造山带中成对出现的高压麻粒岩与榴辉岩及其地球动力学意义

在一些典型碰撞造山带中,高压麻粒岩与榴辉岩在空间和时间上密切相关,它们之间的关系对揭示碰撞造山带的造山过程和造山机制具有重要意义.本文以中国西部的南阿尔金、柴北缘及中部的北秦岭造山带为例,详细陈述了这3个地区榴辉岩和相关的高压麻粒岩的野外关系、变质演化和形成时代,目的是要建立大陆碰撞造山带中榴辉岩和相关高压麻粒岩形成的地球动力学背景模式.南阿尔金榴辉岩呈近东西向分布在江尕勒萨依,玉石矿沟一带,与含夕线石副片麻岩、花岗质片麻岩和少量大理岩构成榴辉岩一片麻岩单元,榴辉岩中含有柯石英假象,其峰期变质条件为P=2.8～3.0GPa,T=730～850℃,并在抬升过程中经历了角闪岩-麻粒岩相的叠加;大量年代学研究显示其峰期变质时代为485～500Ma.南阿尔金高压麻粒岩分布在巴什瓦克地区,包括高压基性麻粒岩和高压长英质麻粒岩,它们与超基性岩构成了一个大约5km宽的构造岩石单元,与周围角闪岩相的片麻岩为韧性剪切带接触.长英质麻粒岩和基性麻粒岩的峰期组合均具有蓝晶石和三元长石(已变成条纹长石),形成的温压条件为T=930～1020℃,P=1.8～2.5GPa,并在退变质过程中经历了中压麻粒岩相变质作用叠加.锆石SHRIMP测定显示巴什瓦克高压麻粒岩的峰期变质时代为493～497Ma.都兰地区的榴辉岩分布柴北缘HP-UHP变质带的东端,在榴辉岩和围岩副片麻岩中均发现有柯石英保存,形成的峰期温压条件为T=670～730℃和P=2.7～3.25GPa,退变质阶段经过了角闪岩相的叠加;榴辉岩相变质时代为420～450Mao都兰地区的高压麻粒岩分布在阿尔茨托山西部,高压麻粒岩包括基性麻粒岩长英质麻粒岩,基性麻粒岩的峰期矿物组合为Grt+Cpx+Pl±Ky±Zo+Rt±Qtz,长英质麻粒岩的峰期矿物组合为：Grt+Kf+Ky+Pl+Qtz.峰期变质条件为T=800～925℃,P=1.4～1.85GPa,退变质阶段经历了角闪岩-绿片岩的改造,高压麻粒岩的变质时代为420～450Ma.北秦岭榴辉岩分布在官坡-双槐树一带,榴辉岩的峰期变质组合为Grt+Omp±Phe+Qtz+Rt,所计算的峰期温压条件为T=680～770℃和P=2.25～2.65GPa,年代学数据显示榴辉岩的变质时代为500Ma左右.北秦岭高压麻粒岩分布在含榴辉岩单元的南侧松树沟一带,包括高压基性麻粒岩和高压长英质麻粒岩,与超基性岩在空间上密切伴生,高压麻粒岩的峰期温压条件为T=850～925℃,P=1.45～1.80GPa,锆石U-Pb年代学研究显示其峰期变质时代为485～507Ma.以上三个实例显示,出现在同一造山带、在空间上伴生的高压麻粒岩和榴辉岩有各自不同的变质演化历史,但榴辉岩中的榴辉岩相变质时代和相邻的高压麻粒岩中的高压麻粒岩相变质作用时代相同或相近,这种成对出现的榴辉岩和高压麻粒岩代表了它们同时形成在造山带中不同的构造环境中,即榴辉岩的形成于大陆俯冲带中,而高压麻粒岩可能形成在俯冲带之上增厚的大陆地壳根部.     

