辽东半岛古元古代北辽河群浪子山组巴罗式变质带分布、变质特征及其构造意义

巴罗式递增变质带能为地壳增厚及造山作用带来全新的认识.为了解辽东半岛北辽河群浪子山组内巴罗式变质带的野外分布和变质特征,对本溪地区连山关-祁家堡巴罗式变质带进行了详细的野外调查和室内研究工作.野外填图表明,浪子山组巴罗式变质带由南向北可以分为黑云母带、石榴石带、十字石带和蓝晶石带.岩相学研究表明,蓝晶石带的蓝晶十字石榴云母片岩保存了3阶段的矿物组合:（1）进变质阶段（M₁）矿物组合为Pl+Qz+Ms+Bt+Ctd+Chl±Grt;（2）峰期变质阶段（M₂）以Ky+St+Grt+Bt+Ms+Qz+Pl+Ilm为特征;（3）退变质阶段以毛发状的矽线石（M_3-1）和变斑晶边缘或裂隙处生长的绿泥石和绢云母为特征（M_3-2）.相平衡模拟表明,蓝晶十字石榴云母片岩所经历的进变质和峰期变质温压条件分别为~440℃/~3.7 kbar,~670℃/~7.9 kbar,具有典型的顺时针P-T轨迹.变质锆石U-Pb定年结果得到蓝晶十字石榴云母片岩经历了~1.96 Ga的峰期变质作用;碎屑锆石U-Pb年龄分布于2 631~2 020 Ma,浪子山组蓝晶十字石榴云母片岩碎屑物源可能来自于太古宙基底（~2.5 Ga）和2.2~2.1 Ga的岩浆岩.结合前人研究资料表明,浪子山组巴罗式变质带所记录的P-T-t轨迹以及大量的逆冲推覆构造揭示了胶-辽-吉带在~1.96 Ga经历了与造山作用相关的地壳增厚过程.      

南秦岭勉略构造带高压基性麻粒岩变质作用及其锆石U-Pb年龄

勉县-略阳地区是勉略蛇绿构造混杂岩带的代表区段,本文在勉县北部徐家坪地区确定了主要矿物为Grt+Cpx+Pl和具有典型"白眼圈"反应结构的两类高压基性麻粒岩,分别对其进行细致的岩相学研究,并利用THERMOCALC3.33程序进行P-T视剖面图计算。一类高压基性麻粒岩的峰期矿物组合为Grt1+Cpx+Pl1+Qz,对应温压条件为T=800～860℃,P=12.4～14.6kbar,晚期退变质矿物组合为Grt2+Hbl+Pl2+Qz。另一类是具有典型"白眼圈"反应结构的高压基性麻粒岩,"白眼圈"结构中斜长石为富Na的钠-更长石,以此推断该高压基性麻粒岩早期矿物组合中含绿辉石,因此其变质峰期矿物组合可能为Grt1+Omp(?)+Qz或Grt1+Cpx(?)+Pl+Qz,对应温压条件分别为T=775～900℃,P>19.2kbar和T=750～850℃,P=16.5～19.8kbar;该岩石后期经历了以矿物组合Grt2+Opx+Hbl1+Pl1+Qz为代表的麻粒岩相及以Grt3+Hbl2+Pl2+Qz为代表的角闪岩相两期退变质作用。造成这两种高压基性麻粒岩峰期变质矿物组合及其温压条件存在差异的原因可能是岩石原始成分的不同。对高压基性麻粒岩及其中的浅色脉体分别进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析,得到高压基性麻粒岩214±11Ma的变质年龄及脉体215±5Ma的结晶时代,并结合锆石微量元素特征分析,认为214±11Ma的年龄值代表该高压基性麻粒岩角闪岩相的退变质时代,同时获得该高压基性麻粒岩原岩形成时代可能为477Ma。综合两件高压基性麻粒岩的P-T演化轨迹及变质时代,建立高压基性麻粒岩的P-T-t演化轨迹,据此反映秦岭造山带在印支期沿勉略构造带发生俯冲-碰撞造山过程。     

