五台地区滹沱群砾岩物质源区及新太古代地壳生长：花岗岩和石英岩砾石锆石U‐Pb年龄与Hf同位素制约

详细信息   

• 责任者：杜利林^c中国地质科学院地质研究所 ; 杨崇辉 ; 王伟^c中国科学院地质与地球物理研究所 ; 任留东 ; 万渝生 ; 宋会侠 ; 高林志 ; 耿元生 ; 侯可军
• 刊名：中国科学：地球科学
• 出版年：2013
• 卷期：43^b1
• 关键词：砾岩 ; 物源分析11^a山西20^a新太古代 ; 上地壳 ; 花岗岩 ; 石英岩 ; 铀—铅计时 ; 同位素地球化学30^a滹沱群31^a五台
• 页码：81～96
• 索书号：P106/141-1
• 图表：^c表1参82插图
• 分类号：0630
• 文摘期号：2013/08

摘要

对五台地区滹沱群底部四集庄组砾岩进行了详细研究，并选择其中花岗岩和石英岩砾石进行了锆石U‐Pb和Hf同位素分析。2个花岗岩砾石中锆石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄分别为(2 513±8)和(2 527±8) Ma，与五台地区王家会灰色相花岗岩和光明寺/石佛花岗岩的侵位时代一致；2个石英岩砾石中锆石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄主要集中于2 550～2 490 Ma，峰值为～2.5 Ga，与五台群高凡亚群石英岩锆石年龄谱特征相似。砾石特征及年龄结果表明，滹沱群底部砾岩的沉积物源区为五台群和五台地区新太古代花岗岩。结合滹沱群底部玄武安山岩的时代((2 140±14) Ma)，限定滹沱群初始沉积时代为早元古代中期。豆村—东冶亚群中变质玄武岩(2 200～2 100 Ma)具有裂谷火山岩地球化学特征，同时豆村—东冶亚群中碎屑岩和碳酸盐岩沉积于伸展构造环境中。因此，滹沱群豆村—东冶亚群火山沉积岩系与华北克拉通中部早元古代中—晚期(2 200～2 100 Ma)裂谷活动有关，而郭家寨群沉积于裂谷闭合过程或之后。四集庄组砾岩中，花岗岩和石英岩砾石的锆石大多具有正的ε_Hf(t)值，少量锆石的ε_Hf(t)值与同期亏损地幔值相近，多数锆石的亏损地幔模式年龄与锆石U‐Pb年龄相差200～100 Ma。花岗岩和石英岩的源区为滞留时间较短的地壳(～2.7 Ga)部分熔融形成的，同时存在新生地壳或亏损地幔物质的添加。研究进一步表明，华北克拉通经历了多期地壳生长并在新太古代末期初步完成克拉通化。