辽西建平杂岩高压麻粒岩相变质作用的P-T条件及其地质意义

辽西建平杂岩中广泛发育高压麻粒岩块体 ,其特征为在基性岩中出现石榴石 +单斜辉石 +斜长石 +石英±角闪石 ,利用 TWQ方法结合传统地质温压计估算其变质条件为 T=785～ 82 0℃ ,P=1.0 5～ 1.17GPa。高压麻粒岩区的其他岩石如石榴石二辉麻粒岩等虽然不出现典型的高压麻粒岩矿物组合 ,但其变质条件相同。研究表明它们之间矿物组合的不同系由其全岩成分 ,尤其是 Si O2 含量不同所致。因此辽西高压麻粒岩相变质作用是区域性的。该区高压麻粒岩的特征与泛非造山带和西澳的高压麻粒岩相似 ,也符合高压麻粒岩的经典定义 ,但与在华北克拉通其他地区报道的“高压麻粒岩”

华北中北部晚太古代高压麻粒岩的地质产状及其出露的区域构造背景

晋北－冀西北高级变质的灰色片麻岩－花岗质片麻岩杂岩基底内广泛发育晚太古代高压麻粒岩构造透镜体或岩片，几个典型地段的构造填图研究表明，高压麻粒岩主要出露于龙泉关－桑干构造带的东北段，即冀北陆缘活动带与恒山－五台绿岩带之间的高级变质基底内。高压麻粒岩形成与出露的过程中，主要经历４期构造变形：Ｄ１低角度逆掩剪切变形；Ｄ２ＮＷ向伸展作用；Ｄ３区域规模的ＮＮＥ－ＮＥ向褶皱；Ｄ４大规模右旋走滑剪切变形。以上变形明显受区域构造所控制，先后涉及鄂尔多斯和阜平陆块晚太古代构造拼合，太古代末五台裂谷的张开及闭合，以及早元古代冀北陆缘活动带向南俯冲造成的掀斜作用。

冀北滦平-承德一带晚太古代高压麻粒岩的发现及其构造地质意义

在冀北地区原太古代＂单塔子群＂内多处发现了高压基性麻粒岩构造岩片或透镜体，围岩为花岗片麻岩类，在区域上呈构造带出现。高压基性麻粒岩早期矿物组合为单斜辉石＋石榴石＋石英，退变组合为斜方辉石＋斜长石＋单斜辉石及更晚期的角闪石＋斜长石，明显经历了快速的抬升过程。上述高压麻粒岩在区域上可能对应于晋北－冀西北的高压麻粒岩带，代表克拉通基底的重要构造边界，对于认识区域早前寒武纪构造演化及深部地质作用过程将产生重要影响。

