鲁西七星台地区多期变形特征揭示华北克拉通新太古代构造演化

本研究针对华北克拉通新太古代构造演化机制这一关键科学问题，通过鲁西花岗岩-绿岩带七星台地区的系统地质填图、构造解析结合LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析，识别出D1-D3三期挤压变形事件（2663-2500 Ma），提出该区经历了从大洋高原、区域伸展到晚新太古代水平缩短的构造演化模式，为理解早期大陆地壳形成机制提供了重要约束。

　　

在地球早期演化史上，新太古代（Neoarchean，约28-25亿年前）是一个至关重要的地质转折期——原始大陆地壳开始大规模形成，现代板块构造体制可能在此期间萌芽。然而，关于早期地球究竟如何运作这个根本性科学问题，地质学家们仍争论不休。华北克拉通（North China Craton, NCC）作为全球最古老的陆块之一，其西部山东地区的花岗岩-绿岩带（granite-greenstone belt）保存完好的新太古代岩石组合，就像一部记录地球童年时期的"地质日记"，吸引着科学家们前来破译。

为了解读这本"日记"中隐藏的构造密码，中国香港大学地球科学系的研究团队选择鲁西隆起带七星台地区作为关键解剖点。这片面积约200平方公里的露头区，犹如一个天然的地质实验室，完整保存了新太古代早期至晚期的各类岩石和变形构造。通过精细的"地质侦探"工作，研究人员在《Journal of Structural Geology》发表的研究成果，首次系统重建了该区2.66-2.50亿年间的多期构造变形历史。

研究团队运用三大关键技术方法：1）1:5万比例尺的构造地质填图，系统测量了800余组面理、线理等构造要素；2）LA-ICP-MS（激光剥蚀电感耦合等离子体质谱）锆石U-Pb定年技术，对5组代表性岩脉样品进行高精度年代学测定；3）显微构造分析，结合区域变质作用研究，构建变形-变质-岩浆活动的时空关系。所有样品均采自七星台地区新鲜露头，确保了数据的可靠性。

【构造地质学】章节揭示了三期关键变形事件：最早期的D1变形（>2663 Ma）在表壳岩和TTG（英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩）岩系中形成了NW-SE走向的近垂直透入性S1面理，指示NE-SW向挤压；随后的D2变形（2520-2514 Ma）产生了同走向的直立等斜褶皱，反映持续挤压；最晚的D3变形（约2500 Ma）则沿岩性边界发育多尺度韧性剪切带，形成近垂直面理与水平线理组合的L-S构造岩。

【锆石U-Pb年代学】部分通过精确测年建立了变形序列的时间标尺：早期变形D1早于2663 Ma；2.60-2.55 Ga期间出现区域伸展，随后2.55-2.52 Ga沉积了山草峪组；D2变形发生在2520-2514 Ma；最终D3变形定年于约2500 Ma。这些年代学数据如同精确的"地质时钟"，将构造事件精确锚定在时间轴上。

【构造总结】部分提出了创新性认识：尽管存在长期NE-SW向挤压应力场，但该区缺乏典型俯冲带或碰撞带的诊断特征。结合前人研究，团队构建了"大洋高原-区域伸展-水平缩短"三阶段演化模型：早新太古代（>2663 Ma）为洋底高原环境；中新太古代（2.60-2.55 Ga）经历区域伸展；晚新太古代（2.52-2.50 Ga）则发生大规模岩浆活动和水平挤压。

这项研究的意义不仅在于首次完整揭示了七星台地区的新太古代构造演化序列，更重要的是为理解华北克拉通东部线性构造带的形成机制提供了关键证据。研究显示，新太古代构造体制可能不同于现代板块构造，而更可能是以垂向构造为主导的"非板块"模式。由Guochun Zhao和Jian Zhang领衔的团队在【作者贡献声明】中特别指出，该成果为早期地球构造体制争论提供了新的地质约束。正如【致谢】部分所述，这项获得国家自然科学基金（42025204）和香港研资局（JLFS/P-702/24）资助的工作，为理解地球早期演化这个重大科学问题贡献了中国学者的智慧。