现代板块构造是驱动地球岩石圈演化、壳幔物质循环和表层环境变化的核心动力机制。然而，俯冲驱动的现代板块构造究竟何时在地球上启动，仍是固体地球科学领域长期争论的重要前沿问题。高压-超高压变质岩，尤其是榴辉岩相变质岩石，通常被视为俯冲过程的重要岩石学标志。因此，早前寒武纪榴辉岩相变质记录是否真实存在、其形成时代能否被可靠限定，直接关系到对早期地球构造体制的认识。

近年来，华北克拉通遵化-上营地区杂岩中的石榴辉石岩的变质演化受到广泛关注，前人相关研究提出其可能保存了约2.47 Ga的榴辉岩相变质信息，并进一步将其解释为太古宙末期已经发生现代式洋壳俯冲的重要证据，为探讨太古宙晚期构造体制提供了重要线索。由于前寒武纪变质基底通常经历多阶段热事件叠加，不同矿物记录的年代学信息可能对应不同地质过程，因此，如何更加直接地约束高压变质作用发生的时代，是进一步深化认识这一问题的关键（图1）。

图1 华北克拉通构造分区(A)、遵化-上营杂岩地质简图(B)及样品位置(C)

针对这一问题，中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室杨进辉团队博士生闫垚琪在导师王浩研究员的指导下，开展了系统的岩石学、锆石U-Pb 年代学和石榴子石原位Lu-Hf 年代学研究。与此前主要依据寄主石榴麻粒岩（原岩可能为辉长岩）中的锆石推断不同，该研究直接选取记录高压变质条件的关键矿物——石榴子石，利用激光剥蚀电感耦合等离子体串联质谱（LA-ICP-MS/MS）开展原位Lu-Hf 定年，从而直接约束变质事件的时代。

锆石年代学结果显示，三件成分不同的样品（富长石石榴麻粒岩、石榴麻粒岩和石榴辉石岩）均产生了上交点约2.5-2.4 Ga、下交点~1.75 Ga 的不一致线。但不同年龄段锆石普遍显示出较平坦的重稀土元素配分模式，因此只依靠锆石年龄及其稀土元素特征，难以区分不同期次的变质事件，锆石记录的2.47 Ga年龄是否能够代表榴辉岩相变质时代无法得到严格的约束（图2）。

图2 样品23QX01 (A)、23QX06 (C)和23QX07 (E)的锆石U-Pb谐和图及相应的球粒陨石归一化稀土元素配分图

三个样品中的石榴子石主量元素整体较均一，仅边部略有变化，但Lu元素表现出由核部向边部快速降低的典型生长分带特征，表明Lu-Hf同位素体系保存较好，能够较可靠记录石榴子石形成时间（图3）。

石榴子石原位Lu-Hf定年结果给出了更直接的约束：三个代表性样品分别获得1423 ± 378 Ma、1869 ± 137 Ma 和1773 ± 143 Ma 的等时线年龄，且未见太古宙年龄信息。考虑到样品中石榴子石颗粒较大（约2-5 mm），且Lu-Hf体系封闭温度高于前人给出的峰期变质温度估算值，研究认为这些年龄更可能代表石榴子石形成时代，而不是后期热事件对更古老年龄的简单重置（图4）。该结果表明，遵化-上营地区这套所谓“榴辉岩相石榴辉石岩”所记录的关键变质事件更可能发生在古元古代，而非太古宙。

图3 23QX01, 23QX06和23QX07样品石榴子石颗粒的主量元素（A-C）和Lu-Hf元素（D）成分剖面特征

图4 23QX01 (A),23QX06 (B)和23QX07 (C)样品原位石榴子石LA-ICP-MS/MS Lu-Hf等时线图

华北克拉通东部本身经历过新太古代超高温麻粒岩相变质事件以及古元古代高压麻粒岩相变质事件的叠加改造。因此，此前报道的~2.5 Ga锆石年龄及其平坦的重稀土元素特征，更可能反映与区域性高温变质有关的较早事件，而并非俯冲相关的榴辉岩相变质。石榴辉石岩以透镜体形式产于石榴麻粒岩中，并被TTG片麻岩包裹，这些野外关系也不支持其作为太古宙俯冲洋壳片段。研究结果削弱了华北克拉通存在“太古宙现代式俯冲”这一关键证据。

该研究表明，在多期变质叠加的前寒武纪基底中，单纯依赖锆石U-Pb年代学容易造成不同地质事件的混淆，而对记录变质过程的关键矿物石榴子石开展直接Lu-Hf原位定年，是厘定复杂变质历史、识别真正古老高压变质事件的有效途径。相关成果不仅为重新认识华北克拉通前寒武纪构造演化提供了新的年代学依据，也为全球范围内古老榴辉岩相变质记录的重新评估提供了新的研究思路。

研究成果发表于国际学术期刊Geology（闫垚琪, 王浩*, 杨进辉, 吴石头, 冉静; Reevaluating Archean eclogite-facies metamorphism in the North China Craton[J]. Geology, 2026.DOI: 10.1130/G54220.1.）。研究得到国家自然科学基金（42322203 和42288201）、深地国家科技重大专项（2025ZD1005300 和2024ZD1001306）以及中国科学院战略性先导科技专项B 类项目（XDB0710000）的联合资助。

闫垚琪（博士生）