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华北陆块最重要的一次构造-岩浆-变质活动发生在1800Ma±,传统上被称之为“吕梁运动”,并作为华北克拉通基底稳定化的标志。近年针对华北陆块1800Ma±的大地构造演化及其动力学背景提出了不同看法,其中以地幔柱模型和大陆碰撞模型最具代表性。地幔柱模型认为华北克拉通早元古代末期的构造热-伸展-岩浆-变质作用与受古地幔柱所制约的超大陆裂解作用关系密切。而大陆碰撞拼合模型认为华北陆块东部带和西部带于1870-1800Ma沿中部带碰撞拼合,1800-1750Ma左右发生强烈的碰撞后伸展作用。在华北克拉通地区广泛发育早元古代基性岩墙群,目前对这些基性岩墙群的系统研究相对较为薄弱。该论文现在对作为华北陆块早元古代基性岩墙群重要组成部分的南太行山地区基性岩脉开展了较为系统的年代学、元素和同位素研究,以期为理解华北陆块1800Ma构造背景提供新的资料。论文取得主要认识如下: (1)首先在南太行地区识别出了高Fe拉斑玄武岩系列(FeOt=13.0~16.1%)。 (2)太行山南段赞皇地区基性岩可根据其FeOt而划分为正常系列和高铁系列,两者有着差异的地球化学特征,前者较后者明显低FeOt、TiO2,高SiO2、Mg#值、Al2O3。正常系列岩石(La/Yb)cn=4.27-7.22,(Gd/Yb)cn=1.58-2.13,以明显的Nb-Ta、Th-U亏损为特征,Nb/La=0.22-0.35,。高铁系列岩石中99JX-69、99JX-70、99JX-73、99JX-76四个样品(La/Yb)cn=3.03-3.96,(Gd/Yb)cn=1.25-1.37,与正常系列岩石相似,亦有着相似的Nb-Ta、Th-U亏损和Zr-Hf、Sr负异常,对应的Nb/La=0.29-0.31。而其他高铁岩石样品则(La/Yb)cn=1.83-4.28,(Gd/Yb)cn=0.92-1.59,原始地幔标准化后为相对平坦的配分型式,其Nb/La=0.54-0.90。 (3)赞皇地区早元古代基性脉岩中正常系列岩石的初始87Sr/86Sr(t)=0.704062~0.70574,εNd(t)=-2.75~-5.52。高铁系列的初始87Sr/86Sr(t)=0.704618~0.705988,εNd(t)=+0.28~-2.62。两系列岩石均表现出相对富集的Sr-Nd同位素组成。 (4)赞皇基性岩脉中三个具有代表性样品的40Ar/39Ar全岩坪年龄分别为:1765.28±1.12Ma、1774.65±0.66Ma、1780.71±0.48Ma,代表了岩脉的侵位年龄。结合前人研究的成果,认为南太行山地区的未变质基性岩脉的年龄应介于1780~1765Ma。 (5)南太行山基性岩脉中拉斑质玄武岩的主、微量及同位素分析表明太行山地区早中元古代基性岩石中正常系列岩石起源于受俯冲下地壳流体交代影响的富集岩石圈地幔,而高铁岩石很可能是亏损地幔与富集岩石圈地幔相互作用的产物。