華北克拉通遼北清原地體新太古代基性麻粒巖變質(zhì)作用演化

崔潤(rùn)澤,魏春景

北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院,北京 100871

0 引言

太古宙克拉通是大陸地殼中的重要構(gòu)造單元,許多太古宙克拉通具有 “穹隆-龍骨 (dome-andkeel) ” 構(gòu)造,表現(xiàn)為大小不一的表殼巖呈塊狀/皮筏狀產(chǎn)于TTG (tonalite-trondhjemite-granodiorite)穹隆內(nèi),或呈帶狀處在穹隆之間 (如: Collins et al.,1998;Hickman,2004;Lin and Beakhouse,2013;Anhaeusser,2014)。這些表殼巖經(jīng)歷了綠片巖相-麻粒巖相變質(zhì)作用 (Condie,1981)。Brown(2007) 和Brown and Johnson (2018) 對(duì)17 個(gè)太古宙高級(jí)地體的總結(jié)表明,麻粒巖相表殼巖的P-T條件為0.65～1.40 GPa/800～1100 ℃,地?zé)崽荻群芨?大于775 ℃/GPa。這些高溫—超高溫麻粒巖大多顯示逆時(shí)針的P-T軌跡,但它們的構(gòu)造體制仍存在爭(zhēng)議。例如,Mezger et al.(1990) 認(rèn)為蘇必利爾克拉通 (Superior Craton) 的～2.7 Ga 皮奎托內(nèi) (Pikwitonei) 麻粒巖形成于大陸巖漿弧環(huán)境;Jayananda et al.(2012) 認(rèn)為東達(dá)瓦爾克拉通(Eastern Dharwar Craton) 中部的～2.7 Ga 泥質(zhì)麻粒巖可能與洋脊俯沖有關(guān);然而,來(lái)自華北克拉通冀東地體的～2.5 Ga 麻粒巖被認(rèn)為形成于垂直的沉落 (sagduction) 構(gòu)造體制 (Duan et al.,2017;Liu and Wei,2018;Liu et al.,2020,2022a)。對(duì)太古宙麻粒巖相表殼巖變質(zhì)演化的研究可以為研究地球早期的構(gòu)造體制提供新的認(rèn)識(shí)。

同世界上其他克拉通一樣,華北克拉通具有漫長(zhǎng)且復(fù)雜的演化歷史 (Zhai and Santosh,2011;鄭建平,2020;萬(wàn)渝生等,2022)。很多研究表明華北克拉通東部陸塊太古宙表殼巖在新太古代晚期 (～2.50 Ga) 發(fā)生了角閃巖相-麻粒巖相變質(zhì)作用,關(guān)于其形成的大地構(gòu)造環(huán)境有三種不同的認(rèn)識(shí): 與微陸塊拼貼時(shí)發(fā)生的俯沖-碰撞有關(guān) (Zhai and Santosh,2013;翟明國(guó),2019);與板塊俯沖引起的碰撞造山有關(guān) (Kusky et al.,2016);與地幔柱有關(guān) (Geng et al.,2006;Kwan et al.,2016)。這些表殼巖記錄了不同的峰期條件和P-T演化軌跡。其中角閃巖相表殼巖記錄順時(shí)針: (如Liu et al.,2020) 或逆時(shí)針型P-T軌跡 (如: Zhao,1995;Wu and Wei,2021);而麻粒巖相表殼巖一般記錄逆時(shí)針型P-T軌跡 (如: Duan et al.,2017;Zhang et al.,2019;Lu and Wei,2020)。……