汉诺坝玄武岩中麻粒岩类捕掳体的岩石学特征

根据矿物组合特征,汉诺坝玄武岩中的麻粒岩捕掳体可划分为四种类型：长英质麻粒岩、苏长质麻粒岩、二辉二长麻粒岩和二辉麻粒岩,其中以二辉麻粒岩最为常见。麻粒岩捕掳体均具变质重结晶结构以及块状或条带状构造。不同种类的麻粒岩捕掳体在矿物组成和矿物成分上存在明显差别,但各主要矿物之间存在一定的成分相关性。应用Ｗｏｏｄ和Ｂａｎｎｏ二辉石温度计的计算结果表明,含二辉石麻粒岩捕掳体的平衡温度分布于８００°～９５０℃之间,主要集中于９００°±５０℃范围内,具Ｏｐｘ＋Ｃｐｘ＋Ｐｌ矿物组合的二辉麻粒岩捕掳体的形成压力范围约为０．６～１．１ＧＰａ。二辉二长麻粒岩落在相似的温压范围内。麻粒岩捕掳体在９５０℃处的突然消失指示了第三纪时汉诺坝地区岩石学壳幔边界的温度。     

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线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，是构造挤压抬升的结晶。     

麻粒岩的研究现状和存在问题

1 麻粒岩研究概述麻粒岩及麻粒岩相带是前寒武纪地质的一个重要组成部分。区域高级变质岩带所出露的麻粒岩和玄武质火山岩管中以包体形式存在的麻粒岩,是我们了解过去和现在下部地壳的窗口。它在科学理论方面直接与地球起源、生命起源和演化等重大问题有关,它对了解和认识地球早期历史及其演化、矿产的形成和分布规律都能起促进作用,因而对这一课题的研究已成为各国地质界研究的重点。     

冀西北麻粒岩区早前寒武纪主要地质事件的年代格架

本文通过年代学资料和其它地质依据建立了冀西北及邻区麻粒岩地体早前寒武纪主要地质事件的年代格架。早期的基性火山喷发事件发生在2868—2932Ma期间,形成本区的早期地壳。在2761Ma左右发生了大规模的TTG岩浆侵位事件,在2650Ma时发生了基性岩浆侵位,使地壳加厚。在2561—2503Ma期间,花岗闪长质岩浆在本区广泛侵入,使地壳进一步加厚。2477—2461Ma期间,紫苏花岗岩以岩株形式侵入,同时发生区域麻粒岩相变质,早期地壳受到改造。大约在2300Ma时发生第二阶段的麻粒岩相变质。此后,在2144—2087Ma期间红色花岗岩侵位,形成花岗岩带。     

滇西腾冲地块新生代火山岩中高温麻粒岩包体的发现及成因

腾冲地块芒棒乡新生代新近纪芒棒组火山岩的研究,发现粗面安山岩中含有较多麻粒岩包体,主要类型为长英质麻粒岩和二辉麻粒岩,直径一般为3~5 cm,略具定向排列构造,粒状变晶结构特征.长英质麻粒岩包体平衡温度和压力为:869~969 ℃,0.94~1.00 GPa,二辉麻粒岩包体平衡温度为:841~972 ℃,均显示为高温麻粒岩相变质;寄主岩粗面安山岩中斑晶结晶估算的温度和压力为:1 008~1 059 ℃,1.26~1.33 GPa,表明它们形成和起源于下地壳到上地幔顶部之间.二辉麻粒岩包体电子背散射衍射(EBSD)显微组构分析表明,斜方辉石(紫苏辉石)和单斜辉石(普通辉石)均具有明显晶格优选方位(LPO),斜方辉石和单斜辉石主滑移系分别为:(010)[001]和(100)[001]、(010)[001],变形机制为位错蠕变,说明麻粒岩包体经历了高温塑性变形变质作用.新生代新近纪火山岩中高温麻粒岩的发现和研究表明,腾冲新生代岩浆活动可能与印度板块和腾冲地块俯冲-碰撞造山后的伸展垮塌-拆沉和板片断离,以及随后的上地幔物质上涌减压熔融产生玄武质岩浆底侵,导致的下地壳发生高温变质及火山岩浆作用有密切关系.      

