2017, Vol. 33
太古宙TTG花岗质岩石(Tonalite-Trondhjemtite-Granodiorite，英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩)通常遭受强烈变质变形，甚至深熔作用改造，早期的研究中称之为灰色片麻岩，作为变质地层看待。在全球不同克拉通中它们都占有重要的地位，是高级区的主体，在花岗-绿岩带中也十分重要。随着研究的深入，人们认识到灰色片麻岩的变质原岩为岩浆成因，这在太古宙地壳形成演化研究中具有里程碑意义。TTG是早期陆壳的重要组成部分，构成太古宙克拉通的主体，提供了地球早期陆壳物质组成、构造环境和形成演化的重要信息(Jahn et al., 1981; Moyen and Martin, 2012)。TTG岩石成因与早期陆壳形成方式几乎成了同义语，与陆壳性质、成矿作用、板块构造什么时候启动等基础地质和理论问题密切联系。近年来强调把花岗岩研究提到认识大陆形成演化的高度来看待，而不仅是通常意义上的岩石学和地球化学研究(翟明国, 2017)。作为花岗质岩石的重要组成部分，对TTG岩石的研究也应如此。
华北克拉通具有3.8Ga以上的演化历史，TTG是太古宙地质记录的最重要载体。所以，TTG岩石的形成演化在相当程度上反映了华北克拉通太古宙(特别是中太古代以前)地质过程。本文对华北克拉通太古宙TTG岩石的时空分布、野外地质和组成特征进行了综述，对岩石成因和地质意义作了讨论，其中包括华北克拉通最早期TTG岩石组成特征？TTG岩石类型是否随时代而演化及所反映的陆壳演化一般趋势？华北克拉通与其他克拉通早期地壳演化的异同？
2 华北克拉通太古宙TTG岩石的时空分布华北克拉通是欧亚大陆东部规模最大的克拉通之一，面积约为300, 000km2。其形状大致为一个倒立着的三角形，周边被年轻的造山带围绕。可以推测华北克拉通是原规模更大的古老陆块的一个碎片。就整个华北克拉通而言，TTG岩石形成时代从3.8Ga到2.5Ga几乎连续分布，但峰值出现在3.80Ga、3.45Ga、3.32Ga、3.13Ga、2.91Ga、2.72Ga和2.53Ga，而在2.53Ga左右达到最大峰值(图 1)。近年来~2.7Ga TTG岩石被广泛发现，这也出现一较大峰值。~2.6Ga虽位于峰谷，但TTG岩石并不比中太古代以前的少。图 1所显示的年龄分布在相当程度上反映了华北克拉通太古宙TTG岩石的时代分布特征。中太古代以前TTG岩石的分布未显示出随时代增大的变化趋势，可能是后期地质作用不均匀改造破坏的缘故。
|
图 1 华北克拉通太古宙TTG岩石的岩浆锆石年龄直方图 部分锆石年龄小于2.5Ga，原因是：1) 锆石铅丢失；2) 一些古元古代最早期岩石参加了统计 Fig. 1 Age histogram for magmatic zircons from Archean TTG rocks of the North China Craton Some zircons have ages < 2.5Ga because of that 1) lead loss of zircons, and 2) statistical samples include some very earliest Paleoproterozoic rocks |
图 2给出了华北克拉通太古宙不同时代TTG岩石的空间分布。始太古代(3.6~4.0Ga)TTG岩石在鞍本地区被发现，信阳地区年轻火山岩中存在~3.6Ga片麻岩。在冀东，不同类型变质碎屑沉积岩中存在大量3.6~3.88Ga碎屑锆石，但同时代的岩石还未被发现。古太古代(3.2~3.6Ga)TTG岩石在鞍本、冀东被发现。中太古代(2.8~3.2Ga)TTG岩石存在于鞍本、冀东、胶东和鲁山。新太古代早期(2.6~2.8Ga)TTG岩石在华北克拉通10余个地区被发现，新太古代晚期TTG岩石在几乎所有太古宙基底岩石出露区都有分布。一般，当一个地区存在古老岩石时，就有形成时代更年轻的岩石空间上共生，显示出太古宙陆壳连续生长的演化特征。
|
图 2 华北克拉通早前寒武纪地质简图 图中给出了新太古代早期以前TTG岩石的空间分布，新太古代晚期TTG岩石在华北克拉通广泛分布. Ar1:始太古代(3.6~4.0Ga)；Ar2:古太古代(3.2~3.6Ga)；Ar3:中太古代(2.8~3.2Ga)；Ar41:新太古代早期(2.6~2.8Ga) Fig. 2 Simplified sketch map showing distribution for the Early Precambrian rocks in the North China Craton Also shown are the locations of early Neoarchean to Eoarchean rocks. Late Neoarchean rocks widely occur in the North China Craton. Ar1: Eoarchean (3.6~4.0Ga); Ar2: Paleoarchean (3.2~3.6Ga); Ar3: Mesoarchean (2.8~3.2Ga); Ar41: Early Neoarchean (2.6~2.8Ga) |
鞍山地区首次发现3.8Ga TTG岩石是在白家坟采石场的入口处。当时认为该处所有岩石的形成时代都为3.8Ga(Liu et al., 1992)。实际上，该剖面中存在从3.1Ga到3.8Ga不同时代多种类型的岩石(图 3)，称之为白家坟杂岩。该杂岩以奥长花岗质岩石为主，遭受强烈糜棱岩化，不同时代和类型岩石相互之间已平行化，与陈台沟花岗岩和陈台沟表壳岩之间均为构造接触(Liu et al., 2008; Wu et al., 2008)。除白家坟杂岩外，鞍山地区的东山杂岩和深沟寺杂岩中也存在不同时代的太古宙TTG岩石，它们记录的构造岩浆热事件十分类似(Liu et al., 2008; Wan et al., 2012a, 2015a; Wu et al., 2008)。最近，Wang et al. (2015)在鞍山发现遭受后期改造相对较弱的3.8Ga奥长花岗质片麻岩，也与3.3Ga奥长花岗质片麻岩空间上共生。
|
图 3 鞍山白家坟杂岩剖面 图中给出样品位置(Liu et al., 2008).前缀为05FW的样品来自Wu et al. (2008) Fig. 3 Photographic mosaic showing studied section of the Baijiafen Complex with sampling sites marked (Liu et al., 2008) Samples with prefix 05FW are from Wu et al. (2008) |
在冀东黄柏峪地区，尽管曹庄杂岩形成时代不是原认为的~3.5Ga，至少一部分形成于新太古代晚期(Wan et al., 2016)，但确实存在2.9~3.4Ga中酸性侵入岩(图 4)。它们通常以包体形式存在于2.5Ga花岗岩中。岩石遭受变质变形，局部深熔作用改造，但岩浆岩的外貌特征在大多数情况下仍可观察到(图 4)。岩石类型包括石英闪长岩和英云闪长岩。
|
图 4 冀东地区古太古代-中太古代岩石 (a) 3.4 Ga石英闪长质片麻岩；(b) 3.29Ga英云闪长质片麻岩；(c) ~3.2Ga英云闪长质片麻岩；(d) 2.94Ga深熔花岗质岩石 Fig. 4 Paleoarchean to Mesoarchean rocks in eastern Hebei (a) 3.4Ga quartz diorite gneiss; (b) 3.29Ga tonalite gneiss; (c) ca.3.2Ga tonalite gneiss; (d) 2.94Ga anatectic granitoid |
在胶东，2.9Ga、2.7Ga和2.5Ga侵入岩被广泛识别出来。见2.9Ga石英闪长质片麻岩以包体形式存在于2.9Ga英云闪长质片麻岩中(图 5a, Xie et al., 2014)。一些2.9Ga英云闪长质片麻岩中存在变质基性岩，两者遭受强烈变形而平行化(图 5b)。推测变质基性岩的原岩为侵入岩脉。2.9Ga奥长花岗岩遭受强烈变形，早期认为它们为变质变形的表壳岩，但岩石在露头尺度上均匀(图 5c)，岩浆锆石粒度粗大，变质原岩应为侵入成因。根据现有研究，胶东地区2.9Ga、2.7Ga和2.5Ga中酸性侵入岩以英云闪长岩为主，奥长花岗岩次之。英云闪长岩和奥长花岗岩易相互区别，但不同时代的英云闪长岩之间以及不同时代的奥长花岗岩之间难以相互区别。原因之一是胶东地区存在新太古代晚期和古元古代晚期强烈构造热事件，使岩石普遍遭受强烈变质变形和深熔作用改造(图 5b, d)。目前的情况下，锆石定年仍是区分不同时代英云闪长岩(和奥长花岗岩)的主要方法。
|
图 5 胶东地区中太古代-新太古代早期岩石 (a) 2.9Ga石英闪长质片麻岩被2.9Ga英云闪长质片麻岩包裹(Xie et al., 2014)；(b) 2.9Ga英云闪长质片麻岩，存在变质基性岩；(c) 2.9Ga奥长花岗质片麻岩；(d) 2.7Ga深熔英云闪长岩 Fig. 5 Mesoarchean to early Neoarchean rocks in eastern Shandong (a) 2.9Ga quartz diorite gneiss occurring as enclave in 2.9Ga tonalite gneiss (Xie et al., 2014); (b) 2.9Ga tonalite gneiss in which there are meta-mafic rocks; (c) 2.9Ga trondhjemite gneiss; (d) 2.7Ga anatectic tonalite |
