佳木斯地块南缘牡丹江地区高压变质作用：黑龙江杂岩的岩石学和地质年代学

牡丹江地区出露的黑龙江杂岩是由变质基性岩、泥质片岩、大理岩和变硅质岩系列组成的类似于蛇绿岩层序的构造混杂岩,代表了佳木斯地块西南缘碰撞增生的产物。钠长石和绿帘石变斑晶中共生的矿物组合(钠云母+蓝闪石+多硅白云母+绿帘石)的地质温压计估算结果表明,黑龙江杂岩的峰期变质的温压条件为 T=320~480℃, p=800~1600MPa,为典型的绿帘-蓝片岩相高压变质作用。黑龙江杂岩带中泥质片岩所含的多硅白云母单矿物给出的40Ar/39Ar坪年龄为164.9Ma±0.5Ma。根据白云母中K-Ar同位素体系的封闭温度(350~430℃)接近于得到的黑龙江杂岩的峰期变质温度,可以认为40Ar/39Ar坪年龄指示了这期高压变质事件的年龄,也证实了黑龙江杂岩带中普遍存在一期中侏罗世末期的变质-热事件。     

北阿尔金HP/LT蓝片岩和榴辉岩的Ar-Ar年代学及其区域构造意义

在北阿尔金的红柳泉一带,新识别出蓝片岩和榴辉岩的出露。它们与泥质片岩、钙质片岩和石英片岩等一起构成HP/LT变质带,与相邻的蛇绿混杂岩呈断层接触。根据估算的温度和压力显示榴辉岩形成的峰期温压条件为T=430～540℃,P=2.0～2.3GPa。分别对榴辉岩和蓝片岩中的多硅白云母和钠云母进行39Ar-40Ar年代学测定,获得榴辉岩中多硅白云母的坪年龄为(512±3)Ma,等时线年龄为(513±5)Ma;蓝片岩中钠云母的坪年龄为(491±3)Ma,等时线年龄为(497±10)Ma。这些年龄资料显示北阿尔金HP/LT变质带形成时代可能早于北祁连HP/LT变质带,反映了北阿尔金—北祁连早古生代洋壳俯冲存在穿时性。     

喜马拉雅中段哲古拉花岗岩中高压麻粒岩包体及其主岩的^40Ar／^39Ar年代学研究

为了深入了解喜马拉雅构造带的地质演化历史,同时为了探讨作为建立高压变质条件下的同位素年代学方法的重要前提的同位素体系特征,对出露于喜马拉雅中段西藏哲古拉地区的高压麻粒岩包体中的峰期矿物和退变质矿物及其主岩花岗岩中的富钾矿物进行了常规~(40)Ar/~(39) Ar 年代学研究。花岗岩中的黑云母坪年龄为11.48±0.18Ma,钾长石坪年龄为12.63±0.19Ma,二者的等时线年龄与之相当,分别为11.63Ma 和12.58Ma。高压麻粒岩峰期矿物黑云母的坪年龄为48.5±0.54Ma,等时线年龄为48.95±0.83Ma,(~(40)Ar/~(36)Ar)_i 为285;退变质矿物角闪石的坪年龄谱呈马鞍形,坪区数据对应的等时线年龄为31.1±5.4Ma,(~(40)Ar/~(36)Ar)_i 为394,显示有过剩~(40)Ar 的存在。结合前人的研究,推定高压麻粒岩经历了一个快速的退变质作用过程,不仅变质作用没有达到平衡,早期与晚期变质矿物之间也没有达成氩同位素交换平衡,在标本尺度上或高压麻粒岩包体与主岩花岗岩之间均是如此。根据~(40)Ar/~(39)Ar 年代学结果也可以了解到,在高压麻粒岩的退变质过程中,早期与晚期变质矿物之间的氩同位素体系有明显不同,这种氩同位素体系在不同变质阶段的不平衡记录为帮助建立不同变质地质事件的年代学序列提供了研究途径。依照获得的~(40)Ar/~(39)Ar 年代学数据,可以建立喜马拉雅中段高压麻粒岩包体形成和演化的动力学过程:推定高压麻粒岩经受了两期变质作用的叠加,峰期变质老于48.5Ma,晚期变质发生在31Ma 前后;大约在17Ma 前后为其主岩花岗岩捕虏,并在11Ma～12Ma 之间被带至地表。文中对前人锆石 U-Pb 年龄进行了再分析,认为在高压变质作用条件下,由于熔体或流体从变质岩石中被抽提出去而限制了变质锆石的生长,因此,高压麻粒岩包体中的锆石 U-Pb 年龄没有能够记录高压变质事件。     

