斯陆块沿内蒙缝合带（孔兹岩带）碰撞造山并发生超高温变质作用的时间为1.95¹.92 Ga,龙岗陆块和狼林陆块沿胶-辽-吉带碰撞拼合的时间为¹.90 Ga。因此,在1.96¹.90 Ga期间,华北克拉通的多个陆块沿中部带、内蒙缝合带和胶-辽-吉带碰撞拼合最终形成统一的华北克拉通,此时的华北克拉通是哥伦比亚超大陆的重要组成部分。