华北克拉通吉南夹皮沟新太古代石榴黑云斜长片麻岩的变质P-T-t演化及构造意义

华北克拉通东部陆块新太古代末期的构造体制是近年来备受学界关注的热点议题。本文对地处华北克拉通东部陆块东北部的吉南夹皮沟石榴黑云斜长片麻岩进行了详细的岩相学、矿物化学、变质相平衡模拟、传统地质温压计和锆石U-Pb年代学研究,以明确其变质P-T-t演化,探讨构造过程和动力学机制。石榴黑云斜长片麻岩主要由石榴石、黑云母、斜长石、角闪石、石英和少量钛铁矿组成,记录了逆时针P-T轨迹,可以划分为三个变质阶段。岩石第一阶段的矿物组合为黑云母+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿(+熔体)(Bt 1+Pl 1+Amp 1+Qz+Ilm(+L)),记录的温压条件为790~854℃和0.55~0.88GPa,之后通过升压略降温到达压力峰期阶段,在这个过程中角闪石分解、石榴石生长、基质型斜长石的X_(An)值从核到边降低。第二阶段的矿物组合为石榴石+黑云母+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿(+熔体)(Grt+Bt_(2)+Pl_(2)(核部)+Amp_(2)+Qz+Ilm(+L)),相平衡模拟获得该阶段的温压条件为670~745℃和1.10~1.24GPa,传统地质温压计的结果为707~771℃和0.99~1.18GPa,两者可相互佐证,可能代表了岩石的压力峰期阶段。第三阶段的矿物组合为黑云母+斜长石+石英+钛铁矿(Bt_(3)+Pl_(2)(边部)+Qz+Ilm),形成于压力峰期后的降温降压过程,石榴石边部分解形成斜长石,该类斜长石的X_(An)值从核到边逐渐升高。变质锆石U-Pb定年获得2483±8Ma(MSWD=3.2)的年龄,结合稀土配分模式和锆石Ti温度计计算结果,将该年龄解释为岩石压力峰期阶段前的变质时代。考虑到吉南变质地体新太古代末期岩浆活动与变质作用的时间重叠性、区域上的“穹窿-龙骨”构造样式、前人的变质作用资料以及石榴黑云斜长片麻岩记录的升压轨迹,本文认为吉南新太古代末期变质作用与重力凹沉构造有关。

大别造山带宿松杂岩中石榴斜长角闪岩变质演化过程、原岩时限及其构造涵义

大别造山带是由扬子板块向华北板块俯冲碰撞而形成的,出露了世界上规模最大的、种类最齐全的各类超高压岩石,全面深刻地记录了大陆深俯冲过程。然而,对于该造山带“浅层”(地壳层次)俯冲折返过程的研究则较少涉及,这制约了对大别造山带形成全过程的整体理解。为此,本次研究以大别造山带最南缘经历绿帘-角闪岩变质的宿松杂岩为研究靶区,针对该杂岩别河地区的石榴斜长角闪岩展开了精细的岩相学、矿物化学、温压评价和年代学研究。研究表明,该岩石记录了三个变质阶段,其中第二阶段可进一步分为a和b两个亚阶段,具体的变质温压条件分别为:①阶段Ⅰ:T=562±12℃、P=1.03±0.05GPa;②阶段Ⅱ-a:T=663±8℃、P=1.09±0.04GPa;③阶段Ⅱ-b:T=508~584℃、P_(-设定)=0.5~0.7GPa;④阶段Ⅲ:T=396~472℃、P_(-设定)=0.1~0.3GPa。其中,①→②表现为近等压增温型式,反映了一个俯冲迟滞过程,暗示了“浅层”俯冲止于莫霍面附近,并受下伏岩石地幔热源供给导致其持续增温,而②→③→④则显示降温降压样式,表现为缓慢抬升的过程。显然,大别造山带“浅”地壳层次的俯冲属于“暖”俯冲类型,并表现为一个缓慢变质演化过程,明显不同于大别造山带“冷”俯冲类型的大陆深俯冲的快速演化过程。锆石U-Pb年代学研究显示,石榴斜长角闪岩的锆石均为具振荡环带结构,测定的37个谐和年龄范围数据范围为1470±80Ma~1258±101Ma,Th/U比值均大于0.4,加权平均年龄为1381±25Ma,该年龄应为其原岩结晶年龄,代表了哥伦比亚超大陆最终裂解时限。此外,侵入于石榴斜长角闪岩中的富石英花岗岩的加权平均年龄为129±5Ma,反映了中国东部中生代伸展事件。结合前人的年龄资料,可以推测1.38~1.30Ga为哥伦比亚超大陆向罗迪尼亚超大陆转换的时间节点。同时,可以明确宿松杂岩则是由不同时代、不同岩石类型构成的单元,是探究扬子板块自新太古代至中生代漫长复杂的演化过程最佳的场所变质单元。