冈底斯岩浆弧东段夕线石榴黑云片岩的变质作用P-T轨迹与构造意义

冈底斯岩浆弧东段的中-新生代变质岩是揭示岩浆弧深部组成与形成演化的窗口。本文对该地区的变质沉积岩——夕线石榴黑云片岩进行了岩石学和锆石年代学研究。岩相学和矿物化学研究表明,夕线石榴黑云片岩具有三期矿物组合:(1)进变质矿物组合为Grt+Pl+Bt+Ms+Qz+Ep+Rt+Ilm,其保存于石榴石和斜长石变斑晶核部;(2)峰期矿物组合为Grt+Pl+Bt+Ms+Qz+Rt+Ilm,为包裹在石榴石变斑晶幔部和基质中的矿物;(3)退变质矿物组合是Grt+Pl+Bt+Sil+Qz+Ilm,为石榴石的冠状体或产在基质中。相平衡模拟表明,岩石的进变质、峰期和退变质条件分别为600～650℃和9～13kbar、～820℃和～16kbar、～680℃和～7kbar,表明岩石具有一个顺时针型的变质作用P-T轨迹,其峰期发生在高压和高温麻粒岩相条件下,并经历了明显的部分熔融。锆石U-Pb定年表明,岩石的变质作用发生在～89Ma。本文和现有研究结果表明,夕线石榴黑云片岩作为晚白垩世岩基中的包体记录了大体积幔源岩浆岩底垫和增生导致的岩浆弧地壳显著加厚过程,以及加厚弧根的高温和高压变质与深熔作用。     

阿尔金淡水泉花岗质高压麻粒岩P-T演化及年代学研究

岩相学研究表明阿尔金南缘淡水泉一带出露的花岗质片麻岩的峰期矿物组合为Grt+Kfs+Ky+Rt+Qz,为典型的高压麻粒岩相矿物组合。利用Thermocalc3.33程序计算的P-T视剖面图和矿物温压计,确定其峰期变质温压条件为T=875~925℃,P=14.5~15.9kbar,该岩石后期还经历了以矿物组合Grt+Kfs+Bt+Pl+Sill+Ilm+Qz为代表的麻粒岩相和以Sill+Bt+Pl+Mu+Qz±Ilm为代表的角闪岩相的退变质作用,具有一个早期快速等温降压,后期近等压降温的顺时针型的退变质P-T演化轨迹。锆石的U-Pb同位素定年结果显示其原岩的时代为866±5Ma,峰期变质时代为505±5Ma。其中该岩石原岩的形成时代与阿尔金及其周缘地区广泛发育的由Rodinia超大陆裂解事件导致的岩浆活动时代一致,而峰期变质时代则与南阿尔金高压/超高压变质岩的峰期变质时代(486~509Ma)一致,说明花岗片麻岩原岩的形成与罗迪尼亚超大陆裂解有关,并在早古生代卷入了陆壳深俯冲事件,构成了南阿尔金高压/超高压变质带的一部分。     

帕米尔高原沙克达拉穹窿变质作用及新生代下地壳演化

帕米尔高原从西到东展布的8个新生代变质穹窿构成帕米尔高原变质地壳的主体,沙克达拉穹窿是其中最大的一个。沙克达拉穹窿变质杂岩中石榴矽线石片麻岩峰期组合(Grt+Ky+Bi+Rt+Pl+Qz)变质作用温压条件为T约810 ℃/P约10 kbar, 石榴石单斜辉石基性麻粒岩峰期组合(Grt+Cpx+Rt+Pl+Qz)变质作用温压条件为T约824 ℃/P约16.3 kbar, 榴闪岩退变较强,其残留峰期组合(Grt+Pl+Hbl+ilm+Qz)变质作用温压条件为T约683 ℃～873 ℃/P约8.6～11.7 kbar。基性麻粒岩变质锆石的U-Pb年龄为19～35 Ma,反映了从晚始新世到早中新世帕米尔高原下地壳加热加厚过程。帕米尔穹窿的变质作用可以与高喜马拉雅结晶岩系类比,在新生代印度亚洲大陆碰撞过程中,帕米尔陆内各地体沿前新生代缝合带的陆内俯冲可能是帕米尔下地壳加厚的主要动因。     