在华北克拉通南缘鲁山地区，原下太华岩群的主体实际上为中太古代TTG岩石，也存在少量以斜长角闪岩为主的变质表壳岩。TTG以英云闪长岩为主，岩石遭受变质变形，局部发生深熔(图 6a)。在一些岩石露头，可见变质基性岩以长条状或透镜状产出(图 6b)。它们组成均匀，矿物粒度较粗，看来是被拉断了的基性岩脉。
|
图 6 鲁山地区中太古代岩石 (a) 2.8Ga英云闪长质片麻岩；(b) 2.8Ga英云闪长质片麻岩，存在变质基性岩脉 Fig. 6 Mesoarchean rocks in Lushan (a) 2.8Ga tonalite gneiss; (b) 2.8Ga tonalite gneiss in which there are meta-mafic dykes |
近年来华北克拉通早前寒武纪研究的重要进展之一是新太古代早期TTG岩石在许多地区被识别出来，包括阴山、中条、恒山、阜平、赞皇、鹤壁、冀东、鲁西、霍邱、辽南、胶东等地。岩石类型以英云闪长岩为主，其次为奥长花岗岩，形成时代主要在2.6~2.75Ga之间。在一些地区，可见不同类型TTG岩石相互接触(图 7a)。它们普遍遭受新太古代晚期(~2.5Ga)构造热事件改造，导致强烈变质变形及深熔作用改造(图 7b, c)。由于暗色矿物含量不高，奥长花岗岩的结构构造在远处不易被观察，但同样普遍遭受强烈变质变形(图 7d)。
|
图 7 华北克拉通新太古代早期岩石 (a) 2.7Ga花岗闪长质片麻岩与2.7Ga英云闪长质片麻岩相互接触，鲁西；(b) 2.66Ga英云闪长质片麻岩包裹在2.5Ga深熔浅色体中，鲁西；(c) 2.7Ga英云闪长质片麻岩，乌兰不浪；(d) 2.6Ga奥长花岗质片麻岩，冀东 Fig. 7 Early Neoarchean TTG rocks in the North China Craton (a) 2.7Ga granodiorite gneiss contacting 2.7Ga tonalite gneiss, western Shandong; (b) 2.66Ga tonalite gneiss occurring as enclave in 2.5Ga leucosome, western Shandong; (c) 2.7Ga tonalite gneiss, Wulanbulang; (d) 2.6Ga trondhjemite gneiss, eastern Hebei |
新太古代晚期TTG岩石在华北克拉通广泛分布。它们通常稍晚于同时代的变质表壳岩(岩浆锆石年龄主要在2.52~2.55Ga之间)，可见侵入包裹变质表壳岩。在一些地区(例如登封)，也有TTG岩石形成于变质表壳岩之前的现象(万渝生等, 2009)。而壳源花岗岩一般晚于TTG岩石。与变质表壳岩类似，TTG岩石也普遍遭受变质变形和深熔作用改造(图 8a-c)，而壳源花岗岩通常改造较弱。在一些地区，可见TTG与其他类型岩石之间的岩浆混合现象(图 8d)。
|
图 8 华北克拉通新太古代晚期岩石 (a) 2.5Ga英云闪长质片麻岩，冀东；(b) 2.5Ga深熔英云闪长岩，冀东；(c) 2.52Ga英云闪长质片麻岩包裹在2.5Ga浅色体中，鲁西；(d) 2.5Ga花岗闪长岩和2.5Ga石英闪长岩，鲁西 Fig. 8 Late Neoarchean rocks in the North China Craton (a) 2.5Ga tonalite gneiss, eastern Hebei; (b) 2.5Ga anatectic tonalite, eastern Hebei; (c) 2.52Ga tonalite gneiss occurring as enclaves in 2.5Ga leucosome, western Shandong; (d) 2.5Ga granodiorite and 2.5Ga quartz diorite, western Shandong |
在华北克拉通不同地区，TTG岩石的野外产状存在差异，既有条带状TTG片麻岩也存在成分相对均匀的TTG片麻岩。这种差异是后期变质变形作用所导致的。华北克拉通最重要的构造热事件发生在新太古代晚期和古元古代晚期。遭受这些构造热事件强烈叠加的地区(例如冀东、胶东等)，不同时代的太古宙TTG岩石都显示强烈变质变形，局部发生深熔作用改造，而后期构造热事件影响较小的地区(例如鲁西、五台等)，新太古代晚期TTG岩石变质变形通常较弱，部分甚至可以块状构造产出。在鲁西，新太古代晚期岩浆岩变质变形特征存在差异，2.525Ga以前的岩浆岩通常显示强烈变质变形，而在那之后的岩浆岩通常变质变形较弱或未变质变形，被认为反映了2.525Ga前后构造体制从挤压向伸展的转化。
4 华北克拉通太古宙TTG岩石的地球化学组成特征 4.1 元素组成除我们未发表的外，元素分析数据主要来自以下文献：程裕淇等(2004)、路增龙等(2014)、万渝生等(1999, 2005, 2009)、王仁民等(2012)、张华锋等(2015)、张瑞英等(2013)、张永清等(2006)、钟富道(1984)、Bai et al. (2014)、Diwu et al. (2011)、Huang et al. (2010)、Liu et al.(2012, 2015)、Shan et al. (2015)、Shi and Zhao (2017)、Sun et al.(1993, 1994)、Tian et al. (2006)、Wan et al.(2005, 2012a, b)、Wang et al. (2015)、Xie et al. (2014)、Yang et al. (2013)、Zhou et al. (2014)。
TTG岩石的SiO2含量变化范围被限制在62%~80%之间。Al2O3、FeOT、MgO、CaO、Na2O、K2O和TiO2含量主要变化范围分别为12%~18%、0.5%~6%、0.2%~3%、0.3%~5%、3.5%~6.5%、0.5%~3.5%和0.05%~0.7%。在An-Ab-Or图中，迄今获得元素分析资料的始太古代和古太古代TTG岩石都分布于奥长花岗岩区(图 9a, b)。中太古代时期，除奥长花岗岩外，英云闪长岩开始出现(图 9c)。新太古代早期英云闪长岩比例更大，并有花岗闪长岩形成(图 9d)。在新太古代晚期花岗闪长岩比例进一步增大(图 9e)。在A/CNK-A/NK图中，奥长花岗岩普遍具有过铝质特征，但新太古代晚期部分奥长花岗岩为准铝质组成，英云闪长岩和花岗闪长岩位于过铝质区、准铝质区或界线附近(图 10)。
|
图 9 华北克拉通太古宙TTG的An-Ab-Or图解 Fig. 9 An-Ab-Or diagram of TTG rocks in the North China Craton |
|
图 10 华北克拉通太古宙TTG的A/CNK-A/NK图解 Fig. 10 A/CNK-A/NK diagram of TTG rocks in the North China Craton |
Al2O3、FeOT、MgO、CaO、TiO2与SiO2之间存在负相关关系(图 11a-d, g)。与英云闪长岩和花岗闪长岩相比，奥长花岗岩普遍更为高硅，而FeOT、MgO、CaO、TiO2含量更低，这在很大程度上反映了不同类型岩石中的暗色矿物、长石与石英之间的消减关系。英云闪长岩和花岗闪长岩的Al2O3含量虽比奥长花岗岩高，但本身并无系统变化(图 11a)。大多数奥长花岗岩的Al2O3含量小于15%。Na2O和K2O与SiO2之间不存在相关关系，花岗闪长岩的Na2O含量变化较大，K2O含量比英云闪长岩通常更高(图 11e, f)。大多数样品显示Cr(相容元素)与SiO2的负相关关系，低SiO2含量部分，一些样品的Cr含量明显增高，最高可达280×10-6(图 11h)。La(稀土元素)、Zr(高场强元素)、Rb和Ba(大离子亲石元素)与SiO2之间不存在相关关系(图 11i-l)。花岗闪长岩比英云闪长岩有更高的Rb、Ba含量，显示了与K2O的密切关系。
|
图 11 华北克拉通太古宙TTG的SiO2与其他元素关系图解 (a) SiO2-Al2O3；(b) SiO2-FeOT；(c) SiO2-MgO；(d) SiO2-CaO；(e) SiO2-Na2O；(f) SiO2-K2O；(g) SiO2-TiO2；(h) SiO2-Cr；(i) SiO2-La；(j) SiO2-Zr；(k) SiO2-Rb；(l) SiO2-Ba.三角：英云闪长岩；菱形：奥长花岗岩；方块：花岗闪长岩 Fig. 11 Relationships between SiO2 and other elements of TTG rocks in the North China Craton Triangle: tonalite; diamond: trondhjemite; square: granodiorite |
在Y-Sr/Y图中，始太古代和古太古代TTG岩石具有低的Sr/Y比值，中太古代TTG岩石部分样品具有高的Sr/Y比值，新太古代早期和晚期TTG岩石出现更高的Sr/Y比值，总体上，随时代更新，TTG岩石显示出更大变化范围的Sr/Y比值，最大Sr/Y比值可达500以上(图 12)。在Yb-La/Yb图中，TTG岩石显示出类似的变化规律，随时代更新，La/Yb比值变化范围更大，最大La/Yb比值可达200以上(图 13)。与奥长花岗岩相比，英云闪长岩和花岗闪长岩的Sr/Y和La/Yb比值变化范围更小。
