黑龙江省东部麻山群黑云斜长片麻岩中锆石的年龄及其地质意义

采自西麻山煤矿附近的麻山群黑云斜长片麻岩中，分离出了较多的锆石。采用单颗粒锆石逐级蒸发沉积法对其进行了定年研究，获得的１０粒锆石的２０７Ｐｂ／２０６Ｐｂ年龄相当一致，平均值为５２７．５±４．４Ｍａ。所测岩样经岩石学和矿物学研究均未发现有显著的后期叠加变质作用，因此，可以认为所测样品的主变质作用发生在寒武纪早－中期，而不是早前寒武纪。麻山群的原岩时代可能也不全是早前寒武纪，而更可能是一个较复杂的岩石构造地层单位，需要将其解体、重新认识和命名。

鲁西新泰孟家屯2.7Ga变质沉积岩与黑云斜长片麻岩锆石Hf同位素特征

对出露于山东新泰孟家屯2.7Ga的孟家屯岩组中石榴石石英岩(M08)、含十字石石榴石黑云母石英片岩(D242-Y2)和黑云斜长片麻岩(M03)(TTG质片麻岩)进行锆石Lu-Hf同位素分析。石榴石石英岩锆石核部176Lu/177Hf、176Hf/177Hf变化范围为0.001730～0.002546、0.281249～0.281360,锆石变质边部176Lu/177Hf、176Hf/177Hf变化范围为0.000123～0.002070、0.281241～0.281318;含十字石石榴石黑云母石英片岩锆石核部176Lu/177Hf、176Hf/177Hf变化范围为0.001334～0.002169、0.281226～0.281324,锆石变质边部176Lu/177Hf、176Hf/177Hf变化范围为0.000445～0.001375、0.281227～0.281309;黑云斜长片麻岩锆石176Lu/177Hf、176Hf/177Hf变化范围为0.000315～0.000847、0.281186～0.281265。孟家屯岩组石榴石英岩、含十字石石榴石黑去母石英片岩中碎屑(岩浆)锆石和黑云斜长片麻岩中岩浆锆石的εHf(t)分别为3.75～7.26、2.31～7.26和3.21～6.27,同时TDM1与其U-Pb年龄非常接近,表明它们起源于新生地壳的部分熔融。结合区域研究资料认为,2.7Ga是鲁西重要的一期构造岩浆热事件,也可能是华北克拉通重要的构造岩浆活动时期。变质沉积岩中许多变质增生锆石相对于核部岩浆锆石低176Lu/177Hf、高176Hf/177Hf,显示变质作用过程中石榴石的存在对锆石的Lu-Hf同位素体系有很大影响。

西昆仑康西瓦断裂西段斜长片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其构造意义

在康西瓦断裂西段发育着一套含石榴子石二云斜长片麻岩。根据锆石的阴极发光图像和Th、U、REE等特征,锆石可分为岩浆成因和变质热液成因2类。利用LA-ICP-MS法进行锆石U-Pb定年,测得含石榴子石斜长片麻岩的源岩形成年龄为254.5Ma±4.2Ma(MSWD=0.16),变质年龄为242.7Ma±2.3Ma(MSWD=0.11)。结合区域地质资料,含石榴子石二云斜长片麻岩的变质作用与古特提斯碰撞造山有关,表明西昆仑造山带在中三叠世早期(243Ma)仍处于古特提斯碰撞造山期。

柴北缘乌兰县二郎洞达肯大坂岩群中混合岩化黑云斜长片麻岩锆石SHRIMP测年及其意义

柴北缘乌兰县二郎洞地区的达肯大坂岩群主要由黑云斜长片麻岩、混合岩、黑云母石英片岩、斜长角闪岩和大理岩、花岗片麻岩等共同组成。本文首次对两件混合岩化黑云斜长片麻岩样品中的锆石进行了内部结构分析和SHRIMP测年，黑云斜长片麻岩中的锆石大多具有核一边结构，核部和边部分别表现为典型的岩浆和变质成因锆石特征。一件样品中错石核部206Pb／238U加权平均年龄为503．8±5．1Ma，边部206Pb／238U加权平均年龄为449±9．9Ma；另一件样品核部206Pb／238U加权平均年龄为493．6±4．5Ma。这些结果表明，乌兰县二郎洞地区达肯大坂岩群中的混合岩化黑云斜长片麻岩原岩形成年龄为504～494Ma，属于晚寒武世岩浆活动的产物，变质年龄为449Ma，分别与柴北缘岛弧岩浆作用和超高压变质作用的时限相一致。研究表明，二郎洞地区达肯大坂岩群不仅有新太古代一古元古代基底岩石，还包含早古生代的岩石组合，为一套不同性质和不同时代的混杂岩。