造山带中成对出现的高压麻粒岩与榴辉岩及其地球动力学意义

在一些典型碰撞造山带中,高压麻粒岩与榴辉岩在空间和时间上密切相关,它们之间的关系对揭示碰撞造山带的造山过程和造山机制具有重要意义。本文以中国西部的南阿尔金、柴北缘及中部的北秦岭造山带为例,详细陈述了这3个地区榴辉岩和相关的高压麻粒岩的野外关系、变质演化和形成时代,目的是要建立大陆碰撞造山带中榴辉岩和相关高压麻粒岩形成的地球动力学背景模式。南阿尔金榴辉岩呈近东西向分布在江尕勒萨依-玉石矿沟一带,与含夕线石副片麻岩、花岗质片麻岩和少量大理岩构成榴辉岩-片麻岩单元,榴辉岩中含有柯石英假象,其峰期变质条件为P=2.8～3.0GPa,T=730～850℃,并在抬升过程中经历了角闪岩-麻粒岩相的叠加;大量年代学研究显示其峰期变质时代为485～500Ma。南阿尔金高压麻粒岩分布在巴什瓦克地区,包括高压基性麻粒岩和高压长英质麻粒岩,它们与超基性岩构成了一个大约5km宽的构造岩石单元,与周围角闪岩相的片麻岩为韧性剪切带接触。长英质麻粒岩和基性麻粒岩的峰期组合均具有蓝晶石和三元长石(已变成条纹长石),形成的温压条件为T=930～1020℃,P=1.8～2.5GPa,并在退变质过程中经历了中压麻粒岩相变质作用叠加。锆石SHRIMP测定显示巴什瓦克高压麻粒岩的峰期变质时代为493～497Ma。都兰地区的榴辉岩分布柴北缘HP-UHP变质带的东端,在榴辉岩和围岩副片麻岩中均发现有柯石英保存,形成的峰期温压条件为T=670～730℃和,P=2.7～3.25GPa,退变质阶段经过了角闪岩相的叠加;榴辉岩相变质时代为420～450Ma。都兰地区的高压麻粒岩分布在阿尔茨托山西部,高压麻粒岩包括基性麻粒岩长英质麻粒岩,基性麻粒岩的峰期矿物组合为Crt+Cpx+Pl±Ky±Zo+Rt±Qtz,长英质麻粒岩的峰期矿物组合为:Grt+Kf+Ky+Pl+Qtz。峰期变质条件为T=800～925℃,P=1.4～1.85GPa,退变质阶段经历了角闪岩-绿片岩的改造,高压麻粒岩的变质时代为420～450Ma。北秦岭榴辉岩分布在官坡-双槐树一带,榴辉岩的峰期变质组合为Grt+Omp±Phe+Qtz+Rt,所计算的峰期温压条件为T=680～770℃和P=2.25～2.65GPa,年代学数据显示榴辉岩的变质时代为500Ma左右。北秦岭高压麻粒岩分布在含榴辉岩单元的南侧松树沟一带,包括高压基性麻粒岩和高压长英质麻粒岩,与超基性岩在空间上密切伴生,高压麻粒岩的峰期温压条件为T=850～925℃,P=1.45～1.80GPa,锆石U-Pb年代学研究显示其峰期变质时代为485～507Ma。以上三个实例显示,出现在同一造山带、在空间上伴生的高压麻粒岩和榴辉岩有各自不同的变质演化历史,但榴辉岩中的榴辉岩相变质时代和相邻的高压麻粒岩中的高压麻粒岩相变质作用时代相同或相近,这种成对出现的榴辉岩和高压麻粒岩代表了它们同时形成在造山带中不同的构造环境中,即榴辉岩的形成于大陆俯冲带中,而高压麻粒岩可能形成在俯冲带之上增厚的大陆地壳根部。

山东半岛基性高压麻粒岩的成因矿物学及变质演化

在山东半岛的平度-莱西-莱阳-烟台一带,广泛出露基性高压麻粒岩,它们呈大小不等的透镜体或不规则脉状体产于TTG片麻岩中,且与超镁铁质岩石密切"伴生"。根据岩相学、矿物相转变、变质反应以及温压条件的系统研究结果,确定山东半岛基性高压麻粒岩经历了四个阶段的变质演化。早期进变质阶段(M1)的标志性矿物组合以石榴石及其内部的细粒单斜辉石+斜长石±石英为特征,记录的温压条件为T=740～770℃、P=0.9～1.0GPa;峰期高压麻粒岩相变质阶段(M2)的矿物组合以基质中石榴石(富Ca核部)+单斜辉石(富Al核部)+斜长石(富Na核部)±石英为特征,记录的温压条件为T=850～880℃、P=1.45～1.65GPa;峰后近等温减压(中压)麻粒岩相退变质阶段(M3),以发生一系列典型减压反应和斜方辉石的大量出现为标志,典型的矿物组合为斜方辉石+单斜辉石+斜长石+磁铁矿±角闪石,记录的温压条件为T=780～830℃、P=0.65～0.85GPa;晚期角闪岩相退变质阶段(M4)以石榴石发生降温反应、形成角闪石+斜长石+磁铁矿±石英等退变矿物组合为特征,记录的温压条件为T=590～650℃、P=0.62～0.82GPa。高压基性麻粒岩的变质演化的P-T轨迹具有顺时针型式,先后经历了近等温减压过程(ITD)和近等压降温过程(IBC)变质演化过程,指示研究区基性高压麻粒岩是古老陆块之间在俯冲-碰撞造山过程中加厚下地壳折返地表的产物。该项成果对于重新认识华北克拉通在早前寒武纪古老陆块的碰撞-拼贴及其演化的动力学过程具有重要科学意义。

