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华北克拉通由微陆块碰撞拼合而成,但有关克拉通化过程以及相关的构造热事件,如微陆块间的碰撞时间、碰撞机制及碰撞过程均存在较大分歧。太华群变质杂岩作为中部造山带南段地区最广泛出露的早前寒武纪岩石,记录有华北克拉通早前寒武纪构造演化过程的重要信息。崤山地区太华群变质杂岩被认为是典型的早前寒武纪岩石,但长期以来对其形成时代、岩石成因、构造演化机制均缺乏基本认识。本论文对崤山太华群变质杂岩,包括TTG质和非TTG质的片麻岩样品,进行了详细的离子探针锆石U-Pb年代学、锆石原位Lu-Hf同位素、全岩主量元素、微量元素以及Nd-Hf同位素组成分析,以约束其岩石成因机制,并为全面认识华北克拉通中部造山带南段地区的早前寒武纪地壳演化提供信息。 锆石U-Pb年代学研究结果表明崤山太华群变质杂岩的主要记录了新太古代晚期的岩浆活动;其中,TTG质岩石的形成时代为2518±5Ma~2526±8Ma,非TTG岩石形成时代为2506±5Ma。 崤山太华群TTG质岩石具较宽范围的SiO2、 Al2O3和较低的MgO、Cr和Ni,显示低Yb、Y和高[La/Yb]N值、中等Sr/Y比值的特征,其球粒陨石标准化稀土元素配分曲线具明显Eu负异常,在原始地幔标准化微量元素蛛网图上显示显著的Nb-Ta、Ti负异常。崤山TTG片麻岩的原岩形成于加厚下地壳部分熔融,源区残留石榴子石及角闪石,斜长石结晶分异作用降低了岩浆体系的Sr含量和Sr/Y比值;TTG岩石具有全部为正值的岩浆锆石εHf(t)值(+0.39~+4.76)以及全岩初始εNd(t)值和初始εHf(t)值(分别为+1.45~+2.86和+3.82~+5.97),其继承锆石年龄(2544±8 Ma)接近于岩浆结晶年龄,表明加厚下地壳源区物质组成相对较年轻。 崤山太华群非TTG质片麻岩也具有变化较大的SiO2、Al2O3含量,和较低的MgO、Cr和Ni,但具有较高的Yb、Y含量以及低的[La/Yb]N、 Sr/Y比值,稀土元素配分曲线具明显Eu负异常,在微量元素蛛网图上显示显著的Nb-Ta、Ti负异常,并存在丰富的多期继承锆石,全岩初始εNd(t)(-1.16+1.70)和初始εHf(t)值(-1.55~+5.27)变化较大且绝大部分为负值。综合的地球化学特征表明,崤山太华群非TTG岩石来源于相对古老的浅部地壳部分熔融。 崤山太华群的两类片麻岩均具有相对耦合的Nd-Hf同位素组成,绝大部分锆石εHf(t)值为正值,反映了晚太古代时期的显著地壳生长,与华北克拉通中部造山带南段新太古代晚期的活动大陆边缘增生造山过程相关。崤山地区太华群变质杂岩的源区从加厚下地壳变化到浅部地壳,记录了华北克拉通中部造山带南段地区在晚太古代时期从活动陆缘增生造山、地壳加厚到伸展垮塌的快速演化过程。