内蒙古阿拉善庆格勒图黑云斜长片麻岩的单颗粒锆石U-Pb法年龄

内蒙古阿拉善庆格勒图地区出露地层以片麻岩为主,夹斜长角闪岩。但其归属尚无确切的同位素年龄资料。本文最近获得的黑云斜长片麻岩的单颗粒锆石U-Pb法年龄为1826±13 Ma,这是迄今获得的较为可靠的直接测年数据。结合前人研究成果,提出该区出露的主要变质岩石——黑云斜长片麻岩的形成时代应为古元古代。

1.0GPa和常温至1100 ℃条件下角闪石斜长片麻岩的V_p变化:实验测量与理论计算

在1.0GPa、常温至1100℃条件下测量了角闪石斜长片麻岩的纵波速度(V_P),并统计了不同温度实验产物中各种矿物的体积百分含量。结果显示,1.0GPa下,角闪石斜长片麻岩的V_P首先随温度升高(室温至700℃)缓慢降低约6%,然后(700～850℃)快速降低约6%,再(850～950℃)转而急剧升高15%～25%,最后(T>950℃)又快速下降。实验产物分析表明在高温高压下α石英-β石英相变和岩石部分熔融是岩石V_P异常变化的主要因素。由取样产物的矿物含量和弹性参数,计算了各温度条件下岩石的V_P,得出与实验测量相同的波速-温度变化趋势,即V_P随温度升高先缓慢降低,接着快速降低后又急剧升高,最后又快速减小。实验测量和理论计算对比研究表明,通过高温高压下岩石中的物相变化观测结果进行岩石波速的计算,是检验岩石弹性波速测量结果和研究地球内部地震波结构的一种有效方法。

冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩的岩石学、地球化学及原岩特征

冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩具斑状变晶结构,变基质为中、细粒鳞片粒状变晶结构,片麻状构造,局部保留有变余砂状结构。岩石主要由斜长石（28%-32%）、石英（35%-40%）、黑云母（18%-25%）及少量石榴石（2%-8%）和石墨（1%-4%）等组成,其变质演化可能是一个降温、降压的过程。黑云斜长片麻岩样品具有较宽的常量元素变化范围,稀土元素含量不是很高且变化较大,ΣREE介于49.45×10^-6-140.10×10^-6之间,具有轻稀土富集、重稀土平坦的球粒陨石标准化稀土配分模式,轻、重稀土元素比值为5.23-9.16,（La/Yb）CN值为5.07-8.70。大多数样品具中等程度的负Eu异常和不太明显的负Ce异常,（Eu/Eu＊）CN和（Ce/Ce＊）CN值分别为0.63-0.81和0.82-1.01。岩石中Rb、Sr、Cs、Ba、Zr、Hf、Nb、Ta、Th和U等微量元素含量均低于上地壳的平均含量,但Sr/Ba和Th/U值高于上地壳的平均值。红旗营子群黑云斜长片麻岩的地球化学特征表明其原岩应为泥质（或含泥质）砂岩,可能形成于大陆岛弧环境。

角闪斜长片麻岩流变力学特性研究

为了解小湾水电站枢纽区角闪斜长片麻岩的流变力学特性,采用岩石全自动三轴流变伺服仪对角闪斜长片麻岩进行三轴流变力学试验。试验结果表明,强度较高的角闪斜长片麻岩会发生流变现象,尤其在高应力水平条件下,其流变特性明显;外荷载超过岩样的长期强度时,随着时间的逐渐增加试样变形经历典型流变3个阶段,并最终加速流变破裂。依据岩样稳态流变阶段的流变速率与应力水平的关系,提出了一种确定长期强度的方法。在Burgers流变模型中加入统计损伤,并用Mohr-Coulomb准则确定的岩石长期强度作为开始进入非线性加速流变阶段的阀值,得到相应的非线性损伤流变模型。利用岩石全程三轴流变试验结果,采用优化后的算法,对非线性损伤流变模型相应的参数进行了辨识,结果表明,建立的岩石统计损伤非线性流变变模型与流变试验结果吻合较为理想,可以较为准确地反映角闪斜长片麻岩的流变力学特征。

冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩的黑云母^(40)Ar/^(39)Ar年龄及其地质意义

探讨冀北赤城红旗营子群是否经历了印支期的构造热事件。通过对冀北赤城红旗营子群黑云斜长片麻岩样品进行的黑云母40 Ar/39 Ar年龄测定,获得其坪年龄和等时线年龄分别为(238.63±1.44)Ma和(238.77±1.71)Ma,两者基本一致。此年龄数据是黑云斜长片麻岩在晚古生代角闪岩相区域变质作用之后所经历印支期构造热事件的记录。综合分析冀北岩浆作用及其地质年代学特征,认为它可能与区域上同时期的酸性岩浆活动有关,是后者为此次构造热事件提供了必要的热源。

高温高压下黑云斜长片麻岩的电性研究

在压力1 GPa、温度250~1 100℃、频率0.1 Hz^1 MHz的条件下,采用阻抗谱方法,对来自阴山造山带的太古代黑云斜长片麻岩进行了电导率实验研究。实验发现:(1)所有样品的阻抗谱都是由一个大的高频半圆弧Ⅰ和一个小的被压缩了的低频弧Ⅱ组成,阻抗弧Ⅰ主要代表矿物颗粒内部传导机制,阻抗弧Ⅱ更有可能代表的是样品和电极之间的传导机制;(2)电导率随温度的变化遵循Arrhenian定律,但在700~750℃间有近一个量级的跳跃,通过对比实验前后样品的显微照片和探针分析数据,认为这一电导率的大幅跳跃可能是样品中黑云母发生大量脱水熔融的缘故;(3)在高温段750~1 100℃,部分熔融样品的电导率主要由钠离子传导控制;(4)在低温段250~700℃,样品的激活能为0.53 eV;在高温段750~1 100℃,样品的激活能为1.41 eV。激活能的改变可能与样品的结构变化有关,还与样品和熔体中钠的含量以及扩散有关。

中国大陆科学钻探工程主孔0～2000米斜长片麻岩的地球化学性质及成因研究

在苏鲁-大别山造山带内,黑云斜长片麻岩习惯被称为副片麻岩,它也是中国大陆科学钻探工程主孔岩芯中一种重要岩石类型,不仅构成了孔深738-1113m之间斜长片麻岩岩性段的主体,在其它岩性段也有少量以“夹层”的形式产出。其中除少数斜长片麻岩可能是由榴辉岩经斜长角闪岩退变而来或由含泥质的沉积岩变质而来外,绝大多数斜长片麻岩的地球化学特征与现残存的扬子地台北缘晚元古代双峰式火山岩的酸性端元非常相似,指示它们的原岩可能类似于这些酸性火山碎屑岩-凝灰岩。斜长片麻岩中不同元素之间的相关性差别很大,这主要与超高压变质及随后的退变质过程中元素间活性的差异有关。其中SiO2、TiO2、Al2O3、FeO、CaO、Cr、Ni、V、Co、Fe、Mn、Cu、Zn、Sc等与MgO具明显相关性,它们与MgO一样属不活泼元素。重稀土元素及Y也属于不活泼元素。而K2O、Pb、Rb、Ba、U、Th等大离子亲石元素与MgO之间没有任何相关性,这些元素属活泼元素。Na2O、Sr、Nb、Ta、Zr、Hf等则介于两类之间,可视为准不活泼元素。LREE虽然有一定的活性,但即使是超高压变质作用,也没有从根本上改变稀土元素的分配模式,仍可有效地应用于对原岩性质的恢复。对比研究表明,斜长片麻岩与花岗片麻岩在地球化学性质上存在着明显的差异,其中前者的MgO、TiO2、CaO以及过渡元素的含量明显偏高,尤以低的K2O/Na2O和Rb/Sr比而明显不同于花岗片麻岩。此外,与花岗片麻岩强烈的负Eu异常(δEu=0.21-0.26)和Ba负异常不同,斜长片麻岩中Eu负异常的程度相对较弱(8Eu大于0.5),且总体表现为Ba正异常。绝大多数“副片麻岩”和花岗片麻岩(>90%)可以根据全岩的地球化学特征加以有效区分。