冀北单塔子杂岩的地质学和锆石U-Pb年代学

冀北单塔子杂岩位于华北克拉通北缘中段隆化-赤城断裂以南,主要由高角闪岩相-麻粒岩相变质的英云闪长质、奥长花岗质、花岗闪长质片麻岩(TTG岩套)和铁镁质二辉麻粒岩、辉石斜长角闪岩、石榴石斜长变粒岩、石榴石夕线石黑云母片岩及少量的大理岩等表壳岩残留体组成。详细的SHRIMP和LA-ICPMS锆石U-Pb同位素地质年代学研究表明,冀北单塔子杂岩的形成主要经历了7个演化阶段:(1)2600～2530Ma之间形成了单塔子杂岩中英云闪长质和奥长花岗质片麻岩的围岩,其中一部分铁镁质表壳岩,即铁镁质二辉麻粒岩,可能为英云闪长质—奥长花岗质岩浆的源岩;(2)2517～2505Ma主要为英云闪长质岩浆的侵位结晶阶段;(3)2494～2473Ma,奥长花岗质片麻岩侵位结晶;(4)2427～2404Ma,发生了早期麻粒岩相变形变质作用和深溶混合岩化作用,使这一杂岩经历了强烈的改造;(5)～1859Ma,铁镁质岩浆侵位,形成一些铁镁质岩株和岩脉;(6)～1834Ma到1793Ma,单塔子杂岩经历了最强烈的变质作用改造,形成了晚期麻粒岩相变质作用;(7)～1730Ma经历了强烈的流体活动,使得一些锆石发生了流体交代和改造。但是总体上单塔子杂岩没有经历～300Ma的古生代的变质作用。     

冀西北地区晚太古代大陆地壳的增生和再造——同位素年代学证据

冀西北地区出露的太古宙变质岩系是华北地台北缘麻粒岩相带的重要组成部分。详细的同位素地质年代学研究表明，本区古老的地壳形成于２９００Ｍａ左右，为玄武质成分。古老地壳的熔融再造作用主要有两期，一期发生在２７８０～２７６１Ｍａ期间，产生了研究区西部广泛分布的英云闪长质片麻岩，另一期发生在２５６１～２５０３Ｍａ期间，形成在宣化－赤城一带广泛分布的花岗闪长质片麻岩。此后，在２５００～２４００Ｍａ期间发生了区域麻粒岩相变质改造，使部分岩石的同位素体系重新设置。     

怀安麻粒岩锆石U-Pb年代学及Hf同位素：华北北缘下地壳增生再造过程研究

怀安杂岩体位于华北克拉通中北部,出露太古代-元古代的角闪岩相-麻粒岩相高级变质岩,记录了华北克拉通复杂的地壳形成和演化史.本文对其中的镁铁质麻粒岩和长英质麻粒岩进行了岩石学及锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成研究,并在此基础上对其形成过程及所反映的华北北缘古老下地壳的增生再造过程进行讨论.镁铁质麻粒岩主要矿物组合为Cpx+ Pl+ Qz±Opx±Hb±Grt,粒状变晶结构,局部发育石榴子石的“白眼圈”现象,表明经历了高压麻粒岩相及后期近等温减压退变质作用过程.选择其中矿物组成为Cpx、Pl和少量Qz的单斜辉石麻粒岩进行锆石定年获得2461±20Ma的原岩形成年龄.这些岩浆锆石的εHf(t)为+2.1 ～ +9.7,最高值接近当时的亏损地幔值,其Hf亏损地幔模式年龄(tDM)集中在2.6～2.7Ga之间,最小为2412Ma和2461 Ma,接近原岩形成年龄.长英质麻粒岩主要组成矿物为Pl+ Kfs+ Cpx+ Qz+ Opx,粒状变晶结构.锆石测年获得2458±46Ma的原岩形成年龄.这些锆石εHf(t)范围为+2.9～ +5.3,锆石Hf两阶段模式年龄(t.ust)集中在2.8 ～2.7Ga之间.怀安麻粒岩的这些特征显示怀安地区在～2.5Ga发生亏损地幔的部分熔融,为单斜辉石麻粒岩提供了原岩物质,同时可能引起了先存(≥2.7Ga)地壳的重熔,即存在地壳再造,进一步为长英质麻粒岩提供了原岩物质.单斜辉石麻粒岩和长英质麻粒岩原岩都形成于～2.5Ga.     

