近日，我校成因矿物学科研团队在《岩石学报》上发表论文“华北克拉通破坏背景下壳幔相互作用机制：来自太行山中段观音堂岩体暗色微粒包体的年代学和矿物学证据”，论文第一作者为硕士研究生温雨菁，通讯作者为张聚全教授。成因矿物学科研团队依托与中国地质大学（北京）翟德高教授团队联合承担的国家自然科学基金地质联合基金项目，聚焦华北克拉通破坏与金成矿作用核心科学问题，以太行山中段观音堂岩体为例，通过锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素及角闪石、磷灰石成因矿物学研究，揭示了华北克拉通中生代岩石圈减薄背景下壳幔相互作用的机制及其对金成矿的贡献，为理解克拉通破坏型金矿床的成因提供了重要的岩石学证据。
论文获得主要认识如下：
1. 厘定成岩时代，锁定克拉通破坏峰期
研究发现，观音堂岩体寄主闪长岩与暗色微粒包体的结晶年龄相近，形成于124~129 Ma（图1），对应于华北克拉通破坏的峰期。这表明它们是同一构造背景下同时代岩浆活动的产物，为研究克拉通破坏过程中的壳幔相互作用提供了精确的时间约束。
图1 太行山北段代表性岩体锆石年龄频率分布直方图
2. 揭示壳幔混源特征，证实岩浆混合作用
锆石εHf(t)值介于-23.44 ~ -12.78（图2），指示源区存在古老地壳物质与地幔组分的混合。角闪石TiO₂-Al₂O₃物质来源图解也进一步支持了壳幔混合成因。暗色微粒包体中的针状磷灰石、寄主岩石中斜长石的环带结构等，均为岩浆混合作用的典型显微特征。
图2观音堂岩体εHf(t)-t图解
3. 阐明金成矿潜力提升机制
角闪石和磷灰石的化学成分揭示观音堂岩体和MME的熔体氧逸度均高于ΔNNO缓冲线。闪长岩熔体明显富氯（图3），有利于金以氯络合物形式高效迁移。MME熔体明显富硫（图3），进一步增强了金的运移能力。
图3 通过磷灰石计算的熔体挥发分含量的箱式图
4. 构建成因模型，揭示成矿过程
研究提出：受太平洋板块俯冲影响，幔源基性岩浆沿深大断裂上侵，注入浅部地壳酸性岩浆房，发生了壳幔岩浆混合作用。高温、富水、高氧逸度、富硫的基性岩浆不仅带来了成矿物质（图4），还改善了岩浆的热力学条件，增强了金元素的迁移和富集能力，最终在岩体周边形成了一系列含金石英脉。
图4 岩浆演化模型图
该研究得到了国家自然科学基金（编号：U2444208）、河北省教育厅科学研究项目资助（编号：BJ2025171）和河北省教育厅在读研究生创新能力培养资助项目（编号：CXZZSS2026133）联合资助。
论文信息：温雨菁, 张聚全, 梁贤, 李超, 张君伍, 张龙, 郭子桤, 翟德高, 田颖, 2026. 华北克拉通破坏背景下壳幔相互作用机制:来自太行山中段观音堂岩体暗色微粒包体的年代学和矿物学证据. 岩石学报, 42(9): 3191-3208.
文章链接：http://www.ysxb.ac.cn/article/doi/10.18654/1000-0569/2026.09.15
