【摘 要】
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克拉通是大陆岩石圈的古老部分,通过一系列碰撞造山事件,由微陆块不断碰撞拼合形成大规模的大陆。克拉通的古老岩石系列保存了早期大陆地壳生长和改造历史,并与矿床形成密切相关。华北克拉通东部陆块是出露花岗-绿岩带的典型地区,同时发育一些大型太古代BIF（BandedIron Formation）铁矿床。本次研究通过岩石地球化学、矿床地球化学以及锆石Hf同位素填图等方法,系统研究华北克拉通前寒武纪地质演化、
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克拉通是大陆岩石圈的古老部分,通过一系列碰撞造山事件,由微陆块不断碰撞拼合形成大规模的大陆。克拉通的古老岩石系列保存了早期大陆地壳生长和改造历史,并与矿床形成密切相关。华北克拉通东部陆块是出露花岗-绿岩带的典型地区,同时发育一些大型太古代BIF（BandedIron Formation）铁矿床。本次研究通过岩石地球化学、矿床地球化学以及锆石Hf同位素填图等方法,系统研究华北克拉通前寒武纪地质演化、微陆块拼合过程以及BIF成矿机制,为研究大陆地壳形成演化和BIF成矿等关键科学问题提供重要认识。通过研究和对比华北克拉通东部陆块太古代到元古代岩石系列的锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征以及全岩地球化学特征,发现新太古代晚期-古元古代早期存在一次重要的俯冲-碰撞过程和大规模地壳生长。俯冲过程中导致的热地幔物质上涌形成岛弧玄武岩,新生岩浆与早期形成的镁铁质地壳部分熔融形成火山弧系列的TTG岩石。TTG岩石和玄武岩变质而成的斜长角闪岩标志新太古代晚期至古元古代早期大规模的地壳生长事件。该区域俯冲作用的特点为洋-陆俯冲和发育强烈的火山活动,地壳生长特色为新的陆壳生长与古老地壳的改造再循环作用有关。研究为大陆地壳主要通过俯冲过程中洋弧地体的增生与再造实现大量生长提供关键依据。通过Hf同位素填图揭示华北克拉通东部陆块的地壳生长和改造过程。研究认为华北克拉通东部陆块主要由胶辽微陆块、迁怀微陆块和徐淮微陆块3个微陆块以及雁翎关花岗-绿岩带组成,这些微陆块在新太古代末-古元古代初沿雁翎关花岗-绿岩带碰撞拼合在一起,所有微陆块均记录了新太古代-古元古代主要的岩浆事件,几个微陆块在2500 Ma左右碰撞拼合为一个整体。对理解华北克拉通新太古代-古元古代构造演化及克拉通化过程具有重要意义,为板块构造在太古代以来就开始启动提供重要依据。通过对比华北克拉通东部陆块典型BIF铁矿床,研究总结梳理BIF成矿机制,新太古代末-古元古代初,在俯冲作用与地壳生长背景下,火山活动带来的高温热液与海水混合造就火山-海水热液系统,热液对新生洋壳的淋滤作用提供Fe、Si来源,太古代古海洋滨浅海Ce负异常的缺氧环境为BIF序列提供了稳定的沉积环境,导致Fe、Si元素沉淀形成条带状铁建造。华北克拉通东部陆块BIF成矿特色以不发育苏必利尔型、与地壳生长与火山作用等地质事件相关、发育在花岗-绿岩带地区以及后期变质变形作用强烈发育为显著特征。研究为花岗-绿岩带内BIF铁矿床的找矿实践提供依据,为BIF成矿作用机制提供理论依据。
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