喜马拉雅中段高压麻粒岩变质作用、地球化学与年代学

研究的高压麻粒岩发现于西藏亚东以北约40公里的(Zherger-La)、出露在藏南拆离系(STDS)主构造面下盘的高喜马拉雅结晶岩系中,是继喜马拉雅东西构造结的Nanga Barbat、Namjag Barwa和喜马拉雅中段Khatra & Marina地区、定结地区发现的榴辉岩或高压麻粒岩之后,在青藏高原上新近发现的高压麻粒岩。该麻粒岩呈岩片被包裹于花岗质片麻岩中。麻粒岩记录了两期变质作用,早期矿物组合为Grt+Cpx+Pl+Qz,属麻粒岩相变质产物,矿物成分分析显示早期矿物组合达到了平衡,并且没有表现成分扩散;后期矿物组合为Hbl+Pl+Bio或Opx+Pl,指示了较高温但相对压力较低的麻粒岩相退变变质作用,矿物成分分析和结构显示了退变作用没有达到变质平衡。显微结构可以观察到多组变质反应:Grt+Cpx+Qtz=Opx+Pl,Grt+Qtz=Opx+Pl,Grt+Cpx+L=Hbl+Pl+Bio+Mt,和Cpx+L=Hbl+Mt。根据矿物平衡关系,利用Grt-Cpx温度计和Grt-Cpx-Pl-Qz压力计估算的早期变质作用温压为T=780～850℃,P=12～15kbar,相对应的地温梯度16℃～18℃/km。借用Hbl-Pl温度计和Al^(tol) in Hbl压力计估算的晚期变质作用温压为T=730～760℃:P=4～6kbar,相当的地温梯度为38℃～50℃/km。变质作用P-T演化呈等温降压轨迹,指示麻粒岩地体从增厚(或俯冲)地壳到减薄增温(或部分熔融)地壳,进而被快速剥露地表的构造过程。初步的地球化学结果表明高压麻粒岩原岩可能相当于大陆拉斑玄武岩。麻粒岩锆石SHRIMP年代学有两组相对集中的年龄分别为98±5Ma(5 spots)和17.0±0.3Ma(13 spots)。高压麻粒岩的两期变质作用的温度都在700℃以上,略高于锆石U-Pb同位素体系计时封闭温度,推断17Ma是高压麻粒岩变质后发生折返,随高喜马拉雅结晶岩系剥露冷却的年龄;98.4Ma的测年结果被推测是高压麻粒岩原岩形成的年龄。在喜马拉雅山,高压麻粒岩记录了类似增厚地壳到减薄地壳的转变一方面可能是地壳深部作用机制的转变,另一方面,这种机制与喜马拉雅南坡巨大的降雨量和去顶作用有密切关系,意义重大。

