初航 ，張晉瑞，魏春景，王惠初，康健麗

（1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，300170；2.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春，130061；3.北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，北京，100871；4.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局華北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，天津300170）

華北北部地區(qū)包括華北克拉通北緣和興蒙造山帶的中西段，記錄了從古生代以來(lái)與古亞洲洋俯沖、碰撞有關(guān)的構(gòu)造演化過(guò)程[1]。然而，近年來(lái)圍繞這一地區(qū)早古生代以來(lái)的構(gòu)造演化和屬性尤其是古亞洲洋的閉合時(shí)間和位置存在不同的認(rèn)識(shí)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為碰撞縫合發(fā)生在晚二疊到早三疊紀(jì)[2～7]。例如，Xiao et al.[4]強(qiáng)調(diào)沿索倫縫合帶廣泛分布晚古生代蛇綠巖，認(rèn)為中亞造山帶演化類(lèi)似于中新生代環(huán)太平洋加積型造山帶，古亞洲洋在古生代時(shí)期存在多次洋脊俯沖過(guò)程，形成兩套向北（賀根山、寶力道）、一套向南（溫都爾廟）的俯沖-加積體系并最終于晚二疊紀(jì)通過(guò)索倫縫合帶封閉。Jian et al.[8]認(rèn)為內(nèi)蒙古中部早石炭紀(jì)時(shí)南部造山帶（蘇右旗）和北部造山帶（蘇左旗）之間為廣闊的古亞洲洋，二疊紀(jì)-三疊紀(jì)期間為洋內(nèi)溝-弧體系，直到晚二疊紀(jì)到早三疊紀(jì)沿索倫山最終閉合。Song et al.[9]將內(nèi)蒙古中部的蛇綠巖分為北部二連浩特-賀根山-西烏珠穆沁旗蛇綠巖帶和南部索倫-林西蛇綠巖帶；北部蛇綠巖帶類(lèi)似于現(xiàn)代洋中脊，而南帶蛇綠巖地球化學(xué)特征類(lèi)似于SSZ型的洋殼，為弧后環(huán)境。蛇綠巖已有的年齡統(tǒng)計(jì)表明興蒙造山帶應(yīng)經(jīng)歷了兩期洋殼俯沖-弧后伸展-碰撞的旋回，形成了兩個(gè)階段的巖漿活動(dòng)，時(shí)間分別為500～410 Ma和360～220 Ma，中間有50 Ma的間隔。古亞洲洋最終閉合時(shí)間是230～220 Ma。Miao et al.[10]提出弧后盆地殘留洋的觀點(diǎn)，認(rèn)為古亞洲洋晚期階段以溫都爾廟洋和賀根山殘留洋為代表，二疊紀(jì)-三疊紀(jì)早期，通過(guò)二連-賀根山、寶力道-錫林浩特以及索倫山-林西等三條蛇綠巖帶閉合，形成寬廣的縫合帶。Chen et al.[11]通過(guò)對(duì)內(nèi)蒙古蘇尼特左旗巖漿巖的研究，認(rèn)為它們代表晚古生代（310 Ma）古亞洲洋向北俯沖于南蒙微大陸之下，而230 Ma的哈拉圖巖漿帶屬于大陸碰撞階段。Zhang et al.[12]通過(guò)華北隆化地區(qū)等4個(gè)侵入巖時(shí)代（324～302 Ma），推斷古亞洲洋于310 Ma向其南部的華北板塊俯沖形成安第斯型大陸邊緣，因此認(rèn)為古亞洲洋的閉合晚于290 Ma，在中生代（230 Ma）發(fā)生碰撞。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為碰撞縫合發(fā)生在晚志留紀(jì)或早-中泥盆紀(jì)[13-17]。Xu et al.[18]強(qiáng)調(diào)在內(nèi)蒙古中部地區(qū)晚志留世西別河組前陸磨拉石建造不整合上覆于南帶溫都爾廟群混雜帶和徐尼烏蘇組復(fù)理石建造，中晚泥盆世的色日巴彥敖包組磨拉石組合不整合覆蓋在北帶溫都爾廟群混雜帶之上，因此在內(nèi)蒙古中部識(shí)別出了早古生代南、北雙沖造山帶。Tong et al.[19]強(qiáng)調(diào)內(nèi)蒙古中部二連浩特到賀根山一帶大規(guī)模的二疊紀(jì)堿性花崗巖形成于造山后的伸展環(huán)境。邵濟(jì)安等[20]從古地理分析角度，將我國(guó)內(nèi)蒙古西部的晚古生代寶力格裂谷帶與蒙古戈壁-天山裂谷帶聯(lián)接為一條延伸數(shù)千米規(guī)模的大陸裂谷帶，認(rèn)為中亞造山帶自石炭-二疊紀(jì)以來(lái)在伸展構(gòu)造背景下進(jìn)入新的地殼演化階段。以上兩種觀點(diǎn)各有根據(jù)但是至今沒(méi)有達(dá)成共識(shí)。

2011—2013年，“華北地區(qū)古生代變質(zhì)作用和動(dòng)力學(xué)”作為中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查工作項(xiàng)目對(duì)該地區(qū)變質(zhì)作用開(kāi)展了系統(tǒng)研究。結(jié)合區(qū)域上的動(dòng)力變質(zhì)巖、侵入巖和前人的研究成果，確定了該區(qū)域在古生代以來(lái)的變質(zhì)作用可分為四期：志留紀(jì)的高壓低溫型（430～410 Ma）、早-中泥盆紀(jì)的中壓型（～400 Ma），石炭紀(jì)的低壓高溫型（345～309 Ma），早三疊紀(jì)（～240 Ma）的中-低壓低溫型，這一認(rèn)識(shí)對(duì)探討華北北緣古生代以來(lái)的構(gòu)造演化具有重要的啟示意義。陸松年的中國(guó)1/250萬(wàn)變質(zhì)巖大地構(gòu)造相圖的編制也參考應(yīng)用了華北北部古生代變質(zhì)巖的研究成果，對(duì)部分大地構(gòu)造分區(qū)性質(zhì)和范圍做了相應(yīng)調(diào)整，如圖1所示。本文旨在闡述華北北部幾個(gè)主要變質(zhì)巖系的最新研究成果，包括華北北緣赤城一帶的紅旗營(yíng)子群混雜巖，內(nèi)蒙古中部地區(qū)溫都爾廟群、狼山地區(qū)寶音圖群、錫林郭勒雜巖以及雙井片巖，主要從變質(zhì)P-T軌跡和年代學(xué)來(lái)約束其可能的構(gòu)造意義。