左权变质杂岩区早前寒武纪变质演化及其构造指示

左权变质杂岩构造上位于华北中部带中南段,向东紧邻赞皇变质杂岩。研究区广泛发育长英质黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩,无典型变泥质岩石出露,斜长角闪岩多以似层状或透镜状方式产于似层状的片麻岩中,二者在局部地区侵入接触关系明显。该地区可识别出三期变形作用和三期变质作用,区域片麻理所代表的第二期变形作用(D2)与峰期变质作用(M2)事件相对应。杂岩区含榴黑云斜长片麻岩和含榴斜长角闪岩中较好地保留了多个阶段的变质作用信息,本文重点研究其变质演化过程。含榴黑云斜长片麻岩中仅保留峰期阶段矿物组合,变质条件为730℃/8.5kbar。含榴斜长角闪岩记录了3个阶段的变质矿物组合,第一阶段矿物组合(M1)为进变质矿物组合,以石榴石变斑晶内部的早期包裹体及其临近的石榴石核部为代表,即Grt1+Pl1+Amp1+Qtz±Bt1±Chl1±Ilm±Ap,该阶段的温度和压力范围分别为:608~643℃/5.2~5.5kbar;第二阶段矿物组合(M2)为变质峰期矿物组合,主要由石榴石XMn最低的"边部"和基质矿物(Grt2+Amp2+Pl2+Qtz±Cpx2±Bt2±Ep2±Ilm±Ap)组成。最高变质温度大于670℃,最高变质压力大于9.4kbar。第三阶段矿物组合(M3)为退变质减压矿物组合,其典型代表是石榴石边部发育的Pl3+Hbl3+Cum3+Qtz±Bt3后成合晶矿物组合,呈细粒交生状结构特征,该阶段温压估算范围为:611~627℃/5.1~5.9kbar。左权变质杂岩区岩石变质程度虽明显低于赞皇变质杂岩区(Tmax812℃,Pmax12.5kbar),但两杂岩区岩石拥有类似的变质演化特征,均记录了包含近等温降压型(ITD)退变质片段的顺时针P-T轨迹,指示碰撞造山环境。结合中部带其它杂岩区的变质演化特征,推测左权变质杂岩卷入了晚太古代-早元古代末期华北克拉通东、西部陆块之间的碰撞造山过程。     

辽东岫岩北部王家堡子一带富铝片麻岩的变质作用及其地质意义

高级变质富铝片麻岩出露于辽东岫岩北部王家堡子一带南辽河岩群变质岩石中,通过详细的岩相学和变质作用研究,确定其变质峰期典型矿物组合为Sil+Grt+Crd+Bt+Pl+Kfs+Qz;峰期后存在典型的减压反应Grt+Sil+Qz→Crd。早期进变质阶段以出现十字石、蓝晶石为特征,晚期退变质阶段以石榴石变斑晶和黑云母转变为绿泥石为特征。传统地质温压计估算的富铝片麻岩峰期变质条件为:T=640℃～690℃,P=5. 5～7. 0 kbar;峰期后减压阶段变质条件为:T=560℃～660℃,P=4. 7～4. 9kbar;晚期退变质条件为:T=520℃～560℃,P=2. 9～3. 0 kbar。矿物组合特征、矿物相转变结构及其温压条件变化反映其具有近等温减压的顺时针P--T轨迹演化特征,不同于前人所获得的逆时针P--T轨迹。研究结果认为南、北辽河岩群在古元古代可能经历了相同的变质作用演化过程。     

青藏高原东南缘哀牢山构造带泥质高压麻粒岩的发现及其构造意义

哀牢山构造带泥质高压麻粒岩主要由石榴石、夕线石、钾长石和斜长石变斑晶及尖晶石、铁假蓝宝石、蓝晶石、石英、金红石和钛铁矿包裹体组成,为确定印支地块和华南地块的边界提供了关键性标志。石榴石-黑云母-斜长石-石英地质温压计(GBPQ)计算结果及标志性高温矿物组合(Spl+Qz)表明泥质高压麻粒岩的形成和演化经历了高压/高温进变质到中温/低压退变质的顺时针P-T演化过程。其中:1)高压/高温进变质阶段的矿物组合为Ky+Sil+Grt1+Kf1+Pl1+Spr+Ter(Kf+Pl)+Bt1+Spl+Qtz+Ilm1+Rut1,形成于850～919℃,≥10.4kbar;2)中温/低压退变质阶段的矿物组合为Grt2+Bt2+Pl2+Ms+Qtz+Ilm2+Rut2,早期和晚期的温压条件分别为664～754℃,4.9～6.5kbar和572～576℃,3.5～3.9kbar。反映陆壳物质在碰撞过程中俯冲到地下深处(≥30km)经高压高温变质后快速折返到中上地壳的动力学演变轨迹。     

