华北克拉通新元古界长龙山组石英砂岩物源组成及其古地理意义OA

长龙山组是华北克拉通燕辽裂谷盆地新元古代青白口系(Qingbaikou System)的重要地层单元,被认为是罗迪尼亚(Rodinia)超大陆裂解后最早期的沉积。然而,其详细的物源组成在燕辽裂谷盆地内部是否存在显著的空间变化尚不清楚。本次工作对涿鹿和兴隆地区长龙山组石英砂岩开展了岩相分析,碎屑锆石U-Pb定年和Hf同位素分析研究工作,揭示长龙山组石英砂岩的物源组成及其蕴含的构造古地理意义。石英砂岩呈中-厚层产出,分选较好,发育板状交错层理、大型槽状交错层理和大型波痕等沉积构造,指示水动力较强的前滨沉积环境。碎屑锆石存在两个明显的年龄区间,一个是新太古代晚期—古元古代早期(2 582~2 422 Ma;峰值为~2.5 Ga),ε_(Hf)(t)值在-3.4~+5.5之间,对应的地壳模式年龄为2.7~3.2 Ga;另一个是古元古代(2 016~1 725 Ma;峰值为~1.8 Ga),锆石的ε_(Hf)(t)值在-17.0~-7.4之间,对应的地壳模式年龄为3.0~3.6 Ga。这两个年龄峰值是华北克拉通前寒武纪两次重要地质事件的产物,~2.5 Ga的锆石对应陆壳生长和初始克拉通化的记录;~1.8 Ga的锆石与华北克拉通东部和西部碰撞拼合形成统一结晶基底事件的时间相吻合,对应哥伦比亚(Columbia)超大陆聚合事件。燕辽裂谷盆地内部长龙山组物源组成呈现显著的空间分异,表明长龙山组沉积时期,燕辽裂谷盆地可能并非一个统一的沉积盆地,而是受古地理格局控制、具有多个相对独立物源供给系统的沉积单元。这一认识为理解华北克拉通在Rodinia超大陆裂解初期的差异响应提供了新视角。