黑龙江杂岩构造折返的岩石学与年代学证据

黑龙江杂岩主要出露在佳木斯地块西缘,沿牡丹江断裂分布,为佳木斯地块与松嫩地块拼合过程中形成的构造混杂岩。杂岩以强烈变形的糜棱岩为主体,其中含有大量规模不等、变形程度不同的变橄榄岩、变辉长岩、蓝闪石片岩(变玄武岩)及变硅质岩和大理岩等岩块或岩片。蓝闪石片岩岩块多经强烈的构造置换呈宽度和延伸有限的条带或岩片与长英质糜棱岩相间分布,发育以青铝闪石、冻蓝闪石、黑硬绿泥石、多硅白云母和钠长石等为代表的新生变质矿物组合,变形叶理呈北东向展布。但在局部地区仍保存有规模较大,且未受变形作用改造的蓝闪石片岩岩块,以不定向生长的蓝闪石、钠长石和绿帘石变质矿物组合为特征。块状蓝闪石片岩边部变形特征明显,变形叶理与周围糜棱岩叶理产状一致。岩块与变形岩石的组构关系表明,黑龙江杂岩至少经历了两期重要的变质事件,即以蓝闪石片岩岩块为代表的早期高压变质事件和以糜棱岩为代表的晚期变质-变形事件。在桦南地区长英质糜棱岩中获得的白云母⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄分别为176.5±1.9Ma和184.5±2.1Ma,该年龄在黑龙江杂岩的变形岩石中普遍存在。鉴于蓝闪石片岩岩块被这一变质-变形事件所改造,以及变质矿物组合由高压向低压的转变关系,表明黑龙江杂岩在早-中侏罗世经历了一次快速的构造抬升事件。这一事件不但使佳木斯地块西缘以蓝片岩为代表的俯冲杂岩发生构造折返,而且对该区晚中生代盆地的形成与演化起着重要的控制作用。     

东准噶尔扎河坝超高压变质成因石英菱镁岩的^40Ar／^39Ar同位素年代学信息及地质意义

在扎河坝-阿尔曼泰蛇绿岩岩块内分布着高压-超高压成因的二辉橄榄岩、石榴辉石岩、石英菱镁岩及榴闪岩。石英菱镁岩内多硅白云母的 Si(pfu)值均大于3.35,最高可达3.77,是典型高压-超高压成因的矿物。石英菱镁岩及其围岩蛇纹石化二辉橄榄岩的 K_2O 含量极低,且多硅白云母的 Na/(Na K)比值小于0.04,这些地球化学特征显示,扎河坝多硅白云母不应含有过剩 Ar,是一个理想的~(40)Ar/~(39)Ar 定年对象。精确的~(40)Ar/~(39)Ar 年代学研究结果表明,扎河坝石英菱镁岩中多硅白云母的~(40)Ar/~(39)Ar 同位素年龄为281.6±2.5Ma。而矿物化学特征表明,扎河坝石英菱镁岩中的多硅白云母曾经历了退变质作用的改造,因此,它代表的应该是超高压变质石英菱镁岩的折返年龄。多硅白云母的~(40)Ar/~(39)Ar 年代学研究结果表明,扎河坝-阿尔曼泰蛇绿混杂岩内超高压石英菱镁岩的折返事件应发生在早二叠世。     

