地质温压计在研究华北地台北缘麻粒岩带变质作用中的应用

华北地台北缘太古宙麻粒岩带位于北纬40—42°和东经100—125°。西起内蒙大青山,东延至冀东和辽西,近东西向分布,长达1000多公里,与克拉通北界大致平行。区内出露的太古宙变质岩系是华北地台最老结晶基底之一。主要地层有:集宁群、乌拉山群、谷嘴子群、密云群、迁西群和建平群。除集宁群上部变质岩组合相当于孔兹岩系外,其他各群变质岩系主要由麻粒岩、片麻岩、斜长角闪岩和变粒岩组成,夹有磁铁石英岩,局     

内蒙集宁群变质岩系U-Pb和Rb-Sr协同位素年龄的讨论

集宁群变质岩系按其岩性共分上、下二个岩组;下岩组以二辉斜长麻粒岩,紫苏斜长片麻岩为主,原岩为基性-中酸性火山岩-沉积岩建造;上岩组主要由硅线石榴钾长片麻岩,透辉石大理岩等组成,原岩为含碳半粘土质岩及碳酸盐建造。变质程度已达麻粒岩相,形成温度800—900℃,压力(8-10)×108Pa。采用锆石U-Pb法和全岩Rb-Sr法进行变质岩的年龄测定文中介绍了集宁群上、下岩组锆石原岩样和锆石的特征以及年龄的测定方法、测定的原始数据并对测得结果进行了讨论。得出集宁群的最大年龄值为2467±2554Ma(下岩组),经     

宣化—四台嘴一带麻粒岩相岩石的矿物学和结晶的P-T条件

一、前言太古代迁西群地层在研究区广泛分布,主要出露于宣化以北的西望山—四台嘴一带(图1),构成了走向北西-南东的波状褶皱群。本区的迁西群下部,主要由(石榴)斜长辉石(角闪)岩组成,夹有基性麻粒岩;中部主要由中酸性麻粒岩组成,夹有基性麻粒岩;顶部主要由片麻岩组成,夹有变粒岩和磁铁石英岩。研究区的原岩为火山-沉积岩系。     

新疆阿尔金山地区首次发现麻粒岩

我们在鉴定新疆地质局区域地质调查大队十一分队和二分队于1979—1981年从阿尔金山采集的岩石标本的薄片中,首次发现有麻粒岩的存在,并经董申保等有关专家复核确认。这套麻粒岩分布在阿尔金山北部的太平沟(索里库里幅)和其盖布拉克—恰什坝萨依(巴什孜供幅)一带,带宽1.3公里—5公里,大致呈东西向展布。出露于塔里木台块南缘的麻粒岩,厚约500米,东段出露情况比西段好一些。麻粒岩具柱粒状变晶结构和条痕状—条带状构造,粒度多在1毫米以上,少数可达3毫     

卓资孔兹岩系成因矿物学研究

内蒙古卓资一带孔兹岩系中的辉石、角闪石、石榴石、黑云母均形成于麻粒岩相条件。二辉石地质温度计和石榴石—黑云母地质温度计和压力计计算结果表明,孔兹岩系岩石的变质温度为750—850℃,变质压力为800—920 MPa,变质地温梯度为26.2—28.5℃/km,属中压麻粒岩相。     

冀东朱杖子群变质作用特征分析

冀东前寒武纪变质岩系出露于燕山台褶带中部,区域上构成一个东起山海关,西至遵化、兴隆一带近东西向的条带隆起区,面积约10000km~2。前人将这一古老隆起区分为两个构造区和七个亚区: Ⅰ迁安隆起(麻粒岩相)区Ⅰ—1迁安——迁西断块隆起亚区Ⅰ—2遵化——马兰峪隆起亚区     

山东省胶北隆起区古元古代地层问题探讨

山东省早元古代地层为一套中高级变质岩系,在胶北隆起区以“荆山群”和粉子山群为代表。“荆山群”主要分布于胶北隆起的平度市明村—西市南墅、莱阳市家旌旗山—栖霞市大庄头一带,呈ＮＥＥ向展布,经历了麻粒岩相—高角闪岩相变质;空间上位于“热背斜”的核部。其岩相...     