西秦岭商丹缝合带寒武纪斜长花岗岩的成因机制——对原特提斯洋俯冲起始的启示

大洋斜长花岗岩是指分布在蛇绿岩或现今洋壳中的少量长英质侵入体,可形成在洋中脊及俯冲带等多种构造环境,虽然其在洋壳和蛇绿岩中所在体积很小,但对探究大洋岩石圈演化、俯冲起始及洋-陆转化机制具有重要意义。本文对北秦岭造山带西段商丹缝合带内新识别出的斜长花岗岩开展了岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学的综合研究。全岩地球化学结果指示花岗闪长岩具有高的SiO2、Al2O3含量以及较低的K2O、TiO2含量,属于低钾亚碱性、准铝质到弱过铝质的岩石。微量元素相对富Sr、贫Nb、Ta和Ti,具有平坦的稀土元素配分模式,是弧前环境中由俯冲板片在浅部层次部分熔融成因的大洋斜长花岗岩。3个斜长花岗岩样品分别记录了526±4 Ma、515±4 Ma和517±6 Ma的锆石U-Pb年龄,结合前人同时代的玻安岩、高镁安山岩的报道,西秦岭商丹缝合带保留有与伊豆-小笠原-马里亚纳(IBM)俯冲带相似的弧前岩石组合,这些弧前的玻安岩、高镁安山岩和斜长花岗岩表明商丹洋在早寒武世发生了洋壳的初始俯冲。结合区域地质资料,认为中央造山带可能在寒武纪发生了与IBM俯冲带规模相当的俯冲起始。

桂东南岑溪—陆川地区斜长角闪岩的年代学、地球化学特征及其地质意义

文章对桂东南岑溪—陆川地区的斜长角闪岩进行了锆石U-Pb年代学和全岩地球化学分析,研究结果表明,研究区斜长角闪岩的形成时代不早于早古生代(487~428 Ma)。中—新太古代的古老锆石揭示该地区深部可能存在未暴露的太古代结晶基底。全岩地球化学分析显示,样品相对于原始地幔富集大离子亲石元素(LILE)如K、Rb、Ba、Sr等和轻稀土元素,明显亏损高场强元素(HFSE)如Nb、Ta、Ti等,类似于岛弧玄武岩(IAB)的特征。研究区斜长角闪岩由古老俯冲交代的地幔楔熔融而成,可能形成于早古生代碰撞后的岩石圈伸展阶段。