北秦岭二郎坪岩群~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄特征及其地质意义

对来自二郎坪岩群的白云母、角闪石用阶段升温法进行了~(40)Ar/~(39)Ar年龄谱研究,结合二郎坪岩群地质特征,认为白云母近似直线年龄港的评年龄（111．2Ma）及角闪石稳定评年龄（121．5Ma）代表了二郎坪岩群最后一次热事件的时代;角闪石与白云母封闭温度的不同以及角门石的成分与结构环带导致二者坪年龄的差异,二郎坪岩群在121．5～111．2Ma曾发生区域变质作用,整个秦岭造山带在此期间仍处于构造活动期。     

藏北羌塘中部绒玛地区蓝片岩岩石学、矿物学和40Ar/39Ar年代学

藏北羌塘中部沿龙木错-双湖-线出露一条低温高压变质带,目前已有多处蓝片岩的报道.然而,除冈玛错地区产有典型的蓝闪石外,多数地区并没有典型蓝闪石的报道.绒玛蓝片岩位于羌塘中部高压变质带的中段,是该带中规模最大、保存最好的蓝片岩,对蓝片岩进行了详细的岩石学和矿物学研究,钠质角闪石主要为蓝闪石、青铝闪石、钠闪石和镁钠闪石.对蓝片岩中蓝闪石和多硅白云母进行了40Ar/39Ar定年,获得了227.3±3.8Ma和215±1.5Ma的坪年龄,分别代表蓝片岩快速俯冲消减和俯冲作用结束开始折返抬升的时代.绒玛蓝片岩岩石学、矿物学和40Ar/39Ar年代学研究为羌塘中部高压变质带的研究提供了新的资料.     

准噶尔盆地东部的前晚奥陶世陆壳基底--来自盆地东北缘老君庙变质岩的证据

出露在准噶尔盆地东北缘的老君庙变质岩 ,主要由绿片岩相的石英片岩构成 ,其上残存含前泥盆纪床板珊瑚和海百合茎化石的大理岩。对石英片岩中的白云母进行的4 0 Ar/ 39Ar定年 ,获得了(4 6 1.5± 0 .2 )Ma的坪年龄和 (4 6 2 .0± 4 .1)Ma等时线年龄 ,表明该变质岩的变质时代不晚于中奥陶世晚期 ,准噶尔盆地东部具有前晚奥陶世的陆壳基底。结合区域地质资料 ,推测准噶尔盆地的基底主体是古生代期间的陆块。     

北祁连山清水沟蓝片岩带中含硬柱石蓝片岩和榴辉岩的岩石学、40Ar/39Ar年代学及其意义

本文在北祁连造山带清水沟高级蓝片岩中发现了硬柱石,硬柱石作为包体出现在石英颗粒中,颗粒细小(9.5～4 μm),无自形晶.在与其伴随的榴辉岩中也发现了硬柱石包体.利用矿物内部一致性热力学数据和Domino/Theriak软件计算了清水沟含硬柱石榴辉岩、百经寺白石崖绿帘石蓝片岩、清水沟绿帘石蓝片岩和阿柔煤矿含硬柱石蓝片岩的温压条件分别是:495～519℃,2.24～2.39 GPa; 530～600℃,1.35～2.15 GPa; 520～545℃,2.20～2.35 GPa; 544～576℃,1.92～2.08 GPa.反映清水沟高级蓝片岩带经历了硬柱石蓝片岩相到绿帘石蓝片岩相的变质转化,与含硬柱石榴辉岩的温压条件相似,代表了古祁连山洋向北俯冲发生高压低温变质作用的产物.40 Ar/39 Ar同位素年代学研究表明,绿帘石蓝片岩的变质年龄分别为447±1.7～447±5 Ma和453±2～454±2Ma;低温榴辉岩中蓝闪石得到的蓝片岩相退变年龄为392±12～400±3 Ma.综合以上岩石学、地球化学和同位素年代分析等资料,进一步探讨了北祁连造山带早古生代大地构造演化过程.     