圖1 a:歐亞大地構(gòu)造位置圖；b:華北北部古生代變質(zhì)巖系分布略簡(jiǎn)圖，圖中構(gòu)造分區(qū)引自中國(guó)1/250萬(wàn)變質(zhì)巖大地構(gòu)造圖（據(jù)參考文獻(xiàn)[21]）Fig.1 a:Tectonic map of Eurasia showing the location of CAOB;b:Geological sketch map showing the lithological distribution of different metamorphic series in northern North China,the tectonic subdivision is compiled from 1/250 tectonic map of the metamorphic rocks in China[21]

1 華北北部地區(qū)變質(zhì)巖系研究進(jìn)展

1.1 赤城地區(qū)紅旗營(yíng)子雜巖

紅旗營(yíng)子雜巖位于河北赤城-崇禮地區(qū)，包括三套巖石組合：正片麻巖、表殼巖和混雜巖。正片麻巖主要分布在赤城到豐寧地區(qū)，可分為兩部分：新太古代（2.55～2.53 Ga）的石英閃長(zhǎng)質(zhì)-英云閃長(zhǎng)質(zhì)-花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖，為一套典型的TTG巖系，源于石榴石穩(wěn)定域高壓條件下新生基性地殼的部分熔融[22]；古元古代（1.87～1.82 Ga）花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖和正長(zhǎng)花崗巖，源于新太古代到古元古代變質(zhì)基性巖和雜砂巖在斜長(zhǎng)石穩(wěn)定域低壓條件下的部分熔融[22]。表殼巖組合主要分布在紅旗營(yíng)子地區(qū)，少量分布在馬營(yíng)和豐寧地區(qū)。主要包括變質(zhì)長(zhǎng)英質(zhì)火山巖、斜長(zhǎng)角閃巖、黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、石榴夕線(xiàn)斜長(zhǎng)片麻巖、變質(zhì)砂巖、石英巖和大理巖。其中鋯石年齡非常復(fù)雜，分布范圍從新太古代到中生代，可分為4個(gè)年齡組：2.50～2.29 Ga、1.90～1.74 Ga、～453 Ma以及323～234 Ma[23]。

混雜巖分布在赤城縣城附近，主要為變質(zhì)沉積巖如副片麻巖和變質(zhì)砂巖，并含大量的超基性和變質(zhì)基性巖透鏡體。其中副片麻巖主要為石榴黑云斜長(zhǎng)片麻巖并含有部分熔融形成的淺色體和花崗質(zhì)脈體。超基性巖主要為方輝橄欖巖、純橄巖和少量的超基性堆晶體，為典型蛇綠混雜巖，稱(chēng)為赤城混雜巖。變質(zhì)基性巖透鏡體主要為退變榴輝巖和（石榴）角閃巖。倪志耀等[24]首次在呂和堡的退變榴輝巖石榴石包體中發(fā)現(xiàn)了硬玉分子為32%的綠輝石，并進(jìn)一步研究認(rèn)為該退變榴輝巖經(jīng)歷了三個(gè)階段的變質(zhì)演化：壓力峰期的榴輝巖相階段（14～15 kbar/680～730°C），溫度峰期的高壓麻粒巖相和角閃巖相退變質(zhì)階段（6.7～8.1 kbar/530～610°C[25]）。本項(xiàng)目組近期對(duì)退變榴輝巖和斜長(zhǎng)角閃巖開(kāi)展了系統(tǒng)的變質(zhì)作用研究。確定退變榴輝巖中石榴石有明顯成分環(huán)帶，從核到幔部鎂鋁榴石含量逐漸升高，鈣鋁榴石含量降低，而邊部鎂鋁榴石含量降低。在P-T視剖面圖中，石榴石核-幔成分以記錄了早期從17 kbar/660°C至＞22 kbar/750°C的進(jìn)變質(zhì)過(guò)程。峰期為等溫降壓過(guò)程，在熔體（流體）缺失條件下形成后成合晶和石榴石的冠狀體，記錄的壓力為8～11kbar（圖2中Hq01）。斜長(zhǎng)角閃巖則代表了疊加變質(zhì)作用，包括峰前加熱、溫度峰期和峰后冷卻3個(gè)演化階段；利用斜長(zhǎng)石中最高的鈣長(zhǎng)石含量以及角閃石中鈦含量限定峰期條件為5～7 kbar／780～830°C（圖2中Hq02）。這兩類(lèi)巖石的峰期條件指示的地溫梯度分別為9°C/km和35℃/km，為典型的高壓（HP）型和低壓（LP）型。

圖2 華北北部古生代-中生代變質(zhì)作用P-T-t軌跡圖Fig.2 Summarized P-T-t paths for the Paleozoic-Mesozoic metamorphism in northern North China

赤城混雜巖的年齡數(shù)據(jù)很多，對(duì)這些年齡以及變質(zhì)作用的大地構(gòu)造環(huán)境也有不同認(rèn)識(shí)。Niet al.[25]在退變榴輝巖中獲得了325 Ma的變質(zhì)年齡，認(rèn)為其代表榴輝巖相峰期變質(zhì)時(shí)間?？仔竦萚26]對(duì)退變榴輝巖詳細(xì)U-Pb年代學(xué)研究，認(rèn)為榴輝巖相變質(zhì)年齡為～355 Ma，麻粒巖相和角閃巖相疊加的時(shí)間為～341 Ma或326～322 Ma。這些學(xué)者均認(rèn)為榴輝巖相變質(zhì)與晚古生代古亞洲洋向南俯沖于華北北緣有關(guān)。然而，后來(lái)的定年研究陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些古元古代變質(zhì)年齡。例如，初航等[27]在副片麻巖中獲得了古元古代和晚古生代兩期變質(zhì)鋯石年齡：1.89～1.83 Ga和334～293 Ma；在黃土嶺和七里墩地區(qū)退變榴輝巖同樣獲得兩期變質(zhì)年齡，～1.80 Ga和～354 Ma。特別是混雜巖中與深融有關(guān)的花崗質(zhì)脈體年齡為360～289 Ma[23,27]，說(shuō)明這些晚古生代變質(zhì)年齡可能與區(qū)域深融事件有關(guān)。Zhang et al.[28]通過(guò)對(duì)上述紅旗營(yíng)子雜巖年代學(xué)數(shù)據(jù)的總結(jié)，提出該雜巖最初形成于新太古代，在1.95～1.85 Ga期間經(jīng)歷了與華北中部造山帶有關(guān)的俯沖和碰撞過(guò)程，并且，在古生代經(jīng)歷了與古亞洲洋俯沖有關(guān)的構(gòu)造熱事件改造。Tian et al.[29]對(duì)橄欖巖中Re-Os同位素研究顯示這些超基性巖在2.05 Ga到981 Ma期間經(jīng)歷了與俯沖流體有關(guān)的地幔交代作用，Liu&Zhang[30]認(rèn)為該區(qū)超基性巖代表古元古代期間經(jīng)歷俯沖的蛇綠巖單元。