辽河群区域变质特征及其大陆动力学意义

辽河群是胶辽吉古元古代造山带的主要组成部分。近年来对其区域变质作用的PTt轨迹研究发现：同一造山带内PTt轨迹具有多样性。进一步研究认为,这一碰撞造山带南、北空间上PTt轨迹的逆向性起因于造山带南、北部的结构构造、变形过程和同变形变质花岗岩空间分布上的差异。就南辽河群和盖县岩组而言,早期、中期变质阶段,因中深部地壳大面积“辽吉花岗岩”的底垫式侵位及其诱发的沉积盖层顺层滑脱减薄作用,变质作用表现为近等压和小幅度增压而温度快速上升的过程;峰期变质阶段,又因收缩挤压增厚,表现为等温升压过程（盖县岩组）或升温升压过程（南辽河群）;最后晚期变质阶段,差异剥蚀引起降温降压（盖县岩组）或近等压降温过程（南辽河群）。对北辽群而言,早期、中期变质阶段,因盖层南辽河群及盖县岩组的大规模向北滑覆增厚作用而及花岗岩浆不发育,仅有正常传导热及放射热,因而△P＞△T;峰期变质阶段温、压同时达峰值,之后等温快速降压过程,与构造剥蚀有关;至晚期变质阶段,同盖县岩组一样,经历降温降压过程。通过对比上述北、南辽河群及盖县岩组的大陆动力学过程,表明早期大陆动力学过程正好是一个互为消长的过程,从而也决定了它们的PTt轨迹的逆反性。最后,本文提出了辽河群变质的底侵＋拆沉模型。     

华北中部造山带五台-恒山地区古元古代变质作用与构造演化

华北克拉通古元古代造山带的时空分布与构造属性尚有很大争论,一种观点认为华北克拉通从新太古代至古元古代受大洋俯冲闭合控制,在1.85~1.95 Ga之间先后发生3次陆-陆碰撞形成3条造山带,即孔兹岩带、胶-辽-吉带和中部造山带;另一种观点强调华北克拉通这3条元古代造山带在1.80~1.98 Ga之间经历了相同的漫长演化过程,指示当时特有的热俯冲和碰撞环境.通过总结中部造山带中的五台-恒山地区变质作用研究进展,阐述该区古元古代造山时代与构造属性.五台-恒山地区的主要变质岩石-构造单元包括恒山杂岩、五台杂岩和滹沱群.恒山杂岩和五台杂岩主体为新太古代TTG片麻岩和表壳岩,它们在古元古代晚期经历了两期变质作用改造.第一期变质作用为中压型,是由于陆-陆碰撞导致弧后伸展盆地闭合、地壳加厚造山所致,从南向北形成一个递增序列:包括五台群下部和南恒山杂岩南部的低角闪岩相、南恒山杂岩北部高角闪岩相和北恒山杂岩的高压麻粒岩相,其压力峰期所对应的地热梯度为~15 ℃/km.变质锆石所记录的年龄峰值随着变质程度增高而降低,依次为~1.95 Ga、~1.92 Ga和~1.85 Ga,这是因为在变质过程中锆石生长受流体和熔体行为控制:在亚固相线下,变质锆石可记录峰期变质年龄,而在超固相线条件下记录伴随熔体结晶的退变质年龄.由此确定该区中压相系变质作用压力峰期时间为~1.95 Ga,对应地壳加厚造山的峰期.加厚地壳由于重力均衡导致变质岩从深部地壳折返至中部地壳,在P-T轨迹上表现为压力峰期之后发生等温减压（ITD）至0.5~0.7 GPa,岩相学上表现为峰期石榴石分解形成斜长石"白眼圈"等,指示缺流体条件.南恒山北部高角闪岩相岩石中的变质锆石记录的折返时间为~1.92 Ga,指示第一次造山结束.第二期变质作用为中-低压型,系为板内变形所致,表现为折返至中地壳的岩石伴随挤压型剪切变形和流体注入形成平衡矿物组合.朱家坊韧性剪切带就是这次板内变形的强构造域,其中也记录了顺时针型P-T轨迹,但所反映的地壳加厚程度有限,第二期变质-变形峰期时间为~1.85 Ga.由于朱家坊韧性剪切带左行走滑,导致北恒山麻粒岩地体抬升.五台-恒山地区在1.80~1.96 Ga之间经历两期变质-变形事件,这一认识或对讨论华北克拉通其他地区的古元古代造山带演化有一定启示意义.      