北祁连山清水沟蓝片岩带中含硬柱石蓝片岩和榴辉岩的岩石学﹑40Ar/39Ar年代学及其意义

本文在北祁连造山带清水沟高级蓝片岩中发现了硬柱石,硬柱石作为包体出现在石英颗粒中,颗粒细小(9.5～4μm),无自形晶。在与其伴随的榴辉岩中也发现了硬柱石包体。利用矿物内部一致性热力学数据和Domino/Theriak软件计算了清水沟含硬柱石榴辉岩、百经寺白石崖绿帘石蓝片岩、清水沟绿帘石蓝片岩和阿柔煤矿含硬柱石蓝片岩的温压条件分别是:495～519℃,2.24～2.39GPa;530～600℃,1.35～2.15GPa;520～545℃,2.20～2.35GPa;544～576℃,1.92～2.08GPa。反映清水沟高级蓝片岩带经历了硬柱石蓝片岩相到绿帘石蓝片岩相的变质转化,与含硬柱石榴辉岩的温压条件相似,代表了古祁连山洋向北俯冲发生高压低温变质作用的产物。40Ar/39Ar同位素年代学研究表明,绿帘石蓝片岩的变质年龄分别为447±1.7～447±5Ma和453±2～454±2Ma;低温榴辉岩中蓝闪石得到的蓝片岩相退变年龄为392±12～400±3Ma。综合以上岩石学﹑地球化学和同位素年代分析等资料,进一步探讨了北祁连造山带早古生代大地构造演化过程。     

黑龙江杂岩的碎屑锆石年代学及其大地构造意义

黑龙江杂岩带位于佳木斯地体西缘,为佳木斯地体向西与松嫩地体之间俯冲、拼贴、碰撞而形成的高压变质带.黑龙江杂岩沿牡丹江断裂分布,其构造-岩石组合、变质变形特征等显示其为佳木斯地体向松嫩地体俯冲拼帖的过程中形成的增生杂岩,目前保存下来的杂岩带应为大规模增生楔仰冲到佳木斯地体之上的残余部分.88颗碎屑锆石的全部样品SHRIMPU-Ph年代学测试结果显示三个主要年龄区间:170～220Ma,峰值年龄为183Ma;240～338Ma,峰值年龄为256Ma;450～520Ma,峰值年龄为470Ma.而28个碎屑锆石谐和年龄的年龄谱为两组:240～338Ma,峰值年龄为256Ma;450～500Ma,峰值年龄为470Ma.碎屑锆石年龄数据分析得到,240～338Ma峰期年龄为256Ma的年龄应代表黑龙江杂岩主体岩石的沉积年龄上限;而450～500Ma的年龄谱对应于佳木斯地体的基底变质岩年龄,显示佳木斯地体的基底变质岩曾为黑龙江杂岩的物源区;而170～210Ma,峰期年龄为183Ma的不谐和年龄应为受印支期-早侏罗世构造热事件的扰动年龄,与该区变质单矿物的Ar-Ar年龄相一致,应代表了该区陆-陆碰撞的时代.上述年龄为黑龙江杂岩的形成与演化提供了重要的地质年代学制约,即黑龙江杂岩的原岩成岩时代上限为早三叠世,佳木斯地体向西的俯冲时代主体为印支期,而陆-陆拼贴及碰撞过程主要为晚印支期并可能持续到早侏罗世.这些结果将为揭示我国东北地区构造演化的年代学格架以及三叠纪古亚洲构造域向环太平洋构造域叠加和转换的动力学背景研究提供新的基本地质事实依据.     