本項(xiàng)目組最近研究[31]結(jié)果表明，赤城混雜巖中的榴輝巖相變質(zhì)作用發(fā)生在古元古代（～1.85 Ga），區(qū)內(nèi)1.87～1.82 Ga的正片麻巖組合，可能代表與俯沖有關(guān)的島弧巖漿作用；而疊加的角閃巖相低壓變質(zhì)組合則代表晚古生代（360～270 Ma）區(qū)域構(gòu)造-熱事件[31]。有些學(xué)者認(rèn)為晚古生代構(gòu)造-熱事件與古亞洲洋向華北克拉通俯沖有關(guān)[32，33，28]。如 Zhang et al.[32，33]認(rèn)為在晚石炭紀(jì)-早二疊紀(jì)時(shí)期華北克拉通北緣為安第斯型大陸邊緣弧環(huán)境。然而，另外一些學(xué)者認(rèn)為晚古生代時(shí)期華北克拉通北緣與興蒙造山帶一起處于伸展構(gòu)造背景[34，35]。例如，邵濟(jì)安等[34]根據(jù)在高寺臺(tái)純橄欖巖的鉻礦中發(fā)現(xiàn)的熔融包裹體組合為黃長(zhǎng)石+黑榴石+單斜輝石組合，指示高溫富集地幔部分熔融的產(chǎn)物，與大陸巖石圈伸展減薄有關(guān)。

1.2 內(nèi)蒙古中部溫都爾廟群變質(zhì)作用

溫都爾廟群分布于內(nèi)蒙古中部的南、北造山帶中，以蛇綠混雜巖的形式產(chǎn)出。南造山帶的溫都爾廟群以蘇尼特右旗西南部的烏蘭溝剖面為代表，可劃分為2個(gè)組：哈爾哈達(dá)組和桑達(dá)來(lái)因組。哈爾哈達(dá)組主要為一套綠泥絹云石英片巖夾鐵質(zhì)巖、變質(zhì)基性巖、變質(zhì)安山巖、燧石巖和多硅白云母片巖，以強(qiáng)烈的糜棱巖化為特征。其中變質(zhì)輝長(zhǎng)巖出現(xiàn)特征高壓礦物組合：鈉質(zhì)閃石+黑硬綠泥石+綠泥石+鈉長(zhǎng)石+多硅白云母+方解石+白云石+石英，副礦物為榍石和磁鐵礦[36]，鈉質(zhì)閃石發(fā)育明顯環(huán)帶，核部為藍(lán)閃石，邊部為青鋁閃石，多硅白云母的Si含量可以達(dá)到3.64。Tang&Yan[37]在石英片巖中發(fā)現(xiàn)了迪爾石、藍(lán)閃石、赤鐵礦、磁鐵礦、紅簾石、鐵滑石和黑硬綠泥石[38]等變質(zhì)礦物，并估算其變質(zhì)P-T條件為0.6～0.75 GPa/250～350°C（圖2中Mn01）。變質(zhì)年代學(xué)研究結(jié)果顯示多硅白云母石英糜棱巖中多硅白云母的Ar-Ar年齡為454±2 Ma和449±2 Ma[36]；藍(lán)片巖中藍(lán)閃石的Ar-Ar等時(shí)線(xiàn)年齡為426±15 Ma和446±15 Ma[15]，指示早古生代的洋殼俯沖變質(zhì)作用。李承東等[38]通過(guò)鋯石U-Pb年代學(xué)方法確定變質(zhì)安山巖形成年齡為470±2 Ma，這套變質(zhì)安山巖被認(rèn)為代表了早古生代卷入俯沖帶的島弧殘片。

桑達(dá)來(lái)因組原定為溫都爾廟群下部，主要由變質(zhì)玄武巖和輝長(zhǎng)、輝綠巖組成，夾有少量硅鐵質(zhì)巖，局部含有超基性巖和碳酸巖透鏡體。變質(zhì)基性火山巖以綠片巖相變質(zhì)為主，局部保留枕狀構(gòu)造或發(fā)育鈉質(zhì)閃石片巖。值得注意的是，這種鈉質(zhì)閃石片巖曾被認(rèn)為是典型“藍(lán)片巖”，其礦物組合為鈉質(zhì)閃石、綠簾石、鈉長(zhǎng)石、綠泥石和陽(yáng)起石，鈉質(zhì)閃石以鎂鈉閃石為主，與典型藍(lán)片巖明顯不同[39]。相平衡模擬結(jié)果顯示其變質(zhì)P-T條件為：3.2～4.2 kbar/355～415℃（圖2中Gs01），地溫梯度為18～25℃/km，為典型的中壓相系[39]。Chu etal.[40]對(duì)變質(zhì)基性火山巖進(jìn)行鋯石定年研究顯示，巖石中鋯石來(lái)源復(fù)雜，多為基性巖漿從圍巖或其它源區(qū)捕獲的，鋯石年齡變化從晚太古代到早中生代，其中最小的一組年齡分別為246～261 Ma和235～239 Ma，個(gè)別基性巖樣品發(fā)育原生巖漿鋯石年齡為246±3 Ma，變基性巖中陽(yáng)起石的激光Ar-Ar年齡為241±19 Ma[41]，表明這些基性巖形成于中生代早期，隨后發(fā)生變質(zhì)作用。地球化學(xué)特征顯示這些變質(zhì)基性巖具有N-MORB或E-MORB特征，并遭受了微弱的地殼混染。綜合研究結(jié)果表明，這套變質(zhì)基性巖的原巖應(yīng)代表一種擴(kuò)張規(guī)模有限的洋盆環(huán)境，洋盆的形成可能與該區(qū)晚石炭紀(jì)以來(lái)持續(xù)發(fā)生的伸展作用有關(guān)[40，42]。鈉質(zhì)閃石片巖并非典型洋殼俯沖變質(zhì)的產(chǎn)物，而與有限洋盆的在早中生代發(fā)生的被動(dòng)閉合有關(guān)[39]。

