冀北是华北克拉通早前寒武纪变质基底的主要出露地区之一。分布于承德-滦平和赤城-张家口地区的新太古代花岗质片麻岩主要由英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩和二长花岗岩(TTGM)组成,构成了低钾、中钾和高钾钙碱性三个岩石化学系列。二长花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb和Lu-Hf同位素特征揭示其岩浆结晶年龄为2509±10Ma。全岩岩石化学、Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素研究表明:(1)低钾钙碱性系列的岩石形成于拉班玄武质岩石的低度部分熔融;(2)中钾钙碱性系列岩石主要形成于玄武质岩石和杂砂岩的部分熔融,局部存在英云闪长质片麻岩的部分熔融;(3)高钾钙碱性系列的岩石形成于以高钾中酸性火山岩为主要成分的杂砂岩的部分熔融。结合近年来冀北早前寒武纪地质研究成果,这些太古代花岗质片麻岩全岩Sm-Nd同位素和锆石Lu-Hf同位素特征揭示～2.7Ga是本区太古代地壳的主要生长期。在新太古代发生了大规模的火山喷发,火山物质形成后不久发生部分熔融形成花岗质岩浆,接着发生变质、变形作用。这些花岗质片麻岩的形成与南美洲西海岸的构造-岩浆活动特征有类似之处,可能反映了太古代末期冀北地区从活动大陆边缘地壳增生、加厚到弧后伸展转化的动力学背景。
大别山地区的花岗质片麻岩主要由TTG系列和钙碱性系列组成。TTG系列为太古代时期造陆阶段的产物;钙碱性系列由新元古代和中生代两个时代的花岗质片麻岩组成,反映了两次汇聚过程。新元古代时期,北大陆向南大陆汇聚,“大别山”地区总体处于仰冲盘,发育一套钙碱性系列花岗岩;中生代,则是北大陆形成阶段,南大陆向北靠拢,并发生俯冲、碰撞,伴随着大量的花岗岩的侵位。在此认识的基础上,总结了大别山地区太古代时期古陆核形成及其特征、元古代时期板块运动的发展与演化、古生代特提斯洋从离散至汇聚的发展演化历程。
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