华北南缘舞钢太华杂岩变泥质岩变质作用:变质P-T轨迹与锆石U-Pb年龄

太华杂岩在华北中部造山带南缘舞钢地区存在出露,本文选取该地3个变泥质片麻岩为研究对象,对其进行了岩石学、相平衡模拟和锆石U-Pb年龄分析等综合研究。结果显示其普遍保留了三个变质阶段的矿物组合:进变质阶段(M1)矿物组合主要以矿物包裹体保存在石榴子石变斑晶之中,峰期变质阶段(M2)矿物组合主要保存在基质中,退变质阶段(M3)矿物组合以石榴子石变斑晶周围的后成合晶矿物组合为代表。石榴镁铁闪石黑云二长片麻岩M1矿物组合为Bt1+Pl1+Ilm1+Qz1±Amp1,M2矿物组合为Grt2+Bt2+Pl2+Amp2+Qz2+Mt2±Ilm2,其P-T条件为810~855℃、0.8~1.0GPa,M3矿物组合为:Bt3+Pl3+Qz3+Amp3±Ilm3±Mt3。2个石榴夕线黑云片麻岩M1矿物组合为Bt1+Sil1+Mt1+Ilm1+Qz1±Pl1±Rt1,M2矿物组合为Grt2+Bt2+Sil2+Qz2±Pl2±Ilm2±Mt2,其P-T条件为795~850℃、0.7~0.9GPa,M3矿物组合为Bt3+Sil3+Qz3±Pl3±Ilm3±Mt3±Rt3。结果表明舞钢变泥质片麻岩记录了近等温降压(TTD)的顺时针P-T轨迹,这样的P-T轨迹反映了一个碰撞造山的过程。锆石U-Pb年龄结果指示这些片麻岩源区时代为~2.86Ga,原岩形成年龄为~2.36Ga,在约1.96~1.84Ga期间经历了高级变质作用,而约1.84~1.80Ga可能代表了其退变质作用时间。这表明中部造山带的南部可能经历了一期拉长的构造-热事件(约1.96~1.80Ga),持续时间长达~160Myr之久,可能代表华北克拉通东部陆块和西部陆块在古元古代沿着中部造山带的俯冲-碰撞造山过程。

蓝岭地区蓝片岩和含硬柱石多硅白云母片岩变质P-T轨迹

羌塘中部蓝岭地区的蓝片岩呈透镜状包裹于多硅白云母片岩中.首次在多硅白云母片岩中发现的硬柱石被包裹于石榴石边部的石英颗粒中,正确厘定蓝片岩和含硬柱石多硅白云母片岩的变质P-T轨迹对进一步探讨龙木错-双湖低温高压变质带的形成与演化具有重要意义.详细的岩相学和相平衡模拟显示,蓝片岩经历了较为明显的热驰豫过程(压力峰期条件为490℃/2.4GPa、温度峰期条件为540℃/2.1GPa),而含硬柱石多硅白云母片岩却经历了相对较弱的热驰豫过程(峰期温压条件为530℃/2.2GPa).另外,蓝片岩和含硬柱石多硅白云母片岩经历了相似的近等温降压的退变质轨迹,这可能暗示着密度较大的基性蓝片岩在折返过程中是借助于大面积、低密度的含硬柱石多硅白云母片岩的浮力才得以折返至地壳层次.

华北克拉通孔兹岩带东端孤山剖面石榴石基性麻粒岩的变质作用及年代学研究

大同孤山石榴石基性麻粒岩出露在华北克拉通孔兹岩带与中部带的构造接触部位,以大小不等的透镜体形式产于孔兹岩带内的夕线石榴片麻岩和紫苏二长片麻岩中。根据岩相学观察、矿物化学研究、P-T视剖面图和传统温压计计算结果,揭示孤山石榴石基性麻粒岩经历了4个阶段的变质演化:早期进变质阶段(M1)的主要矿物组合为石榴石核心及其内部包体矿物单斜辉石+角闪石+斜长石+石英+钛铁矿±金红石。反环带斜长石富钠核部记录了早期压力可达11kbar;峰期变质阶段(M2)的矿物组合是石榴石斑晶和基质中的单斜辉石+斜方辉石+斜长石+钛铁矿+石英,记录的温压条件为850～900℃、9～10kbar;峰期后降压阶段(M3)的标志是石榴石外围发育的后成合晶和冠状环,主要有单斜辉石+斜长石、斜方辉石+斜长石和角闪石+斜长石组合,其形成温压条件为760～820℃、5～8kbar;晚期低角闪岩相角闪石的生长表明岩石又经历了降温冷却的过程(M4),温度降至690℃以下。石榴石基性麻粒岩记录了含有近等温降压(ITD)阶段的顺时针变质作用P-T轨迹,揭示了阴山地块与鄂尔多斯地块之间俯冲碰撞加厚下地壳的折返过程。石榴石基性麻粒岩的变质锆石LA-ICP-MSU-Pb定年得到了两组变质年龄数据,分别为1945±25Ma和1828±36Ma,它们与阴山地块、鄂尔多斯地块碰撞形成孔兹岩带的时代及华北克拉通东、西陆块碰撞形成中部带的时代一致。结合该地区其他研究结果推断,石榴石基性麻粒岩在～1.95Ga鄂尔多斯地块与阴山地块碰撞过程中俯冲进入下地壳底部,经历早期的高压麻粒岩阶段,随后缓慢地抬升到下地壳上部;之后在～1.85Ga东、西部陆块碰撞过程中,石榴石基性麻粒岩折返到中上地壳。

