内蒙古商都地区白云鄂博群尖山组碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究:对华北克拉通西部陆块北缘前寒武纪地壳演化的制约

摘要

华北克拉通前寒武纪地壳生长过程是地质学的研究热点.本文对华北克拉通西部陆块北缘的白云鄂博群尖山组进行了碎屑锆石U-Pb定年和Hf同位素分析,并在此基础上对尖山组的沉积时限、物源及西部陆块北缘的前寒武纪地壳生长过程进行了探讨.样品TM33中碎屑锆石年龄主要集中在1872 ～2100Ma (n =64),并有～1960Ma的主年龄峰值和～2000Ma的次年龄峰值,Hf同位素分析结果显示锆石的εHf(t)值在-2.6 ～7.9之间(除1个测点为-17.6),Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2)变化范围在2240～4386Ma之间.样品Z1724中碎屑锆石年龄分布于1784～ 2200Ma(n=44),并有～1965Ma的主年龄峰值和～2080Ma次年龄峰值.谐和线上最年轻一组锆石的加权平均年龄为1794±73Ma(n =2),εHf(t)在-5.4 ～3.2之间,Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2)变化范围在2584～3203 Ma之间.基于以上数据,结合侵入白云鄂博群底部1670Ma的辉长岩以及白云鄂博群底部全岩207 pb-206 Pb等时线年龄为1649Ma的沉积碳酸盐岩,尖山组的沉积时间被限定在1800～1650Ma.尖山组的物源主要来自固阳、西乌兰不浪地区新太古代基底以及大青山和卓资地区古元古代晚期孔兹岩带.综合前人对研究区及邻区中新元古代沉积地层中碎屑锆石的Hf同位素研究结果,认为华北克拉通西部陆块北缘可能存在2600～2750Ma、～2500Ma和2000～2100Ma三期主要的地壳生长事件,且最后一次规模可能小于前两次.