【摘 要】
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全球最古老克拉通之一的华北克拉通,其上保留有早期壳幔演化过程的物质记录。然而,华北克拉通中生代时期经历了大规模的破坏,形成了广泛分布的火山岩。其中,在辽西地区出露了两套中生代火山岩地层,兴隆沟组和蓝旗组,前人研究表明这两套地层分别形成于早侏罗纪和晚侏罗纪,其中的火山岩夹层的形成与下地壳物质参与的部分熔融有关。本论文采集的辽西朝阳地区和北票地区兴隆沟组和蓝旗组的安山质火山岩和火山角砾岩样品含有大量早
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全球最古老克拉通之一的华北克拉通,其上保留有早期壳幔演化过程的物质记录。然而,华北克拉通中生代时期经历了大规模的破坏,形成了广泛分布的火山岩。其中,在辽西地区出露了两套中生代火山岩地层,兴隆沟组和蓝旗组,前人研究表明这两套地层分别形成于早侏罗纪和晚侏罗纪,其中的火山岩夹层的形成与下地壳物质参与的部分熔融有关。本论文采集的辽西朝阳地区和北票地区兴隆沟组和蓝旗组的安山质火山岩和火山角砾岩样品含有大量早于地层年龄的下地壳捕掳晶锆石。论文重点对这些捕掳晶锆石进行了年代学和同位素地球化学研究。锆石的形态学,C1图像特征和微量元素特征显示出锆石的核部为岩浆锆石,锆石U-Pb年龄分布存在三个时代,古生代（250～350 Ma）、古元古代（～1.8 Ga）和新太古代末（～2.5 Ga）,代表了三个岩浆和变质事件。前两次事件与华北克拉通上地壳古老物质所显示的～2.5 Ga的地壳再造和～1.85 Ga的造山事件相一致。～2.5 Ga锆石和～1.8 Ga锆石的Hf模式年龄（2.6～2.8 Ga和2.2～2.9 Ga）明显老于其岩浆和变质事件年龄,证明华北下地壳存在两期明显的再造事件。同时,辽西地区下地壳生长峰期为2.6～2.8 Ga,与前人研究的～2.7 Ga生长峰期吻合。多数锆石具有明显高于地幔值的氧同位素组成（δ 18O=6～12‰）,再次说明这些锆石形成于下地壳的再造事件,而非直接来源于地幔的地壳生长事件。古生代的锆石具有宽泛的εHf（t）值（-27.6～12.9）和O同位素组成,其中部分显生宙锆石具有接近原始地幔的氧同位素组成（5.3±0.3‰）,这进一步证明这些锆石是从来源于地幔熔体底侵到下地壳深度,与下地壳混合后形成的。总之,辽西地区中生代火山岩中的捕掳晶锆石的年代学和地球化学特征揭示:辽西地区的古老下地壳经历了 2.9～2.6 Ga壳幔分异的下地壳生长过程,～2.5 Ga发生大规模再造事件,和～1.8 Ga下地壳变质改造事件。其中,1.8 Ga下地壳变质改造事件与中部带的形成——华北克拉通形成的标志性事件有关。此外,辽西地区的下地壳古生代时期还遭受了多期岩浆底侵事件导致的下地壳改造。各个时期形成的锆石最终在克拉通破坏时随着中生代岩浆活动带至地表,这就是最终观察到的兴隆沟组和蓝旗组安山质火山岩,这些安山质岩浆在上升过程中可能由于冷却过快,几乎没有形成代表地层年龄的岩浆锆石。
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