西藏同卡地区高压麻粒岩的发现、PT轨迹及其大地构造意义

在班公湖-怒江缝合带的同卡地区发现了高压麻粒岩,它经历了至少两期变质作用,即高压麻粒岩相和退变质角闪岩相变质作用。峰期高压麻粒岩相矿物组合为:石榴石-单斜辉石-斜长石,退变质角闪岩相矿物组合:角闪石-斜长石。地质温压计的计算结果表明高压麻粒岩相的温压条件为600～750℃,11.0～13.0kb;退变质角闪岩相的温压条件为500～600℃,6.0kb左右,高压麻粒岩具有顺时针退变质的P-T轨迹特点。     

班公湖-怒江结合带洞错地区舍拉玛高压麻粒岩的发现及其地质意义

青藏高原班公湖-怒江结合带内中东段八宿、安多、蓬错西等地已有高压-超高压变质岩的报道,然而西段至今尚没有发现类似岩石出露。在班公湖-怒江西段改则洞错地区舍拉玛沟中发现高压麻粒岩(可能是退变榴辉岩),岩石呈透镜状、似层状或块状产于斜长角闪岩及变质辉长岩中,详细的岩相学及矿物化学研究确认,早期矿物组合主要为石榴子石、单斜辉石及斜长石(大部分钠黝帘石化),后期发生了较强烈的退变质作用,矿物组合为角闪石和斜长石,发育典型的"白眼圈"结构。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法获得高压麻粒岩的原岩时代为254±2Ma,指示班公湖-怒江洋盆打开的时限可以追溯到晚二叠世。地质温压计估算结果表明,高压麻粒岩相变质作用发生的温度和压力条件为780~900℃和13~16k Pa,角闪岩相变质作用发生的温度和压力条件为430~480℃和4.5~5.2k Pa,极有可能是班公湖-怒江特提斯洋壳发生高压麻粒岩相(甚至达到榴辉岩相)变质作用的产物。它的发现说明在班公湖-怒江结合带内部存在高压变质带,可能是大洋深俯冲的产物,这对研究青藏高原特提斯洋的形成演化具有重要意义。     

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。     

华中榴辉岩及其成因的若干问题

榴辉岩是华中高压变质带的特征岩类之一。根据其共生的矿物组合可划分出四类榴辉岩:角闪(蓝闪)榴辉岩,蓝晶石榴辉岩、柯石英榴辉岩和石英榴辉岩。其中蓝闪榴辉岩主要分布于团麻断裂以西地区;柯石英榴辉岩均出露于团麻断裂以东地区。根据矿物对地质温压计和变质矿物组合估测,西部地段榴辉岩的形成条件为p=1.1～1.5GPa,t=540～600℃,中东部地段榴辉岩为p≥2.5GPa,t=700～800℃。 根据岩石组合、矿物组合和构造环境分析,绝大多数(如果不是全部的话)榴辉岩与围岩经历了相同的高压—超高压变质作用,是同一构造运动旋回中不同构造部位的变质产物。蓝闪榴辉岩和柯石英榴辉岩的地质环境和退变质作用特征具有重要的大地构造意义。     

胶东海阳所、葛家集基性麻粒岩P-T演化及成因意义

摘要：胶东地体中麻粒岩相岩石主要分布于米山断裂以西,而榴辉岩等高压岩石组合主要分布于该断裂以东。通过对米山断裂以西的海阳所、葛家集两地基性麻粒岩岩石学、矿物学和岩石热力学研究后得出：海阳所麻粒岩主要经历了３期变质作用,其Ｐ Ｔ演化趋势为顺时针方向;葛家集麻粒岩主要经历了２期变质作用,早期为角闪麻粒岩相,晚期为角闪岩相的退变质作用,其Ｐ Ｔ演化趋势亦为顺时针方向。海阳所、葛家集麻粒岩均位于米山断裂带附近,二处麻粒岩形成时的温压及演化的差异说明,米山断裂是一构造混杂带,可能代表华北板块和扬子板块俯冲碰撞时的大致界线     