在北造山帶溫都爾廟群沿芒和特、蘇尼特左旗南和洪格爾一線(xiàn)分布，主要以基質(zhì)和巖塊的形式產(chǎn)出，基質(zhì)為一套絹云綠泥石英片巖、云母片巖、石英巖、含鐵石英巖和變質(zhì)基性巖，其中零散出現(xiàn)超基性巖、藍(lán)片巖和大理巖塊體。如徐備等[17]在蘇左旗南部的瑙木渾尼地區(qū)發(fā)現(xiàn)了典型的藍(lán)片巖，并確定其中藍(lán)閃石的Ar-Ar年齡為383±13 Ma，代表北造山帶碰撞造山的時(shí)間。李瑞彪等[43]在芒和特地區(qū)發(fā)現(xiàn)了含鈉質(zhì)閃石的石英巖，利用傳統(tǒng)溫壓計(jì)估算其P-T條件為0.7～1.0 GPa/400～450°C（圖2中Wn02）。

本項(xiàng)目組對(duì)北造山帶中的高壓變質(zhì)巖塊體開(kāi)展了系統(tǒng)的變質(zhì)作用研究。Zhang et al.[39]確定瑙木渾尼地區(qū)的藍(lán)片巖由藍(lán)閃石、綠簾石、鈉長(zhǎng)石、白云母、石英和榍石等礦物組成，利用相平衡模擬方法確定其峰期P-T條件為0.80～0.81 GPa/420°C～470°C，峰后出現(xiàn)等溫降壓變質(zhì)演化（圖2中Wn03）；并在芒和特地區(qū)發(fā)現(xiàn)了含石榴石的凍藍(lán)閃石片巖，其礦物組合為凍藍(lán)閃石、綠簾石、鈉長(zhǎng)石和榍石，石榴石僅僅作為鈉長(zhǎng)石變斑晶中的包體存在，利用相平衡模擬方法確定其峰期條件為8.2～9.0 kbar/455～495°C，峰后降溫降壓的過(guò)程（圖2中Wn04）。最新研究表明包體石榴石成分記錄從15.1 kbar/460°C到18.3 kbar/502°C的高壓進(jìn)變質(zhì)過(guò)程，峰后出現(xiàn)近等溫減壓過(guò)程形成鈉長(zhǎng)石變斑晶（圖2中Wn05，張晉瑞等未發(fā)表資料）。因而推測(cè)北造山帶溫都爾廟群巖石早期經(jīng)歷了與大洋俯沖相關(guān)的高壓變質(zhì)作用，晚期遭受了與碰撞有關(guān)的中壓型變質(zhì)的疊加。

對(duì)南、北造山帶的溫都爾廟群碎屑鋯石進(jìn)行了系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析[41]。北帶溫都爾廟群鋯石年齡范圍很寬，從晚太古代到早古生代，并指示多來(lái)源的沉積源區(qū)。其中兩個(gè)最主要的峰值位于436～410 Ma和489～460 Ma，對(duì)應(yīng)興蒙造山帶早古生代兩期島弧巖漿事件[8，11，38，44，45，46]；648 Ma和 806 Ma兩個(gè)年齡峰值與北部額爾古納和興安地塊中新元古代巖漿活動(dòng)時(shí)間一致；1 176 Ma和1 548 Ma的年齡峰與南蒙微陸塊中的年齡對(duì)應(yīng)[47，81]；而具有更老年齡的鋯石可能來(lái)源于華北克拉通。南帶溫都爾廟群的鋯石年齡峰大部分與北帶類(lèi)似，但是缺少特征性的新元古代年齡峰，缺乏來(lái)自北部陸塊的碎屑物質(zhì)，進(jìn)一步支持早古生代古亞洲洋南、北雙向俯沖的構(gòu)造模式。

1.3 內(nèi)蒙古中西部寶音圖群變質(zhì)作用

寶音圖群主要分布在內(nèi)蒙古中西部狼山、寶音圖、圖古日格和達(dá)茂旗等地，巖石組合主要為云母片巖、石英片巖、石英巖夾透鏡狀或似層狀斜長(zhǎng)角閃巖和大理巖，并發(fā)育典型的巴羅式變質(zhì)帶，出現(xiàn)石榴石、十字石、藍(lán)晶石和夕線(xiàn)石等特征變質(zhì)礦物[48]。對(duì)寶音圖群的時(shí)代和大地構(gòu)造位置有不同認(rèn)識(shí)。有些學(xué)者認(rèn)為其形成于古元代，屬于中亞造山帶的結(jié)晶基底；徐備等[49]在圖古日格地區(qū)寶音圖群中的斜長(zhǎng)角閃巖中獲得全巖Sm-Nd等時(shí)線(xiàn)年齡為2 485±128 Ma，認(rèn)為寶音圖群屬于華北克拉通北緣；孫立新等[50]在寶音圖群石英巖中獲得碎屑鋯石的下限年齡為1 426 Ma，碎屑鋯石年齡譜與華北克拉通基本一致，說(shuō)明寶音圖群是華北克拉通的一部分。

本項(xiàng)目組對(duì)格爾敖包溝地區(qū)寶音圖群進(jìn)行了詳細(xì)的變質(zhì)作用研究。Chen et al.[51]確定該地區(qū)石榴斜長(zhǎng)角閃巖礦物組合為石榴石、角閃石、斜長(zhǎng)石、石英、金紅石、鈦鐵礦等。石榴石變斑晶周?chē)l(fā)育斜長(zhǎng)石及角閃石冠狀邊，金紅石周?chē)l(fā)育鈦鐵礦。斜長(zhǎng)石鈣長(zhǎng)石含量從核到邊有升高的趨勢(shì)；石榴石成分環(huán)帶較弱，其鈣鋁榴石含量為0.26～0.28，鎂鋁榴石為0.11～0.13。相平衡模擬表明巖石經(jīng)歷了順時(shí)針型P-T軌跡，并利用斜長(zhǎng)石最低的鈣長(zhǎng)石值和石榴石中最高鎂鋁榴石含量確定其峰期P-T條件為13 kbar/725℃，對(duì)應(yīng)地溫梯度約為18℃/km；峰期之后發(fā)生近等溫降壓至5～7 kbar（圖2中By），，在這一過(guò)程中形成石榴石冠狀邊，金紅石轉(zhuǎn)變?yōu)殁佽F礦，斜長(zhǎng)石從核部到邊部鈣長(zhǎng)石含量增高，石榴石中鈣鋁榴石組分降低但鎂鋁榴石變化不大。陳亞平等[52]確定寶音圖群石榴石云母片巖礦物組合為石榴石、白云母、黑云母、斜長(zhǎng)石和石英，石榴石顯示微弱的核-邊環(huán)帶，從核到邊鎂鋁榴石升高，鈣鋁榴石降低。巖相學(xué)和相平衡模擬表明巖石經(jīng)歷了從8 kabr/590℃到9 kbar/625℃的升溫升壓過(guò)程，白云母記錄了10 kbar/700℃的峰期溫壓，該樣品出現(xiàn)紅柱石，反映晚期低壓變質(zhì)作用的疊加。。

