胶北太古宙早期锆石U-Pb定年及Hf同位素研究:华北克拉通古老陆壳增生及再循环的证据

摘要

古老陆壳物质的发现与鉴别是探索地球早期陆壳形成与演化历史的重要内容之一,锆石U-Pb年龄结合Hf同位素研究是该研究的重要手段.本文通过对胶北地体内一个长英质副片麻岩中的锆石开展系统的原位U-Pb定年和微量、稀土元素分析,获得了多个太古宙早期的锆石.根据这些锆石的阴极发光图像、Th/U比值及稀土元素球粒陨石标准化配分模式,它们具有典型岩浆锆石的特征,其中2个分析点给出了3413Ma和3400Ma(～ 3.4Ga)的锆石U-Pb年龄,7个分析点给出3547±19Ma(MSWD=1.16)的锆石U-Pb年龄,指示太古宙早期的陆壳岩浆事件;结合华北克拉通其它地区的类似研究结果,暗示华北克拉通可能曾经存在比现今出露面积更大的太古宙早期的古老陆壳.这些古老锆石的Hf同位素分析显示,它们的εHf(t)值在-6.19 ～0.95之间,平均为-2.54,两阶段Hf模式年龄在3737～4353Ma之间,平均值为～4.1Ga,远大于锆石的U-Pb年龄,指示华北克拉通存在～4.1Ga的地壳增生作用及古老陆壳(＞3.55Ga)的再循环.