阿尔金淡水泉花岗质高压麻粒岩P-T演化及年代学研究

岩相学研究表明阿尔金南缘淡水泉一带出露的花岗质片麻岩的峰期矿物组合为Grt＋Kfs＋Ky＋Rt＋Qz,为典型的高压麻粒岩相矿物组合。利用Thermocalc3.33程序计算的P-T视剖面图和矿物温压计,确定其峰期变质温压条件为T=875~925℃,P=14.5~15.9kbar,该岩石后期还经历了以矿物组合Grt＋Kfs＋Bt＋Pl＋Sill＋Ilm＋Qz为代表的麻粒岩相和以Sill＋Bt＋Pl＋Mu＋Qz±Ilm为代表的角闪岩相的退变质作用,具有一个早期快速等温降压,后期近等压降温的顺时针型的退变质P-T演化轨迹。锆石的U-Pb同位素定年结果显示其原岩的时代为866±5Ma,峰期变质时代为505±5Ma。其中该岩石原岩的形成时代与阿尔金及其周缘地区广泛发育的由Rodinia超大陆裂解事件导致的岩浆活动时代一致,而峰期变质时代则与南阿尔金高压/超高压变质岩的峰期变质时代（486~509Ma）一致,说明花岗片麻岩原岩的形成与罗迪尼亚超大陆裂解有关,并在早古生代卷入了陆壳深俯冲事件,构成了南阿尔金高压/超高压变质带的一部分。

山东半岛高压麻粒岩中锆石的U-Pb定年及其地质意义

在山东半岛早前寒武纪变质基底中,高压麻粒岩常常呈透镜体或不规则脉状体广泛分布于TTG片麻岩之中。锆石中矿物包体激光拉曼测试、阴极发光图像分析及原位U-Pb定年结果表明,山东半岛高压麻粒岩中锆石成因十分复杂,可划分为3种类型：第一类锆石显示明显或弱的岩浆结晶环带,部分锆石保存磷灰石（Ap）等矿物包体,U-Pb定年结果显示岩浆锆石记录了2 890-2 915 Ma和2 510-2 763 Ma两组207Pb/206Pb年龄,表明研究区变质基底在中太古代末期和新太古代至少存在两期岩浆事件;第二类为变质锆石,保存了典型的高压麻粒岩相包体矿物组合石榴石（Grt）＋单斜辉石（Cpx）＋斜长石（Pl）＋石英（Qtz）＋金红石（Rt）＋磷灰石（Ap）,记录的207Pb/206Pb年龄集中在1 850-1 900 Ma,应代表高压麻粒岩峰期高压麻粒岩相变质时代;第三类也为变质锆石,保存了峰后中低压麻粒岩相包体矿物组合斜方辉石（Opx）＋斜长石（Pl）＋石英（Qtz）＋磷灰石（Ap）±角闪石（Amp）,记录的207Pb/206Pb年龄集中1 820-1 840 Ma,应代表高压麻粒岩峰后中低压麻粒岩相退变质时代。该项成果不仅查明了山东半岛早前寒武纪变质基底麻粒岩中变质锆石普遍保存了高压麻粒岩相包体矿物组合,而且准确限定了麻粒岩的原岩形成时代、峰期高压麻粒岩相变质时代和峰后中低压麻粒岩相退变质时代的年代学格架,对深入探讨华北克拉通东南缘高压麻粒岩的成因机制及其形成的动力学背景具有重要的科学意义。

变斑晶石榴石^(40)Ar-^(39)Ar年龄谱的含义与华北高压麻粒岩变质时代

采用 4 0 Ar- 39Ar阶段加热法研究华北桑干地区高压基性麻粒岩的变斑晶石榴石 ,获得 4 0 Ar- 39Ar坪年龄 185 2± 8Ma,4 0 Ar- 39Ar等时线年龄 186 2± 37Ma。这组年龄相当于高压麻粒岩的变质作用年龄。这一结果表明 ,虽然变斑晶石榴石中仅仅在显微矿物包体、流体包裹体和晶格缺陷中赋存少量的 K+ ,但其生成的 4 0 Ar*仍然能够形成稳定的年龄谱。如果退变质的影响较小 ,4 0 Ar-