牡丹江地区黑龙江杂岩锆石U-Pb年代学特征及地质意义

黑龙江杂岩主要出露在佳木斯地块西缘,沿牡丹江断裂分布,为佳木斯地块与松嫩地块拼合过程中形成的构造混杂岩.杂岩以强烈变形的长英质糜棱岩为主体,其中含有大量具洋壳性质的超基性岩、变基性熔岩（蓝片岩）及变硅质岩和大理岩等岩块或岩片.对出露于黑龙江省东部牡丹江地区的长英质糜棱岩进行了锆石LA-ICP-MS研究.获得两组²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄数据,其加权平均年龄分别为509.4±7.1 Ma（n=9,MSWD=1.3）和269±1.9 Ma（n=22,MSWD=0.93）.其中最老2 420和2 459 Ma锆石年龄的出现,表明杂岩中有来自古元古界古老物质;509 Ma左右是佳木斯地块中麻山群的高级变质和花岗质岩浆作用年龄;约269 Ma年龄说明黑龙江杂岩变形基质形成于晚二叠世之后,可能与晚古生代古亚洲洋闭合事件相关.     

内蒙古韧性剪切带型金矿──十八顷毫矿区~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄特征及其地质意义

对采自十八顷毫金矿区的黑云母、角闪石用阶段升温法进行40Ar／39Ar年龄谱研究，结合矿区地质特征，认为黑云母近似直线年龄谱的坪年龄（277Ma）及角闪石稳定坪年龄（288Ma）代表了韧性剪切带最新活动的时代；角闪石矿物年龄谱反映的后期热扰动（268Ma）反映区域退化变质作用发生的时代，269～277Ma的年龄可能代表了与退化变质同时的金矿化时代。     

黑龙江东部滚突岭地区斜长角闪岩的原岩性质与变质作用演化

黑龙江杂岩主要出露于牡丹江断裂以东,并沿其呈南北向带状展布于佳木斯地块西缘.有关于该杂岩的矿物成分和变质作用演变方面的报道很少,且前人的研究多集中在变质程度为绿片岩相-蓝片岩相的典型黑龙江杂岩.通过对出露于黑龙江东部滚突岭地区的斜长角闪岩进行了地球化学与变质演化研究,其岩石类型主要包括石榴黝帘斜长角闪岩和石榴黑云角闪片岩,结果表明该地区石榴黝帘斜长角闪岩样品明显富集元素K、Ti,亏损Hf,Ta/Yb比值低（0.09~0.16）,轻稀土（LREE）相对重稀土（HREE）稍有弱亏损,稀土元素配分曲线为平坦型,类似于MORB的特征.石榴黑云角闪片岩样品微量元素K、Th、Ti明显富集,轻稀土（LREE）相对重稀土（HREE）弱富集,稀土元素配分曲线为右倾型,与洋岛玄武岩相似.斜长角闪岩的原岩既有形成于洋中脊环境的大洋拉斑系列玄武岩,也有少量形成于板内（大陆边缘）或洋岛环境的钙碱性系列玄武岩.斜长角闪岩经历了3个变质演化阶段,分别为高绿片岩相的进变质阶段（T=400~500 ℃,P=400~500 MPa）、低角闪岩相的峰期变质阶段（T=550~640 ℃,P=590~630 MPa）和高绿片岩相的退变质阶段（T=530~560 ℃,P=530~560 MPa）,记录了从早期升温升压到后期近等温降压的顺时针P-T演化过程,表明斜长角闪岩的变质作用可能与佳木斯地块与松嫩地块的碰撞有关.      

