左权地区变质杂岩前寒武纪变质演化及变质过程年代学研究

以往人们对华北克拉通中部造山带北段各变质杂岩区的研究很透彻，取得了很好的研究成果。但是，北段各杂岩区前进变质作用阶段的记录比较薄弱，不同程度地限制了对华北克拉通早期地壳演化的理解。左权变质杂岩区，位于华北中部造山带中段，出露于太行山中南段东坡。近年来我们发现，该杂岩区的含榴斜长角闪片麻岩、含榴黑云斜长片麻岩中，普遍保留了明显的变质反应结构，大多记录了前进变质阶段、变质高峰阶段、退变质阶段等三个变质阶段的矿物组合。该区是透视华北克拉通早期构造-热演化的一个十分难得的窗口。本项目拟重点针对左权地区出露的含榴黑云斜长片麻岩、含榴斜长角闪片麻岩，详细查明其变质-变形期次及其相互关系、变质反应结构、反演变质作用P-T轨迹，并结合热力学模拟计算、高精度年代学研究，建立左权变质杂岩区变质作用PTt轨迹。本项目可为探讨华北克拉通早前寒武纪大地构造演化、基底拼贴固化历史，提供重要的科学信息。

左权变质杂岩位于华北中部造山带的中南段，赞皇变质杂岩西南。杂岩区与赞皇变质杂岩有类似的地球化学性质，片麻岩和角闪岩的原岩复杂，按原岩性质可分为变质沉积岩、变质花岗质岩石和变质基性岩三类。变质沉积岩的原岩为粘土岩或杂砂岩，沉积背景为活动大陆边缘；变质花岗质岩石的原岩为中酸性侵入岩，形成于大陆边缘弧环境；变质基性岩的原岩是拉斑－钙碱玄武质岩石，形成于岛弧构造环境。.两研究区含榴黑云斜长片麻岩及斜长角闪岩中记录了多阶段变质作用信息：（1）含榴黑云斜长片麻岩。左权样品仅保留峰期阶段矿物组合，变质条件为730 ºC / 8.5 kbar；赞皇西南部地区岩石样品中可识别出进变质（M1）、峰期（M2）和退变质（M3）三个阶段的变质矿物组合，个别岩石中保留石榴石的“白眼圈”反应结构。不同阶段形成的温压范围分别为：551 ~ 596 ºC / 4.5 ~ 5.9 kbar（M1）、619 ~ 717 ºC / 6.7 ~ 12.1 kbar（M2）和635 ºC / 4.7 kbar（M3）。（2）含榴斜长角闪岩。两杂岩区样品均保存较为完整的反应结构，可识别出三个阶段变质矿物组合。各阶段的温度和压力条件分别为：608 ~ 643 ºC / 5.2 ~ 5.5 kbar（M1）、>670 ºC / >9.4 kbar（M2）、611 ~ 627 ºC / 5.1 ~ 5.9 kbar（M3）和679 ºC / 8.4 kbar（M1）、701 ~ 702 ºC / 8.9 ~ 9.3 kbar（M2）、633 ~ 636 ºC / 5.2~5.4 kbar。两杂岩区黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩均记录了包含近等温降压型（ITD）退变质片段的顺时针P-T轨迹。.锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究表明，左权地区变质岩石记录了2464 ~ 2530 Ma和~ 1903 Ma两组变质年龄，分别代表东部陆块新太古代末麻粒岩相变质作用的时代和中部带早元古代变质高峰期的年龄。赞皇西南部地区两大类岩石的变质年龄约为1839 Ma，代表变质高峰期的地质时代。个别花岗质片麻岩的变质年龄为2507 ± 15 Ma，记录东部陆块25亿年左右区域变质作用的年代学信息。结合变质演化特征，推测同华北中部带中北段其它变质杂岩区一样，左权和赞皇变质杂岩区也卷入了早元古代末期华北克拉通东、西部陆块之间的碰撞造山运动。