鋯石U-Pb定年表明，寶音圖群石榴石斜長(zhǎng)角閃巖和石榴石云母片巖的峰期變質(zhì)年齡分別為399±6 Ma和402±6 Ma[52]；云母石英片巖碎屑鋯石主要分布在1 956～2 686 Ma，峰期年齡在2 480～2 600 Ma期間，反映其源區(qū)為華北克拉通。寶音圖群變質(zhì)作用的P-T軌跡顯示為順時(shí)針型，峰期的變質(zhì)條件反映的地溫梯度為18～21℃/km，屬于典型中壓相系，代表與地殼加厚有關(guān)的碰撞造山背景，由此推測(cè)古亞洲洋的閉合應(yīng)該發(fā)生在400 Ma之前，寶音圖群作為華北克拉通的一部分被卷入到碰撞造山帶中，華北克拉通北部邊界為圖古日格斷裂[51]。

1.4 內(nèi)蒙古中部錫林郭勒雜巖變質(zhì)作用

錫林郭勒雜巖分布于蘇尼特左旗，錫林浩特至達(dá)青牧場(chǎng)一帶，主要由黑云片麻巖、變粒巖、花崗片麻巖以及斜長(zhǎng)角閃巖夾層或透鏡體組成，巖石具有廣泛的混合巖化特征，局部形成淺色花崗巖脈。黑云片麻巖中含石榴石、夕線(xiàn)石和堇青石等特征變質(zhì)礦物。Zhang et al.[35]對(duì)含石榴石黑云片麻巖、含堇青石黑云片麻巖以及斜長(zhǎng)角閃巖進(jìn)行了相平衡模擬，結(jié)果顯示這些巖石中保留的礦物組合都只記錄固相線(xiàn)附近的P-T條件，其中兩個(gè)石榴石片麻巖變質(zhì)條件分別為5～6 kbar/680～725℃、4～5 kbar/650～680℃、堇青石片麻巖變質(zhì)條件為4～5 kbar/660～730℃，斜長(zhǎng)角閃巖變質(zhì)條件為4～5 kbar/680～710℃。而石榴黑云片麻巖中石榴石、黑云母的成分環(huán)帶以及各類(lèi)巖石中的熔體的含量則指示更高的峰期溫度條件，可能達(dá)到5～6 kbar/760～790℃。此外，石榴黑云片麻巖和斜長(zhǎng)角閃巖樣品中斜長(zhǎng)石發(fā)育成分環(huán)帶，從核到邊鈣長(zhǎng)石含量升高，指示溫度峰期前存在升溫并伴隨微弱減壓的變質(zhì)演化過(guò)程。因而推測(cè)錫林郭勒雜巖可能經(jīng)歷了早期升溫伴隨微弱減壓至溫度峰期，隨后發(fā)生近等壓冷卻的順時(shí)針P-T演化（圖2中XL），溫度峰期指示的地?zé)崽荻葹?5～40°C/km，為典型的低壓高溫型（低壓相系）。這種P-T軌跡指示先前的碰撞造山帶在重力均衡后發(fā)生伸展，并伴隨地幔物質(zhì)上涌和巖漿底侵，從而導(dǎo)致在地殼淺層次發(fā)生近等壓升溫直至溫度峰期，隨后緩慢抬升冷卻。

錫林郭勒雜巖一直被認(rèn)為代表前寒武紀(jì)結(jié)晶基底，但近年來(lái)鋯石年代學(xué)研究表明除蘇尼特左旗附近的有少量中元古代片麻巖以外，其主體應(yīng)該是早古生代的弧物質(zhì)，碎屑鋯石年齡分布于2 511～454 Ma之間[46，52，53]。錫林郭勒雜巖的變質(zhì)作用發(fā)生在石炭紀(jì)。如Liet al.[54]從錫林浩特一帶的片麻巖和斜長(zhǎng)角閃巖中分別得到312±2 Ma的黑云母Ar-Ar年齡和330～310 Ma的角閃石Ar-Ar年齡；Zhang et al.[35]確定斜長(zhǎng)片麻巖中碎屑鋯石變質(zhì)邊年齡為345±3 Ma，斜長(zhǎng)片麻巖中S型花崗巖脈的侵位年齡為330±9 Ma，斜長(zhǎng)角閃巖中的鋯石記錄長(zhǎng)英質(zhì)熔體的結(jié)晶年齡為331±5 Ma，斜長(zhǎng)角閃巖中角閃石的Ar-Ar年齡為309±2 Ma，并認(rèn)為這些年齡代表低壓變質(zhì)作用的冷卻時(shí)間?？到←惖萚55]獲得侵入錫林郭勒雜巖變質(zhì)基性巖脈體或侵入體的巖漿鋯石年齡為334～316 Ma，與低壓變質(zhì)作用的時(shí)間一致。推斷錫林郭勒雜巖的原巖主體應(yīng)形成于早古生代，可能參與了與古亞洲洋閉合有關(guān)的早古生代末期碰撞造山過(guò)程。隨后，在石炭紀(jì)伸展過(guò)程中遭受了低壓變質(zhì)作用的疊加[35]。

