佛子岭群逆时针P-T轨迹对大别碰撞造山带构造演化的探究

佛子岭群位于大别造山带最北缘,处于华北和扬子两大板块结合部位,构造位置十分关键,是解析两大板块精细耦合过程和探究大别造山带晚古生代构造事件的重要单元。然而,由于长期以来佛子岭群一直被视为"浅变质"复理石沉积单元,因而对其变质演化过程的解析较为薄弱,制约了对大别造山带形成过程的全面理解。本次通过对老虎场-龚店地质剖面细致的观测,石榴黑云母片麻岩精细的岩相学、矿物化学分析、热力学评价和年代学研究,建立了佛子岭群一个逆时针P-T变质演化型式。研究显示,佛子岭群记录了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四个变质阶段,温压变化依次为:(1)T=658~663℃、P=1.08~1.16GPa→(2)T=755~762℃、P=1.21~1.45GPa→(3)T=549~554℃、P=1.08~1.19GPa→(4)P标定=0.3~0.6GPa、T=477~499℃,(1)至(3)为近等压升温和降温过程,(3)至(4)则表现为近等温降压型式。锆石U-Pb定年显示了1484±64Ma^1180±192Ma、995±35Ma^606±14Ma和370±14Ma^331±8Ma三组年龄,前两组代表了碎屑锆石年龄;第三组共计7颗锆石,年龄集中,Th/U比值0.01~0.03,加权平均年龄为344±11Ma,代表了主期变质年龄。结合此次地质剖面结构特征和岩石类型,以及前人白云母40Ar-39Ar的270~255Ma变质年龄,表明佛子岭群记录了两期变质事件,早期为晚古生代的拉张背景下的岛弧根部变质,晚期为晚古生代末的较为快速抬升构造热事件,并据此推测大别造山带可能为增生和碰撞复合型造山带。

新疆西南天山木扎尔特一带低压麻粒岩相变质作用P-T轨迹及其地质意义

本文首次报道在新疆西南天山木扎尔特一带发现了二辉石麻粒岩和麻粒岩相变质的堇青石榴矽线石片麻岩。二辉石麻粒岩的矿物组合为单斜辉石-斜方辉石-黑云母-角闪石-斜长石-石英。堇青石榴矽线石片麻岩矿物组合为堇青石-矽线石-石榴石-黑云母-斜长石-石英。岩石学和矿物学特征表明它们是典型的低压麻粒岩相变质岩石,其变质作用经历了两期演化:a.峰期麻粒岩相变质,T=681～705℃,P=5.4～5.8kbar;b.峰后角闪岩相遇变阶段,T=571～637℃,P=4.7～5.3kbar。其变质作用P-T轨迹具有逆时针近等压降温(IBC)的特点,代表该地区可能为塔里木板块向伊犁-中天山板块俯冲过程中,在陆壳一侧所产生的陆源岩浆弧区域,由于受到下部岩浆热源的影响,在拉伸环境下出现低压麻粒岩相变质。通过分析低压麻粒岩相岩石与其南部高压-超高压变质带的大地构造位置和年代关系,我们认为该地区的低压麻粒岩相变质岩石可能与其南部的西天山高压-超高压变质带组成了双变质带。

华北克拉通的组成及其变质演化

华北克拉通早前寒武纪变质基底主要由五套不同类型的变质岩系组成。克拉通在形成过程中经历了多期构造活动、多期岩浆侵位、多期变质作用以及不同程度的混合岩化和深熔作用，岩石已遭受多次不同地质作用的叠加改造，因此华北克拉通具有复杂的演化历史。从太古宙到古元古代末的克拉通形成，华北克拉通主要经历了五期区域变质作用。鞍山地区的古-中太古代经历了角闪岩相变质作用改造，尚未获得变质年龄数据。但在TTG岩系中已获得3560Ma和3000-3300Ma早期的变质年龄。河南鲁山太华杂岩的中太古代斜长角闪岩中获得2776～2792Ma和2671～2651Ma两期变质作用年龄信息，代表了新太古代早期的变质作用。新太古代麻粒岩-TTG岩系和新太古代花岗-绿岩系都经历了新太古代晚期-古元古代初的变质作用改造。在古元古代阶段，在华北克拉通北缘在1965-1900Ma期间发生了中低压／高压麻粒岩相变质，局部发生超高温变质，这期变质作用与陆块间的俯冲碰撞及其后的地幔上涌有关。在古元古代晚期（1890～1800Ma）在华北克拉通的中部及东部的胶-辽-吉带发生了高压麻粒岩相-角闪岩相的区域变质，代表了陆块间的碰撞拼合过程。不同变质岩系类型经历的变质作用反映了不同的构造背景。太古宙晚期大量的TTG岩系及呈面状分布的中／低压麻粒岩主要出露在华北克拉通的中北部，普遍具有逆时针的p—T轨迹，反映了地幔柱底板垫托的构造环境。新太古代的花岗．绿岩系在新太古代晚期一古元古代早期经历的变质作用多为顺时针的p-T演化轨迹，反映其发生可能与弧后＋地幔柱联合作用的构造背景。古元古代晚期的两期变质作用多表现为高压麻粒岩相的顺时针P—T演化轨迹，反映了不同陆块（地块）之间碰撞拼合的过程，意味着类似显生宙的板块构造体制已经出现。