2021年12月16日，国际地学权威学术期刊《Precambrian Research》在线发表了题为“Episodic Metamorphism and Anatexis within the Khondakite Belt, North China Craton: Constraint from Late-Paleoproterozoic Fluid-fluxed Melting of the Daqingshan Complex”的研究成果。该项成果由中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室蒋兴洲博士和于胜尧教授、李三忠教授、刘永江教授等合作完成。

图1 白卜子湾混合岩野外照片及剖面示意图

地壳深熔作用是高级变质造山带中的常见地质现象，强烈影响着碰撞造山带地壳的动力学和地球化学行为。华北克拉通孔兹岩带的大青山杂岩体在新太古代至古元古代经历了漫长且复杂的变质、岩浆作用和构造变形历史，其中大面积出露的混合岩是探索华北克拉通碰撞过程和碰撞造山带深熔作用的极佳研究对象。然而，前人对大青山杂岩体古元古代深熔作用的时限、期次和熔融机制尚未开展深入研究。此次研究在大青山西北端白卜子湾地区发现了一条混合岩剖面，对剖面出露的叠层状混合岩、全熔岩及不同类型浅色体开展了详细的野外和镜下分析、全岩地球化学、锆石U-Pb定年及Lu-Hf同位素等工作。

研究结果表明：①白卜子湾混合岩剖面记录了从原位到源区部分熔融的熔体形成、迁移和汇聚等一系列深熔过程；②年代学数据统计显示，除保留~2.37Ga的继承岩浆锆石外，在~1.95 Ga和~1.85 Ga出现显著年龄峰值，~1.90 Ga的年龄峰值较弱，表明白卜子湾混合岩在古元古代晚期经历了长时间（> 100 Ma）的幕式部分熔融；③综合锆石潜在形成温度和微量元素行为、岩石学和矿物学观察以及样品全岩地球化学，白卜子湾混合岩的深熔作用机制为水致部分熔融；④在孔兹岩带碰撞造山后期，该地区变薄的岩石圈可能经历了反复的软流圈上涌，使下地壳多次受热脱水，生成的流体涌入中上地壳，最终导致白卜子湾地区岩石在晚古元古代发生幕式的变质和水致部分熔融。

图2 深熔机制主-微量元素判别图解

Jiang, X.Z, Yu, S.Y.*, Liu, Y.J., Li, S.Z., Lv, P., Peng, Y.B., Gao, X.Y., Ji, W.T., Li, C.Z., Xie, W.M., 2021. Episodic Metamorphism and Anatexis within the Khondakite Belt, North China Craton: Constraint from Late-Paleoproterozoic Fluid-fluxed Melting of the Daqingshan Complex. Precambrian Research, 369, 106504.

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.precamres.2020.105949