南天山榆树沟高压麻粒岩地体多期变质定年研究

通过详细的矿物学及岩石学研究,特别是对角闪石的系统研究,确定榆树沟麻粒岩地体至少经历过高压麻粒岩相、中压麻粒岩相、角闪岩相和绿片岩相四期变质作用的改造。总结了各期变质作用的期次和特点。在此基础上,采用^(40)Ar-^(39)Ar同位素定年获得368.2±4.8Ma坪年龄和360±10Ma等时线年龄。采用Sm-Nd同位素矿物等时线定年获得Gra+Pl+Ⅰlm+全岩的等时线年龄为310±5Ma。结合已发表的定年结果综合分析认为,前者可代表榆树沟地体峰期变质-高压麻粒岩相变质作用年龄;后者为峰期后经受中压麻粒岩相变质变形的叠加改造年龄。讨论了多期变质作用中同位素的均一化和封闭温度问题。

华北地台部分麻粒岩地体及包体的地球化学特征对比

华北地台麻粒岩包体 (汉诺坝 )与麻粒岩地体 (西望山、蔓菁沟 )存在明显的岩石地球化学特征差异 ,麻粒岩包体总体成分偏基性 ,麻粒岩地体总体成分偏长英质。形成时间、空间及构造背景的不同是造成成分差异的重要因素。汉诺坝麻粒岩包体是在拉张环境下玄武质岩浆底侵下地壳后结晶分异过程中堆晶作用的结果 ,其主、微量元素成分受控于辉石和斜长石堆晶的相对比例 ;下地壳物质的混染作用不是造成麻粒岩包体Nb、Ta、Th、U亏损的惟一因素 ,底侵的玄武质岩浆可能发生了含钛矿物相的结晶分离 ,造成了汉诺坝麻粒岩包体Nb、Ta亏损 ,而下地壳的麻粒岩相变质作用则使Th、U发生亏损。麻粒岩地体存在两种不同性质的微量元素组成 ,反映了两种不同构造环境的并置 。

南天山榆树沟麻粒岩地体的尖晶石研究

新疆榆树沟麻粒岩地体中发育两类尖晶石：一类见于中、基性麻粒岩体中，其化学成分富 Ａｌ 贫 Ｃｒ ，属铝尖晶石，镜下为深绿色，呈半自形至他形粒状，与其它变质矿物共生，表现为麻粒岩相的新生变质矿物；另一类发育在空间上与麻粒岩体紧密相邻的超镁铁质岩体中，为铬尖晶石，镜下为深褐红色，呈不规则粒状分布于橄榄石、斜方辉石和单斜辉石之间，为麻粒岩相变质过程中稳定的残余矿物。后者属于 Ｄｉｃｋ 等人划分的 Ｉ 型尖晶石，它的存在说明超镁铁质岩体为大洋岩石圈地幔的组成部分。这两类尖晶石的特征一方面说明该地体遭受了麻粒岩相的变质作用改造，另一方面也提供了榆树沟麻粒岩相蛇绿岩套属洋盆构造环境的直接矿物学证据。

印度南部麻粒岩地体Namakkal陆块新太古代钙硅酸盐岩的岩石学和锆石U-Pb年代学研究

本文对印度南部麻粒岩地体Namakkal陆块Tammampatti地区方柱石石榴子石钙硅酸盐岩进行了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和变质相平衡模拟研究,以研究其岩石成因和地质意义。岩相学观察识别出两阶段变质矿物组合:第一阶段为石榴子石+方柱石+斜长石+榍石+钛铁矿;第二阶段为石榴子石边部的绿帘石和方柱石边缘的方解石、斜长石和石英冠状体。CL图像分析显示锆石可分为两种,分别为高亮度和低亮度的变质锆石。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年得到高亮度变质锆石^(207)Pb/^(206)Pb加权平均年龄为2562±17Ma,而低亮度变质锆石的^(207)Pb/^(206)Pb加权平均年龄稍年轻,为2495±15Ma。基于相平衡模拟计算了2个样品18ID-24和18ID-25的P-T视剖面图,确定它们峰期变质PT条件分别为4.3~7.1kbar、800~960℃和4.0~7.8kbar、750~854℃。高亮度变质锆石年龄2562±17Ma与Namakkal陆块紫苏花岗岩的原岩结晶年龄相当,其代表了紫苏花岗岩的原岩侵入导致的接触交代变质作用形成方柱石石榴子石钙硅酸盐岩的时代;低亮度变质锆石年龄2495±15Ma与该地区大约2530~2440Ma的高温-超高温变质作用时代相吻合,因此认为其代表区域性变质作用叠加的时代。根据全岩成分以及矿物组合,我们推测该岩石为中酸性岩浆岩(紫苏花岗岩原岩)与碳酸盐岩发生交代变质作用的产物。

华北克拉通南缘下地壳麻粒岩地体的形成与演化

研究前寒武纪地体的构造-岩浆事件和变质作用过程是揭示早期陆壳的生长与演化等热点问题的重要途径。目前,尽管已经开展了大量的相关研究,但关于华北克拉通南缘前寒武纪变质地体的成因、构造背景仍存在争议,限定了我们对于华北克拉通南缘前寒武纪形成和演化的认识。本文根据前人研究成果,包括华北南缘太华杂岩的岩相学、地球化学、年代学以及变质P-T-t轨迹等,结合对鲁山地区太华杂岩的全岩主微量、长石矿物原位Pb同位素组成特征以及基性麻粒岩的年代学等研究成果,系统梳理并探讨了太华杂岩代表的新太古代-古元古代下地壳物质组成、岩石成因以及多阶段构造-岩浆事件。结果显示华北南缘记录了2.92~2.71Ga和2.53~2.45Ga两期重要的地壳生长事件,2.35~2.30Ga和2.19~2.06Ga的陆壳再造,以及1.96~1.84Ga古元古代的变质事件。再结合华北克拉通中部造山带中、北部的变质程度、变质P-T轨迹和变质年龄,我们认为华北南缘前寒武纪基底与中部造山带的中、北部相似,构造归属于中部造山带,发生了一个较长的俯冲碰撞造山过程(1.96~1.86Ga)。

