【摘 要】
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论文选择华北克拉通中部造山带南缘嵩县-汝阳地区A型花岗岩、华北克拉通东部胶-辽-吉带桓仁A型花岗岩及高丽墩台斜长花岗岩为研究对象,对其进行系统的岩石学、岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素、全岩Sr-Nd-Pb同位素、锆石原位Hf-O同位素、磷灰石原位主微量元素和Nd同位素以及斜长石矿物化学的综合研究,确定了它们的形成时代和岩石组合,查明了花岗岩的成因类型,探讨了 A型花岗岩和斜长花岗岩的岩
【基金项目】
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国家自然科学基金（41722204、42072063）; 国家重点研发计划专题项目（2016YFC0600103）
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论文选择华北克拉通中部造山带南缘嵩县-汝阳地区A型花岗岩、华北克拉通东部胶-辽-吉带桓仁A型花岗岩及高丽墩台斜长花岗岩为研究对象,对其进行系统的岩石学、岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素、全岩Sr-Nd-Pb同位素、锆石原位Hf-O同位素、磷灰石原位主微量元素和Nd同位素以及斜长石矿物化学的综合研究,确定了它们的形成时代和岩石组合,查明了花岗岩的成因类型,探讨了 A型花岗岩和斜长花岗岩的岩石成因及岩浆源区性质,同时,结合研究区已取得的研究成果,揭示了华北克拉通中-东部古元古代晚期的构造演化历史及其对哥伦比亚超大陆裂解的响应。取得的主要成果如下。1.限定了研究区古元古代晚期花岗岩的年代学格架与岩石组合华北克拉通中部造山带南缘嵩县-汝阳地区花岗岩主要为花岗斑岩,锆石U-Pb定年结果显示,它们形成于1813～1789 Ma之间,即古元古代晚期。华北克拉通东部胶-辽-吉带桓仁花岗岩主要由斑状二长花岗岩组成,锆石U-Pb定年显示,其形成于1863～1842 Ma;高丽墩台花岗岩为钠长花岗岩,形成于古元古代晚期的1853～1802 Ma。结合区域研究成果表明,华北克拉通中部造山带南缘和东部胶-辽-吉带均存在古元古代晚期（1.85～1.79 Ga）的花岗质岩浆事件。2.探讨了华北克拉通中部造山带南缘A型花岗岩的源区性质和岩石成因华北克拉通中部造山带南缘嵩县-汝阳地区古元古代晚期花岗斑岩具有相对高的SiO2（67.51%～74.42%）和 K2O（4.27%～9.60%）含量、相对低的 MgO（0.09%～1.31%）含量,表现出轻稀土元素富集和高场强元素亏损特征,具较高的Zr+Nb+Ce+Y 含量（566×10-6～835×10-6）和 10000Ga/Al（1.57～3.15）比值以及较高的锆石饱和温度,暗示它们为A型花岗岩。嵩县-汝阳地区古元古代晚期A型花岗岩具负的全岩（-8.62～-6.10）和磷灰石εNd（t）值（-8.31～-6.18）,以及均一且低的锆石εHf（t）值（-13.76～-7.69）,结合中太古代-新太古代的全岩TDM2（Nd）年龄、磷灰石TDM2（Nd）年龄和锆石TDM2（Hf）年龄,暗示A型花岗岩应源自华北克拉通南缘新太古代太华杂岩中钙碱性深成侵入岩的部分熔融。3.阐明了胶-辽-吉带A型花岗岩及斜长花岗岩的源区性质和岩石成因胶-辽-吉带桓仁古元古代晚期斑状二长花岗岩具有相对高的SiO2（64.54%～69.06%）和 K2O（5.69%～7.26%）含量,低的 MgO（0.53%～1.03%）含量,富集轻稀土元素,亏损高场强元素,具有较高的Zr+Nb+C e+Y含量（381×10-6～599×10-6）和较高的10000Ga/Al（2.73～2.97）比值,结合其较高的全岩锆饱和温度,暗示它们为A型花岗岩。锆石εHf（t）值（-1.62～+2.50）和磷灰石eNd（t）值（-2.69～-1.65）相对较高且均一,结合古老的模式年龄,表明桓仁A型花岗岩形成于新太古代-古元古代镁铁质基性下地壳的部分熔融。高丽墩台花岗岩具有相对高的SiO2（71.06%～79.40%）和 Na2O（6.60%～7.89%）含量,相对低的 K2O（0.10%～0.70%）和 Rb（1.86×104～18.0×10-6）含量,以及相对低的K2O/Na2O和Rb/Sr比值,结合岩石中斜长石具有极低An值（0.94～4.89）的钠长石特征,暗示它们为斜长花岗岩。斜长花岗岩具有相对较高的锆石εHf（t）值（+0.90～+6.55）、全岩和磷灰石εNd（t）值以及相对较低的锆石δ18O值（+2.1‰～+4.5‰）和低的放射性成因Pb同位素特征,暗示高丽墩台斜长花岗岩是高温蚀变洋壳部分熔融的产物,其源区受到少量拆沉陆壳物质的改造。4.揭示了华北克拉通中-东部古元古代晚期的构造演化历史华北克拉通中部造山带南缘古元古代晚期嵩县-汝阳A型花岗岩的存在,暗示它们形成于华北克拉通东部与西部陆块碰撞拼合后的伸展构造环境。东部胶-辽-吉带古元古代晚期桓仁A型花岗岩则代表了其形成于龙岗地块与狼林地块碰撞拼合后的伸展环境。同时代起源于高温蚀变洋壳部分熔融的高丽墩台斜长花岗岩的出现,为胶-辽-吉带的构造演化提供了古老洋壳存在的证据,其形成于俯冲大洋板片断离的伸展构造环境。华北克拉通中部造山带和东部胶-辽-吉带古元古代晚期均为陆陆碰撞后的伸展构造环境,是哥伦比亚超大陆裂解在华北克拉通内部的响应。
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