华北古陆块北缘退变榴辉岩的矿物化学与退变质作用

华北古陆块北缘退变榴辉岩呈透镜状产于角闪岩相变质的早元古宙红旗营子群黑云斜长片麻岩中，岩相学研究显示它经历了峰期榴辉岩相、减压过程中的高压麻粒岩相和角闪岩相变质作用。峰期榴辉岩相的矿物组合为石榴子石、绿辉石、金红石和石英等，变质条件为680～730℃和大于1．40～1．50GPa。在退变质早期，绿辉石分解形成钠质透辉石和斜长石(An=20．4～30．7)的蠕虫状后生合晶，榴辉岩转变成高压麻粒岩；晚期的退变质作用表现为高压麻粒岩相矿物组合转变成由钙质角闪石和斜长石(An=31．6～54.8)组成的角闪岩相矿物平衡共生组合。在结构上，主要表现为石榴子石颗粒边部的次变边、保留石榴子石假象的粒状后生合晶和保留辉石假象的蠕虫状后生合晶等，其变质温压条件为530～610℃和0．67～0．81GPa。     

南阿尔金尤努斯萨依花岗质高压麻粒岩的发现及其地质意义

南阿尔金尤努斯萨依地区首次发现一套高压麻粒岩相特征矿物组合的含蓝晶石石榴子石的花岗质片麻岩,其矿物组合为Grt+Ky+Per(+Ksp)+Ru+Q。依据矿物内部一致性热力学数据,基于THERMOCALC 3. 40程序平台,计算出P-T视剖面图,并结合矿物等值线、矿物组合稳定域及三元长石温度计等,确定其早期变质温压条件为T=970～1010℃,P=23. 2～25. 3kbar,达到了榴辉岩相变质条件。同时,根据岩相学观察获得的矿物共生组合与矿物变质显微结构以及P-T视剖面图,可识别出该岩石在早期变质之后还经历了以矿物组合Grt+Ky+Per(+Ksp)+Pl+Ru+Q为代表的麻粒岩相、以及Grt+Ky+Ksp+Pl+Bi+Ru+Ilm+Q为代表的麻粒岩-高角闪岩相和以Ky+Ksp+Pl+Q+Bi+Mu+Ru+Ilm为代表的角闪岩相三期退变质作用,它们共同构成了一个顺时针型降温降压的退变质P-T演化轨迹,指示出与大陆俯冲-深俯冲相关的高压变质事件和俯冲碰撞后的折返事件。利用LA-ICP-MS进行的锆石原位微区U-Pb定年和微量元素分析表明,该高压岩石峰期变质年龄497. 8±2. 7Ma,与南阿尔金地区已发现的高压-超高压岩石的峰期变质时代完全一致,表明它们应属同一变质岩带;其原岩形成时代为900. 2±4. 1Ma,与南阿尔金已报道的正变质的高压-超高压岩石原岩的形成时代基本一致,指示它们可能具有相同的原岩属性。这套花岗质高压麻粒岩的确定为进一步约束南阿尔金早古生代高压-超高压变质岩带的时空分布规律提供了新的限定。     

"罗田穹隆"中的下地壳俯冲成因榴辉岩及其地质意义

在“罗田穹隆”中发现了下地壳俯冲成因榴辉岩．榴辉岩呈透镜状或板状产于含石榴子石条带状片麻岩中．新鲜的榴辉岩主要由石榴子石、绿辉石、金红石等组成．含少量退变质的角闪石、斜长石、紫苏辉石、透辉石、(钛)磁铁矿和石英等．研究区榴辉岩以保留早期麻粒岩相变质矿物残留体以及经受晚期麻粒岩相和角闪岩相退变为特征．指示它们由扬子镁铁质下地壳麻粒岩相岩石俯冲到深部发生变质并形成榴辉岩．然后折返至下地壳发生麻粒岩相退变，由于麻粒岩相退变质阶段仅以后成合晶形式出现．因而它们可能在下地壳停留时间不长．就又进一步被构造抬升至中上地壳而发生角闪岩相退变．大别山造山带乃至扬子板块北缘现今缺乏厚层镁铁质下地壳．它们也很少出露地表．推测这些俯冲的镁铁质下地壳可能已拆离再循环进人地幔．从而为“罗田穹隆”的形成和演化以及大别山高压-超高压岩石的形成与折返机制等研究提供了关键性的岩石学证据。     