Reworking of deep-seated gabbros and associated contact metamorphosed paragneisses in the southeastern part of the Seiland Igneous Province, northern Norway

The Seiland Igneous Province of the North Norwegian Caledonides consists of a suite of deep-seated rift-related magmatic rocks emplaced into paragneisses during late Precambrian to Ordovician time. In the south-eastern part of the province, contact metamorphism of the paragneisses and later reworking of intrusives and associated contact aureoles have resulted in the development of three successive metamorphic stages. The contact metamorphic assemblage (M1) Opx + Grt + Qtz + Pl + Kfs + Hc + Ilm ± Crd is preserved in xenolithic rafts of paragneiss within metagabbro. Geothermobarometric calculations yield 930-960d? C and 5-6.5 kbar for the contact metamorphism. M1 was followed by cooling, accompanied by strong shearing, formation of the gneiss foliation and recrystallization at intermediate-P granulite facies conditions (M2). Stable M2 phases are Cpx + Opx + Pl +Ilm ± Hbl in metagabbro and Grt ± Sil ± Opx + Kfs + Qtz + Pl ± Bt + Ilm in host paragneiss. The M2 conditions are estimated to 700-750d? C and 5-7 kbar. A subsequent pressure increase is recorded in the M3 episode, which is associated with recrystallization in narrow ductile shear zones and secondary growth on M2 minerals. M3 is defined by the assemblages Grt + Cpx ± Opx + Pl + Ru + Qtz in metagabbro, and Grt ± Ky + Qtz + Pl ± Kfs + Bt + Ru in host paragneiss. M3 conditions are estimated to 650-700d? C and 8-10 kbar. The substantial pressure increase related to the M2 → M3 transition is interpreted to be a result of (early?) Caledonian overthrusting. Chemical zoning in cordierite and biotite suggest rapid cooling following the M3 event. The proposed P-T-t evolution implies that the tectonic evolution of the Seiland Igneous Province was long (at least 330 Ma) and complex and involved initial rifting and extension followed by crustal thickening and compression.     

蚌埠隆起区石榴辉石岩变质P-T轨迹的构建

蚌埠隆起区位于华北克拉通东南缘,胶—辽—吉造山带的最南端,主体由五河杂岩组成。前人对该地区的研究主要集中于同位素年代学和变质温压条件研究,其中变质P-T条件研究结果差异较大,以压力变化最为显著,对峰期变质P-T条件缺乏统一认识。本文对蚌埠隆起区石榴辉石岩进行了大量的岩相学、矿物化学成分分析,表明该岩石记录了3期变质作用,其中S_-M1和S_-M2的矿物组合类似为Grt+Cpx+Opx+Amp+Pl+Ilm,S_-M3的矿物组合为Cpx+Amp+Pl+Grt （极边窄带）。结合变质温压条件分析和锆石U-Pb年代学分析,本次主要取得以下几点认识：1）石榴辉石岩WS047-1中记录的3期变质作用,温压条件分别为T_-M1 = 616 ℃～647 ℃、P_-M1 = 1.03～1.08 GPa,T_-M2 = 721 ℃～837 ℃、P_-M2 = 1.11～1.29 GPa和T_-M3 = 531 ℃～607 ℃、P_-M3 = 0.81～0.91 GPa,经历了由较高压力的角闪岩相→中-低麻粒岩相→角闪岩相的变质过程;2）据变质温压条件分析知,蚌埠隆起区具有顺时针的P-T轨迹特征,S_-M1→S_-M2和S_-M2→S_-M3分别为近等压升温和近等压降温的缓慢过程;3）石榴辉石岩锆石U-Pb年代学结果主要分为4组：1 839±13 Ma、1 925±31 Ma、2 041±55 Ma和2 762±14 Ma,其中峰值变质年代为1.93～1.84 Ga;4）结合温压条件和锆石U-Pb年代学分析结果,本文认为蚌埠隆起区的P-T轨迹与弗朗西斯科型俯冲或大陆碰撞环境的P-T轨迹较为类似,其应与1.93～1.84 Ga华北克拉通东、西陆块的碰撞拼合及胶—辽—吉造山带形成时限基本吻合。本次研究为深入理解华北克拉通的构造演化特征和蚌埠隆起区的变质作用及演化,提供了大量可靠的科学资料。     