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。     

内蒙集宁三岔口地区早前寒武纪变质作用演化研究

内蒙集宁三岔口地区早前寒武纪经历两期麻粒岩相交质作用。第一期变质作用发生于2.5Ga,变质作用峰期温度为770～850℃,压力为0.85～1.0GPa,属于迅速增温增压到降温降压的P-T-t演化轨迹,这和本区变质岩系发生构造加厚作用有关.第二期变质作用发生于2.0Ga,变质作用峰期温度为800士20℃,压力为0.53～0.68GPa,其P-T-t轨迹属于典型的造山带型演化模式。     

天水地区李子园高压麻粒岩的发现:西秦岭晚泥盆纪造山的证据

西秦岭造山带北缘的天水李子园地区发现一套高压石榴石单辉麻粒岩,在变质的早古生代岛弧火山-沉积岩系中呈透镜状岩块产出。其峰期矿物组合为石榴石+单斜辉石+角闪石+斜长石+钛铁矿/榍石。利用地质温压计得到的温压条件为T=757~792℃、P=1.3~1.5GPa,达到中压相系的高压麻粒岩相变质条件。LA-ICPMS锆石U-Pb定年显示,锆石变质增生边的谐和年龄为384±1.6Ma,表明高压麻粒岩相变质作用的时代为中-晚泥盆世。结合区域地质资料,这一期变质作用要晚于北秦岭造山带中普遍记录的中低压麻粒岩-角闪岩相变质作用,可能与商丹洋闭合之后碰撞造山阶段的地壳加厚过程有关。岩浆锆石核部的谐和年龄为796±2.2Ma,代表石榴石单辉麻粒岩的原岩形成年代。其锆石核部的Hf同位素组成变化较大,对应的εHf(t)值为-7.3~+13.2,显示出不同源区岩浆混合的特征或者陆壳混染。高压麻粒岩全岩地球化学特征同样显示其经历壳幔岩浆混合作用。结合原岩的形成时代、区域上与裂解相关的岩浆作用和构造背景,我们认为原岩可能是造山带垮塌伸展阶段的壳-幔岩浆混合作用的产物,可能与新元古代Rodinia超大陆裂解事件有关。     

华北克拉通大同-怀安地区古元古代泥质麻粒岩的矿物学特征及变质作用剖析

以往研究认为华北克拉通中北部古元古代泥质麻粒岩主体属于一套中-低压高温麻粒岩。最近我们在大同-怀安地区发现该区泥质麻粒岩早期经历了高压-高温麻粒岩相变质作用,与伴生的石榴基性麻粒岩具有一致的变质条件,但由于后期中-低压高温(超高温)变质条件的叠加,早期高压矿物组合被强烈改造。本文以大同-怀安地区的高压-高温泥质麻粒岩为例,对其进行详细的矿物学特征和变质作用剖析。根据岩相学,如石榴石包裹体、矿物反应结构和矿物化学特征,将研究区泥质麻粒岩划分为四个变质阶段:进变质阶段(M_1)、压力峰期阶段(M_2)、温度峰期阶段(M_3)和冷却阶段(M_4)。M_1主要以石榴石核部包裹体为特征,含大量石英,少量黑云母、金红石和白云母等;M_2以幔部包裹体为特征,包裹体含量少,有石英、蓝晶石、钾长石、金红石、黑云母和锌尖晶石等,有时可见多硅白云母;M_3以基质矿物或石榴石边部包裹体为特征,如石榴石、夕线石、钾长石、石英和钛铁矿等,有或无锌尖晶石、金红石、黑云母等;M_4以石榴石边部的分解反应结构为特征,伴随熔体的结晶。综合矿物温压计、金红石Zr温度计和视剖面图方法获得进变质晚期阶段的条件为~10kbar/661~779℃,压力峰期变质条件为10~15kbar/810~860℃,温度峰期条件为6~10.5kbar/850~925℃,冷却阶段变质条件约为5~8kbar/645~761℃。同时,本文亦根据视剖面图方法模拟并解释了泥质麻粒岩(样品13GS47)中不同变质阶段的反应结构和变质反应,并对其中的石榴石成分环带进行了正演模拟。研究区与泥质麻粒岩伴生的其它岩石在不同程度上均记录了降压和降温的反应结构。最近研究证实部分石榴基性麻粒岩记录了进变质阶段,支持研究区的泥质麻粒岩和石榴基性麻粒岩可能经历了一致的变质历史,它们有可能是在压力峰期变质阶段(ca.1.97~1.90Ga)之前通过造山作用进入下地壳叠置在一起,并非在晚期(ca.1.85~1.80Ga)叠置在一起。     