苏鲁-大别超高压岩石中锆石SHRIMP U-Pb定年研究——综述和最新进展

如何建立苏鲁-大别超高压岩石深俯冲-超高压-快速折返过程连续而完整的P-T-t轨迹及精细的年代谱系,是目前地学界研究的热点。而变质锆石是否记录深俯冲石英榴辉岩相进变质阶段的年代学信息和超高压峰期变质时代的准确归属,是目前苏鲁-大别超高压变质带需要深入研究的核心问题。本文在对前人同位素年代学方面所取得的成果进行系统总结的基础上。采用锆石中矿物包体激光拉曼和电子探针测试、锆石阴极发光图像成因分析以及SHRIMP U-Pb定年等综合研究手段,确定苏鲁-大别地体榴辉岩及其强退变质围岩在深俯冲-构造折返过程中主要经历了四个阶段的变质演化:深俯冲石英榴辉岩相进变质(Ⅰ)、超高压峰期变质(Ⅱ)、构造折返初期石英榴辉岩相退变质(Ⅲ)和构造折返晚期角闪岩相退变质(Ⅳ)。研究发现,扬子板块(中)新元古代巨量的陆壳物质在早三叠纪(246～244Ma)俯冲到华北板块之下约65km的深处。发生了石英榴辉岩相进变质,相应的变质温压条件为T=542～693℃,P=1.7～2.02GPa。这些高压石英榴辉岩相岩石在中-新三叠纪继续向下俯冲,在235～225Ma期间,俯冲的深度至少达到了170km的地幔深处,并发生了峰期柯石英榴辉岩相超高压变质,相应的变质温压条件为T=722～866℃,P>5.5GPa。苏鲁-大别超高压地体自石英榴辉岩相进变质阶段到超高压峰期变质阶段的俯冲速率为7.0km/Myr。这些超高压岩石在219～216Ma期间,发生了第一次构造抬升至75km的深处,并经历了石英榴辉岩相退变质作用的改造,退变质温压条件为T=730～780℃,P=1.7～2.6GPa。这些退变质岩石在212～205Ma期间,又经历了第二次抬升至25km中-下地壳深处,并叠加了角闪岩相退变质作用,该阶段变质温压条件为T=610～710℃,P=0.7～1.2GPa。苏鲁-大别超高压地体两次构造抬升的速率大致相同,为5.6km/Myr。该项成果不仅确定了苏鲁-大别榴辉岩及其强退变质岩石深俯冲过程石英榴辉岩相进变质-超高压峰期变质、构造折返过程石英榴辉岩相-角闪岩相退变质连续而完整的变质演化P-T-t轨迹及精细的年代谱系,而且对于重新建立苏鲁-大别巨量陆壳物质快速超深俯冲-快速折返的动力学模式有着重要的科学意义。     