黑云斜长片麻岩电导率研究

在压力为1.0GPa、温度为400～1 073K条件下,用交流阻抗谱法研究了采自山东泰山的黑云斜长片麻岩平行及垂直面理方向的电导率.在实验温度范围内,黑云斜长片麻岩实验样品电导率的对数值为-6.0～0.5S/m,满足Arrhenius方程.电导率在平行面理方向比垂直面理方向高出约1个数量级.平行面理方向样品电导率分别在第3轮升、降温过程中的881～1 040K之间出现1个明显的电导率突变过程,这可能与黑云母的脱水有关.在低温段,垂直及平行面理方向样品的活化焓分别为0.43和0.49eV,在高温段则分别为3.40和1.53eV.将该实验电导率结果与华东地区大地电磁结果进行对比发现,在中下地壳范围内,该实验结果部分位于大地电磁结果范围内,说明黑云斜长片麻岩可能是组成这一地区中下地壳的候选岩石之一.

西大别石榴黑云斜长片麻岩中金红石的退变质演化

以取自大别山西段七里坪的石榴黑云斜长片麻岩为例,使用矿物热力学数据库和THER-MOCALC程序（3.33版）,计算了0.3~1.5GPa和450~650°C条件下的P-T视剖面相图,讨论了该类岩石中金红石、钛铁矿与榍石矿物稳定的P-T条件,分析了该岩石从高压条件近等温降压过程中金红石的退变质作用。研究表明,金红石具有较高的稳定压力,一般大于0.75GPa,压力低时稳定范围仅局限于较低温的小区域内;榍石具有小于565°C的较低温度和0.35~1.40GPa的压力范围,榍石可与金红石共生,但其P-T条件处于榍石稳定域边缘较狭窄的范围内;在温度大于475°C、压力低于0.75GPa的区域,金红石可与钛铁矿共生,钛铁矿则稳定于温度大于570°C、压力低于0.55GPa的范围。根据金红石向钛铁矿的转变及体系含水量,约束该片麻岩角闪岩相退变质P-T条件为压力0.55~0.75GPa且温度大于570°C。

西伯利亚克拉通东南缘1.84Ga构造热事件——俄罗斯斯塔诺夫南带南缘混合岩化黑云斜长片麻岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素记录

对俄罗斯远东腾达(Tydna)斯塔诺夫南带南缘混合岩化黑云斜长片麻岩中锆石进行了U-Pb年龄测定和Hf同位素测试,获得其锆石核部年龄主要为≥2.57、~2.39、~2.33和~2.20 Ga,锆石增生边年龄为1.84 Ga,可靠的最年轻碎屑锆石年龄为~2.20 Ga,表明其原岩沉积时代为古元古代,而不是以往认为的太古宙,混合岩化事件年龄为1.84 Ga。锆石核部εHf(t)值为2.7^-16.2,Hf同位素地壳模式年龄为3.7~2.8 Ga;锆石增生边的εHf(t)值为-7.5^-18.6,峰值为-15,Hf同位素地壳模式年龄为3.6~2.9 Ga。锆石的εHf(t)值基本为负值说明这些岩石主要来自于地壳岩石的部分熔融;Hf同位素两阶段模式年龄的峰值在~3.4 Ga,表明它们可能主要来源于阿尔丹地盾下地壳物质的部分熔融。这些年龄资料将为西伯利亚克拉通东南缘地质构造演化提供重要的年代学制约。

冀北崇礼红旗营子黑云斜长片麻岩的地质地球化学特征

基于当代红旗营子群是否应该解体这一观点，研究了崇礼红旗营子群中黑云斜长片麻岩的地质地球化学特征。研究表明原岩为泥质沉积岩，其特点为SiO2〉56％，Al2O3〉MgO，Na2O〉K2O，Na2O／（Na2O＋K2O）〉0．5，且其他氧化物与SiO2含量呈现出有规律的变化，随着岩石中SiO：含量的增加，TiO2，AL2O3，FeO，Fe2O3，MgO，CaO，Na2O和K2O呈明显下降趋势。稀土元素总量较低；轻重稀土分离程度较高，LREE／HREE的值为5．16～7．98，La。／Yb。的值为4．28～8．62，轻稀土富集，重稀土平坦分布，稀土配分曲线表现出中等程度的负Eu异常，δEu的值为0．73～0．83。稀土元素Ce基本无异常或略显负异常，表明其形成环境可能为一浅海相或边缘海或被陆地封闭海。

