秦岭商丹构造带商南段岩石变形与变质条件探讨

秦岭商丹构造带(商南—丹凤构造带)商南段南缘出露一套构造岩组合,其中包括变质砂岩、云母片岩、含石榴子石云母石英片岩、初糜棱岩以及糜棱岩等。岩片之间呈逆冲叠置关系、褶皱和断裂发育,其中保留大量的岩石变形—变质方面的信息。本文以含石榴子石云母石英片岩为主要研究对象,通过详细的矿物学特征研究并结合电子探针成分分析,认为其中的石榴子石为铁铝榴石,具有成分环带。利用石榴子石—黑云母地质温压计和多硅白云母地质压力计估算该区变质作用峰期温度为560～588℃,变质压力上限为0.59～0.65GPa,对应变质相为绿帘-角闪岩相到低角闪岩相,为大陆造山带环境。变形强度分析显示本区岩石变形强烈,应变椭球体呈现为三轴扁椭球状(压扁型)。利用商丹带糜棱岩中动态重结晶石英颗粒粒径计算出糜棱岩变形时的古应力差在23.93～36.70MPa之间,应变速率范围为4.47793×10-15s-1～1.36090×10-14s-1,属中等应变速率。

北秦岭武关岩体LA-ICPMS锆石U-Pb定年及岩石成因研究

武关岩体位于北秦岭武关镇,侵入于丹凤岩群之中,主要岩石类型为闪长岩和花岗闪长岩,属低钾拉斑-中钾钙碱性系列。微量元素地球化学特征为富集大离子亲石元素而亏损高场强元素、具有较高的LILE/HFSE比值,且显示出有俯冲沉积物的地球化学信息,因而其形成与大洋俯冲消减作用有关。稀土元素球粒陨石标准化分配型式为LREE富集、HREE平坦的右倾型且无明显的Eu负异常。此外,其明显富铝、富钠,有较高的Sr/Yb比值和CaO/Na2O比值,因而极有可能为角闪石作为主要残余条件下玄武质岩石部分熔融的产物。在假定有角闪石为稳定残留的中下地壳压力条件下,通过对稀土元素的模拟计算表明:以丹凤岩群中形成于岛弧环境下的斜长角闪岩为源岩在部分熔融程度为30%～40%,残余矿物相以角闪石为主并伴有少量的斜长石和单斜辉石(石榴子石极有可能无残余)的条件下,可以形成该类岩体。经锆石阴极发光(CL)研究及LA-ICPMS同位素测年技术分析后可知,武关岩体的锆石U-Pb同位素年龄为438.6±2.2Ma。该年龄晚于商丹洋的俯冲消减阶段,但仍明显保留有俯冲消减环境所具有的地球化学特征,因而其可能继承有俯冲消减源区的地球化学特征。以岛弧成因的斜长角闪岩为源岩进行的稀土元素部分熔融模拟计算,可以证明武关岩体为北秦岭加里东造山期中下地壳源区岩石在碰撞造山过程中由"滞后的消减源区"部分熔融的产物。

北秦岭太白花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

北秦岭太白岩体位于商丹构造带北侧。野外侵入关系和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,该岩体由早志留世的五里峡岩体、晚三叠世的红崖河岩体和早白垩世的下板寺岩体组成。五里峡岩体的主要岩石类型为片麻状黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为(431±2)Ma;红崖河岩体的主要岩石类型为黑云母二长花岗岩,锆石UPb年龄为(214±2)Ma;下板寺岩体为粗粒黑云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为(130±1)Ma,表明太白岩体是由3个不同时代岩体组成的侵入复合杂岩体。结合区域构造背景和前人的研究成果,得出早志留世五里峡岩体可能与秦岭微板块沿商丹缝合带俯冲碰撞有关;晚三叠世红崖河岩体与秦岭早中生代主期岩浆作用一致,是华北地块与扬子地块碰撞的产物;燕山期的下板寺花岗岩属于板内岩浆作用。研究显示,今后应注意大岩体的解体,其可能隐含着不可忽视的构造-岩浆作用信息。

罗汉寺岩群"的基本特征

依据岩石组合,沉积特征,变质变形,岩石化学、同位素等资料,从凤县唐藏地区北带泥盆系中解体出一套浅变质,强变形的变质火山—沉积岩系,并建立"罗汉寺岩群"构造岩石地层单位。根据该岩群中斜长角闪岩选角闪石做K—Ar变质年龄为764 6Ma及区域资料,初步将其划归新元古界,认为它可能是商单构造带长期发展演化的产物之一。