海南岛东北部木栏头变质杂岩的组成、时代及其区域大地构造意义

新的区域地质调查在海南岛东北部木栏头地区识别出一套从前未知的中级变质杂岩。木栏头变质杂岩主要沿林新—木栏头—虎威岭—赤坡—七星岭—新埠海—铺前海边沿岸呈基岩或不同尺度的无根岩块断续出露，其主体是钙硅酸盐岩和正、副片麻岩，含有少量斜长角闪岩、石英岩和大理岩，并按分布区域可进一步区分出林新片麻岩- 斜长角闪岩组合、木栏头变质火山岩- 钙硅酸盐岩组合、虎威岭- 七星岭片麻岩- 钙硅酸盐岩- 大理岩组合和新埠海- 铺前片麻岩组合等四套岩石组合。对30件变质基性岩、变质中酸性岩、变质碎屑沉积岩、钙硅酸盐岩以及花岗和伟晶岩脉等不同类型岩石的锆石U- Pb定年结果表明，木栏头变质杂岩的原岩主体是一套二叠纪火山- 沉积岩系，其内含有少量二叠纪花岗质侵入岩以及前寒武纪结晶基底的残留。前寒武纪结晶基底主要包括古元古代晚期（1670 Ma）碎屑沉积岩和中元古代早期（1460~1410 Ma）花岗质片麻岩，晚二叠世碱性花岗岩中还存在大量单一的中元古代晚期（1180 Ma）继承锆石。变质沉积岩中的早期碎屑锆石年龄峰值为2550~2490 Ma、1850~1780 Ma、1600~1560 Ma、1450 Ma和1100 Ma，表明其物源主要来自于海南岛中部的抱板群、石碌群和石灰顶组。二叠纪花岗岩的侵入时代主要为280 Ma和260 Ma，与陆缘弧前盆地环境下形成的火山- 沉积岩系的时代基本一致。这些沉积岩中的碎屑锆石除具有395~345 Ma和280~256 Ma两个年龄峰值外，部分样品还含有960~930 Ma和450~410 Ma两个重要年龄峰值，与前人在海南岛晚古生代地层中获得的年代学结果相似。木栏头变质杂岩经历了晚二叠世—中三叠世（254~235 Ma）高角闪岩相区域变质和深熔作用以及花岗和伟晶岩脉的大规模侵入，独居石U- Pb定年表明中侏罗世（159 Ma）花岗岩脉也侵入其中。结合近年发表的研究资料，我们认为海南岛应属于印支陆块的一部分，由中元古代结晶基底和早古生代盖层构成的琼南地体以及该地体演化而来的琼北构造混杂岩带两个次级构造单元组成，邦溪- 晨星构造带或昌江- 琼海断裂不能被视为华南和印支陆块间的构造边界，真正的古特提斯缝合带（即金沙江- 哀牢山- 马江缝合带的东延）应位于木栏头北部，大致相当于现今琼州海峡断裂的位置。华南和印支陆块间古特提斯洋盆的关闭始于石炭纪（340~300 Ma）洋壳的南向俯冲，形成北部的潮滩鼻榴辉岩和南部的邦溪- 晨星弧后盆地，二叠纪时期（280~255 Ma）洋盆持续俯冲形成海南岛主体大陆岛弧以及木栏头弧前盆地，而后洋盆最终关闭并进入到陆- 陆碰撞和碰撞后伸展阶段，从而形成木栏头变质杂岩以及海南岛内部其他三叠纪变质岩和同期花岗质岩石。     

海南岛南部侏罗系的发现——来自碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素的证据

海南岛一直被认为缺失侏罗纪沉积记录,指示了海南岛与大陆内部不一样的中生代演化特征。对海南岛南部三亚地区尖岭剖面和海螺岭剖面紫红色碎屑岩,以及早白垩世鹿母湾组进行了详细的野外地质调查和碎屑锆石U-Pb同位素分析。结果表明,尖岭剖面和海螺岭剖面的紫红色碎屑岩具有高度一致的碎屑锆石年龄谱,限定的最大沉积年龄为172～174Ma,完全不同于下伏晚奥陶世榆红组和海南岛早白垩世鹿母湾组沉积岩的碎屑锆石年龄谱。综合区域构造-岩浆活动和中—新生代碎屑锆石年代学分析结果及尖岭剖面紫红色碎屑岩中锆石Hf同位素特征,认为海南岛三亚地区尖岭和海螺岭紫红色碎屑岩应沉积于172～158Ma之间,属于中—晚侏罗世沉积岩。其沉积物源和构造背景与广东东部和福建沿海同时代沉积岩相似,指示华南东南沿海地区在中—晚侏罗世具有统一的大地构造背景。     

Carboniferous eclogite and garnet–omphacite granulite from northeastern Hainan Island,South China: Implications for the evolution of the eastern Palaeo‐Tethys

