地質地球所華北克拉通兩期古元古代基性巖墻研究獲進展

　　自晚太古代-早元古代之交以來，廣泛出露于世界各克拉通的基性巖墻群在全球陸殼生長中扮演著重要角色。作為巖石圈伸展過程中短暫的幔源巖漿活動產物，它們通常形成于地幔柱驅動的陸內裂谷環境、弧后擴張背景或造山后伸展環境。在這些不同的地球動力學過程作用下，地幔源區的物質組成與熱狀態直接決定了基性巖墻群的幾何學、巖石學與地球化學的特殊性與多樣性。因此，精確厘定基性巖墻群的侵位序列，不僅可以示蹤關鍵地球動力學過程，也有助于恢復支離破碎的克拉通地體的構造屬性，從而促進區域構造和全球超大陸重建。

　　在國家基礎科研規劃（“973”項目）的支持下，中國科學院地質與地球物理研究所巖石圈演化研究室博士研究生袁玲玲及其合作者對華北克拉通遼寧省發育的兩期古元古代基性巖墻進行了系統的野外地質、年代學和巖石地球化學研究。來自遼東半島的海城輝長巖侵位于2125 Ma，其SiO2含量變化于46~52%，具有拉斑質特征，中等富集大離子親石元素，虧損高場強元素，呈現放射性全巖Nd (εNd(t) = +1.91 ~ +4.21) 和鋯石Hf (εHf(t) = +4.02 ~ +8.48)同位素組成。元素-同位素地球化學示蹤研究表明海城輝長巖具有年輕的俯沖流體交代的巖石圈地幔源區。另外，來自遼西地體的國華基性巖墻侵位于1816 Ma，它們具有輝長質至閃長質組成，呈現拉斑質至鈣堿性特征，富集輕稀土元素，具有相對富集的全巖Nd (εNd(t) = -0.20 ~ -5.82) 和鋯石Hf (εHf(t) = +0.09 ~ +4.91) 同位素組成。元素-同位素地球化學示蹤研究表明國華侵入體中高鐵的輝長質系列形成于富集的克拉通巖石圈地幔在石榴石±尖晶石穩定域內部分熔融，低鐵的閃長質系列形成于母巖漿在后期經歷的同化-分離結晶過程。

　　作為華北克拉通古元古代基性巖墻群的有機組成部分，兩期基性巖漿侵入事件見證了構造環境由俯沖作用主導的陸緣弧擠壓背景向造山后伸展體制轉變。同時，國華、海城基性巖墻分別與膠-遼-吉活動帶同期酸性巖漿活動、變質事件一道，再現了存在于華北克拉通東陸塊2.2~1.80 Ga的雙向俯沖體系。與其它古活動帶巖漿-變質幕對比研究表明，雙向俯沖機制可能是華北克拉通塊體拼合及其并入哥倫比亞超大陸的重要方式。

　　 這一研究成果近期發表在國際地學期刊Precambrian Research (Yuan et al. Two episodes of Paleoproterozoic mafic intrusions from Liaoning province, North China Craton: Petrogenesis and tectonic implications. Precambrian Research, 2015, 264: 119-139)。