|
图 12 华北克拉通太古宙TTG的Y-Sr/Y图解(据Moyen, 2011) 阴影区：钾质花岗质岩石；黑线：高压TTG；灰线：中压TTG；点线：低压TTG Fig. 12 Y vs. Sr/Y diagram of TTG rocks in the North China Craton (after Moyen, 2011) Shaded area: potassic granitoid; black line: high-pressure TTG; gray line: medium-pressureTTG; dotted line: low-pressure TTG |
|
图 13 华北克拉通太古宙TTG的Yb-La/Yb图解(据Moyen, 2011) 阴影区：钾质花岗质岩石；黑线：高压TTG；灰线：中压TTG；点线：低压TTG Fig. 13 Yb vs. La/Yb diagram of TTG rocks in the North China Craton (after Moyen, 2011) Shaded area: potassic granitoid; black line: high-pressure TTG; gray line: medium-pressure TTG; dotted line: low-pressure TTG |
TTG岩石的全岩Nd同位素数据不多，约有240个，以英云闪长岩和奥长花岗岩为主。在不同岩浆构造热事件时期(~3.8Ga、~3.3Ga、~3.15Ga、~2.9Ga、~2.7Ga和~2.5Ga)，TTG岩石的εNd(t)值都显示较大变化(图 14)。数据点分布于亏损地幔演化线附近及球粒陨石线之间，部分甚至位于球粒陨石线之下。
|
图 14 华北克拉通太古宙TTG的锆石年龄-全岩εNd图解 Fig. 14 Zircon age vs. whole rock εNd diagram of TTG rocks in the North China Craton |
图 15为TTG的锆石年龄-εHf(t)图。为了除去由于铅丢失使锆石年龄变年轻的影响，对于岩浆锆石和变质锆石，使用207Pb/206Pb加权平均年龄和上交点年龄，对于碎屑锆石，使用单点年龄，但只选取年龄误差小于20Ma(1σ)和不谐和度小于15%的数据点。锆石Hf同位素给出了与全岩Nd同位素类似的信息，不过数据量更大，提供的信息更为详细。
|
图 15 华北克拉通太古宙TTG的锆石年龄-εHf图解 对于岩浆锆石和变质锆石，使用207Pb/206Pb加权平均年龄和上交点年龄，对于碎屑锆石，使用单点年龄，年龄数据误差(1σ)小于20Ma，不谐和度小于15% Fig. 15 Age vs. εHf diagram of zircons from TTG rocks in the North China Craton Weighted mean 207Pb/206Pb ages and upper concordia intercept ages are used for magmatic and metamorphic zircons. For detrital zircons, individual data are used when 1σ < 20Ma and discordance < 15% |
华北克拉通太古宙TTG岩石类型随时间而变化。始太古代和古太古代主要为奥长花岗岩，英云闪长岩在中太古代较多存在，而在新太古代早期开始大量出现，并有花岗闪长岩形成。在新太古代晚期，花岗闪长岩更大范围分布。另一方面，二长花岗岩和正长花岗岩等壳源花岗岩也显示出时代变化特征，它们在中太古代开始出现，在新太古代晚期大量形成(万渝生等, 2007; Wan et al., 2012a, 2015b)。总体上，随时代更新富钾岩石所占比例不断增高。这与全球其他克拉通类似，显示了地壳成熟度随时代不断增高的演化趋势。在不同地区，同时代TTG的岩石类型和地球化学组成特征可以存在差异，在同一地区也可如此。例如，新太古代早期TTG岩石主要为英云闪长岩，但霍邱和胶东地区TTG具有相对较低的全岩εNd(t)值(Wan et al., 2014)，而胶东地区的新太古代早期TTG具有轻重稀土分离强和弱两种类型岩石。在新太古代晚期，鲁西地区TTG岩石主要为花岗闪长岩，而冀东地区花岗闪长岩就较少。所有这些都反映了地质演化的时空不均匀性，是物源区组成、岩浆作用过程物化条件等因素综合控制的结果，但不一定与特定的构造环境相对应。
华北克拉通始太古代和古太古代岩石主要分布于鞍本地区，所发现的TTG岩石主要为奥长花岗岩。其他类型TTG岩石未发现不能说明它们就不存在，但可能表明鞍本地区存在的始太古代-古太古代TTG岩石主要为奥长花岗岩。冀东地区发现3.3Ga英云闪长岩(Nutman et al., 2011)。全球其他地区(例如南非、格陵兰)3.3~3.8Ga TTG岩石主要为英云闪长岩(Clemens et al., 2006; Hoffmann et al., 2014, 2016; Moyen et al., 2007; Nutman et al., 1996; Nutman and Friend, 2009)。这种差异表明不同地区TTG岩石的形成条件并不完全相同。就鞍本地区而言，3.35~3.8Ga奥长花岗岩普遍具有高SiO2和低εNd(t)和εHf(t)(图 14、图 15)的特征，它们的形成至少一部分与早期陆壳岩石部分熔融有关。另一方面，2.9~3.0Ga铁架山花岗岩和2.5Ga齐大山花岗岩大范围分布，它们富钾，稀土总量高，通常显示强烈负铕异常，具有很低的全岩εNd(t)和岩浆锆石εHf(t)值(Wan et al., 2015b; 董春艳等, 未发表资料)，其地球化学组成特征表明它们来自更古老陆壳物质，但不是迄今发现的3.35~3.8Ga奥长花岗岩，后者高Na2O低K2O、稀土总量低。这表明鞍本地区可能曾经存在大量不同于已发现的其他类型始太古代-古太古代陆壳岩石。
虽然(La/Yb)N比值存在很大变化，但(Nb/Ce)N比值变化不大，通常明显小于1(图 16)。Nb(和Ta)为高场强元素，它们相对于轻稀土明显亏损通常被认为与板块俯冲的构造环境有关。在流体富集的条件下，俯冲岩片(玄武质岩石)部分熔融而残余Nb(和Ta)分配系数很高的金红石、角闪石等矿物和/或它们在之后的岩浆作用过程中发生结晶分异，使TTG岩石相对亏损Nb(和Ta)(Foley et al., 2000, 2002; Jahn et al., 2008)。实际上，高场强元素亏损是陆壳物质的普遍特征，Nb(和Ta)亏损的发生看来确实与地幔物质向地壳物质转化过程中富集这些元素的矿物以某种方式发生分离有关，但与轻重稀土分离程度等其他参数一样，其直接原因是母岩类型和作用过程物理化学条件，需进一步确定它们与构造环境之间的具体联系。一些数据点具有较高的(Nb/Ce)N比值(>0.7)，通常具有低的(La/Yb)N比值(图 16)。它们主要来自鞍本地区太古宙早期奥长花岗质岩石，(Nb/Ce)N比值高和(La/Yb)N比值低与岩石轻稀土含量低有关。
|
图 16 华北克拉通TTG岩石的(La/Yb)N-(Nb/Ce)N图解(标准化值为Sun and McDonough (1989)的原始地幔组成) Fig. 16 (La/Yb)N vs. (Nb/Ce)N diagrams of TTG rocks in the North China Craton (Normalizing values are primitive mantle of Sun and McDonough, 1989) |
按Al2O3含量，TTG岩石被划分为高铝和低铝两种类型，全球大多数典型的太古宙TTG岩石属于高铝类型(Barker and Arth, 1976; Drummond and Defant, 1990; Martin et al., 2005)。需要注意的是，高铝型TTG与过铝质TTG含义不同，高铝型和低铝型TTG岩石的划分是当SiO2含量为70%时，Al2O3含量大于和小于15%，随着SiO2含量增高，稀释作用导致Al2O3含量降低。而过铝质、准铝质和过碱质TTG岩石的划分与Al2O3和Na2O、K2O、CaO比值相关。并非所有过铝质TTG岩石都为高铝型TTG。华北克拉通太古宙TTG岩石以过铝质为主，在新太古代时期准铝质TTG才大量出现，并以英云闪长岩和花岗闪长岩为主(图 10)。另一方面，华北克拉通太古宙TTG岩石的Al2O3含量普遍大于15%，一些奥长花岗质岩石Al2O3含量降低与SiO2含量高有关。Moyen (2011)把TTG岩石划分为高压、中压和低压三种类型。通常认为高压和中压类型TTG岩石与高铝类型TTG岩石相当，而低压类型TTG岩石与低铝类型TTG岩石相当。然而，华北克拉通太古宙TTG岩石的Al2O3含量与反映压力类型的轻重稀土分异程度之间不存在明显的相关性(图 17a, b)，并非所有的高铝型TTG岩石都具有轻重稀土强烈分异的稀土模式。
|
图 17 华北克拉通TTG岩石的Al2O3-(La/Yb)N图解 (a)按岩石类型；(b)按SiO2含量.标准化值为Sun and McDonough (1989)的原始地幔组成 Fig. 17 Al2O3 vs. (La/Yb)N diagrams of TTG rocks in the North China Craton in terms of rocks types (a) and SiO2 contents (b) Normalizing values are primitive mantle of Sun and McDonough (1989) |