南天山榆树沟华力西期深地壳麻粒岩地体研究

新疆南天山榆树沟深地壳麻粒岩地体由麻粒岩和变质橄榄岩两部分共同组成 .普遍经受过 (高压 )麻粒岩相变质 .该相的特征变质矿物共生组合为 :Gar Cpx Pl Tit Ilm(±Qz) (SiO2 饱和及过饱和的镁铁质岩类 ) ,Gar Ky(假象 ) Pl Ru Ilm +Qz(变泥质岩类 )和Spi Opx Cpx Ol(变超镁铁质岩类 ) .根据详细的矿物化学、矿物共生分析及变质温、压估算 ,确定其热峰期变质温、压条件分别为 795～ 96 4℃ ,0 .97～ 1.42GPa .热峰期变质矿物Sm Nd等时线年龄为 ( 315± 3 6 2 )Ma .表明该地体是曾在晚古生代中期俯冲于 40～ 5 0km深度 ,经 (高压 )麻粒岩相变质后 。

石榴子石:麻粒岩地体进变质记录的档案库

麻粒岩地体是否可以保留进变质记录是变质岩石学中的一个难点课题,相关研究很是薄弱.这主要源于麻粒岩地体本身的变质记录具有明显信息不对称性:它们的矿物组合和矿物成分一般被认为代表了峰期变质或退变质阶段的信息,几乎没有进变质信息.但是这种习惯性认识需要谨慎对待.来自华北克拉通晋冀交界地区麻粒岩地体的变质作用研究结果表明,石榴子石在一定程度上可以作为“抗温抗压容器”,保留麻粒岩峰期之前的部分进变质记录.通过对泥质麻粒岩的求证性研究和石榴基性麻粒岩的探索性研究,证实了研究区麻粒岩的进变质信息可以像基因片段一样部分地烙印在岩石中石榴子石的结构(如矿物包裹体群的分布型式、组合)和某些成分环带中.有时,即使主量元素生长环带很难保存,某些微量元素环带仍然可以抵抗峰期和退变质阶段的改造.它们促使石榴子石成为麻粒岩地体进变质信息的重要档案库.该研究表明,高温变质作用并不一定可以将麻粒岩地体中石榴子石多世代生长信息完全重置,同时也指示利用石榴子石核部成分计算麻粒岩峰期变质条件需要谨慎.

新疆榆树沟麻粒岩-橄榄岩地体：南天山北缘出露地表的古生代大陆壳-幔过渡带

对于大陆造山带内部的超基性岩体,除了蛇绿岩成因之外还有其他或许更为合理的解释。例如,位于新疆托克逊库米什地区南天山北缘的榆树沟麻粒岩和橄榄岩分别代表早古生代时塔里木板块北部大陆地壳莫霍面附近的下地壳底部与上地幔顶部的岩石,由于应变的局部化,被剪切分割成两个透镜状冲断岩片,顺着切割整个地壳直达上地幔顶部的韧性剪切带被挤出,最终呈固态挤侵到中地壳内绿片岩-低角闪岩相的变沉积岩(构造片岩、长英质糜棱岩)之中。最后,两个构造透镜体被剪切叠合到一起。榆树沟麻粒岩-橄榄岩地体为研究塔里木板块北部大陆地壳古莫霍面及其附近的岩石流变学与地球物理性质提供了一个十分难得的研究基地,因为大陆古莫霍面很少直接出露地表。榆树沟麻粒岩-橄榄岩组合的地体的大地构造意义与蛇绿岩所代表的截然不同。

华北新太古代和中生代大陆下地壳中的水:以汉诺坝地区为例

应用显微傅里叶变换红外光谱技术,对华北克拉通北缘汉诺坝地区的太古宙地体麻粒岩和新生代玄武岩中捕虏体麻粒岩(中生代底侵成因)的主要组成矿物(单斜辉石、斜方辉石、斜长石和石榴子石)进行了详细分析。结果表明,无论是地体麻粒岩还是捕虏体麻粒岩,岩石中的主要组成矿物均含有结构水,主要以OH形式存在。同种产状麻粒岩的矿物水含量(H2O%)均存在较大的变化,而且都远远超出实验误差,表明下地壳内水的分布可能是不均一的。两种产状麻粒岩的矿物结构水含量有着显著的不同,地体麻粒岩中矿物的水含量是捕虏体麻粒岩的2倍以上。太古宙—古元古代形成的安徽女山新生代玄武岩中的捕虏体麻粒岩具有与汉诺坝太古宙地体麻粒岩相似的水含量范围,但明显高于汉诺坝中生代形成的捕虏体麻粒岩。由此看来,早期(太古宙—古元古代)下地壳的水含量要比中生代形成的下地壳高得多,这可能指示不同时代下地壳在形成机制和性质上的不同。

太古宙高级地体的磁性岩石学研究——窥探地壳深部结构及地球动力学过程的窗口

综述国际上有关太古宙高级地体磁性岩石学研究的主要成果,侧重高级地体岩石磁性与变形、变质等级的相互关系及大陆下地壳磁化强度及其成因机制等;提出了有关高级地体岩石磁性研究中值得注意的几个问题。