班公湖-怒江结合带洞错地区舍拉玛高压麻粒岩的发现及其地质意义

青藏高原班公湖-怒江结合带内中东段八宿、安多、蓬错西等地已有高压-超高压变质岩的报道,然而西段至今尚没有发现类似岩石出露。在班公湖-怒江西段改则洞错地区舍拉玛沟中发现高压麻粒岩（可能是退变榴辉岩）,岩石呈透镜状、似层状或块状产于斜长角闪岩及变质辉长岩中,详细的岩相学及矿物化学研究确认,早期矿物组合主要为石榴子石、单斜辉石及斜长石（大部分钠黝帘石化）,后期发生了较强烈的退变质作用,矿物组合为角闪石和斜长石,发育典型的＂白眼圈＂结构。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法获得高压麻粒岩的原岩时代为254±2Ma,指示班公湖-怒江洋盆打开的时限可以追溯到晚二叠世。地质温压计估算结果表明,高压麻粒岩相变质作用发生的温度和压力条件为780-900℃和13-16k Pa,角闪岩相变质作用发生的温度和压力条件为430-480℃和4.5-5.2k Pa,极有可能是班公湖-怒江特提斯洋壳发生高压麻粒岩相（甚至达到榴辉岩相）变质作用的产物。它的发现说明在班公湖-怒江结合带内部存在高压变质带,可能是大洋深俯冲的产物,这对研究青藏高原特提斯洋的形成演化具有重要意义。

南天山榆树沟高压麻粒岩地体多期变质定年研究

通过详细的矿物学及岩石学研究,特别是对角闪石的系统研究,确定榆树沟麻粒岩地体至少经历过高压麻粒岩相、中压麻粒岩相、角闪岩相和绿片岩相四期变质作用的改造。总结了各期变质作用的期次和特点。在此基础上,采用^(40)Ar-^(39)Ar同位素定年获得368.2±4.8Ma坪年龄和360±10Ma等时线年龄。采用Sm-Nd同位素矿物等时线定年获得Gra+Pl+Ⅰlm+全岩的等时线年龄为310±5Ma。结合已发表的定年结果综合分析认为,前者可代表榆树沟地体峰期变质-高压麻粒岩相变质作用年龄;后者为峰期后经受中压麻粒岩相变质变形的叠加改造年龄。讨论了多期变质作用中同位素的均一化和封闭温度问题。

华北克拉通桑干地区高压麻粒岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质含义

为了揭示华北克拉通桑干地区古元古代高压麻粒岩变质峰期时限，对选自该区的两个高压麻粒岩样品（DST02，XYS01）进行了锆石SHRIMPU-Pb测年。锆石样品的阴极发光图像显示为球形和无内部结构，Th／U比值变化为0．01～0．93。这些特征表明两样品的锆石应属于变质成因锆石。两样品的SHRIMP测年结果分别给出（1792±12）Ma和（1891±46）Ma。根据前人的年代学方面的研究成果，特别是未变质强过铝花岗岩中获得的1900～1850Ma的锆石U-Pb年龄（郭敬辉等，2002）结果来看，本区高压麻粒岩峰期变质时代不会晚于此。因此本文获得的1850-1800Ma的锆石SHRIMP U—Pb年龄应代表退变年龄。而（1891±46）Ma的年龄限定了峰期高压变质年龄上限。

东喜马拉雅构造结高压麻粒岩特征、形成机制及折返过程

东喜马拉雅构造结一带断续分布的直白高压麻粒岩,是一套相当于下地壳根带深度形成的高压麻粒岩相岩石。该麻粒岩相地体归属印度大陆东北端,是世界上最年轻的麻粒岩相岩石之一,其变质作用与印度大陆与欧亚大陆之间碰撞过程中发生的陆内俯冲作用有关。对于高压麻粒岩的形成机制及折返过程一直是人们研究和观注的焦点。本文在1∶25万墨脱幅区域地质调查项目的研究结果的基础上,依据高压麻粒岩相岩石出露的大地构造背景,讨论了与之有关的若干问题,并提出适合该区的高压麻粒岩的形成机制和折返过程的新认识。