青海沟里地区斜长角闪岩锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素特征及其指示意义

东昆仑造山带金水口群的沉积和变质时代一直存在争议。本文利用LA-ICP-MS技术对青海省都兰县沟里地区金水口群中的斜长角闪岩进行了锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素研究。结果显示:斜长角闪岩中6个测点的碎屑锆石年龄集中在2.1~2.0 Ga之间,碎屑锆石最小年龄为1829 Ma,变质锆石的上交点年龄为(1905±300)Ma,误差较大,但暗示金水口群沉积时间漫长,沉积时代不晚于中元古代早期,故本文认为金水口群沉积时代在1800 Ma左右;年龄集中于2100 Ma的碎屑锆石具有麻粒岩相变质锆石特征。变质锆石年龄集中于450~420 Ma之间,12个点的加权平均年龄为(444.3±5.3)Ma,为早古生代,该年龄与东昆仑造山带响应原特提斯洋俯冲拼合并发生区域深熔作用的年龄基本一致;锆石^(176)Lu/^(177)Hf值较低,变质锆石ε_(Hf)(t)值为-35.41~-3.75,T_(DM2)介于3641~1666 Ma之间,源岩物质为古老地壳再循环的产物;古元古代碎屑锆石ε_(Hf)(t)值为-2.98~25.58,T_(DM2)介于2833~920 Ma之间,源区为来源于亏损地幔的陆壳,与太古宙TTG岩系相似,暗示阿尔金地块的TTG岩系为金水口群提供了部分物质来源。金水口群沉积于活动大陆边缘或初始裂谷盆地,上部沉积盖层冰沟群与万宝沟群沉积于浅海陆棚,沉积过程具有连续性。

鲁西孟家屯一种细粒斜长角闪岩的锆石SHRIMP年代学

在对鲁西孟家屯地区一种细粒斜长角闪岩变质侵入体的矿物岩相学和锆石微区特征研究的基础上,通过锆石离子探针测定获得了2 604±11Ma的变质作用年龄.结合孟家屯岩组的年龄资料和鲁西地区的岩浆活动时代特征,认为鲁西地区在2.65～2.6 Ga时期是一个强烈的构造活动时期,与同时期华北地台其他地区的构造活动有很大的差异,具有其独特的地质演化历史.

金沙江蛇绿岩中斜长岩和斜长花岗岩的U-Pb年龄及地质意义

对滇西和川西金沙江蛇绿岩斜长岩和斜长花岗岩进行了锆石Ｕ－Ｐｂ 年代学研究．滇西书松斜长岩和川西雪堆斜长花岗岩成岩年龄分别为３４０±３Ｍａ 和２９４±４Ｍａ，它们可能代表金沙江洋盆张开不同阶段的时代．这一研究表明金沙江蛇绿岩主要形成于石炭纪时期， 与南部的哀牢山蛇绿岩时代可以对比．

辽宁翁泉沟矿区含硼岩系中斜长角闪岩特征浅析

我国硼矿资源丰富,主要分布在辽宁-吉林沉积变质型硼矿成矿带与青海-西藏盐湖型硼矿成矿带。辽东地区目前发现的70余处硼矿床(点)无一例外地分布在古元古代斜长角闪岩相变质岩夹层中的富镁质岩石中,表现出明显的岩性地层控矿特征。翁泉沟硼铁矿是我国目前探明的唯一特大型、亚洲最大的硼铁矿床,其研究意义不言而喻,而辽东地区硼矿床中,斜长角闪岩比较常见,前人对此也有一定的研究(刘敬党等2007年、东野脉兴2018年),笔者通过近年来对翁泉沟矿区野外工作的实践,结合前人研究工作成果,对含硼岩系中的斜长角闪岩的分布特征、岩性特征及与硼矿化关系进行了总结,为探寻含硼岩系原岩形成环境提供依据,为进一步实现硼矿找矿成果突破奠定基础。

江西周潭群斜长角闪岩的地球化学特征及其成因

周潭群斜长角闪岩的基本组成矿物是斜长石和角闪石 ,不同样品中还可以出现黑云母、石英和碱性长石等。所有斜长角闪岩显示石英拉斑系列特征 ,其稀土元素配分曲线呈平坦型 ,显示轻微的轻稀土亏损和Eu亏损 ,与由岛弧及洋拉斑玄武岩形成的斜长角闪岩的稀土分布型式及稀土特征一致。根据微量元素蛛网图的斜率和Nb、Zr异常情况以及低的Zr/Nb比值、V Ti、Y Cr、Zr Ti Sr、Zr Y相关性 ,认为斜长角闪岩之原岩为岛弧型玄武岩 ,周潭群的原岩形成于岛弧环境。元素地球化学和Nd同位素特征指示它们的母岩浆起源于亏损程度低的地幔或来源于亏损地幔的岩浆受到地壳物质的混染。