麻粒岩的形成及其对大陆地壳演化的贡献

麻粒岩是地球中最重要的岩石类型之一，它的形成主要受地热条件的控制。麻粒岩的形成可以与大陆碰撞、大陆拉张以及大陆弧模式相联系。麻粒岩在某种程度上，还是下地壳的同义词。通过麻粒岩地体地及火山岩中麻粒岩捕虏体的研究，使人们对地球深部的物质组成和结构有了直接的了解。麻粒岩在陆壳的形成和演化中具有举足轻重的地位。陆核说、陆壳垂直增生或横向增生说，都以麻粒岩作为重要的岩石学依据。     

内蒙古固阳朱拉沟基性麻粒岩T—P轨迹

本文通过对内蒙古朱拉沟基性麻粒岩的岩石学、矿物学及温度、压力等研究,建立了基性麻粒岩形成所经历的P-T轨迹,解释了基性麻粒岩形成的大地构造环境。     

琼中麻粒岩的成因及地质意义

对琼中前寒武纪高级变质杂岩中的麻粒岩进行了较系统的岩石学和矿物学研究,并利用不同的矿物温压计估算了麻粒岩形成的温压条件。结果表明,本区麻粒岩形成于高温低压(低p/T)环境,属于典型的低压麻粒岩,其峰期变质温度为824±15℃,压力小于0.5GPa,晚期岩石发生了退变冷却,终止温度为705℃左右,压力与峰期时的压力相近;麻粒岩相变质作用具有顺时针的p-T轨迹,早期可能经历了一个缓慢降压升温的过程,峰期之后的退变则表现出近等压冷却(IBC)的特点。结合岩石变形作用较弱的特点及区域大地构造背景,认为琼中低压麻粒岩形成于陆缘拉张环境,其可能的机制是,由于地壳拉伸减薄,导致软流圈减压上隆产生岩浆,上覆地壳岩石(包括已经结晶的岩浆)受到下部岩浆热源的影响而发生进变质,随后受拉伸扰动的地热梯度向正常地热梯度恢复,从而形成具有降压升温过程和IBC过程的顺时针p-T轨迹。     

内蒙古中部凉城地区紫苏斜长麻粒岩锆石U-Pb年龄及地质意义

对内蒙古中部凉城地区的紫苏(二辉)斜长麻粒岩进行了同位素地质年代学、岩石学和岩石地球化学研究,探讨了其形成时代和构造背景。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得紫苏斜长麻粒岩岩体的年龄为(1935±9)Ma,属古元古代;研究表明该岩体形成于板内构造环境,在19亿年左右,研究区有地幔上涌并伴随玄武质岩浆的底侵作用,底侵玄武质岩浆作为岩体在下地壳就位,并发生麻粒岩相变质作用。     