深熔花岗岩及共生麻粒岩包体的成因及其对花岗岩浆作用的启示

花岗岩中较少包含麻粒岩包体,但可以为地壳部分熔融、分异过程提供重要的信息。华南钦州湾花岗岩带中印支期强过铝花岗岩(台马—大寺和旧州岩体)包含丰富的麻粒岩包体,这些包体可分为两类:富斜长石的麻粒岩和贫斜长石的麻粒岩。麻粒岩包体富集Al2O3、Fe O、Mg O、Ti O2、REE及过渡族元素,亏损Si O2、Na2O、K2O、Rb等,同时包体与寄主岩具有相似的锆石Hf同位素组成和形成年龄,表明麻粒岩包体为残留体成因。地球化学特征表明,两类麻粒岩包体分别对应台马—大寺和旧州岩体的残留体。两类麻粒岩残留体相同的Nd同位素组成表明其起源于相似的源区,但不同的矿物组合限定岩浆产生时的p-T条件分别为5 kbar和1 010~1 040℃(台马—大寺岩体)、~8 kbar和840~870℃(旧州岩体)。主量元素模拟表明花岗岩的成分变化受到分离结晶和残留体不混熔作用的影响,但是结合实验岩石学研究,两组麻粒岩残留体及其对应的寄主花岗岩之间成分上的差异主要由压力控制。另外,麻粒岩残留体与寄主花岗岩之间Sr-Nd同位素组成显著不同。花岗岩中轻稀土元素含量低于平衡条件下饱和时的含量、寄主花岗岩与麻粒岩包体相似的锆石Hf同位素组成,以及同位素模拟结果表明,这种Sr-Nd同位素组成的差异不是由岩浆混合或源区混合导致的,而是不平衡部分熔融引起的。     

阴山地区早前寒武纪岩石构造分区及古元古地壳碰撞一伸展构造机制

阴山地区从东南到西北，依次划分为桑干麻粒岩区、集宁副变质岩区、乌拉山－大青山前缘构造区和色尔腾山岛弧过渡区。桑干麻粒岩区代表了中太古微古陆并经新太古强烈岩浆增生的太古地壳；集宁区代表基底之上新太古末期－古元古沉积盖层；乌拉山－大青山区是基底岩石构造剥露的前缘构造区；色尔腾山区主要由深部花岗岩和浅部绿岩构成的太古岛弧区，古元古时期北部古岛弧和南部古大陆碰撞汇聚，继后北东南面向伸展使阴山地区早前寒武纪岩石剥露。     

胶东莱西—平度一带麻粒岩相岩石的变质作用特征

胶东的麻粒岩主要分布在莱西、平度、昌邑、安丘一带。特征的矿物组合为Opx+Cpx+Hb+Pl±Q±Sca。斜方辉石的出现及其与角闪石共生,表明Hb+Q=Opx+Cpx+Pl+H_2O的反应未进行彻底,处于角闪岩相与麻粒岩相的过渡相,即角闪麻粒岩亚相。采用Opx-Cpx、Opx-Hb、Cpx-Hb、Fib-Pl及铁-钛氧化物等矿物地质温压计确定,本区主期变质作用的温度为720—810℃,压力为0.5GP_a,fo_2为10~(-19.5),则地热梯度为41—46℃/km,属“低温”低压麻粒岩相。     

集宁岩群孔兹岩系的变质岩石学特征和沉积环境浅析

基于在测区内先后开展的八幅矿调项目,通过对集宁岩群孔兹岩系岩石学、地球化学特征的分析和孔兹岩系变质原岩的恢复表明:集宁岩群孔兹岩系原岩主要为中酸性凝灰岩、泥(或页)岩、白云质泥灰岩、砂岩,是一套粒度极细的碎屑沉积岩。沉积物运距离长、沉积时水动力条件较稳定,说明集宁地区在前寒午纪时一度处于较稳定的还原条件下的克拉通盆地环境。物源区岩性应为中酸性火山岩(花岗闪长岩质),且地层厚度较大,说明在元古代早期,集宁附近曾经出露过大量中酸性花岗岩。部分麻粒岩的原岩为玄武岩,表明在元古代时期华北地台西部曾经有过一定规模的基性岩浆岩侵入事件,间接揭示出华北地台克拉通化痕迹。     

