胶东古元古代岩浆作用：时空分布及锆石Hf-O同位素研究

Jiaodong terrane, located in the Jiaodong Peninsula, is one of the important early Precambrian areas in the North China Craton (NCC). Similar to other areas in the NCC, Jiaodong terrrane underwent two major thermal-tectonic events at the end of Neoarchean and late Paleoproterozoic. Many works in Jiaodong terrane were focused on these two events, especially that at the late Paleoproterozoic. However, due to lack of related geologic records, the tectonic processes of Jiaodong terrane during the interval between these two thermal events are still unclear. Recently, the discovery of Paleoprotorozoic magmatic rocks provides an important target to study the evolution of the Jiaodong terrane. Zircon, the robust accessory mineral, can be used to date magmatic crystallization by its U-Pb isotopes, and to track the change of its host magma composition by in situ Hf and O isotope ratios. On the basis of detailed geological survey, we will employ SHRIMP U-Pb zircon dating to determine the emplacement ages of the Jiaodong Paleoproterozoic magmatic rocks and to further investigate their spatial distribution. Moreover, in situ zircon Hf-O isotopes and whole-rock geochemistry will be used to constrain the series, genesis and source characteristics of the Paleoproterozoic magmatic rocks. These works can provide new approach to detailed understanding of Paleoproterozoic tectonic evolution of the Jiaodong terrane.

胶东地体位于华北板块东南缘，是华北早前寒武纪研究重点地区之一。与华北其他地区类似，胶东地区存在新太古代晚期和古元古代晚期两期重要的构造热事件。前人对这两期热事件，特别是古元古代晚期的变质热事件进行了大量研究。然而，由于缺乏相关地质记录，这两期热事件之间的构造过程尚不清楚。最近胶东地区古元古代岩浆岩的发现，为这一研究提供了可能。目前该期岩浆岩的发现仍十分有限，有必要发现和确定更多的地质体，并对其时空分布和组成特征进行详细研究。锆石U-Pb定年可以获得岩浆的侵位年龄，全岩地球化学组成及锆石Hf-O同位素可以很好的反应岩浆系列、记录寄主岩浆组成的变化。本项目拟对胶东地区进行详细的地质调查，应用SHRIMP U-Pb定年、O同位素分析等方法，确定古元古代岩浆岩的时空分布和形成演化，示踪岩浆岩的源区性质、判别其形成环境，为深入认识胶东地区古元古代构造演化提供新的依据。

胶东地体是华北早前寒武纪研究重点地区之一。前人对胶东新太古代晚期和古元古代晚期两期构造热事件进行了大量研究。但是，由于缺乏相关地质记录，这两期热事件之间的构造过程尚不清楚。最近胶东古元古代岩浆岩的发现，为这一研究提供了重要的研究对象。但是目前该期岩浆岩的发现仍十分有限，有必要发现更多的地质体，开展更加详细的时空分布和岩石成因等研究。本项目通过详细的地质调查、SHRIMP锆石测年以及全岩地球化学分析等工作，探讨胶东古元古代中期岩浆岩的形成时代、空间分布和岩石成因等问题。锆石测年结果显示，胶东大多数二长花岗片麻岩形成于侏罗纪，包括地质图中划为古元古代的岩体。古元古代中期的岩浆岩形成于2.05-2.19 Ga，有多期岩浆作用组成。胶东北部的大辛店、亭口、庙后地区岩浆岩形成于2.17-2.19 Ga，南部的莱阳、郭城等地岩浆岩形成于~2.1 Ga。西南的昌邑地区岩浆作用较连续，形成于2.05-2.19 Ga。胶东~2.1 Ga岩石表现出A型花岗岩的地球化学特征，可能形成于拉伸环境。2.17-2.19 Ga岩浆岩可能形成于火山弧环境。结合古元古代变沉积岩的研究结果，我们推测胶东古元古代中期的构造环境可能为的弧后裂谷环境。.胶东是华北克拉通保存~2.7 Ga岩石的主要地区之一。项目执行中，我们新识别出5处~2.7 Ga的岩石露头，这些岩石形成于2710~2743 Ma，并遭受~2.5Ga变质作用改造。根据地球化学结果，胶东~2.7 Ga岩石可以分为两组。组1可能起源于加厚的中太古代玄武质下地壳，榴辉岩下地壳发生拆沉作用，上涌的热的软流圈加热浅部残留的地壳物质，形成高HREE（组2）的TTG岩石。胶东与霍邱地区新太古代早期岩石成因、更早期地质记录存在相似性，两者可能为同一古老陆块。.此外，在该项目支助下，我们在胶东新识别出两处~1.84 Ga的岩浆岩露头和首次发现~1.72 Ga的变辉长岩。这些发现对认识胶东地区古元古代晚期造山后的构造过程具有重要的意义。