Deformation-induced reconstitution and local resetting of mineral equilibria in polymetamorphic gneisses: tectonic and metamorphic implications

A sequence of at least three Al₂SiO₅-bearing mineral assemblages are preserved in successively overprinted ductile shear zones in the Willimantic window, Connecticut. The ductile deformation, localized at and near the boundary between the Putnam-Nashoba terrane and underlying Avalon terrane is characterized by a network of anastomozing shear zones that outline metre-scale tectonic blocks of migmatitic Kfs + Sil + Gt + Bi + Pg + Qtz + Ilm + Ru gneiss. These assemblages record Acadian or older metamorphic conditions of 6 kbar, 700d? C. Mylonitic gneisses in shear zones that define block margins were formed by reconstitution and recrystallization of the migmatitic gneiss. The reconstituted rocks exhibit relict Ky + St + Grt (+Pl + Bt + Qtz + Rt + Ilm) assemblages and require a minimum pressure for the Ky-Str grade metamorphism of 8.5 kbar. Kyanite in block margins is widely replaced by sillimanite, and locally by andalusite, during a period of post-Alleghanian ductile deformation. The interiors of blocks do not record this sequence of polymorphs. The pattern of reconstitution is accounted for by localization of strain along block margins within a regionally extensive terrane-bounding fault zone. Strain provided the activation energy for recrystallization and retrograde mineral reactions. The P-T conditions of post-Alleghanian ductile deformation evolved from 600d? C and 6 kbar to 550d? C and 3 kbar. The occurrence of Ky + Str-bearing assemblages, overprinting Acadian Kfs + Sil-bearing assemblages and subsequently overprinted by Alleghanian sillimanite- and andalusite-bearing assemblages, along with reset hornblende ⁴⁰Ar/³⁹ Ar mineral ages from Mississippian to Permian, requires a prograde Alleghanian metamorphism of rocks previously metamorphosed during the Acadian. Thus, mineral assemblages from gneisses in the Willimantic fault zone retain evidence of a protracted tectonothermal evolution that included high-grade Acadian orogenesis, tectonic loading resulting from Alleghanian collision of Avalon with North America, and tectonic exhumation in Permo-Triassic time. The c.3-kbar pressure decrease between prograde and retrograde Alleghanian metamorphic conditions corresponds to 10 km of crust that must have been tectonically excised from the base of the Putnam-Nashoba terrane cover sequence following Alleghanian orogenesis in south-eastern New England.     