La/Yb和Sr/Y比值被认为是反映TTG岩石形成压力条件的重要参数。这得到实验岩石学研究的支持(Rapp et al., 1991; Rapp and Watson, 1995)。TTG岩石的La/Yb和Sr/Y比值高分别要求物源区有石榴石残余和无(或少)斜长石残余，即要求熔融区达到石榴石稳定区和斜长石消失区，相应的最小压力在10kbar以上，最小地壳厚度在30km以上。华北克拉通太古宙TTG岩石的La/Yb和Sr/Y比值随时代演化有不断增大的变化趋势，比值变化范围也更大(图 12、图 13)，表明随时代更新华北克拉通太古宙TTG岩石形成压力在增大，但并非所有TTG岩石都形成于高压条件下。这也是其他克拉通太古宙TTG岩石具有的普遍特征(Moyen, 2011)。随时代演化，形成于高压的太古宙TTG岩石不断增多，显示了陆壳厚度不断增大的总体变化趋势。但是，形成压力条件与构造环境并无直接的联系，板块构造、折沉作用和板底垫托构造体制都可解释太古宙TTG岩石地球化学组成所反映的高压特征。根据华北克拉通太古宙地质研究，Wan et al. (2015a)认为板底垫托是华北克拉通中太古代以前陆壳形成增生的主要机制，而板块构造体制在新太古代晚期可能已起作用。
鞍本地区太古宙TTG岩石轻重稀土分异程度在~3.3Ga发生重大变化。3.35Ga以前的奥长花岗质岩石轻重稀土分异弱，稀土总量低，而3.3Ga以后的奥长花岗质岩石则相反。存在两种可能性：1) 轻重稀土分异强的TTG岩石只是到了~3.3Ga才大量出现。从总体上反映了地球从热向冷转变的演化过程。但是，在格陵兰等地轻重稀土强烈分异的TTG岩石在3.8Ga之前就出现了，这可能表明地球上不同地区地壳增厚的时间不是同步的，就像板块构造在地球上不同地区开始起作用的时间也不同那样(Condie and Kröner, 2008)；2) 与全球其他许多克拉通一样，鞍本地区轻重稀土强烈分异的TTG岩石在3.3Ga以前就存在，只是由于后期地质作用强烈改造而很少残余。这意味着鞍本地区陆壳厚度在3.3Ga以前就有了很大厚度。然而，影响岩石轻重稀土分离程度的因素十分复杂。除压力条件外，轻重稀土分异程度还与副矿物、熔融程度、地温梯度等都有关系。需对这一问题开展进一步深入研究。鞍本地区迄今所发现的3.35~3.8Ga奥长花岗质岩石的轻重稀土分异不强，如果轻重稀土强烈分异的TTG岩石确实存在，表明不同组成TTG岩石时空上共存，岩浆作用过程十分复杂。此外，3.35~3.8Ga陆壳岩石存在，可排除3.3Ga鞍本地区为洋底高原构造环境的可能。
尽管TTG岩石形成构造环境存在较大争论，通常认为它们形成于变质基性岩的部分熔融作用，并作为陆壳增生的重要证据(Drummond and Defant, 1990; Rapp et al., 1991; Martin et al., 2005; Condie, 2005; Moyen, 2011; Moyen and Martin, 2012)。然而，根据Nd、Hf同位素组成特征，华北克拉通几乎每一岩浆构造热事件期间，TTG岩石的形成过程中地幔添加和壳内再循环都起了重要的作用。在3.0~3.3Ga期间，壳内再循环作用起主导作用。相当部分TTG岩石，特别是奥长花岗质岩石具有低的全岩εNd(t)值和岩浆锆石εHf(t)值，表明源区物质具有较长的地壳滞留时间或它们形成过程中受到陆壳物质的影响，这对于中太古代以前的奥长花岗质岩石(主要来自鞍山地区)特别明显。我们认为，鞍本地区许多3.35~3.8Ga奥长花岗质岩石来自于早期中酸性陆壳岩石部分熔融，这与它们普遍高SiO2和稀土总量低的组成特征相一致。在鞍山地区观察到早期奥长花岗质岩石发生部分熔融形成条带状奥长花岗质岩石的现象(Wan et al., 2012a)。高水压条件下英云闪长岩遭受部分熔融，富钾矿物黑云母残余，可能也是奥长花岗质岩浆形成的重要方式。这一现象在鲁西地区被观察到。2.7Ga英云闪长岩在2.6Ga时期遭受深熔作用改造，形成奥长花岗质浅色体(图 18)。在水饱和状态下，岩石发生部分熔融的温度相对较低，形成的浅色体较多，主要是长石、石英发生熔融，含水矿物如黑云母和角闪石不发生分解(Ward et al., 2008; Genier et al., 2008)。
|
图 18 鲁西地区2.7Ga深熔英云闪长岩中的2.6Ga奥长花岗质浅色体 Fig. 18 2.6Ga trondhjemitic leucosome in 2.7Ga anatectic tonalite in western Shandong |
此外，玄武质岩石发生部分熔融形成TTG之后的残余相不仅在华北克拉通而且在全球范围内都难以寻找。是它们还未被鉴别出来或根本就不存在(由于再循环等作用过程被带入地幔)，需开展更多工作来进一步确定。
Wan et al. (2015a)在华北克拉通划分出三个>2.6Ga古陆块(图 19)。>2.6Ga TTG岩石主要分布于这三个古陆块，特别是东部古陆块中。中太古代以前的TTG岩石零星分布，2.7Ga TTG岩石已在十余个地区发现，以英云闪长岩为主。与全球同时代TTG类似，大都显示地幔添加的同位素组成特征(Wan et al., 2014)。华北克拉通中太古代晚期-新太古代早期TTG岩石大规模形成。早期陆壳物质分布很少，虽然后期地质作用可使它们再循环进入地幔，但从已发现地质体的分布规模及同位素组成所显示的壳内再循环特征看，中太古代晚期-新太古代早期确实是华北克拉通陆壳增生的最重要时期。华北克拉通许多2.5Ga壳源花岗岩来自中太古代晚期-新太古代早期TTG岩石，一些2.5Ga TTG岩石具有中太古代晚期-新太古代早期新生地壳的Nd-Hf同位素组成特征，也支持了这一认识。早期陆壳在大洋中零星分散分布，新太古代早期大规模岩浆事件把它们焊接到一起，2.6Ga时形成规模大、刚性强的古陆壳。中太古代晚期-新太古代早期陆壳巨量增生是一全球性事件(Condie, 2000; Condie et al., 2009)。在这前后地球内部和外部环境条件一定发生了剧烈变化。巨量陆壳增生不但从地幔提取大量物质，导致大规模陆壳形成，而且还使地球热状态迅速降低，地球内部层圈构造更为清楚，水圈可能也更为发育。大规模陆壳形成使其更为稳定，为类似于现今板块构造体制的启动提供了可能。但是，由于地球那时的热状态仍明显高于现在，俯冲/碰撞的形式和规模应有所不同。
|
图 19 华北克拉通3个古陆块空间分布(据Wan et al., 2015a) EAT：东部古陆块；SAT：南部古陆块；CAT：中部古陆块.图中给出了东部古陆块西缘及邻区的新太古代晚期岩浆岩带. 1：壳源花岗岩带；2：TTG岩带 Fig. 19 Distribution of ancient (>2.6Ga) terranes in the North China Craton (after Wan et al., 2015a) EAT: Eastern Ancient Terrane; SAT: Southern Ancient Terrane; CAT: Central Ancient Terrane. Also shown are late Neoarchean granitoid belts along the western margin of the EAT and its adjacent area. 1: crustally-derived granite belt; 2: TTG belt |
根据研究，在东部古陆块西缘，存在一条2.5Ga巨型壳源花岗岩带，从鞍本向南经冀东到鲁西。在其外侧(西侧)，包括冀东的西部和鲁西的西南部，2.5Ga TTG岩石也被广泛分辨出来。2.5Ga TTG岩石未见于鞍本地区，但在鞍本的西部和西北部却存在。我们推测，在东部古陆块外侧可能存在一条2.5Ga巨型TTG岩带，与东部古陆块内侧的2.5Ga巨型壳源花岗岩带相对应(图 18)。不同类型岩浆岩的带状分布支持了新太古代晚期板块构造已起作用的认识。
6 结论(1) 中太古代以前的TTG岩石仅局部存在，所占华北克拉通太古宙基底岩石比例不到5%。它们的分布未显示出随时代而增大的变化趋势，但这可能是后期地质作用不均匀改造的缘故。>2.6Ga TTG岩石主要分布于Wan et al. (2015a)所划分的三个古陆块中。新太古代TTG岩石广泛分布，为新太古代陆壳增生最重要时期的重要证据。这与全球其它典型克拉通一致。
(2) 3.1~3.8Ga和2.7~2.9Ga侵入岩分别主要为奥长花岗岩和英云闪长岩，也有少量辉长岩和闪长岩存在。在2.5~2.6Ga期间，奥长花岗岩和英云闪长岩都占有重要的地位。并只是到了这时，花岗闪长岩才大规模出现，同时有富钾壳源花岗岩(主要为二长花岗岩和正长花岗岩)广泛分布。它们是陆壳成熟度增高的直接反映。
(3) 鞍本地区奥长花岗岩轻重稀土分异程度从弱到强的时间出现在~3.3Ga。2.5~3.4Ga TTG岩石大多具有轻重稀土强烈分异的组成特征，但轻重稀土分异程度变化很大，表明TTG岩石形成条件存在很大差异。Nd-Hf同位素研究表明，TTG岩石主要为新生地壳，也有部分为壳内再循环产物或受到陆壳物质影响，包括鞍本地区的3.8Ga奥长花岗质岩石。
(4) 在鞍本地区，包括TTG在内的岩浆作用从3.8Ga一直延续到2.9Ga，可能表明华北克拉通中太古代以前导致陆壳增生的主要机制是板底垫托作用。以TTG为代表的新太古代陆壳增生十分强烈，由变质和深熔锆石记录的~2.5Ga构造热事件广泛发育。在东部古陆块西缘可能存在2.5Ga壳源花岗岩带和TTG岩带。新太古代晚期板块构造体制可能已起作用。