阿尔金淡水泉早古生代泥质高压麻粒岩及其P-T演化轨迹

南阿尔金构造带淡水泉一带出露的含石榴石蓝晶石黑云母片麻岩是一套典型的泥质高压麻粒岩,其峰期特征矿物组合为石榴子石+蓝晶石+钾长石+金红石+石英。根据矿物内部一致性热力学数据和Thermocalc 3.23程序计算,确定其峰期变质温压条件为T>850℃和P>11kbar。结合岩相学研究和P-T视剖面图计算,可识别出该岩石经历了4个阶段的变质演化,构成了一个早期快速等温降压,后期近等压降温的顺时针型的退变质P-T演化轨迹,为与陆壳俯冲碰撞有关的高压变质事件的产物。该岩石锆石阴极发光图像显示其内部具有明显的核-边结构,核部为残留的原岩碎屑锆石,边部则表现为面状或扇状生长的变质锆石的特征。微区原位LA-ICP-Ms微量元素分析表明,核部测点的重稀土含量较高,对应Th/U接近于0.4,具有岩浆锆石的特征;边部测点的重稀土相对亏损,重稀土配分曲线平坦,对应Th/U比值均小于0.1,显示与石榴子石平衡共生的变质锆石特征。LA-ICP-MS微区定年获得其变质年龄为486±5Ma,该年龄值与阿尔金江尕勒萨依和英格利萨依两地超高压变质岩石的变质年龄相近,进一步证明沿阿尔金构造带南缘断续存在一条早古生代的高压-超高压变质岩带。另外,本次研究在获得该泥质高压麻粒岩峰期变质时代的同时,还获得该岩石原岩的形成时代上限值约为719Ma,从而限定阿尔金构造带南缘阿尔金群的形成时代可能不属古元古代,而应属新元古代。

山东半岛高压麻粒岩中花岗质浅色脉体的成因

山东半岛早前寒武纪变质基底部分熔融现象十分发育,常见新生的花岗质浅色脉体呈形态各异的网脉状、细脉状、不规则的透镜状、雾迷状分布于高压基性麻粒岩中。锆石中矿物包体的激光拉曼鉴定、阴极发光图像分析、锆石原位LA-ICP-MSU-Pb定年以及稀土元素、微量元素分析的综合研究结果表明,山东半岛早前寒武纪变质基底在麻粒岩相变质作用的同时伴随着明显的部分熔融作用。花岗质浅色脉体中的锆石具有完好的自形晶形态,矿物包体主要为石英(Qtz)+钾长石(Kfs)+斜长石(Pl)±磷灰石(Ap),与花岗质脉体矿物组成完全一致,相应的阴极发光图像自核部到边部均显示明显的岩浆结晶环带。这些新生锆石U含量变化较大(31×10-6～779×10-6)、Th含量(0.03×10-6～1.3×10-6)和相应的Th/U比值(<0.0081)异常偏低,其稀土元素配分模式具有重稀土HREE相对平坦、中等-强烈的负Eu异常(Eu/Eu*=0.13～0.65)和显著的正Ce异常(Ce/Ce*=11～32)的特点。新生锆石的上述性质与世界典型地区混合岩中深熔锆石的特征十分相似,充分表明研究区花岗质浅色脉体中的锆石为深熔成因。野外及室内系统的岩相学观察发现,花岗质浅色脉体的寄主岩石——高压基性麻粒岩并未显示含水矿物脱水(如角闪石)熔融和长英质矿物部分熔融的证据,而其围岩如孔兹岩系则保存含水矿物(如黑云母)脱水熔融和长英质矿物部分熔融的确凿证据。此外,高压基性麻粒岩中的花岗质浅色脉体集中分布于构造变形相对较强、破碎较明显的部位。由此可见,高压麻粒岩中的花岗质浅色脉体不是寄主岩石深熔作用的产物,而更有可能来源于围岩变质表壳岩(如孔兹岩系)的部分熔融。深熔锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果表明,四十个相同性质锆石微区记录了十分一致的207Pb/206Pb年龄,集中变化于1870±11Ma至1843±20Ma(2σ)之间,加权平均年龄为1859.6±2.2Ma(MSWD=0.74),应代表研究区早前寒武纪变质基底的深熔时代。该组年龄比研究区变质杂岩峰期高压麻粒岩相变质时代(1900～1866Ma)明显偏新,而与峰后近等温减压中-低压麻粒岩相退变质时代(1855～1830Ma)大致相当,表明研究区深熔作用与碰撞造山带构造"热"抬升减压过程存在密切的成因关系。区域强烈的深熔事件是导致高压麻粒岩相岩石发生明显退变的主要控制因素之一。