High‐P (HP) eclogite and associated garnet–omphacite granulite have recently been discovered in the Mulantou area, northeastern Hainan Island, South China. These rocks consist mainly of garnet, omphacite, hornblende, quartz and rutile/ilmenite, with or without zoisite and plagioclase. Textural relationships, mineral compositions and thermobarometric calculations demonstrate that the eclogite and garnet–omphacite granulite share the same three‐stage metamorphic evolution, with prograde, peak and retrograde P?T conditions of 620–680°C and 8.7–11.1 kbar, 820–860°C and 17.0–18.2 kbar, and 700–730°C and 7.1–8.5 kbar respectively. Sensitive high‐resolution ion microprobe U–Pb zircon dating, coupled with the identification of mineral inclusions in zircon, reveals the formation of mafic protoliths before 355 Ma, prograde metamorphism at c. 340–330 Ma, peak to retrograde metamorphism at c. 310–300 Ma, and subsequent pegmatite intrusion at 295 Ma. Trace element geochemistry shows that most of the rocks have a MORB affinity, with initial ε_Nd values of +2.4 to +6.7. As with similar transitional eclogite–HP granulite facies rocks in the thickened root in the European Variscan orogen, the occurrence of relatively high P?T metamorphic rocks of oceanic origin in northeastern Hainan Island suggests Carboniferous oceanic subduction leading to collision of the Hainan continental block, or at least part of it, with the South China Block in the eastern Palaeo‐Tethyan tectonic domain.     

海南岛北部古生界时代:碎屑锆石U-Pb年代学约束

海南岛古生界主要分布于南部三亚地块,并在琼中地块零星出露。相对于三亚地块,琼中地块内的古生界由于缺乏古生物化石证据及精细年代学数据,其地层划分及时代归属问题一直广受争议,严重限制了对海南岛北部古生代构造属性的认识。目前,利用沉积岩碎屑锆石年龄限定地层的沉积时代已得到广泛应用。本文在野外地质调查基础上,对海南岛北部邦溪、儋州、琼海等地区原划属为古生界的相关样品进行了锆石激光U-Pb年代学研究。锆石U-Pb年代学分析表明:于邦溪地区原划为奥陶系南碧沟组中采集的变质砂岩和儋州、琼海地区原划为志留系陀烈组中采集的变质砂岩的碎屑锆石给出的最年轻206Pb/238 U表观年龄分别为373、352和369 Ma,其年龄谱系与屯昌地区二叠系砂岩相类似,总体上年龄峰值为370 Ma左右,另外在约447、980、1 969~1 520和2 681~2 328Ma呈现次要峰值。结合其他资料,本文认为前人在海南岛北部划属的下古生界中至少有部分岩石应划属石炭系—下二叠统。上述研究丰富了海南岛古生界的年代学资料,也为海南岛构造演化等问题提供了新的约束。     

海南岛晚海西-印支期埃达克质岩的构造环境判别及其对比

本文采用岩浆岩石地球化学作图软件,处理了海南岛晚海西-印支期埃达克质岩以及钾玄质岩的岩石化学分析数据,目的在于探讨其形成构造环境。根据地球化学-构造环境判别图解,海南岛在海西-印支期属于火山-岩浆弧环境,并将其与隔海相望的印支陆块东侧和华南板块同构造旋回的埃达克质岩进行对比。对比结果表明:海南岛与长山带晚海西-印支期埃达克质岩具有相似的构造环境,主要为主动大陆汇聚边缘带,其次为碰撞后板内地壳伸展-减薄环境。而华南板块同期的埃达克质岩则为大陆板内陆-陆同碰撞成因,与陆内深大断裂的活动有关。     