胶-辽-吉古元古代造山/活动带巨量变沉积岩系的研究进展

华北克拉通发育三条古元古代构造带,包括:东部陆块内部的胶-辽-吉带(Jiao-Liao-Ji belt)、西部陆块内部的孔兹岩带(Khondalite belt)以及两个陆块之间的中部造山带(Trans-North China Orogen)。通过二十多年的深入研究,在区域构造、变质地质、岩浆作用、地球化学、同位素年代学以及地球物理等方面积累了大量资料,并取得了一系列重要的科学进展。其中,胶-辽-吉带是华北克拉通最具代表性的一条古元古代造山/活动带,它不仅接受了古元古代巨量的陆壳物质沉积,而且经历了十分复杂的构造演化过程,并经受了多期岩浆-变质事件的改造。胶-辽-吉造山/活动带的物质组成最为丰富,以大面积分布的巨量(火山)沉积岩系为特征,在中国境内包括吉南地区的集安群和老岭群、辽东南地区的南辽河和北辽河群、胶北地区的荆山群和粉子山群,向南西则有可能穿越郯庐断裂延伸至徐州-蚌埠一带的五河群,总体呈NE向展布,延伸规模长约1000km。从巨量沉积岩系的岩石组合和空间分布特征来看,荆山群与南辽河群、集安群可以对比,而粉子山群则与北辽河群、老岭群相当。然而,由于多期/多阶段强烈构造变形作用的影响,原来各群、组中地层的上下层位及接触关系已完全破坏,目前均已呈规模不一的构造岩片形式叠置在一起,彼此之间呈断层或韧性剪切带接触。巨量变沉积岩系的源区物质主要来源于造山/活动带内古元古代花岗质岩石和两侧古老陆块的变质基底,原岩形成时代为1.95~2.15Ga左右。以往研究表明,胶-辽-吉造山/活动带变质作用的强度十分不均匀,(中-高压)麻粒岩相变质只局限于胶北的荆山群及相关岩石,而粉子山群以及辽东南的南、北辽河群和吉南的集安群、老岭群只经历了角闪岩相变质,局部甚至只达到绿片岩相变质。粉子山群、北辽河群和老岭群变质演化P-T-t轨迹具有顺时针型式,而荆山群、南辽河群和集安群的P-T-t轨迹则具有逆时针型式。本文最新研究发现,古元古代麻粒岩相变质作用并非只局限于胶北地区的荆山群及其邻区,而是贯穿于整个辽东南地区的南辽河群和吉南地区的集安群,其变质演化P-T-t轨迹与胶北地区荆山群泥质麻粒岩以及基性麻粒岩一样,均具有典型近等温减压(ITD)顺时针型式,整个胶-辽-吉造山/活动带的麻粒岩相峰期变质时代为1.9~1.95Ga左右。野外观察和室内岩相学研究表明,在麻粒岩相变质作用过程中,胶北的荆山群及相关岩石、辽东南的南辽河群以及吉南的集安群中的泥质麻粒岩均广泛发生了深熔作用,长英质脉体呈不规则细脉状、网脉状和透镜状分布于寄主岩石中,且与寄主岩石之间呈渐变过渡关系。深熔锆石U-Pb定年结果显示,区域性的深熔作用(或部分熔融)时代为1.84~1.86Ga之间,表明这期广泛的深熔事件应发生于胶-辽-吉造山/活动带整体构造折返的中-低压麻粒岩相退变质阶段。有关胶-辽-吉古元古代造山/活动带的空间展布、南北边界、延伸规律及其形成的大地构造背景一直存在着分歧和争议,最新研究表明,蚌埠-霍邱一带地表露头及其以西第四系覆盖区之下的花岗质岩石、基性麻粒岩和富Al片麻岩岩心,均记录了1.85~1.95Ga的麻粒岩相变质事件,暗示着胶-辽-吉造山/活动带更有可能穿越郯庐断裂,向鲁西南延伸至蚌埠-霍邱一带及其以西的第四系覆盖区之下的变质基底。而辽南地块和狼林地块大量1.85~1.95Ga变质热事件和1.8~1.9Ga、~2.1Ga两期岩浆事件的记录,则表明辽南地块和狼林地块(至少是一部分变质基底)曾卷入到胶-辽-吉古元古代构造演化事件之中。有关胶-辽-吉古元古代造山/活动带构造演化过程及其形成的大地构造背景,目前有三种构造模式,包括:裂谷开启-闭合模式、弧(陆)-陆碰撞模式和先裂谷-后碰撞造山演化模式,然而,带内异常复杂的巨量火山-沉积岩系的物质组成、多期/多阶段的岩浆作用事件、多种变质作用类型和十分复杂的变质演化P-T-t轨迹样式、多期/多阶段复杂的构造变形特征,难以采用上述任何一种构造演化模式来加以合理解释。由此可见,有关胶-辽-吉古元古代构造/活动带南侧边界需要进一步准确厘定,有关狼林地块和辽南地块的构造归属,特别是胶-辽-吉造山/活动带在古元古代构造演化的动力学过程及其形成的大地构造背景还有待进一步深入探讨。     

Coupling of P–T–t–D histories of eclogite and metagreywacke—Insights to late Ordovician–Silurian crustal folding events recorded in the Beishan Orogen (NW China)

