俄罗斯白海早前寒武纪榴辉岩的岩石学研究及其大地构造意义

In the Belomorian eclogite province (Russia) the world’s most ancient eclogite of 1.9 Ga age has been identified. Meanwhile, it is additionally proposed that much older eclogite of Archean age is also possible in this area that has drawn very attention in the academic circle. However, on some key scientific issues, there are still lack of reliable and comprehensive investigations on the Belomorian eclogite. Current research proposal is dedicated to focus on the Belomorian eclogite particularly, and to carry out thorough petrologic, geochemical and geochronological investigations on some vital issues, concerning the metamorphic age(s), the metamorphic process, the protolith petrogenesis and the metamorphic-evolutionary P-T-t path(s); moreover, specific attention will be given to the Archean eclogite-facies metamorphism with robust argumentation. Also, relevant investigations on the associated rocks and country rocks in the Belomorian eclogite province will be conducted, that may eventually help to understand the early-Precambrian tectono-metamorphic evolution of Belomorian eclogite belt. This proposed research project is of great scientific significance in exploring the mechanism of plate tectonics and collisional orogeny in early Earth.

俄罗斯白海榴辉岩带发现有目前全球最古老的1.9Ga榴辉岩，并且同时可能还有更古老的太古代榴辉岩，引起了学术界极大关注。然而在若干关键科学问题上，目前仍缺少对其可靠详实的研究。本申请项目拟重点对白海榴辉岩的变质年龄、变质作用特征、原岩成因以及变质演化P-T-t轨迹进行详实的岩石学、地球化学、年代学研究，特别是对太古代是否存在榴辉岩相变质作用提供客观合理的论证；同时，也将对白海榴辉岩带的围岩及相关伴生岩石展开研究，最终确立白海榴辉岩带的早前寒武纪变质演化动力学过程。该研究对探讨地球早期的板块运动特征及碰撞造山运动机制具有重要的科学意义。

俄罗斯白海榴辉岩带受太古代和古元古代两次俯冲-碰撞-增生造山运动叠加，具有特殊的构造地质特征和岩石组合，是研究地球早期动力学演化的重要对象。目前存在的主要问题包括：榴辉岩的变质时间、榴辉岩相关变质作用的温压条件以及相关的大地构造特征解析。本项目重点对榴辉岩的变质轨迹（P-T-t）进行了重建与探讨。重要结果包括： .（1）Uzkaya Salma杂岩体。确认了19亿年的洋壳冷俯冲成因（退变）榴辉岩，证实了现代板块运动起始于古元古代，并与Columbia超大陆聚合相关。.（2）Shirokaya Salma杂岩体。（A）揭示了区域高压麻粒岩相变质对榴辉岩的叠加改造，并可能达到了近超高温条件，出现了包括绿辉石中斜方辉石晶片出溶的罕见现象以及石榴石微量元素逆生长环带分布。（B）发现了太古代27亿年榴辉岩相变质作用的新证据，进而支持区域上两次榴辉岩相变质事件的假说。.（3）Kuru-Vaara杂岩体。确认了南北两套完全不同的基性榴辉岩透镜体，并且相继确定了不同的原岩年龄（2.4-2.5 Ga vs. 2.7 Ga），且前者疑似受到了超高温变质作用叠加改造。相关研究仍在开展中。.（4）Gridino杂岩体。确认了变超基性岩透镜体于TTG混杂岩中，尚未找到榴辉岩相或其他高级变质作用记录，相关研究仍在开展中。.本研究不但对板块运动的启动时间和构造范式提出了新的观点，同时也对榴辉岩-麻粒岩相变质作用的耦合关系提出了新问题，并且对白海地区构造变质演化过程重建提供了重要的岩石学资料。