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研究区位于华北克拉通西部孔兹岩带东段北缘的集宁一带。区内主要发育孔兹岩系和S型花岗岩，零星出现的前孔兹岩系变质基底岩石为前人研究薄弱环节。前孔兹岩系变质基底岩石在区内主要由变质表壳岩和变质深成岩组成：一、前孔兹岩系变质表壳岩的地球化学及构造环境区内前孔兹岩系变质表壳岩由基性麻粒岩岩石组合和黑云角闪斜长片麻岩岩石组合组成。[1]基性麻粒岩岩石组合按采样位置和稀土配分特点可以分为2种类型：1）三岔口基性麻粒岩（REE平坦型）属拉斑玄武岩系列，（La/Yb）N值介于1.87-2.78之间，构造判别投点落入在MORB区或N-MORB内靠近P-MORB的区域，为一套过渡型洋中脊拉斑玄武岩（T-MORB）。2）炭窑村基性麻粒岩（LREE富集型）也属于拉斑玄武岩系列，（La/Yb）N值介于7.33-7.60之间，构造判别投点落入板内玄武岩区域中，为一套洋岛拉斑玄武岩（OIT）。[2]黑云角闪斜长片麻岩岩石组合按岩石中SiO2含量不同可以将其分为基性黑云角闪斜长片麻岩岩石组合和中酸性黑云角闪斜长片麻岩岩石组合。1）基性黑云角闪斜长片麻岩岩石组合的基本岩石类型有透辉斜长角闪岩和斜长角闪岩，主量、稀土微量以及构造判别图解解释它和三岔口基性麻粒岩具有相同的原岩建造，为一套过渡型洋中脊拉斑玄武岩（T-MORB），是三岔口基性麻粒岩退变质作用形成。2）中酸性黑云角闪斜长片麻岩岩石组合中的大北沟岩石组合的岩石类型有黑云斜长片麻岩和黑云二长片麻岩，是一套大陆弧钾玄岩系列火山岩沉积建造。三岔口岩石组合的岩性为角闪二长片麻岩，是一套大洋中脊型的高钾钙碱性火山岩沉积建造。二、前孔兹岩系变质深成岩的地球化学特征及构造环境变质深成岩由紫苏花岗质片麻岩类、浅肉红色中细粒碱长花岗质片麻岩和浅灰色黑云母二长花岗质片麻岩组成。紫苏花岗质片麻岩类是一套高钾钙碱性-钾玄岩系列的大陆弧花岗岩；浅肉红色中细粒碱长花岗质片麻岩是一套钾玄岩系列的同碰撞花岗岩；浅灰色黑云母二长花岗质片麻岩是一套高钾钙碱性的大陆弧花岗岩。三、前孔兹岩系变质基底的年代学特征年代学特征指示，区内的前孔兹岩系变质基底岩石形成于新太古代（~2.5Ga），成岩之后主要遭受了三次变质作用的改造，分别为~2.45Ga、~1.95Ga和~1.85Ga。~2.45Ga和~1.95Ga分别代表华北克拉通西部陆块中阴山陆块与鄂尔多斯陆块两次碰撞的作用时间，~2.45Ga的变质作用事件形成了区内的基性麻粒岩岩石组合，~1.95Ga的“构造-热”事件形成了横贯西部陆块的孔兹岩带，这两期变质事件造成了区内古老变质基底中广泛发育的近水平剪切变形构造；~1.85Ga代表了华北克拉通中部带的形成，造成了区内古老基底岩石的北东东向挤压变形构造。综合集宁地区前孔兹岩变质基底岩石的地球化学以及年代学特征，可以得出：集宁地区前孔兹岩变质基底是由过渡型大洋中脊玄武岩、洋岛拉斑玄武岩、大陆弧花岗岩类和同碰撞花岗岩类等岩石类型组成，较为齐全的岩石类型组合代表了一次大洋俯冲消亡-陆陆碰撞的地质演化历史，碰撞时间为~2.45Ga。