1.5 內(nèi)蒙古中部雙井片巖變質(zhì)作用

雙井片巖分布于林西地區(qū)的西拉木倫河一帶，主要包括石榴石白云母石英片巖、二云母片巖、白云母斜長(zhǎng)片巖、鐵質(zhì)變粒巖以及變質(zhì)英安巖等。前人認(rèn)為雙井片巖作為雙井雜巖的一部分，構(gòu)成一個(gè)晚太古代地體，稱(chēng)為“雙井微陸塊”。在內(nèi)蒙古區(qū)域地質(zhì)志中把雙井片巖劃分到錫林郭勒雜巖中，但二者有明顯差異。本項(xiàng)目組對(duì)雙井片巖中的石榴白云母片巖進(jìn)行了系統(tǒng)的變質(zhì)作用研究[56]。發(fā)現(xiàn)石榴石都具有弱的核-邊分帶，由核到邊鎂鋁榴石和鐵鋁榴石含量升高，而錳鋁榴石和鈣鋁榴石含量降低。相平衡模擬顯示兩個(gè)石榴石云母片巖都記錄了順時(shí)針P-T軌跡，分期之前有較短的進(jìn)變質(zhì)過(guò)程，如從3.0 kbar/482°C 到3.3 kbar/495°C和從4.2 kbar/478°C 到4.8 kbar/483°C，峰期之后經(jīng)歷近等溫減壓演化（圖2中Ms01和02）。其峰期P-T條件位于綠簾角閃巖相到角閃巖相，相應(yīng)的地溫梯度為26～33°C/km，為典型的低壓相系。實(shí)際上，以雙井片巖為代表的區(qū)域低級(jí)變質(zhì)作用廣泛存在于沿索倫縫合帶分布的晚古生代火山-沉積地層中。例如在達(dá)青牧場(chǎng)和烏蘭溝地區(qū)的晚二疊世變質(zhì)基性巖發(fā)育綠片巖到綠簾角閃巖相組合，同樣具有順時(shí)針型P-T軌跡（圖2中Gs02和03），峰期溫度指示的地溫梯度為18～22°C/km，為典型的中壓相系[56]。初步研究認(rèn)為沿索倫縫合帶的中-低壓相系變質(zhì)作用可能與已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)構(gòu)造減薄的地殼再次加厚有關(guān)[56，57]。

鋯石U-Pb年代學(xué)研究表明，雙井片巖中碎屑鋯石的最小年齡范圍為246～256 Ma，因此雙井片巖的原巖應(yīng)該晚二疊世-早三疊世沉積物。雙井片巖中白云母的Ar-Ar年齡為242±26 Ma[41]。綜合以上研究認(rèn)為，沿索倫縫合帶的區(qū)域低級(jí)變質(zhì)作用可能與早三疊紀(jì)之后的有限洋盆被動(dòng)閉合有關(guān)，這種閉合導(dǎo)致經(jīng)歷過(guò)構(gòu)造減薄的地殼再次加厚，形成具有順時(shí)針P-T軌跡的低壓變質(zhì)帶。

2 華北北部地區(qū)古生代變質(zhì)作用期次與構(gòu)造演化過(guò)程

2.1 華北北部地區(qū)古生代-中生代變質(zhì)作用期次

綜合華北北部地區(qū)各類(lèi)變質(zhì)巖系的巖石學(xué)特征、年代學(xué)數(shù)據(jù)和變質(zhì)作用特征，古生代以來(lái)的變質(zhì)作用可初步劃分為四期：

第一期為志留紀(jì)（454～426 Ma）期間的低溫高壓變質(zhì)作用，以?xún)?nèi)蒙古中部南、北造山帶“溫都爾廟群”蛇綠混雜巖為代表，發(fā)育典型低溫高壓型礦物組合，可能與古亞洲洋的雙向俯沖作用相關(guān)。

第二期為早泥盆紀(jì)（～400 Ma）的中壓型變質(zhì)作用，以?xún)?nèi)蒙古西部的寶音圖群為代表，發(fā)育中壓型變質(zhì)帶，出現(xiàn)石榴石斜長(zhǎng)角閃巖和藍(lán)晶石片巖等，這期變質(zhì)作用應(yīng)代表古亞洲洋閉合有關(guān)的碰撞造山事件，推測(cè)錫林郭勒雜巖也曾經(jīng)歷該期變質(zhì)作用。

第三期為石炭紀(jì)（345～309 Ma）的低壓型變質(zhì)作用，其影響范圍廣泛，包括（1）錫林郭勒雜巖中的低壓變質(zhì)組合及部分熔融脈體；（2）寶音圖群中的紅柱石型低壓疊加組合；（3）紅旗營(yíng)子雜巖（包括退變榴輝巖）中的低壓高角閃巖相組合這期變質(zhì)作用與區(qū)域伸展事件有關(guān)。

第四期為早中生代（～240 Ma）中-低壓型變質(zhì)作用，以?xún)?nèi)蒙古中部晚古生代-早中生代地層廣泛的綠片巖相組合為代表，在強(qiáng)變形域達(dá)到綠簾角閃巖相或低角閃巖相，局部可出現(xiàn)鈉質(zhì)閃石片巖，該期變質(zhì)作用與早-中三疊紀(jì)有限洋盆被動(dòng)閉合有關(guān)。

2.2 華北北部地區(qū)古生代-中生代構(gòu)造演化過(guò)程

基于華北北部地區(qū)四期變質(zhì)作用的P-T-t軌跡（圖1），結(jié)合其它區(qū)域地質(zhì)特征，提出該區(qū)域構(gòu)造演化過(guò)程如下：

（1）早古生代期間的古亞洲洋俯沖作用

華北北部地區(qū)早古生代期間受古亞洲洋雙向俯沖影響，形成南、北兩個(gè)俯沖體系[8，14，15，16，18]。位于芒和特、蘇尼特左旗南到錫林浩特南部一帶的北造山帶中出現(xiàn)早古生代的蛇綠混雜巖和弧型巖漿巖，其發(fā)育時(shí)間約為490～430 Ma。在蘇尼特左旗南和芒和特地區(qū)的溫都爾廟群蛇綠混雜巖中發(fā)育與俯沖相關(guān)的典型低溫高壓變質(zhì)巖[18，43]?；⌒蛶r漿巖主要為早古生代的基性到酸性成分的侵入巖，也被稱(chēng)為寶力道島弧帶，其時(shí)代為482～439 Ma[4，8，11]。

位于圖古日格北部，經(jīng)蘇尼特右旗到克什克騰旗一帶的南造山帶同樣發(fā)育早古生代蛇綠混雜巖和早古生代弧型巖漿巖組合，其時(shí)代約為499～426 Ma[8，18]。位于烏蘭溝地區(qū)的溫度爾廟群蛇綠混雜巖經(jīng)歷了與俯沖相關(guān)的藍(lán)片巖相變質(zhì)作用，變質(zhì)時(shí)代約為454～426 Ma[37，36]。島弧巖漿巖為一套早古生代基性到酸性成分的火山巖系（包爾汗圖群499～440 Ma），Xiao et al.[4]稱(chēng)之為白乃廟島弧帶，以及少量早古生代侵入體包括閃長(zhǎng)巖、英安巖、輝長(zhǎng)巖和花崗巖，時(shí)代為490～426 Ma[8，18，58]。古亞洲洋的南向俯沖對(duì)華北克拉通北緣的影響表現(xiàn)在華北克拉通古元古代造山帶的抬升，原先的榴輝巖相巖石開(kāi)始發(fā)生退變質(zhì)。