喜马拉雅中段哲古拉花岗岩中高压麻粒岩包体及其主岩的^(40)Ar/^(39)Ar年代学研究

为了深入了解喜马拉雅构造带的地质演化历史,同时为了探讨作为建立高压变质条件下的同位素年代学方法的重要前提的同位素体系特征,对出露于喜马拉雅中段西藏哲古拉地区的高压麻粒岩包体中的峰期矿物和退变质矿物及其主岩花岗岩中的富钾矿物进行了常规^(40)Ar/^(39) Ar 年代学研究。花岗岩中的黑云母坪年龄为11.48±0.18Ma,钾长石坪年龄为12.63±0.19Ma,二者的等时线年龄与之相当,分别为11.63Ma 和12.58Ma。高压麻粒岩峰期矿物黑云母的坪年龄为48.5±0.54Ma,等时线年龄为48.95±0.83Ma,(^(40)Ar/^(36)Ar)_i 为285;退变质矿物角闪石的坪年龄谱呈马鞍形,坪区数据对应的等时线年龄为31.1±5.4Ma,(^(40)Ar/^(36)Ar)_i 为394,显示有过剩^(40)Ar 的存在。结合前人的研究,推定高压麻粒岩经历了一个快速的退变质作用过程,不仅变质作用没有达到平衡,早期与晚期变质矿物之间也没有达成氩同位素交换平衡,在标本尺度上或高压麻粒岩包体与主岩花岗岩之间均是如此。根据^(40)Ar/^(39)Ar 年代学结果也可以了解到,在高压麻粒岩的退变质过程中,早期与晚期变质矿物之间的氩同位素体系有明显不同,这种氩同位素体系在不同变质阶段的不平衡记录为帮助建立不同变质地质事件的年代学序列提供了研究途径。依照获得的^(40)Ar/^(39)Ar 年代学数据,可以建立喜马拉雅中段高压麻粒岩包体形成和演化的动力学过程:推定高压麻粒岩经受了两期变质作用的叠加,峰期变质老于48.5Ma,晚期变质发生在31Ma 前后;大约在17Ma 前后为其主岩花岗岩捕虏,并在11Ma～12Ma 之间被带至地表。文中对前人锆石 U-Pb 年龄进行了再分析,认为在高压变质作用条件下,由于熔体或流体从变质岩石中被抽提出去而限制了变质锆石的生长,因此,高压麻粒岩包体中的锆石 U-Pb 年龄没有能够记录高压变质事件。

青藏高原安多高压麻粒岩同位素年代学研究

本文报道了聂荣微陆块中新发现的高压麻粒岩锆石U-Pb定年结果及其围岩花岗片麻岩中黑云母Ar-Ar同位素年代学结果。高压麻粒岩中的锆石可分为两类,第一类具有核-边显微结构,核部残留锆石具典型岩浆结晶锆石特征,锆石U-Pb年龄541±8Ma～834±11Ma;第二类锆石具典型的变质锆石成因的结构特征,锆石U-Pb谐和年龄为179.0±1.7Ma。花岗片麻岩中黑云母Ar-Ar坪年龄为166.7±1.1Ma。年代学资料显示麻粒岩与其围岩均具有泛非期的年龄信息,麻粒岩的原岩经历了晚元古代-早古生代造山作用,并于早-中侏罗世发生了峰期高压变质作用改造,该变质事件可能代表着聂荣微陆块与羌南板块的碰撞拼合。伴随着早-中侏罗世的岩浆作用,麻粒岩及其围岩迅速抬升,抬升的时间跨度在13Myr左右,于166.7Ma左右抬升至地壳浅层部位或近地表。