致谢 本文是2015年北京香山会议(主题为“花岗岩：大陆形成与改造的记录”)学术报告进一步整理的结果。锆石年龄和Hf同位素及全岩Nd同位素图解中使用了大量文献资料，由于篇幅所限未在参考文献中全都列出。研究过程中, 得到许多老师和同行的支持和帮助。张旗研究员和两位匿名评审人提供了宝贵意见和建议，对论文质量提高起了重要作用。深表谢意| [] | Bai X, Liu SW, Guo RR, Zhang LF, Wang W. 2014. Zircon U-Pb-Hf isotopes and geochemistry of Neoarchean dioritic-trondhjemitic gneisses, eastern Hebei, North China Craton: Constraints on petrogenesis and tectonic implications. Precambrian Research, 251: 1–20. DOI:10.1016/j.precamres.2014.05.027 |
| [] | Barker F, Arth JG. 1976. Generation of trondhjemitic-tonalitic liquids and Archean bimodal trondhjemite-basalt suites. Geology, 4(10): 596–600. DOI:10.1130/0091-7613(1976)4<596:GOTLAA>2.0.CO;2 |
| [] | Cheng YQ, Yang CH, Wan YS, Liu ZX, Zhang XP, Du LL, Zhang SG, Wu JS, Gao JF. 2004. Early Precambrian Geological Characters and Anatectic Reconstruction of Crust in North Part of Middle Taihang Mountain. Beijing: Geological Publishing House: 1-191. |
| [] | Clemens JD, Yearron LM, Stevens G. 2006. Barberton (South Africa) TTG magmas: Geochemical and experimental constraints on source-rock petrology, pressure of formation and tectonic setting. Precambrian Research, 151(1-2): 53–78. DOI:10.1016/j.precamres.2006.08.001 |
| [] | Condie KC. 2000. Episodic continental growth models: After thoughts and extensions. Tectonophysics, 322(1-2): 153–162. DOI:10.1016/S0040-1951(00)00061-5 |
| [] | Condie KC. 2005. TTGs and adakites: Are they both slab melts?. Lithos, 70(1-4): 33–44. |
| [] | Condie KC, Kröner A. 2008. When did plate tectonics begin? Evidence from the geologic record. GSA Special Papers, 440: 281–294. |
| [] | Condie KC, Belousova E, Griffin WL, Sircombe KN. 2009. Granitoid events in space and time: Constraints from igneous and detrital zircon age spectra. Gondwana Research, 15(3-4): 228–242. DOI:10.1016/j.gr.2008.06.001 |
| [] | Diwu CR, Sun Y, Guo AL, Wang HL, Liu XM. 2011. Crustal growth in the North China Craton at ~2. 5Ga: Evidence from in situ zircon U-Pb ages, Hf isotopes and whole-rock geochemistry of the Dengfeng Complex. Gondwana Research, 20(1): 149–170. |
| [] | Drummond MS, Defant MJ. 1990. A model for trondhjemite-tonalite-dacite genesis and crustal growth via slab melting: Archean to modern comparisons. Journal of Geophysical Research, 95(B13): 21503–21521. DOI:10.1029/JB095iB13p21503 |
| [] | Foley SF, Barth MG, Jenner GA. 2000. Rutile/melt partition coefficients for trace elements and an assessment of the influence of rutile on the trace element characteristics of subduction zone magmas. Geochimica et Cosmochimica Acta, 64(5): 933–938. DOI:10.1016/S0016-7037(99)00355-5 |
| [] | Foley SF, Tiepolo M, Vannucci R. 2002. Growth of early continental crust controlled by melting of amphibolite in subduction zones. Nature, 417(6891): 837–840. DOI:10.1038/nature00799 |
| [] | Genier F, Bussy F, Epard JL, Baumgartner L. 2008. Water-assisted migmatization of metagraywackes in a Variscan shear zone, Aiguilles-Rouges massif, western Alps. Lithos, 102(3-4): 575–597. DOI:10.1016/j.lithos.2007.07.024 |
| [] | Hoffmann JE, Nagel TJ, Münker C, Næraa T, Rosing MT. 2014. Constraining the process of Eoarchean TTG formation in the Itsaq gneiss complex, southern West Greenland. Earth and Planetary Science Letters, 388: 374–386. DOI:10.1016/j.epsl.2013.11.050 |
| [] | Hoffmann JE, Kröner A, Hegner E, Viehmann S, Xie HQ, Iaccheri LM, Schneider KP, Hofmann A, Wong J, Geng HY, Yang JH. 2016. Source composition, fractional crystallization and magma mixing processes in the 3.48~3.43Ga Tsawela tonalite suite (Ancient Gneiss Complex, Swaziland): Implications for Palaeoarchaean geodynamics. Precambrian Research, 276: 43–66. DOI:10.1016/j.precamres.2016.01.026 |
| [] | Huang XL, Niu YL, Xu YG, Yang QJ, Zhong JW. 2010. Geochemistry of TTG and TTG-like gneisses from Lushan-Taihua complex in the southern North China Craton: Implications for late Archean crustal accretion. Precambrian Research, 182(1-2): 43–56. DOI:10.1016/j.precamres.2010.06.020 |
| [] | Jahn BM, Glikson AY, Peucat JJ, Hickman AH. 1981. REE geochemistry and isotopic data of Archean silicic volcanics and granitoids from the Pilbara Block, western Australia: Implications for the early crustal evolution. Geochimica et Cosmochimica Acta, 45(9): 1633–1652. DOI:10.1016/S0016-7037(81)80002-6 |