海南岛三叠纪中基性岩的年代学、地球化学及其地质意义

辉长岩大多为地幔岩石部分熔融的产物,辉绿岩脉及碱性正长岩的形成通常与伸展构造有关,本文对海南岛万宁辉长岩及辉绿岩脉和分界洲正长岩进行了系统的年代学和岩石地球化学研究,并以此来讨论其构造意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,万宁辉长岩及辉绿岩脉形成约在240 Ma,分界洲正长岩形成约在231 Ma,主量元素特征表明万宁辉长岩和辉绿岩分别属碱性系列和亚碱性系列,分界洲正长岩属于典型的碱性岩浆岩。万宁辉长岩及辉绿岩脉的稀土元素具有轻稀土富集的特点(LREE/HREE=7.22～8.50和8.11～11.10),微量元素具有岛弧型火山岩的特征,富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th,贫高场强元素Nb、Ta和Zr、Hf;分界洲正长岩的微量元素特征显示出与A型花岗岩类似的特征。海南岛三叠纪中基性岩如分界洲正长岩和万宁辉长岩及辉绿岩脉形成的构造背景为陆内伸展环境,指示海南岛在240～230 Ma处于印支造山运动的应力松弛阶段。     

琼中高级变质杂岩中单颗粒锆石Pb-Pb年龄及其地质意义

琼中地区存在由片麻岩、混合岩、麻粒岩和紫苏花岗岩组成的高级变质杂岩。对其中片麻岩和麻粒岩开展了单颗粒锆石Pb-Pb年代学研究,分别获得1483±13Ma和499±24Ma的年龄数据。结合现有地质资料, 认为琼中地区先后经历了新太古代表壳岩系形成、中元古代变质—岩浆再造和加里期构造热事件改造等3个主要演化阶段。     

海南岛前寒纪岩石圈演化的记录：基性岩类岩石地球化学证据

海南岛前寒武纪基性岩类具有的不同的岩石地球化学特征，记录了海南岛前寒武纪大地构造环境和岩石圈的演化史。古中元古代时，琼中屯昌变基性－超基性岩，为大洋型火山岛弧低钾拉斑玄武岩，明显具有镁铁质－玄武质科马提岩特征，来源于高度亏损的地幔；与之同时代的琼西，则为一套具洋底玄武岩和岛弧拉弦玄武岩的过渡型玄武岩，是古俯冲带上部地幔楔和自消减带卷入地幔楔地壳物质所组成的混合端元部分熔融产物，具低亏损地幔特征，产生于弧后（或弧间）盆地环境；中新元古代的琼西变基性－超基性岩具铁镁质－超铁镁质科马提岩特征，来源于较高亏损的地幔，产于大洋板块边缘的构造环境。据此，可以推测，海南岛前寒武纪岩石圈演化至少经历了古中元古代的古板块俯冲、中新元古代的裂解二次事件，并伴随洋盆的出现。     