四川冕宁沙坝麻粒岩的岩石地球化学性质及形成时代

沙坝麻粒岩是扬子陆块西缘前寒武系变质杂岩的重要代表。麻粒岩具有Ba、Ce、LREE和Al的富集以及Nb、Ta、Zr、Hf、Ti和HREE亏损的岩石化学性质,结合对麻粒岩的Rb—Sr、Sm—Nd4、0Ar/39Ar和锆石U—Pb测年结果的分析和比较,表明沙坝麻粒岩的原岩形成于新元古代(780Ma)扬子陆块西缘活动大陆边缘的岛弧环境。根据对麻粒岩的变质演化历史和岩石地球化学特征分析,角闪岩相退变质的流体作用对麻粒岩的Rb—Sr、Sm—Nd和40Ar/39Ar同位素计时体系产生了严重干扰,这也是沙坝麻粒岩峰期变质和角闪岩相退变质时代难以确定的重要原因。     

自生伊利石40Ar/39Ar法定年技术及气藏成藏期的确定

为了确定天然气藏的成藏期,进行了自生伊利石的^40Ar／^39Ar法同位素定年实验．实验重点解决了自生伊利石的^40Ar／^39Ar法定年的几个技术难题：第一,粘土矿物的提纯,避免伊利石以外的含K矿物混入;第二,自生伊利石与碎屑伊利石的分离;第三,克服核反冲造成的Ar原子丢失．利用冷冻一加热循环碎样技术获得高纯度的粘土矿物;通过阶段加热得到的年龄谱可以区分自生伊利石与碎屑伊利石;利用“显微包裹”技术有效克服了核照射反冲问题．对鄂尔多斯盆地北部苏里格气田研究发现。二叠系储层中的伊利石有2种年龄图谱：一种只有自生伊利石的坪年龄;另一种图谱既有自生伊利石的坪年龄,也有碎屑伊利石的年龄,形成二阶式的图谱．通过自生伊利石的形成时间推断,天然气的最早充注时间晚于169～189Ma．实验的结果表明,冷冻加热循环碎样技术可以有效地避免伊利石以外的含K矿物混入．是获得高纯度粘土矿物的关键技术;自生伊利石^40Ar／^39Ar法定年技术可以用于确定天然气藏的成藏期.     

桑干地区高压麻粒岩中石榴石和斜长石的连续激光探针~(40)Ar~-~(39)Ar等时年龄及其地质意义

采用微区激光探针４０Ａｒ－３９Ａｒ定年方法, 对华北桑干地区高压基性麻粒岩中变质石榴石和斜长石直接进行了原位微区年代测定。石榴石变斑晶是高压麻粒岩相变质作用形成的矿物,石榴石周围后成合晶反应边组合中的斜长石是石榴石减压分解的产物。石榴石斑晶的４０Ａｒ－３９Ａｒ等时线年龄为２５１０ Ｍａ, 证明高压变质作用发生在太古宙末。斜长石４０Ａｒ－３９Ａｒ等时线年龄为１９６８Ｍａ, 代表石榴石在中压麻粒岩相条件下分解的时代。它们之间年龄相差大于５００Ｍａ, 说明高压麻粒岩可能没有经历近等温减压的ＰＴ轨迹。后成合晶组合很可能代表中压麻粒岩相变质作用的叠加。这一结果对探讨华北克拉通桑干地区早期地壳的构造演化具有重要意义。     

迁安紫苏花岗岩的~(40)Ar/~(39)Ar年龄谱

对采自河北省迁安县水厂地区的紫苏花岗岩中的黑云母和紫苏辉石进行了~(40)Ar/~(39)Ar年龄测定,分别给出了18.7亿年和19.6亿年的~(40)Ar保存年龄。这两种矿物的年龄谱的视年龄的梯度变化表明,紫苏花岗岩形成后是缓慢冷却的。3.9亿年左右的一次热事件,造成了放射成因~(40)Ar的丢失。根据热历史和封闭温度的研究,从27亿年(侵入到该区紫花岗岩中的花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄)到19.6亿年,紫苏花岗岩岩体的抬升速率为6.5m/Ma,但从19.6亿年到18.7亿年,其抬升速率高达111m/Ma,具有明显的构造抬升作用。