（2）早泥盆紀(jì)與古亞洲洋閉合有關(guān)的碰撞造山

內(nèi)蒙古中部地區(qū)古亞洲洋的閉合以及隨后的碰撞造山作用應(yīng)該發(fā)生在早泥盆紀(jì)。其主要標(biāo)志有：①在南部造山帶中，晚志留世西別河組前陸磨拉石建造不整合覆蓋在混雜帶和徐尼烏蘇組復(fù)理石建造之上[18]；在北部造山帶中，蘇尼特左旗以南的色日巴彥敖包組、二連地區(qū)泥鰍河組及科爾沁右翼中旗大民山組出現(xiàn)中-上泥盆統(tǒng)紫紅色粗碎屑巖建造及其與下伏混雜巖和奧陶紀(jì)地層的不整合關(guān)系，兩者均代表造山帶內(nèi)的磨拉斯盆地[18]，代表古亞洲洋的閉合過(guò)程。②交其爾-錫林浩特一帶的蘇尼特左旗地區(qū)附近發(fā)育416 Ma的黑云母二長(zhǎng)花崗巖，具有碰撞花崗巖的特征[59]；內(nèi)蒙古中部地區(qū)在410～360 Ma期間缺少大規(guī)模的巖漿作用[9]，該時(shí)間段可能對(duì)應(yīng)碰撞造山及造山后的一段過(guò)程。③位于內(nèi)蒙古西部達(dá)茂旗地區(qū)的寶音圖群發(fā)生中壓變質(zhì)作用的時(shí)間為400 Ma左右，應(yīng)該與早古生代古亞洲洋碰撞閉合相關(guān)[51]。

（3）中-晚泥盆紀(jì)-二疊紀(jì)伸展型陸相盆地-陸表海-有限海盆

古亞洲洋閉合后，整個(gè)內(nèi)蒙及東北地區(qū)在晚古生代應(yīng)屬于一個(gè)穩(wěn)定地塊，即佳-蒙地塊[60]。中-晚泥盆紀(jì)開(kāi)始發(fā)生造山后伸展，形成多個(gè)陸相盆地，此類(lèi)盆地以含植物化石的中-上泥盆統(tǒng)碎屑巖為標(biāo)志，見(jiàn)于蘇尼特左旗地區(qū)。早石炭紀(jì)興蒙造山帶的錫林浩特北部普遍隆起，其南發(fā)育陸相及海陸交互相沉積。陸表海盆地分布于蘇尼特左旗南部、阿巴嘎旗北部，發(fā)育陸緣碎屑沉積建造，含大量腕足及珊瑚類(lèi)化石，沉積不整合覆蓋于早古生代造山帶之上。晚石炭紀(jì)興蒙造山帶北部發(fā)育陸相盆地，在二連浩特北-白音烏拉-東烏珠穆沁旗-科爾沁右翼中旗一線(xiàn)，以寶力高廟組陸相沉積-火山巖系為代表，向東北延伸至額爾古納右旗及黑龍江省大部，以類(lèi)磨拉斯建造不整合超覆在前寒武紀(jì)變質(zhì)基底、早古生代沉積地層及蛇綠巖之上，并出現(xiàn)華夏植物群與安加拉植物群的混生現(xiàn)象[61]。晚石炭紀(jì)興蒙造山帶中部則仍發(fā)育陸表海盆地，沉積建造以淺海相碳酸鹽巖和碎屑巖為主（如本巴圖組和阿木山組），其范圍從烏拉特中旗經(jīng)蘇尼特右旗、西烏旗、烏蘭浩特等地延伸到吉林省北部。在造山帶西緣滿(mǎn)都拉地區(qū)、南緣敖漢旗至吉林南部一線(xiàn)，發(fā)育海陸交互相或陸相盆地，局部出現(xiàn)含煤巖系（如酒局子組），含華夏植物群化石。泥盆紀(jì)的巖體有溫都爾廟-西拉木倫一帶赤峰附近的387±4 Ma的A型正長(zhǎng)花崗巖[62]以及華北北緣水泉溝附近出露的360±3 Ma二長(zhǎng)巖，正長(zhǎng)巖[63,64]、固山附近的390±5 Ma閃長(zhǎng)巖[65]，指示其可能形成于后造山環(huán)境，可能為下地殼熔融的產(chǎn)物。晚石炭紀(jì)盆地內(nèi)火山巖多與局部陸內(nèi)伸展作用有關(guān)，如嫩江地區(qū)寶力高廟組中307±2 Ma的流紋巖、大石寨組中308±2 Ma的晶屑凝灰?guī)r[66]、314±1 Ma的大石寨組火山巖[67]、東烏珠穆沁旗寶力高廟組320～303 Ma的陸相火山-碎屑巖建造[68]、蘇尼特右旗本巴圖組中313～308 Ma的雙峰式火山巖等[66]。在蒙古南部，Yarmolyuk et al.[69]已報(bào)道同時(shí)代的雙峰式火山巖和堿性花崗巖帶，可向東延入內(nèi)蒙古西部地區(qū)。局部地區(qū)可見(jiàn)與軟流圈上涌和巖石圈伸展作用有關(guān)的蛇綠巖，位于二連浩特、賀根山以及迪彥廟等地，時(shí)代為356～333 Ma。區(qū)域伸展還導(dǎo)致錫林郭勒雜巖經(jīng)歷低壓相系的變質(zhì)作用，并發(fā)生廣泛的混合巖化，局部形成石榴石花崗巖[53]。在華北克拉通北緣，區(qū)域的伸展同樣引起了紅旗營(yíng)子群發(fā)生強(qiáng)烈的角閃巖相退變質(zhì)。

從早二疊紀(jì)開(kāi)始內(nèi)蒙中部處于廣泛的伸展環(huán)境。早二疊紀(jì)（295～270 Ma）內(nèi)蒙中部發(fā)生了大范圍的高堿性花崗巖的侵位[70]；錫林浩特地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了A型花崗巖[53]；二疊紀(jì)大石寨組火山巖在區(qū)域上呈面狀分布，具有雙峰式的特征[71，72]；位于滿(mǎn)都拉地區(qū)二疊紀(jì)基性巖形成于“紅?！毙偷牧压拳h(huán)境中[73]。到中二疊紀(jì)開(kāi)始裂解形成若干近東西向分布的海盆，發(fā)育哲斯組、林西組淺海相、瀉湖相沉積。持續(xù)的伸展形成了有限洋盆，并發(fā)育多處晚古生代的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖，如索倫、滿(mǎn)都拉、溫都爾廟、達(dá)青牧場(chǎng)和雙井地區(qū)等，其年齡分別為：280～253 Ma[9，10，74，75，76]。持續(xù)的伸展引發(fā)地幔上涌使得華北克拉通北緣的紅旗營(yíng)子群發(fā)生廣泛的深熔作用。