粤西东田金矿黑云斜长片麻岩锆石U-Pb年龄及意义

粤西东田金矿的赋矿围岩—黑云斜长片麻岩的原岩为英云闪长岩，其中的锆石Ｕ－Ｐｂ同位素年龄测定结果表明，它的成岩年龄为２２７３Ｍａ，它是云开隆起区广泛分布的片麻状黑云母花岗岩的源岩之一和金、银。

内蒙古狼山巴音前达门地区黑云斜长片麻岩年代学研究及板块归属

内蒙古西部狼山地区的构造归属争议较大,一直以来没有直接证据证明狼山地区属于华北陆块。本文对内蒙古狼山巴音前达门地区(含石榴子石)黑云斜长片麻岩进行了年代学研究,利用LA-ICP-MS方法进行U-Pb同位素测年,所测试锆石均为岩浆锆石,锆石年龄为1946±9 Ma和1940±12 Ma,代表其原岩的形成年龄,说明狼山地区存在古元古代晚期岩浆作用。从锆石Hf同位素来看,εHf(t)从-1.3～6.4,其Hf同位素源区既有当时华北克拉通基底物质,又有地幔的贡献,2442Ma的模式年龄指示源岩来源于早元古代地壳增生事件,可能与华北克拉通基底的形成有关。这进一步表明狼山地区同华北陆块中部地区一样,该地区存在有早元古代岩体。对宝音图群碎屑锆石的研究同样说明了狼山地区宝音图群与华北克拉通更具亲缘性,狼山地区在构造属性上可能属于华北陆块一部分。

新疆且末阿尔金断裂南缘斜长片麻岩锆石U-Pb测年及其地质意义

在阿尔金地块南缘构造混杂岩带中,新发现了多个规模较大的斜长片麻岩块体。运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析方法,对阿尔金地块南缘且末大石门地区构造混杂岩带中的斜长片麻岩进行了年代学测定,并初步探讨其地质意义。30个锆石颗粒的28个有效测点,测出的年龄明显分为2个区间:①(1784±41)^(2150±34)Ma之间,加权平均值为(2130±27)Ma(MSWD=0.21,1σ);②(2324±32)^(2684±51)Ma之间,加权平均值为(2520±23)Ma(MSWD=0.06,1σ)。根据该次年龄测试结果和区域调查资料表明,阿尔金地块南缘且末大石门地区,在古元古代存在一期构造-热事件,该期事件与吕梁运动的时限相吻合。

阿尔金断裂西段斜长片麻岩锆石U-Pb测年及其地质意义

在阿尔金南缘构造混杂岩带中,新发现了多个规模较大的斜长片麻岩块体。运用LAICP-MS锆石U-Pb定年分析方法,对阿尔金南缘且末大石门地区构造混杂岩带中的斜长片麻岩进行了年代学测定,并初步探讨其地质意义。根据本次年龄测试结果和区域调查资料表明,阿尔金南缘且末大石门地区,在古元古代存在一期构造-热事件,本期事件与吕梁运动的时限相吻合。

南秦岭蚂蝗沟黑云斜长片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及其大地构造意义

秦岭各变质岩群的研究是探讨秦岭造山带形成演化的重要内容,针对产出于南秦岭蚂蝗沟的黑云斜长片麻岩进行岩石学分析,其主要矿物为石英、斜长石、黑云母,并含有少量石榴石。样品轻稀土富集,重稀土亏损,具有Eu较强烈负异常和Ce基本无异常的特点,微量元素总量差异不大,且Nb,Ti显著亏损,应用尼格里指数对Si投影图和La/Yb对ΣREE投影图判断其为副变质岩,原岩为杂砂岩且具太古后碎屑沉积岩的特点。应用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法测试,结果显示锆石共有四期年龄,其谐和年龄分别为780Ma±8.8Ma,608Ma±2.8Ma,450Ma±5.5Ma,205.1Ma±2.3Ma,分别是对晋宁运动第二幕、加里东运动早期、加里东运动晚期和印支运动的响应。四期年龄分别独立形成于不同区域,在最后一次构造事件发生时才共同沉积再经历弱变质作用形成黑云斜长片麻岩,变质年龄为202Ma±5.5Ma,与最后一期构造热事件同是印支运动作用的结果,为秦岭造山带构造演化提供证据,对认识其构造运动具有一定的重要意义。