高压麻粒岩相变质作用及深熔作用：以柴北缘都兰地区为例

在一些俯冲/碰撞造山带中,高压麻粒岩相变质作用通常伴随着广泛的深熔作用。本文以柴北缘超高压变质带都兰地区的基性高压麻粒岩和浅色体为研究对象,在详细的野外观察的基础上,结合岩相学和年代学等研究方法,探讨高压麻粒岩相变质作用与深熔作用的关系及形成机制。从野外关系来看,浅色体主要呈层状、似脉状、补丁状或网络状分布在暗色的基性高压麻粒岩(残留体,residuumormelanosome)中,或与基性高压麻粒岩在露头上互层产出,并显示出混合岩的特征。基性高压麻粒岩主要由石榴子石、单斜辉石、斜长石和石英等矿物组成,在不同样品中还可含有少量蓝晶石、角闪石、金红石、黝帘石/斜黝帘石、黑云母、方柱石、绿泥石;浅色体主要由斜长石、钾长石和石英等矿物组成,一些样品中也含有少量的石榴子石和蓝晶石,与典型的长英质高压麻粒岩的矿物组合特征较为相似。锆石成因年代学结果显示浅色体中既发育深熔锆石,也有变质锆石生长,但两种锆石给出的年龄结果基本一致,其加权平均年龄为434±2Ma(MSWD=1.1),与前人获得的高压麻粒岩相变质作用和深熔作用时代基本一致。因此,综合野外关系、岩相学、地球化学特征及年代学结果,我们推测高压麻粒岩相变质作用及深熔作用可能形成于同一动力学过程,即在俯冲带的上盘环境,(变)基性岩石中的含水矿物(如角闪石、帘石或云母类矿物等)脱水熔融形成高Sr/Y熔体,而基性高压麻粒岩为残留体。

安多地区高压麻粒岩的发现及其意义

本文以班公湖-怒江板块缝合带所夹的聂荣微陆块中新近发现的高压麻粒岩为研究对象,通过岩石学、矿物学以及变质作用等的较详细研究,确定其早期矿物组合主要为石榴石、单斜辉石和斜长石等,后期发生了较强烈的退变质作用,出现大量角闪石和斜长石,并发育典型的"白眼圈"结构。利用相关的地质温压计估算其麻粒岩相变质峰期T=790～840℃,P=11～15kbar,角闪岩相退变质阶段T=700～730℃,P=4.6kbar。它可能是燕山期班公湖-怒江板块缝合带闭合过程的产物,也可能反映更早期的碰撞事件,进一步的研究工作将对班公湖-怒江板块缝合带的构造演化或者重新认识青藏高原特别是冈底斯地块的构造格局具有重要意义。

柴北缘都兰高压麻粒岩的锆石U-Pb定年及其地质意义

在柴北缘高压-超高压变质带的东端都兰地区,高压麻粒岩以透镜体的形式存在于石榴白云母片岩、花岗质片麻岩以及斜长角闪岩中。高压麻粒岩的主体为基性麻粒岩,并含少量中酸性麻粒岩。基性麻粒岩主要由石榴子石、单斜辉石、斜长石和石英等组成,而中酸性麻粒岩峰期矿物组合为:石榴子石+斜长石+钾长石+蓝晶石+石英±单斜辉石。根据显微构造和反应结构特征,主要识别出3期变质作用:①峰期高压麻粒岩相阶段(M1);②退变质高角闪岩相阶段(M2);③绿片岩相/低角闪岩相阶段(M3)。选取典型的中酸性麻粒岩样品进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb原位定年分析,获得加权平均年龄为446.9±6.5Ma,且CL图像显示锆石内部发育石榴子石、单斜辉石、斜长石等矿物包体,反映锆石可能形成在峰期高压麻粒岩相变质条件下。岩石学和年代学结果显示都兰高压麻粒岩和邻近的榴辉岩同时形成于同一俯冲带的不同热构造环境,高压麻粒岩并非榴辉岩热松弛作用形成的,两者具有各自独立的变质演化历史。