解广轰先生关于斜长岩和环斑花岗岩的一部专著

斜长岩(anorthosite)基本是由单一矿物斜长石(含量＞90%)所组成的岩浆岩.Ashwal(1993)把斜长岩分为六类:①太古宙斜长岩(富钙,斜长石An＞80);②元古宙岩体型斜长岩(massif-type anorthosite);③层状镁铁质杂岩体中的斜长岩层;④大洋环境中的斜长岩;⑤其它岩浆岩中的斜长岩包体;⑥地外星体中的斜长岩,如月球斜长岩.环斑花岗岩(rapakivi)则是具有环斑结构的A型花岗岩(Haapapa,1999).所谓"环斑结构"是指:①钾长石巨晶成卵球状;②部分钾长石卵球具斜长石外环;③存在两个世代的钾长石和石英.由于岩体型斜长岩和环斑花岗岩在时间、空间上有密切共生,Emslie(1991)把它们称之为AMCG(Anorthosite-Mangerite-Charnockite-Rapakivi Granite)组合(Vorma,1976).

新疆阿尔泰蒙库同造山斜长花岗岩年代学、地球化学及其地质意义

对新疆阿尔泰蒙库铁矿区斜长花岗岩体进行了锆石SHRIMP—U—Pb年龄测定，获得了400±6Ma（MSDW=1．3）的生成年龄，与1号矿体北部黑云母花岗岩年龄相似（锆石SHRIMP—U—Pb年龄404±8Ma），表明岩体侵位时代为早泥盆世早期。这些岩体侵入到康布铁堡组中，限定康布铁堡组时代大于404Ma。同时蒙库铁矿的形成与岩浆热液活动有关，也限定铁矿成矿时代略晚于404~400Ma。蒙库斜长花岗岩具有高硅，富钠，Th、La、Ce、Nd、LREE元素相对富集，贫钾，Nb、Ta、Sr、P、Ti具有明显负异常和中等负铕异常（δEu=0．38～0．50）的特点。Na2O／K2O=6．36～13．3，属低钾（拉斑玄武质）系列。铝过饱和指数为1．03～1．09，为微过铝质。Isc=0．70438-0．70986，εNd（t）=1．04～2．17，表明蒙库岩体物源以幔源物质为主，有少量壳源物质的混入。结合区域地质资料，认为蒙库岩体形成于活动大陆边缘的陆弧环境，处于拉张环境中。

北天山巴音沟蛇绿岩斜长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及蛇绿岩成因研究

巴音沟蛇绿岩侵位于辉长岩中的斜长花岗岩亏损LREE和不相容元素，（Ce／Yb）N=0．67—0．88，（Gd／Yb）N=0．63—0．73，εNd（t）=8．36—8．52，^87Sr／^86Sr（t）=0．70365～0．70408，为亏损地幔来源花岗岩，是蛇绿岩的组成部分。斜长花岗岩的精细SHRIMP锆石U—Pb年龄为324．8±7．1Ma，表明巴音沟蛇绿岩形成于早石炭世晚期。巴音沟蛇绿岩中辉长岩、辉绿岩、基性熔岩REE球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化分配型式呈平坦型分布，（Ce／Yb）N=0．63～1．36，（Gd／Yb）N=1．02—1．41，近似于N—MORB分配型式.^87Sr／^86Sr比值变化于0．70306—0．70439，εNd（t）=4．63～8．69，表明其岩浆主体来源于N—MORB，但在形成过程中有OIB组分的加入。结合天山石炭纪区域火山岩的研究，认为巴音沟蛇绿岩形成于大陆裂谷向大洋裂谷转化的构造环境，它是天山造山带晚古生代“红海型”洋盆的地质记录．