山东省麻粒岩与麻粒岩相变质作用——研究现状及对前寒武纪大地构造演化的启示

本文系统收集整理了近年来与山东省境内麻粒岩有关的研究资料,将山东省麻粒岩划分为沂水麻粒岩带、平度—栖霞麻粒岩带、海阳所—威海麻粒岩带三个麻粒岩相带,总结了各带的地质概况、变质温压条件及P—T—t轨迹、变质时代及演化过程,探讨了麻粒岩的成因。认为山东省各麻粒岩带均是多期次麻粒岩相变质作用的产物,其中2.7Ga、2.5Ga两期麻粒岩相变质作用均为中低压条件下的产物,发生时间与区内TTG的形成时间较为一致,P—T—t轨迹为逆时针型,反映当时形成的大地构造背景为地幔底辟引发的拉张环境;而1.9Ga、210Ma两期麻粒岩相变质作用则高压、中低压麻粒岩都有,反映其非均质变质环境的特点,P—T—t轨迹为顺时针型,指示其与俯冲—碰撞造山过程有关。其中1.9Ga期与古元古代胶辽吉活动带发生俯冲—碰撞造山过程有关,而210Ma期则是华北—扬子两大板块三叠纪碰撞产生的榴辉岩的退变质产物。结合省内基础地质研究的最新进展,对山东省前寒武纪大地构造演化作了部分探讨,并建立了年代学格架。认为平度—栖霞麻粒岩带古元古代高压麻粒岩相变质和苏鲁超高压变质带三叠纪的榴辉岩相变质事件可能是胶东地区太古宙绿岩带金元素活化迁移并在中生代成矿的决定性因素。山东省太古宙大地构造演化具有一定的旋回性,每个旋回由绿岩带—基性—超基性侵入体—TTG花岗岩类—热变质事件组成,很好地符合TTG的玄武质岩浆底侵成因模式。自1.9Ga才有高压麻粒岩的形成,暗示了具有一定规模的板块之间的俯冲活动始于1.9Ga之前的古元古代。鲁西陆块与胶辽陆块在古元古代可能并不是两个完全独立的块体,其巨大差异可能是由于两个陆块的大地构造位置差异和后期抬升剥蚀程度不同而引起。     

华北麻粒岩相岩石的主要特征及今后研究中值得注意的几个问题

华北前寒武纪麻粒岩与国外同类组合相比有特殊性,如(1)具面状分布的特点;(2)麻粒岩类型缺少斜长岩-淡色辉长岩组合以及下部堆晶相辉长岩组合,灰色片麻岩比例少,并普遍受到钾质交代;(3)多为不亏损型麻粒岩,未发现熔融残留型麻粒岩;(4)变质压力为低—中压过渡型,堇青石在变质沉积岩中普遍存在;(5)华北克拉通经历了多期麻粒岩相变质作用。这些特征对于深入研究华北麻粒岩的成因、下部地壳的性质以及克拉通的形成和演化都是必须加以考虑的。     

大陆碰撞造山带榴辉岩相的熔体活动:来自南阿尔金基性麻粒岩中长英质脉体的证据

本文通过对南阿尔金巴什瓦克基性麻粒岩中长英质脉体的岩相学、锆石U-Pb年代学、Lu-Hf同位素及全岩主微量地球化学的综合研究,首次限定了该区基性麻粒岩中长英质脉体的形成时代为491±2 Ma (MSWD=0.91),此年龄与寄主麻粒岩高压—超高温阶段(榴辉岩相)的变质时代在误差范围内近一致,表明长英质脉体形成于榴辉岩相的变质阶段。由于长英质脉体中锆石明显不同于寄主基性麻粒岩中变质锆石的形态特征,基本排除了长英质脉体中的锆石为捕获锆石的可能性。此外,该长英质脉体中的锆石具有少量的长石、石英包裹体和较低的Th/U比值(0.05-0.41),锆石稀土元素配分模式图显示其具有重稀土富集和Eu负异常的特征,这些证据表明长英质脉体中的锆石可能结晶于变质熔体之中。长英质脉体的全岩地球化学特征显示其该脉体具有相对较低的K2O值,基本上排除了其来源于围岩长英质麻粒岩的可能,而且这些锆石的Hf同位素特征与寄主岩石的锆石Hf同位素特征具有相似性,表明形成长英质脉体的熔体为内部来源。结合全岩地球化学特征,推测其可能为基性麻粒岩发生部分熔融所致。     

华北北部麻粒岩相带构造区划及其早前寒武纪构造演化

作者在编绘华北北部高级变质岩区的变质地质图(1:2000,000)的基础上,对麻粒岩相带构造区划提出了新方案,提出相带内部构造单元的边界与变质相界线并不协调崐的新认识。这一巨型麻粒岩相带可以划分为南北两个亚区,它们分别具有不同的岩石组合、崐变质特点及演化历史。北亚区为早元古代陆缘活动带的组成部分,由TTG质杂岩和少量表壳岩系组成,主要经历1期变质;南亚区为太古代克拉通的组成部分,与克拉通内主要构造单元具有密切联系,经历多期变质,由孔兹岩区、剪切构造带、TTG杂岩一表壳岩穹隆等单元组成。整个麻粒岩相带及其邻区记录了中太古代一早元古代初华北克拉通北部小陆块形成、稳定,直至拼合形成较大的克拉通陆块,再发生陆内裂谷及陆缘构造活动,最终发生克拉通化的构造地质演化过程。     

