华北克拉通北缘Calymmian期锚定点：内蒙古白云鄂博地区赛音呼都格群SHRIMP U-Pb年代学约束

华北克拉通(NCC)在哥伦比亚超大陆拼合中的构造归属长期存在争议。针对北缘裂谷系(NMRS)缺乏精确年代框架的问题，研究人员通过赛音呼都格群(SG)火山夹层锆石U-Pb(1584±10 Ma)和辉长闪长岩岩脉斜锆石Pb-Pb(1308±11 Ma)定年，首次确立早Calymmian期(约1.58 Ga)火山-地震事件为区域对比锚点，将NMRS晚古元古代-新元古代地层划分为Statherian、Calymmian和Tonian三期，为NCC与西伯利亚/澳大利亚克拉通连接提供关键年代学证据。

　　

在地球演化的漫长历史中，超大陆的聚合与裂解始终是地质学家探索的终极谜题。距今18-10亿年的哥伦比亚超大陆重建尤其引人入胜，而华北克拉通(NCC)在其中扮演的角色至今扑朔迷离——它究竟与澳大利亚克拉通(NAC)血脉相连，还是与西伯利亚克拉通暗通款曲？这个问题的答案，就隐藏在NCC北缘那些沉默的岩石记录中。北缘裂谷系(NMRS)作为NCC最北端的沉积盆地，理论上应该保存着与邻接克拉通"握手"的蛛丝马迹，但长期以来，精确年代学框架的缺失使得这些岩石就像没有页码的历史书，难以进行区域对比和构造解译。

中国地质研究人员选择内蒙古达茂-明安联合旗的赛音呼都格群(SG)作为突破口。这个被区域地质调查初步认定为中元古代的地层单元，此前仅获得1456±69 Ma和1283±59 Ma两个误差较大的碳酸盐岩Pb-Pb年龄。研究团队运用高精度SHRIMP(敏感高分辨率离子微探针)定年技术，首次获得SG底部火山夹层锆石²⁰⁶
Pb/²³⁸
U年龄1584±10 Ma，以及穿切地层的辉长闪长岩岩脉斜锆石²⁰⁷
Pb/²⁰⁶
Pb年龄1308±11 Ma，将SG主体限定为早Calymmian期(约1.6-1.3 Ga)。更令人振奋的是，SG底部1.58 Ga凝灰岩的锆石Hf同位素组成全部显示亏损特征，与燕辽裂谷带高于庄组三段顶部1.58 Ga沉凝灰岩高度一致，暗示这些火山物质可能源自同一场跨越NCC北部的灾难性喷发事件。

【关键技术方法】
研究采用SHRIMP U-Pb定年技术分析火山夹层锆石(样本20BY02)和岩脉斜锆石，通过LA-MC-ICP-MS(激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱)测定锆石Lu-Hf同位素组成，结合区域地层对比和已有年代学数据，建立NMRS晚古元古代-新元古代地层年代格架。

【主要研究结果】

1. 年代学锚定点确立
   SG底部凝灰岩锆石U-Pb年龄1584±10 Ma(n=17, MSWD=1.05)与穿切岩脉1308±11 Ma(n=20, MSWD=0.76)的斜锆石年龄，共同限定SG为早Calymmian期产物。该年龄与燕辽裂谷带1.58 Ga火山事件精准对应，成为区域对比的关键锚点。

2. 火山-地震事件关联
   SG底部凝灰岩与下伏地震序列紧密共生，其锆石ε_Hf
   (t)值(+1.3至+8.7)与燕辽裂谷带同期凝灰岩相似，指示1.58 Ga灾难性喷发可能同时影响NCC北部多个盆地，为古构造重建提供事件地层学标志。

3. 区域地层系统划分
   整合最新年代学数据，将NMRS地层重新厘定为：Statherian期(渣尔泰群及白云鄂博群、化德群下部)、Calymmian期(赛音呼都格群、什那干群及白云鄂博群、化德群中部)和Tonian期(北狼山群)。

【结论与意义】
这项发表于《前寒武纪研究》的成果，首次为NCC北缘裂谷系建立了精确的年代地层框架。1.58 Ga火山事件作为Calymmian期的"地质罗塞塔石碑"，不仅解决了NMRS内部地层对比难题，更揭示了NCC与燕辽裂谷带在哥伦比亚超大陆时期的构造统一性。从更广阔的视角看，这些发现为NCC与西伯利亚克拉通的紧密连接提供了年代学佐证，支持Wan等学者提出的"华北-西伯利亚缝合模型"，对完善哥伦比亚超大陆重建具有里程碑意义。未来通过系统对比NMRS与西伯利亚克拉通南缘的同期地质记录，有望最终破解这个困扰学界多年的古构造谜题。