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华北克拉通北缘中段古元古代花岗岩可分为埃达克质(adakitic)花岗岩、赞岐状岩(sanukitoids)、Closepet花岗岩、富Nb辉长岩、黑云母花岗岩-正长岩和强过铝(SP)花岗岩等。这些花岗岩在区域上成带状分布:埃达克质花岗岩-赞岐状岩组合主要分布于固阳-武川断裂南北两侧,赞岐状岩和Closepet花岗岩组合主要分布于固阳-武川断裂与大青山山前断裂之间,SP型花岗岩主要分布于大青山山前断裂南侧,少量分布于乌拉山哈达门沟一带。此外,还发育有古元古代变中基性火山岩。这些变中基性火山岩原岩主要为玄武岩、安山岩和英安岩。部分变中基性火山岩地球化学特征显示具有镁质安山岩(MA,MgO≈6%)、埃达克岩和富Nb玄武岩(NEB, 7 <Nb<20×10-6)/高Nb玄武岩(HNB,Nb>20×10-6)的岩石化学特征。地球化学模型显示,埃达克质花岗岩形成于俯冲作用早期板片熔融,为基性岩在含石榴石角闪岩相和榴辉岩相过渡条件下发生熔融,石榴子石和角闪石在残留相保留。在大青山,高压麻粒岩可能就是其残留体。赞岐状岩(sanukitiods)是由于埃达克质岩浆在其上升过程中和地幔橄榄岩进行混染,由于其地幔物质的加入,使其Mg质和过渡元素Cr、Ni等元素也显著增加。在俯冲作用的中晚期由于地壳物质的加入,使其钾质含量、大离子亲石元素增加,形成Closepet花岗岩。被埃达克质岩浆交代的地幔橄榄岩的熔融形成富Nb玄武岩(NEB)熔浆,在其未喷出地表时则形成富Nb辉长岩。黑云母花岗岩,主要是深熔花岗岩;正长花岗岩-二长花岗岩,属A型花岗岩。SP花岗岩是原地、半原地地壳物质熔融的产物。地球化学特征显示,南部SP花岗岩具有澳大利亚拉克伦造山带的特点,是一热(>875℃)环境形成,其原岩主要为成熟度不高的杂砂岩为主,同时还有少量粘土岩。是碰撞峰期后岩石圈伸展的产物。利用SHRIMP和TIMS方法,在华北克拉通北缘中段取得了如下年龄:埃达克质花岗岩,2435±16Ma;赞岐状岩(sanukitoids),2426±41Ma;Closepet花岗岩,2416～2330Ma年龄;富Nb辉长岩,1845±14Ma;SP花岗岩具有两组年龄:凉城-和林格尔一带1904~1933Ma;乌拉山SP花岗岩,2438±43Ma～2231±17Ma。在原一直认为是中太古代~新太古代的变质火山岩(乌拉山群)取得1953~1967Ma的锆石U-Pb SHRIMP年龄(王惠初等,未刊资料)。深熔黑云母花岗岩锆石U-Pb同位素也显示两组年龄:2277-1953Ma和1853~1803Ma。通过对本地区古元古代埃达克质花岗岩-赞岐状岩(sanukitoids)-Closepet花岗岩,黑云母花岗岩、SP花岗岩和正长岩地球化学特征、同位素年代学研究,认为华北克拉通北缘古元古代发生了和现代俯冲作用机制一样的俯冲作用,并认为本区古元古代存在2期造山作用,其时限分别为～2.3Ga和~1.9Ga。这些花岗岩代表古元古代华北克拉通北缘从俯冲、碰撞造山、造山后抬升和伸展作用不同阶段的岩浆岩组合。通过研究认为华北克拉通克拉通化开始于～2.3Ga,最终完成时间约1.9Ga。吕梁运动(~1.9Ga )在本区是一次重要的造山作用,该造山运动时间(2.3~1.9Ga)和其后的裂解(1.84~1.74Ga)作用时间,和Clumbia超大陆的汇聚和裂解时限基本一致。本研究从岩浆岩在造山带演化,研究了华北克拉通古元古代造山作用从俯冲-碰撞造山-造山后抬升和伸展过程。为研究华北前寒武纪构造演化,确定Columbia超大陆的性质,吕梁运动的性质等方面具有重要的意义。