The Beishan complex is composed of orthogneiss and metagreywacke that both enclose bodies of eclogite and serves as a unique example for comparative petrological study of all these lithologies. The rocks show the earliest regional steep N-S striking fabric (S2) preserved in low strain domains that are reworked by ubiquitous steep N-NE dipping cleavage (S3). The eclogite shows an almost isotropic fabric defined by an M1 assemblage of Grt–Cpx–Amp–Qz–Rt–Ilm that is locally retrogressed to M2-3 amphibolite facies mineral assemblages, with P–T peak at 20–21 kbar and 750–775°C and retrogression to 2–3kbar and 530–550°C. The typical mineral assemblage of the host metagreywackes is Bt–Ms–Pl–Qz−Chl–Ilm±Grt. Rare Al-rich metagreywacke layers are composed of Grt–Ky–St±Sil−And–Bt–Ms–Pl–Qz±Chl±Rt–Ilm giving a P–T path with peak at 8–8.5kbar and ~670°C correlated with the S2 fabric and retrogression to ~2.5kbar and 525–550°C correlated with the S3 foliation. In two eclogite samples, the garnet-whole rock-clinopyroxene Lu–Hf isochrons give ages of 461.9±1.6 Ma and 462.0±6.2 Ma interpreted as reflecting average age of garnet formation, and Sm–Nd isochrons give ages of 453.6±2.7 Ma and 452.8±3.0 Ma interpreted as dating near-peak metamorphism. In metagreywacke, in-situ U–Pb dating of monazite gives two groups of ages of 445–440 Ma (Mnz cores) and 436–429 Ma (Mnz rims), interpreted as reflecting the metamorphic peak and retrogression. Our results show that eclogite was formed during Ordovician by subduction of a continental crust (D1). Eclogite and metagreywacke underwent partly decoupled P–T–t–D paths until their juxtaposition at mid-crustal levels during a first late Ordovician–early Silurian D2 shortening. Coupling of their P–T–t–D paths occurred during exhumation in the Silurian and a second and orthogonal D3 shortening event. The data from the Beishan Orogen are consistent with a collisional intra-Gondwanan orogen located south of the Central Asian Orogenic Belt.     

滇西鲁甸金沙江结合带新发现退变榴辉岩

在滇西鲁甸地区金沙江结合带新发现退变榴辉岩,其在野外呈透镜体状产于石榴子石白云母石英片岩中.利用电子探针及激光拉曼分析发现石榴子石和锆石中残留绿辉石包体.石榴子石及基质中的白云母为多硅白云母(Si(p.f.u)=3.27~3.53),指示岩石经历了高压变质作用过程.石榴子石发育进变质生长成分环带.岩相学及矿物化学特征显示,退变榴辉岩大致经历了进变质角闪岩相、峰期榴辉岩相、早期退变质以及晚期强退变这4个世代矿物组合,各阶段典型的矿物组合依次为Grt+AmpI+Qtz、Grt+Omp+Rt+Qtz+Phe、Pl+Di+AmpⅡ+Ilm+Spn+Qtz、AmpⅢ+Pl+Czo+Ilm+Qtz.该新发现对金沙江结合带复杂的变质演化P-T-t轨迹样式及年代格架、以金沙江洋为代表的整个西南三江地区古特提斯洋-陆俯冲-碰撞-造山的复杂构造演化历史以及微陆块的拼贴机制等关键科学问题的解决提供了极为重要的素材和更多的约束,具有重要的科学意义.      

苏鲁构造杂岩带乳山地区（石榴）斜长角闪岩P-T演化轨迹及其地质意义——来自岩石学、矿物化学及相平衡模拟的约束

大量来自于华北陆块的高压变质岩被发现发育于苏鲁构造杂岩带中,给俯冲带上盘物质如何卷入陆-陆俯冲碰撞作用的研究带来新的契机.通过对乳山地区（含榴）斜长角闪岩进行岩石学、矿物化学及相平衡模拟的研究,发现其保留有3个不同变质演化阶段的矿物组合,峰前矿物组合为粗粒石榴子石+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿;峰期矿物组合由石榴子石+单斜辉石+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿组成,为典型高角闪岩相矿物组合;峰后退变质阶段矿物组合为角闪石+斜长石+石英+石榴子石+钛铁矿,发育有典型的“白眼圈”结构.相平衡模拟与温压计算表明,乳山午极石榴斜长角闪岩峰前变质阶段的P-T条件分别为P=6.4~7.0 kbar、T=610~640℃,表明其俯冲至30 km左右的地壳深度;峰期变质阶段P-T条件分别为P=9.3~10.0 kbar、T=700~730℃,表明其已俯冲至36~40 km的地壳深度,峰后退变质阶段P-T条件分别为P=5.2~5.8 kbar、T=680~710℃.锆石U-Pb定年结果表明乳山午极石榴斜长角闪岩原岩时代为1 734±24 Ma,龙角山水库斜长角闪岩变质时代为1 849±28 Ma,研究表明二者均来源于华北构造岩片.结合前人研究资料,推测乳山地区石榴斜长角闪岩原岩可能经历三叠纪俯冲作用并发生变质;其与杂岩带中来自华南的构造岩片发生混杂,共同构成华北-华南板块间宽约80~100 km的构造杂岩带.