华北克拉古大陆重建研究获进展

 

岩浆地质记录不仅是人们认识地球早期演化和古大陆重建的主要依据之一，也是矿产资源探查的重点关注对象。目前，华北克拉通报道的新元古代（5.4-10亿年之前）岩浆记录非常少，因此对其古大陆重建和矿产资源潜力的认识存在争议。

 

中科院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室彭澎副研究员与合作者在国家自然科学基金资助下，于华北克拉通内部发现了一些新元古代大型基性岩墙（大石沟岩墙群），同位素稀释等离子质谱法获得其斜锆石U-Pb年龄为9.26-9.20亿年。这些岩墙分布于华北克拉通中-北和东部，宽10-100 m，出露长度达10 km，分布范围可能达到上千公里，构成了一个大岩浆岩省。它们组成一个发散状的几何形态，几何中心位于华北克拉通东南缘；该区域分布着一些时代稍晚（～9亿年）、性质相近的岩床杂岩（参考链接）；这些岩床所在的裂谷，可能构成了一个三叉裂谷系，代表华北克拉通与相邻古陆裂离的部位。基性岩墙群的含义明确，是地质演化的构造标志和时间标尺，是古大陆重建的关键地质记录（参考链接）。在全球主要基性岩墙群数据库中，圣弗朗西斯科-刚果（São Francisco-Congo）克拉通有同时代的相关记录，推测华北克拉通该时期有可能与其相连。与17.8亿年前的大型基性岩墙群（参考链接）一样，这一岩浆活动可能有软流圈或者地幔柱物质贡献，推测华北克拉通的大陆岩石圈地幔在中生代克拉通破坏之前，受到过至少两次（17.8和9.2亿年）改造和弱化，活动中心位于克拉通东部的～9.2亿年的岩浆活动影响可能更大。

 

大岩浆岩省和三叉裂谷系对探查硫化物和氧化物矿藏非常重要，而古大陆重建为矿产资源的分布预测提供了可供对比的对象，这一研究为在华北克拉通进行新元古代找矿探查工作提供了新的重要地质依据。

 

该研究成果近期发表在国际知名的岩石学领域期刊《国际矿物学、岩石学与地球化学期刊》（Lithos）上（Peng et al., U-Pb baddeleyite ages, distribution and geochemistry of 925 Ma mafic dykes and 900 Ma sills in the North China craton: Evidence for a Neoproterozoic mantle plume. Lithos，2011, 127: 210-221）。