新疆北部卡拉麦里斜长花岗岩的锆石U-Pb年龄及其构造意义

新疆北部卡拉麦里构造带发育与蛇绿岩伴生的斜长花岗岩,其时代、成因及与蛇绿岩的关系是目前还存在争议的问题。本文报道了该斜长花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学组成。研究表明,斜长花岗岩的成岩年龄为373Ma,εNd(t)与亏损地幔一致,与典型蛇绿岩中的斜长花岗岩有相似的微量元素特征,与卡拉麦里蛇绿岩中辉长岩有相似的平坦型稀土元素配分模式,两者在La/Sm-La图上符合结晶分异趋势。因此,卡拉麦里斜长花岗岩属于大洋斜长花岗岩,是来源于亏损地幔的基性岩浆通过结晶分异作用的产物,其成岩年龄373Ma代表了卡拉麦里蛇绿岩的形成时代。

闽浙古元古代斜长角闪岩的离子探针锆石U-Pb年代学

闽西北-浙西南的古元古代斜长角闪岩是目前华夏地块出露的最老岩石。对代表性样品进行了元素和离子探针锆石U-Pb年龄分析，其年龄为（1766±19）Ma。结合前人对该地区片麻状花岗岩的锆石U－Pb和Nd同位素的研究资料，认为浙西南-闽西北地区在1.77Ga前发生了广泛的板内玄武岩浆活动，华夏古陆很可能是在古元古代晚期由太古亩地壳再循环物质重熔结晶克拉通化而形成的。

北秦岭武关地区丹凤群斜长角闪岩地球化学特征、锆石SHRIMP测年及其构造意义

本文运用岩石学、地球化学和同位素年代学对分布于丹凤县武关地区的丹凤群斜长角闪岩进行了相对系统研究,岩石学和地球化学特征表明该套岩石为岛弧钙碱性玄武岩,不具备蛇绿岩单元组成特性。锆石SHRIMP测年结果表明,该套岩石中包含有古元古代～晚泥盆世(2489～360Ma)多个时期的锆石;锆石CL图像以及锆石形状研究以及区域同位素年代学、古生物化石资料共同显示,丹凤群中可能包含有泥盆纪岩石组合。分析前人对丹凤群的区域研究资料,我们认为丹凤群并非一套具有单一地层时代以及相同构造环境的岩石地层单位,而是一套由不同时代不同构造环境的岩石组合构成的俯冲-增生杂岩。区域上,丹凤群与其南侧的武关岩群、罗汉寺岩群以及部分刘岭群共同构成华北板块南缘俯冲-增生体系,其中分布有大量与俯冲作用相关的泥盆纪钙碱性侵入体,这些事实进一步证明华北板块南缘洋盆消亡时间上限至少可以持续到晚泥盆世末期。

河北大庙斜长岩杂岩体锆石U-Pb年龄及其地质意义

河北承德大庙斜长岩杂岩体是我国唯一的岩体型斜长岩。为了确定杂岩体的形成时代,作者从杂岩体主要组成岩石——苏长岩、纹长二长岩中选取锆石作U-Pb年龄测定,所获得的结晶年龄分别是1693±7 Ma、1715±6 Ma。这些锆石U-Pb年龄数据说明,大庙斜长岩杂岩体的侵位至少持续了约20 Ma。大庙斜长岩杂岩体和密云奥长环斑花岗岩、长城系大红峪组钾质火山岩,以及广泛发育的基性岩墙群一起可能代表华北陆块1750～1650 Ma大陆裂解事件的岩浆作用产物。

河南洛宁太华岩群斜长角闪岩的锆石^(207)Pb/^(206)Pb和角闪石^(40)Ar/^(39)Ar年龄

运用单颗粒锆石逐层蒸发法和角闪石^(40)Ar/^(39)Ar阶段加热法研究了河南洛宁太华岩群斜长角闪岩的同位素年龄。获得锆石^(207)Pb/^(206)Pb年龄为2675±2 Ma,角闪石^(40)Ar/^(39)Ar坪年龄和等时线年龄分别为2372.98±47.46Ma和2349.10±46.98Ma。锆石^(207)Pb/^(206)Pb年龄代表了斜长角闪岩原岩的形成时代,而角闪石^(40)Ar/^(39)Ar年龄则为其变质时代,与Sm-Nd等时线年龄(2351±103 Ma)相一致。上述年龄数据表明河南洛宁地区太华岩群形成于新太古代,在古元古代遭受过一次角闪岩相变质作用。

