论文部分内容阅读
河南下汤地区位于华北克拉通南缘，是中部造山带的重要组成部分。该区前寒武纪岩石主要由古元古代上太华岩群和不同时代的花岗质岩石组成。表壳岩系主要由富铝质副片麻岩、斜长角闪岩、大理岩、石英岩、变质沉积铁矿组成，岩石组合和变质作用可与印度南部孔兹岩系对比。形成时代有新太古代和古元古代的不同认识。根据变质变形，花岗质岩石可划分为两大类，一为前寒武纪片麻状花岗质岩石，形成时代被进一步划分为古元古代和中元古代，一为中生代花岗岩。但两者都无可靠年龄数据的证据。在野外地质基础上，本论文以岩相学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素分析为主要方法，对下汤地区早前寒武纪地质进行了深入研究。主要认识和进展如下。1）上太华岩群形成时代。孔兹岩系表壳岩的变质锆石年龄为1.91~1.93Ga，侵入孔兹岩系的古元古代晚期岩浆岩形成时代为1.91~1.93Ga，限制了孔兹岩系的最小形成时代。可靠的碎屑锆石年龄为~2.5Ga。研究支持了孔兹岩系形成于2.14~2.5Ga之间的前人认识。根据研究，前人认为的BIF铁矿，很可能是碎屑沉积成因。2）发现~2.3Ga花岗岩。花岗岩具高SiO2、K2O组成特征，轻重稀土强烈分异，无明显负铕异常。全岩εNd(t)和tDM(Nd)分别为-0.75和2.66Ga，岩浆锆石的εHf(t)和tDM2(CC)(Hf)分别为-6.71~0.38和2823~3255Ma。它们为新太古代古老陆壳壳内再循环产物，形成于伸展的构造背景。~2.3Ga岩浆事件在全球范围内十分的稀少，但在华北克拉通南缘广泛分布。3）发现1.91~1.93Ga奥长花岗岩和正长花岗岩。在An-Ab-Or图中分别位于奥长花岗岩区和花岗岩区，但都以高SiO2为特征。岩石稀土总量高、出现较强负铕异常。奥长花岗岩的岩浆锆石的εHf(t)和tDM2(CC)(Hf)分别为-3.30~1.30和2481~2764Ma，正长花岗岩的岩浆锆石的εHf(t)和tDM2(CC)(Hf)分别为-3.67~2.40和2415~2788Ma。奥长花岗岩和正长花岗岩都来自于古老陆壳岩石的壳内再循环，但两者物源区组成存在明显差异。4）确定1.91~1.94Ga变质作用在该区广泛发育。变质作用与同时代岩浆作用密切伴生，对同时代地质体产生强烈影响，而且也改造了早期地质体。中部造山带的古元古代晚期变质作用并不只限于~1.85Ga。与华北克拉通其它地区类似，中部造山带1.9~1.95Ga之间的变质作用普遍存在。以上研究在多方面改变了以往对该区早前寒武纪地质演化的认识，对于探讨华北克拉通古元古代地质演化特别是古元古代晚期构造热事件性质具有重要的意义。