（4）早三疊紀(jì)有限洋盆被動(dòng)閉合

從二疊紀(jì)末期開(kāi)始，內(nèi)蒙古中部地區(qū)的有限海盆規(guī)模逐漸縮小閉合，伴隨形成海退型沉積序列，如林西組；少量與加厚地殼熔融有關(guān)的酸性侵入體，如雙井地區(qū)238～204 Ma的S型花崗巖[77，78]；以及廣泛的中-低壓型綠片巖相變質(zhì)帶，局部達(dá)到角閃巖相，在烏蘭溝地區(qū)發(fā)育中壓型的鈉質(zhì)閃石片巖。索倫縫合帶記錄了這些有限海盆的被動(dòng)閉合，其縫合過(guò)程代表板內(nèi)造山事件，而非記錄古亞洲洋的閉合過(guò)程。因此，興蒙造山帶在古生代到中生代期間更可能經(jīng)歷了復(fù)合造山的構(gòu)造演化過(guò)程。

3 華北北部古生代大地構(gòu)造演化的研究展望

現(xiàn)今的變質(zhì)作用研究思維已經(jīng)從靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)。一方面人們意識(shí)到變質(zhì)作用是發(fā)生于地球內(nèi)部熱動(dòng)力劇烈活動(dòng)的時(shí)期的非穩(wěn)態(tài)的大地構(gòu)造環(huán)境下，另一方面也認(rèn)識(shí)到變質(zhì)作用經(jīng)歷了時(shí)間和三度空間動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，而變質(zhì)作用P-T-t軌跡理論提出加速了這一觀念的轉(zhuǎn)變。近幾年熱-動(dòng)力數(shù)值模型模擬計(jì)算對(duì)于通過(guò)P-T-t軌跡反映大地構(gòu)造演化的發(fā)展起了至關(guān)重要的作用，是變質(zhì)地質(zhì)學(xué)和大地構(gòu)造學(xué)發(fā)展的重要方向。但需要指出的是，變質(zhì)相系的概念作為變質(zhì)地質(zhì)學(xué)的根基，依然是寶刀未老，對(duì)于通過(guò)變質(zhì)作用解決大地構(gòu)造問(wèn)題依然具有“特效”。

在本項(xiàng)目的研究過(guò)程中，變質(zhì)相平衡模擬對(duì)解決各類(lèi)變質(zhì)巖石的P-T條件和軌跡問(wèn)題提供了非常有效的工具，對(duì)闡明存在復(fù)雜變質(zhì)或疊加變質(zhì)地區(qū)的構(gòu)造背景起到了強(qiáng)有力的推動(dòng)作用，是解決變質(zhì)作用過(guò)程和大地構(gòu)造背景之間聯(lián)系的重要橋梁，可望進(jìn)一步解決華北北部地區(qū)眾多變質(zhì)作用研究中一些懸而未決的問(wèn)題。此外，同位素年代學(xué)研究也是研究大地構(gòu)造演化歷史的重要一環(huán)。對(duì)于如華北北部等存在多期構(gòu)造疊合的地區(qū)，如何識(shí)別變質(zhì)年齡數(shù)據(jù)所代表的大地構(gòu)造演化階段就變得非常關(guān)鍵。在地質(zhì)調(diào)查工作中，對(duì)于這些不同年齡數(shù)據(jù)要冷靜的、積極的對(duì)待，這可能是揭開(kāi)地質(zhì)演化真相的一把鑰匙。關(guān)于華北北部的古生代以來(lái)的變質(zhì)作用還有很多內(nèi)容需要進(jìn)一步研究。例如，內(nèi)蒙古中西部地區(qū)寶音圖群中的疊加變質(zhì)是反映造山的完整旋回?還是后期伸展事件?需要進(jìn)一步詳細(xì)研究。這個(gè)關(guān)乎華北北部區(qū)域石炭-二疊紀(jì)期間的伸展的具體成因的解釋。另外，我們目前的研究顯示索倫縫合帶可能記錄了華北北部晚古生代到早中生代的陸內(nèi)造山過(guò)程，研究其變質(zhì)作用特征對(duì)解決其大地構(gòu)造背景問(wèn)題具有十分重要的理論意義。除古生代變質(zhì)作用外，一些古老基底巖石的變質(zhì)作用同樣需要開(kāi)展詳細(xì)研究。在內(nèi)蒙古中部地區(qū)存在一些前寒武紀(jì)巖石，如芒和特地區(qū)的艾力格廟群，主要包含石英云母片巖和變質(zhì)砂巖，最小沉積年齡為952～1 180 Ma，蘇尼特左旗地區(qū)的中元古代片麻巖，主要為花崗片麻巖和黑云二長(zhǎng)片麻巖，原巖年齡為1 516～1 390 Ma[18]。這些前寒武紀(jì)地體被認(rèn)為是南蒙微陸塊的一部分[18]，其變質(zhì)作用記錄的是基底形成過(guò)程還是古生代以來(lái)造山過(guò)程尚需進(jìn)一步確定。就華北北緣的紅旗營(yíng)子雜巖而言，古元古代（～1.85 Ga）的榴輝巖相變質(zhì)作用仍需要更多巖石學(xué)和年代學(xué)的證據(jù)，相關(guān)研究對(duì)華北克拉通的構(gòu)造演化過(guò)程以及全球大陸板塊構(gòu)造啟動(dòng)的時(shí)間無(wú)疑都具有十分重要的意義。

致謝：謹(jǐn)以此文紀(jì)念陸松年研究員80歲壽辰。本文是筆者主持的“華北地區(qū)古生代變質(zhì)作用和動(dòng)力學(xué)”工作項(xiàng)目十年來(lái)積累的大量工作數(shù)據(jù)和成果的總結(jié)，陸松年老師曾對(duì)工作中遇到的問(wèn)題給予了大量指導(dǎo)與建議。感謝本人所在前寒武地質(zhì)研究所全體同事和實(shí)驗(yàn)測(cè)試室同位素組所有同事多年來(lái)通力配合，共同完成了項(xiàng)目研究工作。同時(shí)也很高興與“華北古生代以來(lái)重要地質(zhì)事件與成礦作用關(guān)系”計(jì)劃項(xiàng)目下各工作項(xiàng)目的同行們一起工作。