华北克拉通清原地体新太古代和古元古代两期麻粒岩相变质作用

对华北克拉通新太古代和古元古代的构造模式有多种不同认识,有必要进行深入的变质作用研究。本文选取了辽北清原地区中性麻粒岩、石榴方辉石岩和变质基性岩墙,开展系统的岩相学观察、矿物化学分析、相平衡模拟和锆石-独居定年研究,以阐明其变质演化过程和大地构造意义。中性麻粒岩和石榴方辉石岩均发育两期麻粒岩相组合。中性麻粒岩第一期斜长石发育复杂成份环带,从核到幔部其钙长石含量(X_(An))降低,然后再向边部升高;石榴方辉石岩中第一期石榴石与斜方辉石互相包裹。第一期麻粒岩相变质作用P-T轨迹为逆时针型,包含峰期前升压至峰期和峰后降温降压至固相线两个变质阶段。依据两个样品中观测的峰期矿物组合在P-T视剖面图中的稳定范围,并结合斜长石幔部成份,确定峰期温压条件为1.0~1.2GPa/890~1000℃。石榴方辉石岩在峰前升压过程,斜方辉石转变为石榴石,形成石榴石包裹斜方辉石的结构;在峰后降温降压过程中,石榴石又转变为斜方辉石,导斜方辉石包裹石榴石。中性麻粒岩和石榴方辉石岩的第二期组合以形成石榴石+石英和黑云母+石英±单斜辉石±钾长石后成合晶和冠状体为特征。变质基性岩墙只发育第二期矿物组合,为高压麻粒岩组合,其P-T轨迹为顺时针型。根据变质斜长石中最小X_(An),角闪石中最大Ti含量和石榴石幔部最高镁铝榴石含量等值线,确定峰期温压条件为~1.15GPa/830℃。锆石定年表明第一期高温-超高温麻粒岩相变质作用峰后冷却时间为2.49~2.48Ga,第二期高压麻粒岩相变质时间为~1.83Ga,独居石定年获得峰后退变质年龄为~1.75Ga。结合其他区域地质特征,本文认为第一期高温-超高温麻粒岩相变质作用受太古宙特有的垂直沉落构造控制,第二期高压麻粒岩相变质作用与沿华北克拉通北缘发生的碰撞造山事件有关。

河北张三营富铌碱长花岗岩和花岗斑岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

张三营富铌碱长花岗岩位于华北克拉通北缘中段,文章对该花岗岩和与其伴生的花岗斑岩进行锆石LA-ICP-MSU-Pb定年研究,结果表明富铌碱长花岗岩可能是岩浆多期次聚集作用下形成,结晶年龄约为141 Ma,其晚期分异形成的花岗斑岩均形成于132~124 Ma;张三营富铌碱长花岗岩是早白垩世古太平洋板块俯冲折返作用相关的伸展体制下形成的。研究揭示,除海西期和印支期外,燕山晚期也是华北克拉通北缘铌钽成矿的重要时期,燕山晚期的碱性岩和过铝质花岗岩将成为本区稀有金属找矿的新方向。

冀东太古宙奥长花岗质岩石的成因模拟

作为TTG质岩石的一个重要组成部分,一般认为奥长花岗质岩石是基性岩部分熔融的产物,但在很多TTG片麻岩地体中,如在冀东麻粒岩相区的奥长花岗岩呈较小的岩脉、侵入体,或者呈英云闪长质片麻岩中的浅色体产出,显示近原地熔融成因.本文以冀东地区英云闪长质片麻岩样品J13为基础,并结合锆石定年研究,探讨该区奥长花岗质岩石的成因,模拟在不同压力(0.7、1.0和2.0GPa)下发生的变质熔融反应以及熔体的常量、微量元素成分特征.结果表明,英云闪长质片麻岩在石榴二辉麻粒岩相条件下,如0.9~1.1GPa/800~850℃,发生角闪石脱水熔融,熔融程度为5~10wt.%,残余物中石榴石含量为5~10wt.%时,产生的熔体的成分与冀东奥长花岗质岩石有很大的相似性,如La/Yb值高,Yb含量低等,但模拟熔体的常量元素成分相对高K2O、低CaO、Mg~#偏低,表明冀东奥长花岗岩脉体和浅色体可能包含了部分残余矿物并受到结晶分异的影响.锆石定年结果表明,研究区英云闪长质片麻岩原岩结晶年龄为(2518±12)Ma,变质年龄为(2505±19)Ma,奥长花岗质岩脉的结晶年龄为(2506±6)Ma,二者之间存在密切成因联系.