| [] | Jahn BM, Liu DY, Wan YS, Song B, Wu JS. 2008. Archean crustal evolution of the Jiaodong Peninsula, China, as revealed by zircon SHRIMP geochronology, elemental and Nd-isotope geochemistry. American Journal of Science, 308(3): 232–269. DOI:10.2475/03.2008.03 |
| [] | Liu DY, Nutman AP, Compston W, Wu JS, Shen QH. 1992. Remnants of 3800Ma crust in the Chinese part of the Sino-Korean Craton. Geology, 20: 339–342. DOI:10.1130/0091-7613(1992)020<0339:ROMCIT>2.3.CO;2 |
| [] | Liu DY, Wilde SA, Wan YS, Wu JS, Zhou HY, Dong CY, Yin XY. 2008. New U-Pb and Hf isotopic data confirm Anshan as the oldest preserved segment of the North China Craton. American Journal of Science, 308(3): 200–231. DOI:10.2475/03.2008.02 |
| [] | Liu F, Guo JH, Peng P, Qian Q. 2012. Zircon U-Pb ages and geochemistry of the Huai'an TTG gneisses terrane: Petrogenesis and implications for ~2.5Ga crustal growth in the North China Craton. Precambrian Research, 212-213: 225–244. DOI:10.1016/j.precamres.2012.06.006 |
| [] | Liu L, Yang XY, Santosh M, Aulbach S. 2015. Neoarchean to Paleoproterozoic continental growth in the southeastern margin of the North China Craton: Geochemical, zircon U-Pb and Hf isotope evidence from the Huoqiu Complex. Gondwana Research, 28(3): 1002–1018. DOI:10.1016/j.gr.2014.08.011 |
| [] | Lu ZL, Song HX, Du LL, Ren LD, Geng YS, Yang CH. 2014. Delineation of the ca. 2.7Ga TTG gneisses in the Fuping Complex, North China Craton and its geological significance. Acta Petrologica Sinica, 30(10): 2872–2884. |
| [] | Martin H, Smithies RH, Rapp RP, Moyen JF, Champion D. 2005. An overview of adakite, tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG), and sanukitoid: Relationships and some implications for crustal evolution. Lithos, 79(1-2): 1–24. DOI:10.1016/j.lithos.2004.04.048 |
| [] | Moyen JF, Stevens G, Kisters AFM and Belcher RW. 2007. TTG plutons of the Barberton granitoid-greenstone terrain, South Africa. In: van Kranendonk MJ, Smithies RH and Bennett VC (eds.). Precambrian Ophiolites and Related Rocks, Developments in Precambrian Geology, Vol. 15. Amsterdam: Elsevier, 1-62 |
| [] | Moyen JF. 2011. The composite Archaean grey gneisses: Petrological significance, and evidence for a non-unique tectonic setting for Archaean crustal growth. Lithos, 123(1-4): 21–36. DOI:10.1016/j.lithos.2010.09.015 |
| [] | Moyen JF, Martin H. 2012. Forty years of TTG research. Lithos, 148: 312–336. DOI:10.1016/j.lithos.2012.06.010 |
| [] | Nutman AP, McGregor VR, Friend CRL, Bennett VC, Kinny PD. 1996. The Itsaq gneiss complex of southern West Greenland: The world's most extensive record of early crustal evolution (3900~3600Ma). Precambrian Research, 78(1-3): 1–39. DOI:10.1016/0301-9268(95)00066-6 |
| [] | Nutman AP, Friend CRL. 2009. New 1︰20, 000 scale geological maps, synthesis and history of investigation of the Isua supracrustal belt and adjacent orthogneisses, southern West Greenland: A glimpse of Eoarchaean crust formation and orogeny. Precambrian Research, 172(3-4): 189–211. DOI:10.1016/j.precamres.2009.03.017 |
| [] | Nutman AP, Wan YS, Du LL, Friend CRL, Dong CY, Xie HQ, Wang W, Sun HY, Liu DY. 2011. Multistage late Neoarchaean crustal evolution of the North China Craton, eastern Hebei. Precambrian Research, 189(1-2): 43–65. DOI:10.1016/j.precamres.2011.04.005 |
| [] | Rapp RP, Watson EB, Miller CF. 1991. Partial melting of amphibolite/eclogite and the origin of Archean trondhjemites and tonalites. Precambrian Research, 51(1-4): 1–25. DOI:10.1016/0301-9268(91)90092-O |
| [] | Rapp RP, Watson EB. 1995. Dehydration melting of metabasalt at 8~32kbar: Implications for continental growth and crust-mantle recycling. Journal of Petrology, 36(4): 891–931. DOI:10.1093/petrology/36.4.891 |
| [] | Shan HX, Zhai MG, Wang F, Zhou YY, Santosh M, Zhu XY, Zhang HF, Wang W. 2015. Zircon U-Pb ages, geochemistry, and Nd-Hf isotopes of the TTG gneisses from the Jiaobei terrane: Implications for Neoarchean crustal evolution in the North China Craton. Journal of Asian Earth Sciences, 98: 61–74. DOI:10.1016/j.jseaes.2014.10.023 |
