华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一，岩石记录可以追溯至3.85ga，其演化过程是地球科学研究中的热点问题。华北克拉通在1.8ga左右发生了一次重要的“构造转折”，即完成最终克拉通化，并开始进入陆内裂解阶段。然而，由于缺少对古元古代晚期地质事件的精确定年结果的约束，华北克拉通发生“构造转折”的精确时间尚未准确限定。鄂尔多斯陆块是华北克拉通西部陆块的重要组成部分，被显生宙沉积盖层广泛覆盖。目前，相关研究成果是基于零星的石油钻井岩芯样品而获得的。由于缺少相关地质记录，鄂尔多斯陆块在克拉通化完成及随后的“构造转折”期的演化机制尚不明确。
古元古代晚期的a型花岗质岩石对大陆地壳演化和地球动力学过程有制约作用。中国科学院广州地球化学研究所生庞岚尹在研究员赵太平的指导下，选取华北克拉通西南缘（鄂尔多斯陆块西南缘）古元古代晚期三个地区（白家沟、石嘴子和保家山）的a型流纹岩为研究对象（图1），通过岩石学、主微量元素及sims锆石u-pb定年和o同位素工作，取得以下认识：（1）岩石学特征表明，这三个地区的岩石具有火山熔岩的典型特征，如流纹构造、气孔和杏仁构造，斑状结构、斑晶的自碎斑结构、熔蚀结构、纤维状结构，以及基质的霏细结构和球粒结构。因此，这类岩石应命名为流纹岩，而非以前认为的花岗岩；（2）精确的sims锆石u-pb定年结果表明，三个地区的流纹岩形成于1794.7±3.6 ma ~ 1780.3±5.6 ma，与华北克拉通南缘熊耳群火山岩的峰期年龄一致；（3）流纹岩来源于新太古代长英质基底岩石的部分熔融；锆石的δ18o低（ 1.5~ 6.8‰，图2），继承于经过高温热液蚀变的亏损18o的新太古代基底岩石，而不是同化混染作用或后期高温水-岩相互作用的结果；（4）流纹岩形成于裂谷环境中，指示华北克拉通西南缘固原裂谷的初始裂解；华北克拉通古元古代最年轻的退变质作用为1.80-1.79 ga，表明从造山后到陆内裂谷环境的转变发生在1.79~1.78 ga。
相关研究成果发表在lithos上，研究工作得到国家自然科学重点基金项目的资助。
图1.(a)鄂尔多斯地块西南缘构造简图。bjg-白家沟流纹岩，szz-石嘴子流纹岩，bjs-保家山流纹岩；(b)白家沟流纹岩地质简图；(c)石嘴子流纹岩地质简图；(d)保家山流纹岩地质简图。
图2.白家沟、石嘴子和保家山流纹岩锆石δ18o组成频率分布直方图。
研究团队单位：广州地球化学研究所
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