敦煌三危山地区晚泥盆世斜长花岗岩的发现及其地质意义

本文报道在敦煌三危山地区发现的斜长花岗岩。斜长花岗岩呈细小脉状、网脉状产出,主要由斜长石(60%~65%)和石英(28%~32%)组成,电子探针分析数据显示斜长石属于钠长石-更长石(Ab=85~99),主要为更长石。岩石样品具高硅(Si O2=71.00%~72.92%)、极度富钠、贫钾(Na2O/K2O=8.54~11.37)的特征;Mg#较高,介于47~64;稀土元素含量极低,球粒陨石标准化配分曲线呈近乎平坦型分布,轻、重稀土元素均亏损,Eu、Sr正异常。锆石Hf同位素组成显示εHf(t)为正值,主体介于+3.1^+6.4之间,表明该斜长花岗岩为M型花岗岩。野外地质特征、岩相学特征、地球化学组成和锆石Hf同位素分析均表明该区斜长花岗岩是由起源于亏损地幔源区的洋脊拉斑玄武质熔体中的斜长石堆晶形成的大洋斜长花岗岩,属于蛇绿岩的端元组分,该岩石形成以后经历了后期流体交代作用的改造。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示样品21SWS和SWS05的206Pb/238U加权平均年龄分别为363±2Ma和365±3Ma,表明该斜长花岗岩形成于晚泥盆世。综合区域地质特征及已有研究成果,提出敦煌地区经历了晚古生代洋盆扩张-俯冲过程,360~370Ma的洋盆扩张可能代表了古亚洲洋南缘弧后盆地的扩张;伴随着新元古代开始古亚洲洋的扩张-闭合过程,敦煌地块很可能卷入到了一系列与古亚洲洋闭合相关的造山活动,最终构成了中亚造山带的一部分。

西藏改则蛇绿岩中斜长花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及构造意义

西藏改则蛇绿岩主要由地幔橄榄岩、均质辉长岩、玄武岩、玄武安山岩和斜长花岗岩组成。其中斜长花岗岩主要由石英、基性斜长石组成,SiO2含量较高,为72.18%～74.55%,Mg#均值为42,Na2O含量为1.30%～3.13%,K2O含量很低,为0.26%～0.67%,Na2O/K2O变化范围为3.64～8.23。斜长花岗岩和中基性岩(辉长岩、玄武岩和玄武安山岩)的元素地球化学特征表明,改则斜长花岗岩可能是由基性岩部分熔融形成的,并且斜长花岗岩富集Sr、Rb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具有岛弧型火山岩的特点,推测该斜长花岗岩形成于岛弧环境,是SSZ型蛇绿岩的组成单元。LA-ICPMS法测得斜长花岗岩中锆石U-Pb加权平均年龄为189.8±1.9Ma,表明班公湖-怒江缝合带改则地区在早侏罗世发生了俯冲作用,该区的俯冲消减时间要早于西段的班公湖地区,晚于东段丁青地区。

北秦岭西段宽坪岩群斜长角闪岩锆石LA-ICP-MS测年及其地质意义

甘肃天水东岔镇一带出露的宽坪岩群位于北祁连—北秦岭—华北板块交界地带,呈残留体状分布于花岗岩之中,主体为一套低角闪岩相变质的片麻岩、片岩夹斜长角闪岩。利用西北大学大陆动力学重点实验室LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)方法,对其中的斜长角闪岩进行单颗粒锆石微区U-Pb同位素测定,获得1753±14Ma的上交点年龄,为古元古代晚期;并反映出415±2Ma～383±2Ma的变质年龄信息。结合前人研究成果,认为区域上宽坪岩群主体形成年龄为中元古代,而研究区的宽坪岩群形成于古元古代,受到加里东晚期和华力西早期构造—热事件的改造。推测研究区的宽坪岩群可能属于华北古老基底南缘的组成部分。