| [] | Shi YR and Zhao XT. 2017. Early Neoarchean magmatic and Paleoproterozoic metamorphic events in the northern North China Craton: SHRIMP zircon dating and Hf isotopes of Archean rocks from the Miyun area, Beijing. Acta Geologica Sinica, in press |
| [] | Sun M, Armstrong RL, Lambert RSJ, Jiang CC, Wu JH. 1993. Petrochemistry and Sr, Pb and Nd isotopic geochemistry of the Paleoproterozoic Kuandian complex, the eastern Liaoning Province, China. Precambrian Research, 62(1-2): 171–190. DOI:10.1016/0301-9268(93)90099-N |
| [] | Sun SS and McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes. In: Sanders AD and Norry MJ (eds.). Magmatism in Ocean Basins. Geological Society, London, Special Publication, 42(1): 313-345 |
| [] | Sun Y, Yu ZP, Alfred K. 1994. Geochemistry and single zircon geochronology of Archaean TTG gneisses in the Taihua high-grade terrain, Lushan area, central China. Journal of Southeast Asian Earth Sciences, 10(3-4): 227–233. DOI:10.1016/0743-9547(94)90022-1 |
| [] | Tian W, Liu SW, Liu CH, Yu SQ, Li QG, Wang YR. 2006. Zircon SHRIMP geochronology and geochemistry of TTG rocks in Sushui complex from Zhongtiao Mountains with its geological implications. Progress in Natural Science, 16(5): 492–500. DOI:10.1080/10020070612330025 |
| [] | Wan YS, Song B, Wu JS, Liu DY, Zhang ZQ. 1999. Geochemical and Nd and Sr isotopic compositions of 3.8Ga trondhjemitic rocks from the Anshan area and their significance. Acta Geologica Sinica, 73(1): 25–36. |
| [] | Wan YS, Liu DY, Song B, Wu JS, Yang CH, Zhang ZQ, Geng YS. 2005. Geochemical and Nd isotopic compositions of 3.8Ga meta-quartz dioritic and trondhjemitic rocks from the Anshan area and their geological significance. Journal of Asian Earth Sciences, 24(5): 563–575. DOI:10.1016/j.jseaes.2004.02.009 |
| [] | Wan YS, Song B, Geng YS, Liu DY. 2005. Geochemical characteristics of Archaean basement in the Fushun-Qingyuan area, northern Liaoning Province and its geological significance. Geological Review, 51(2): 128–137. |
| [] | Wan YS, Liu DY, Yin XY, Wilde SA, Xie LW, Yang YH, Zhou HY, Wu JS. 2007. SHRIMP geochronology and Hf isotope composition of zircons from the Tiejiashan granite and supracrustal rocks in the Anshan area, Liaoning Province. Acta Petrologica Sinica, 23(2): 241–252. |
| [] | Wan YS, Liu DY, Wang SY, Zhao X, Dong CY, Zhou HY, Yin XY, Yang CX, Gao LZ. 2009. Early Precambrian crustal evolution in the Dengfeng area, Henan Province (eastern China): Constraints from geochemistry and SHRIMP U-Pb zircon dating. Acta Geologica Sinica, 83(7): 982–999. |
| [] | Wan YS, Liu DY, Nutman A, Zhou HY, Dong CY, Yin XY, Ma MZ. 2012a. Multiple 3.8~3.1Ga tectono-magmatic events in a newly discovered area of ancient rocks (the Shengousi complex), Anshan, North China Craton. Journal of Asian Earth Sciences, 54-55: 18–30. DOI:10.1016/j.jseaes.2012.03.007 |
| [] | Wan YS, Dong CY, Liu DY, Kröner A, Yang CH, Wang W, Du LL, Xie HQ, Ma MZ. 2012b. Zircon ages and geochemistry of Late Neoarchean syenogranites in the North China Craton: A review. Precambrian Research, 222. |
| [] | Wan YS, Xie SW, Yang CH, Kröner K, Ma MZ, Dong CY, Du LL, Xie HQ, Liu DY. 2014. Early Neoarchean (~2.7Ga) tectono-thermal events in the North China Craton: A synthesis. Precambrian Research, 247: 45–63. DOI:10.1016/j.precamres.2014.03.019 |
| [] | Wan YS, Liu DY, Dong CY, Xie HQ, Kröner A, Ma MZ, Liu SJ, Xie SW and Ren P. 2015a. Formation and evolution of Archean continental crust of the North China Craton. In: Zhai MG (ed.). Precambrian Geology of China. Berlin Heidelberg: Springer, 59-136 |
| [] | Wan YS, Ma MZ, Dong CY, Xie HQ, Xie SW, Ren P, Liu DY. 2015b. Widespread late Neoarchean reworking of Meso-to Paleoarchean continental crust in the Anshan-Benxi area, North China Craton, as documented by U-Pb-Nd-Hf-O isotopes. American Journal of Science, 315(7): 620–670. DOI:10.2475/07.2015.02 |
| [] | Wan YS, Liu DY, Xie HQ, Kröner A, Ren P, Liu SJ, Xie SW, Dong CY and Ma MZ. 2016. Formation ages and environments of Early Precambrian banded iron formation in the North China Craton. In: Zhai MG, Zhao Y and Zhao TP (eds.). Main Tectonic Events and Metallogeny of the North China Craton. Singapore: Springer, 65-83 |
