天然火山作用探测华北下地壳组成、结构及其形成过程

摘要

与中上地壳相比,对下地壳组成、结构的认识受限于样品的获取,然而天然火山作用携带的下地壳捕虏体可以为了解下地壳提供关键样品。华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一,显生宙以来的火山作用携带有丰富的下地壳捕虏体,为探测华北下地壳组成、结构及其形成过程提供了可能。通过对这些捕虏体定深、定性及定年的综合研究,构建了以信阳,莒南,汉诺坝和女山等典型地区为代表的下地壳组成、结构剖面模型。这些剖面表明,华北克拉通下地壳具有分层的特点,且上老下新,暗示可能与底侵作用有关。其中捕虏体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素的研究,揭示了该克拉通下地壳复杂的形成与演化过程:最古老的组成部分可能老至~4.0 Ga冥古宙,此后经历了3.80~3.65 Ga古太古代的再造作用,2.8~2.5 Ga新太古代和2.3~1.8 Ga古元古代的增生与再造共存,同时还经历了显生宙以来包括462~220 Ma,140~90 Ma和47~45 Ma的增生与再造事件。