阴山地区早前寒武纪岩石构造分区及古元古地壳碰撞—伸展构造机制

阴山地区从东南到西北，依次划分为桑干麻粒岩区，集宁副变质岩区，乌拉山－大青山前缘绝构造区和色尔腾山岛弧过渡区。桑干麻粒岩区代表了中太古微古陆并经新太古强烈岩 增生的太古地壳；集宁区代表基底之上新太古末期－古元古沉积盖层；乌拉山－大青山区是基底岩石构造剥露的前构造区；     

麻粒岩相区地质研究现状及评述

构成世界各大陆基底的前寒武纪高级变质区或称麻粒岩相区,是下部地壳的代表。它的研究不仅具有实际意义(赋存有大量矿产),而且具有极大的理论价值。因而对这一课题的研究已成为各国地质界的热门。当前,对这一领域的研究主要集中于以下几个方面:①前寒武纪麻粒岩相区以及下部地壳的性质及其组成;②麻粒岩相的形成条件和机制,温压条件测定方法的选择;③麻粒岩相区变质流体的性质及其作用;④下部地壳的地球化学研究;⑤麻粒岩相区地质学和岩石学研究及它们的动力学模拟(P-T-t轨迹)。     

北京密云变质杂岩矿物学和结晶的P-T条件

密云变质杂岩分布于北京密云县半城子以南到沙厂一带,由上壳岩和侵入岩组成。对麻粒岩、透辉斜长角闪岩中的石榴子石、斜方辉石,单斜辉石、角闪石和斜长石进行了电子探针分析;研究了镁铁矿物中的Fe、Mg、Ca和Na的分配系数,认为达到了化学平衡。根据麻粒岩中变质基性岩脉片麻理方向与麻粒岩的不同,本区可区分出两次变质作用。 本文应用4种二辉石地质温度计和5种石榴子石-单斜辉石地质温度计公式以及一些可靠的地质压力计公式,计算了变质作用的P-T条件。第一次变质作用为760—870℃和1.1—1.3GPa;第二次为740—850℃和0.8—0.84GPa。     

中国与蒙古之地质

东昆仑中部缝合带清水泉一带发育石榴斜长紫苏麻粒岩、紫苏辉石黑云母石榴子石麻粒岩、石榴二辉斜长麻粒岩和石榴单斜辉石麻粒岩,它们与混合岩化黑云母石榴子石变粒岩、黑云母辉石变粒岩、石墨大理岩、含透辉石透闪石大理岩、透辉石大理岩、黑云斜长角闪岩和片麻岩等高级变质岩系以及纯橄岩、辉橄岩、橄长岩、辉长岩、辉绿岩和玄武岩等共同构成蛇绿混杂岩。麻粒岩相变质作用的温压条件为T=760~880℃,p=830~1200MPa,为高温中高压麻粒岩相变质作用,估算其形成深度为40~45km。麻粒岩相变质作用的SHRIMP锆石U-Pb年龄为(507·7±8·3)Ma。清水泉地区蛇绿岩形成于~520Ma,到~508Ma时俯冲至地下40~45km深处而发生中高压麻粒岩相变质作用,然后发生构造折返而剥露至地表。证实了清水泉高级变质岩和基性—超基性岩片是形成于早—中寒武世的蛇绿混杂岩,标志一个古生代早期的非常重要的板块汇聚边界,这对于进一步研究东昆仑造山带构造演化、乃至中国西部大地构造格局具有非常重要的意义。     

集宁—阳高地区侵入成因的暗色麻粒岩及苏长辉长岩的变质作用

通常认为暗色麻粒岩是基性火山岩层遭受高级变质的产物。文章根据内蒙集宁和山西阳高地区的高级变质区的岩石组合、结构构造、矿物共生、地质温度计等9方面资料,论证了工作区暗色麻粒岩不是基性火山岩的进变,而是原始苏长辉长岩的逆变(degeneration,指由原始岩浆岩的高温矿物组合变为变质矿物组合),根据麻粒岩的矿物组合和组构变化,结合其它地质和物理化学特征,将工作区的暗色麻粒岩分成了A、B、C三种类型,大体相应于苏长辉长岩变为暗色麻粒岩的逆变序列。文章最后提出了麻粒岩和麻粒岩相的修订意见,并指出高级区麻粒岩并非一定属于太古代产物。