| [] | Wang RM, Li MJ, Cheng SH. 2012. Gelingyao high-Cr granite (Closepet-like) in Shangyi: New evidence of Late-Archean suture zone. Acta Petrologica Sinica, 28(4): 1037–1043. |
| [] | Wang YF, Li XH, Jin W, Zhang JH. 2015. Eoarchean ultra-depleted mantle domains inferred from ca.3.81Ga Anshan trondhjemitic gneisses, North China Craton. Precambrian Research, 263: 88–107. DOI:10.1016/j.precamres.2015.03.005 |
| [] | Ward R, Stevens G, Kisters A. 2008. Fluid and deformation induced partial melting and melt volumes in low-temperature granulite-facies metasediments, Damara Belt, Namibia. Lithos, 105(3-4): 253–271. DOI:10.1016/j.lithos.2008.04.001 |
| [] | Wu FY, Zhang YB, Yang JH, Xie LW, Yang YH. 2008. Zircon U-Pb and Hf isotopic constraints on the Early Archean crustal evolution in Anshan of the North China Craton. Precambrian Research, 167(3-4): 339–362. DOI:10.1016/j.precamres.2008.10.002 |
| [] | Xie SW, Xie HQ, Wang SJ, Kröner A, Liu SJ, Zhou HY, Ma MZ, Dong CY, Liu DY, Wan YS. 2014. Ca.2.9Ga granitoid magmatism in eastern Shandong, North China Craton: Zircon dating, Hf-in-zircon isotopic analysis and whole-rock geochemistry. Precambrian Research, 255: 538–562. DOI:10.1016/j.precamres.2014.09.006 |
| [] | Yang CH, Du LL, Ren LD, Song HX, Wan YS, Xie HQ, Geng YS. 2013. Delineation of the ca.2.7Ga TTG gneisses in the Zanhuang complex, North China Craton and its geological implications. Journal of Asian Earth Sciences, 72: 178–189. DOI:10.1016/j.jseaes.2012.09.031 |
| [] | Zhai MG. 2017. Granites-leading study issue for continental evolution. Acta Petrologica Sinica, 33(5): 1369–1380. |
| [] | Zhang HF, Wang HZ, Dou JZ, Zhang SY. 2015. Geochemistry and genesis of the Late Archean low-Al and high-Al TTGs from the Huai'an terrane, North China Craton. Acta Petrologica Sinica, 31(6): 1518–1534. |
| [] | Zhang RY, Zhang CL, Sun Y. 2013. Crustal reworking in the North China Craton at ~2.5Ga: Evidence from zircon U-Pb ages, Hf isotopes and whole-rock geochemistry of the TTG gneisses in the Zhongtiao Mountain. Acta Petrologica Sinica, 29(7): 2265–2280. |
| [] | Zhang YQ, Zhang YK, Zheng BJ, Xu GQ, Han JG, Mu IJ, Zhang LQ. 2006. Geological character and significance of adakite and TTG in Xiaonangou-Mingxinggou district in central of Inner Mongolia. Acta Petrologica Sinica, 22(11): 2762–2768. |
| [] | Zhong FD. 1984. Geochronological study of Archaean granite-gneisses in Anshan area, Northeast China. Geochimica(3): 195–205. |
| [] | Zhou YY, Zhao TP, Zhai MG, Gao JH, Sun QY. 2014. Petrogenesis of the Archean tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG) and granites in the Lushan area, southern margin of the North China Craton: Implications for crustal accretion and transformation. Precambrian Research, 255: 514–537. DOI:10.1016/j.precamres.2014.06.023 |
| [] | 程裕淇, 杨崇辉, 万渝生, 刘增校, 张西平, 杜利林, 张寿广, 伍家善, 高吉凤. 2004. 太行山中北段早前寒武纪地质和深熔作用对地壳岩石的改造. 北京: 地质出版社: 1-191. |
| [] | 路增龙, 宋会侠, 杜利林, 任留东, 耿元生, 杨崇辉. 2014. 华北克拉通阜平杂岩中~2.7Ga TTG片麻岩的厘定及其地质意义. 岩石学报, 30(10): 2872–2884. |
| [] | 万渝生, 宋彪, 伍家善, 刘敦一, 张宗清. 1999. 鞍山3.8Ga奥长花岗质岩石的地球化学和Nd、Sr同位素组成及其意义. 地质学报, 73(1): 25–36. |
| [] | 万渝生, 宋彪, 耿元生, 刘敦一. 2005. 辽北抚顺-清原地区太古宙基底地球化学组成特征及其地质意义. 地质论评, 51(2): 128–137. |
| [] | 万渝生, 刘敦一, 殷小艳, WildeSA, 谢烈文, 杨岳衡, 周红英, 伍家善. 2007. 鞍山地区铁架山花岗岩及表壳岩的锆石SHRIMP年代学和Hf同位素组成. 岩石学报, 23(2): 241–252. |
| [] | 万渝生, 刘敦一, 王世炎, 赵逊, 董春艳, 周红英, 殷小艳, 杨长秀, 高林志. 2009. 登封地区早前寒武纪地壳演化——地球化学和锆石SHRIMP U-Pb年代学制约. 地质学报, 83(7): 982–999. |
| [] | 王仁民, 李孟江, 程素华. 2012. 尚义葛令夭高铬花岗岩(Closepet-like)——新太古代古缝合带的新证据. 岩石学报, 28(4): 1037–1043. |
| [] | 翟明国. 2017. 花岗岩-大陆地质研究的突破口以及若干关键科学问题——"岩石学报"花岗岩专辑代序. 岩石学报, 33(5): 1369–1380. |
| [] | 张华锋, 王浩铮, 豆敬兆, 张少颖. 2015. 华北克拉通怀安陆块新太古代低铝和高铝TTG片麻岩的地球化学特征与成因. 岩石学报, 31(6): 1518–1534. |
| [] | 张瑞英, 张成立, 孙勇. 2013. 华北克拉通~2.5Ga地壳再造事件:来自中条山TTG质片麻岩的证据. 岩石学报, 29(7): 2265–2280. |
| [] | 张永清, 张有宽, 郑宝军, 徐国权, 韩建刚, 母吉军, 张履桥. 2006. 内蒙古中部小南沟-明星沟地区新太古代TTG岩系及其地质意义. 岩石学报, 22(11): 2762–2768. DOI:10.3969/j.issn.1000-0569.2006.11.014 |
| [] | 钟富道. 1984. 鞍山铁甲山地区花岗片麻岩同位素年代学研究. 地球化学(3): 195–205. |