胶北地体多期变质事件的P-T-t轨迹及其对胶-辽-吉带形成与演化的制约

胶北地体位于华北克拉通东部陆块胶-辽-吉带南端,主要由闪长质-TTG-花岗质片麻岩、变质表壳岩系和变质镁铁-超镁铁质岩所组成。本文通过对胶北早前寒武纪变质岩系的岩石学、矿物化学、变质反应结构和序列、变质温度和压力估算与同位素年代学资料的综合研究和总结,得出以下重要结论:(1)与华北克拉通东部陆块其它地区太古宙变质基底类似,本区也存在~2500Ma区域性新太古代变质事件,且与本区2550~2500Ma岩浆作用在时间上非常接近,其变质作用发生的时间比岩浆作用要晚10~50Myr,指示本区~2500Ma区域性变质事件可能与大规模的幔源岩浆底侵作用存在密切的成因关系。(2)胶北还存在1950~1850Ma区域性古元古代变质事件,并导致了大量高压基性和泥质麻粒岩的形成,高压基性麻粒岩主要以不规则透镜体、变形岩墙群或岩脉群的形式赋存于闪长质-TTG-花岗质片麻岩之中,并集中分布在安丘-平度-莱西-莱阳-栖霞一带,大致沿北东-南西向断续带状分布,构成了一条长约300km的古元古代高压麻粒岩相变质带。(3)本区古元古代高压麻粒岩以记录近等温减压(ITD)及随后近等压降温(IBC)的顺时针P-T-t轨迹为特征,指示本区变质杂岩在古元古代晚期曾强烈地卷入了与俯冲-拼贴-碰撞造山有关的构造过程,并可能经历了如下复杂的构造演化:(I)在古元古代晚期2000~1950Ma,随着有限大洋地壳的持续俯冲作用,本区各类变质岩的原岩开始经历一次构造增厚事件,并导致了它们的原岩经历了早期绿片岩相-角闪岩相进变质作用;(II)1950~1870Ma,大洋地壳俯冲作用结束,本区开始发生弧-陆拼贴和陆-陆碰撞作用,大陆地壳持续缩短和加厚,在加厚下地壳或岛弧根部带约50km的深度,发生了区域性高压麻粒岩相变质作用,并导致了本区变基性岩和变泥质岩分别形成了石榴石+单斜辉石+斜长石±角闪石±石英±铁-钛氧化物和石榴石+蓝晶石+钾长石+斜长石+黑云母+石英+铁-钛氧化物+熔体的高压麻粒岩相矿物组合。(III)1870~1800Ma,在同碰撞峰期变质结束之后,本区造山作用进入了后碰撞构造折返-伸展演化阶段,先后经历了早期快速构造折返和晚期缓慢冷却降温两个构造热演化阶段。其中,在早期快速构造折返阶段,高压麻粒岩经历了峰后近等温或略微增温减压退变质作用的叠加,高压基性麻粒岩表现为沿石榴石边部形成了含斜方辉石的后成合晶。与此同时,早期快速构造折返阶段还伴随着热松弛和伸展作用,出现一系列的幔源基性岩浆活动,不仅导致了本区大量未经历高压麻粒岩相变质的变基性岩群的形成,同时也诱发了区内大规模的地壳深熔作用的发生。自温度高峰期之后,本区地壳岩石还经历了一个近等压冷却降温过程,并发生了区域性角闪岩相退变质作用,高压基性麻粒岩表现为石榴石和斜方辉石边部常出现含角闪石的退变边或后成合晶。最终,在1800Ma左右,本区含电气石花岗伟晶质岩脉的大量出现,则标志着胶北地体古元古代晚期(2000~1800Ma)俯冲-拼贴-碰撞造山作用的最终结束。     

Subduction and exhumation mechanisms of ultra‐high and high‐pressure oceanic and continental crust at Makbal (Tianshan,Kazakhstan and Kyrgyzstan)

The Makbal Complex in the northern Tianshan of Kazakhstan and Kyrgyzstan consists of metasedimentary rocks, which host high‐P (HP) mafic blocks and ultra‐HP Grt‐Cld‐Tlc schists (UHP as indicated by coesite relicts in garnet). Whole rock major and trace element signatures of the Grt‐Cld‐Tlc schist suggest a metasomatized protolith from either hydrothermally altered oceanic crust in a back‐arc basin or arc‐related volcaniclastics. Peak metamorphic conditions of the Grt‐Cld‐Tlc schist reached ~580 °C and 2.85 GPa corresponding to a maximum burial depth of ~95 km. A Sm‐Nd garnet age of 475 ± 4 Ma is interpreted as an average growth age of garnet during prograde‐to‐peak metamorphism; the low initial εΝd value of ?11 indicates a protolith with an ancient crustal component. The petrological evidence for deep subduction of oceanic crust poses questions with respect to an effective exhumation mechanism. Field relationships and the metamorphic evolution of other HP mafic oceanic rocks embedded in continentally derived metasedimentary rocks at the central Makbal Complex suggest that fragments of oceanic crust and clastic sedimentary rocks were exhumed from different depths in a subduction channel during ongoing subduction and are now exposed as a tectonic mélange. Furthermore, channel flow cannot only explain a tectonic mélange consisting of various rock types with different subduction histories as present at the central Makbal Complex, but also the presence of a structural ‘dome’ with UHP rocks in the core (central Makbal) surrounded by lower pressure nappes (including mafic dykes in continental crust) and voluminous metasedimentary rocks, mainly derived from the accretionary wedge.