华北克拉通早前寒武纪高压和高温两类麻粒岩的分布、成因及地质意义

华北克拉通广泛存在高级变质的早前寒武纪岩石，其中古元古代高温高压（HT-HP）和高温超高温（HT-UHT）两类麻粒岩近年来备受国内外的关注，并将它们视为探讨早前寒武纪大陆演化的关键。HT-HP麻粒岩主要是含石榴石的基性麻粒岩，它们是变质的岩墙状出露于片麻岩中。HT-UHT麻粒岩主要是富铝的变质沉积岩系，局部含假蓝宝石和尖晶石等矿物组合，变质温度高于900℃。本项目提出了新的科学问题：①两类麻粒岩在变质的峰期温度和压力上有很大的重叠区间，是否都经历了相似的近等温－略升温的降压变质？②它们的峰期和降压变质阶段是否是同时的？③两类麻粒岩的分布特征是线状还是面状的，二者有什么关联？与华北面状分布的中压变质的麻粒岩区有何联系？④两类麻粒岩的变质温压梯度与抬升速率与显生宙造山带有什么异同，以及对陆壳演化机制的制约。上述关键的科学问题已经有了一定的研究积累并找到突破口，有望取得突破性成果。

通过对华北克拉通西、中、东部以及朝鲜半岛南、北部两类麻粒岩的调查研究，表明古元古代高温-超高温和高温高压麻粒岩是普遍存在的。对关键地区共存的两类麻粒岩的大比例尺地质填图和剖面测量、构造分析、岩石学和变质作用、微区原位的锆石和其它矿物的年代学、地球化学并结合地球物理资料的综合研究，得出以下结论和推论：（1）华北以及朝鲜半岛（中朝克拉通）的古元古代麻粒岩的分布远比以往认为的广泛得多；（2）两类麻粒岩共同经历了第一期高温-高压（石榴麻粒岩相）和第二期高温-超高温麻粒岩相以及第三期角闪岩相（混合岩化）；（3）3期变质作用的时间分别是1.93-1.96 Ga、1.83-1.86 Ga和~1.8 Ga；（4）两类麻粒岩在变质矿物组合和反应上记录不完整，微量元素及某些特殊微细的变质矿物是解决这一难题的途径；（5）两类麻粒岩都记录了减压的下地壳抬升的地址过程，第一类麻粒岩记录了由上部地壳到深部地壳而后又抬升的记录。这些新进展为研究两类麻粒岩所代表的早前寒武纪的构造机制和演化历史提供的资料是有“震撼性”的，为在此时期可能经历的与现代板块有类似性又有差异性的构造机制提供了突破口。