两广交界地区花岗岩中包体的类型，特征与成因

据包体岩相学及矿物学研究，包体岩石为角闪岩相到麻粒岩相的副变质岩，岩石类型有麻粒岩，变粒岩，片麻岩和富云包体，角闪岩相包体形成的温度为633度，压力为460Mpa-550MPa，麻粒岩包体形成的温度为781－883度，压力为530MPa-710MPa，包体为部分熔融形成寄主花岗岩岩浆的源区岩石列余，其中大容－十万大山地区角闪岩相－ 麻粒岩相包体岩石为区域动热变质成因；云开大山地区麻粒岩包体岩石为热穹隆变质成因。     

中国显生宙造山带麻粒岩相高级变质岩石的地质特征、变质时代、P-T轨迹及其形成的大地构造背景

本文重点介绍我国显生宙造山带中麻粒岩的地质特征、岩石类型、P-T轨迹、变质时代及其形成的大地构造背景。我国显生宙造山带主要包括阿尔泰造山带、南天山-西南天山造山带、西昆仑造山带、东昆仑造山带、阿尔金-柴北缘造山带、北秦岭造山带、南秦岭勉略造山带、东秦岭-桐柏-大别造山带、班公湖-怒江造山带和喜马拉雅中东段造山带。这些造山带中麻粒岩的围岩有许多为蛇绿岩套或蛇绿混杂岩带,部分为副片麻岩和花岗质片麻岩,并一起经历了麻粒岩相变质改造,造山带中大多出现一种高压麻粒岩,有的与榴辉岩并存,但少数造山带中(例如阿尔泰造山带)多种压力类型麻粒岩并存,既有低-高压泥质麻粒岩、中低压基性麻粒岩、高压基性和长英质麻粒岩,又有高温-超高温泥质麻粒岩。变质时代除个别为新元古代晚期外,变质时间多为加里东、海西、印支、燕山、喜山期。麻粒岩的P-T轨迹除西天山木札尔特河低压麻粒岩具逆时针轨迹,反映大陆弧构造环境外,其它都是具有等温降压(ITC)特点的顺时针轨迹,形成的大地构造环境大部分为洋陆俯冲碰撞环境,少部分为陆-陆碰撞环境。目前显生宙造山带中麻粒岩的研究大多数尚在起步阶段,少数研究较详细,不少造山带中麻粒岩的类型和变质时代以及形成的构造背景还不清楚,有待深入研究,新的麻粒岩产地有待发现。     

南天山榆树沟麻粒岩相构造岩研究

榆树沟麻粒岩相构造岩宏观上呈糜棱岩带和糜棱岩化带产出,发育强烈流变叶理;微观上主要造岩矿物发育各种塑性变形显微构造。变形过程中同种造岩矿物的动态重结晶新晶与塑变残斑（残晶） 之间化学成分变化不明显, 表明在变形期间水活度低,以位错蠕变为主。该构造岩形成于深地壳麻粒岩相变质的晚期阶段,是地体在早期阶段于下地壳底部－上地幔顶部发生高压麻粒岩相变质作用后因构造抬升进入深地壳麻粒岩相环境下发生退变质和强烈韧性剪切变形的产物, 其形成后经历了快速的构造折返过程。     

河南桐柏麻粒岩相变质作用的p—t条件

地处华北板块南缘的桐柏麻粒岩区，主要以长英质麻粒岩为主，通过矿物化学及矿物组合特征的研究，结合温压计计算得出桐柏麻粒岩变质条件为700－840℃，0．61－0．85GPa，属于典型中压麻粒岩，地温梯度大致为28－31℃／km，桐柏麻粒岩相变质作用可能发生于早古生代晚期。