甘肃敦煌观音沟地区变质作用初步研究

敦煌东南三危山观音沟地区,出露有石榴斜长角闪片麻岩,岩石中保存了三个阶段的变质矿物组合。进变质阶段的矿物组合（M1）以石榴子石变斑晶中的包裹体矿物组合（Hbl1＋Pl1＋Qtz1）为代表,形成条件约为550-575℃/5.2-5.7kbar（绿帘角闪岩相）。变质高峰期矿物组合（M2）主要由石榴子石变斑晶和基质矿物（Hbl2＋Pl2＋Qtz2±Cpx2）组成,形成温度〉670℃,压力〉11.9kbar（角闪岩相）。退变质阶段矿物组合（M3）为后成合晶矿物组合（Hbl3＋Pl3＋Qtz3）,形成条件约为590-640℃/4.3-5.9kbar（角闪岩相）。观音沟石榴斜长角闪片麻岩记录了包含进变质、变质高峰、退变质过程的造山过程＂西阿尔卑斯＂型P-T轨迹,其中退变质阶段具有明显的近等温降压特征。变质作用P-T轨迹指示本地区可能经历了俯冲-碰撞-快速抬升的造山过程。结合年代学资料,该期造山事件可能发生于泥盆纪。

固相线以下变质过程中水的行为

在p–T视剖面上定量计算全岩饱和水含量等值线可以更有效地讨论变质矿物组合的演化。Guiraud等认为在封闭体系中发生的变质作用通过递进脱水作用使岩石向水含量降低方向演化,脱出的水离开岩石体系。当变质过程向水含量增加方向演化时,岩石会很快变成流体缺失状态,不利于变质矿物组合的进一步演化。因此,从岩石中的实际矿物组合所得到的"变质峰期"应该理解为脱水反应结束,并可能发生少量水化反应的位置,并不一定对应p–T轨迹所经历的实际峰期温度或压力。利用p–T视剖面图和饱和水含量等值线的行为研究阿尔泰造山带泥质岩石的中低压变质作用发现,阿尔泰地区红柱石型变质带的发生与蓝晶石型变质带的抬升有关,主要发生铝硅酸盐矿物之间的同质多相转变,低压变质矿物组合未能达到热力学平衡状态。与泥质岩中低压变质演化明显不同的是超高压榴辉岩在峰期以后的减压过程中仍然发生递进脱水作用。

东南极茹尔群岛超高温麻粒岩的研究进展

茹尔群岛(又称赖于尔群岛)位于东南极普里兹构造带的东部边缘,是一个由太古宙和中元古代岩石组成的复合高级变质地体。中元古代岩石是含有富Fe-Al的含石榴子石-矽线石的费拉副片麻岩组合,经历了格林维尔和泛非两期变质作用。太古宙正片麻岩是含有富Mg-Al的含假蓝宝石的超高温泥质麻粒岩组合(梅瑟副片麻岩组合),主要由经历超高温变质作用的含假蓝宝石的泥质麻粒岩、富Mg的石榴子石-矽线石泥质片麻岩、斜方辉石-矽线石石英岩、含石榴子石镁铁质麻粒岩和钙硅酸盐麻粒岩等组成。其中,含假蓝宝石泥质麻粒岩中石榴子石变斑晶和矽线石集合体(蓝晶石假象)周围分别发育峰期后由假蓝宝石+斜方辉石和假蓝宝石+堇青石后成合晶组成的典型减压结构。含石榴子石镁铁质麻粒岩中石榴子石变斑晶周围则发育峰期后由斜方辉石+斜长石后成合晶组成的典型白眼圈减压结构。不同研究者得出了具有不同超高温峰期条件、峰期前及峰期后演化历史、不同形式的顺时针变质P-T轨迹。对超高温变质事件发生的时间和构造背景的认识也存在较大分歧,有认为超高温变质事件发生于格林维尔期(~1000 Ma)并与碰撞造山和弧岩浆作用有关,也有研究认为发生于泛非期(~590 Ma或~530 Ma)并与普里兹造山及冈瓦纳大陆聚合有关。因此,为理清该区超高温麻粒岩的变质演化历史和构造背景,需要对其进一步进行详细深入的矿物组合-变质结构分析、P-T轨迹重建及高精度的锆石-独居石U-Pb年代学研究,并进行区域上对比。