河北阜平杂岩长英质片麻岩中一些浅色体的地球化学性质及其地质意义

阜平杂岩中的浅色体主要分为2种类型,早期浅色体基本沿片麻理分布,较富钾长石（微斜长石）、石英,贫斜长石,形成于低水深熔或压溶条件下,水含量较低,局部脱水但尚未达到整体脱水的程度;晚期浅色体切割现有的片麻理,较富斜长石、石英,贫钾长石,形成于有水熔融条件下,平阳奥长花岗岩的出现即与晚期浅色体相对应。南营片麻岩、南营浅色花岗片麻岩的地球化学性质与其他片麻岩具有明显的不一致性。浅色体的稀土元素配分型式较复杂,根据对元素相对富集或亏损的分析得知,大多数浅色体的形成受围岩成分的控制,从早期浅色体向晚期浅色体发展,稀土元素含量向LREE相对亏损、HREE相对富集的方向转化,某些微量元素有明显的继承性。与地球化学特征相比,矿物组合的确定对浅色体阶段的归属判定更为重要。阜平杂岩变质演化不是简单的进变质脱水反应,其水分含量的变化十分复杂,对其深入研究有助于更好地了解该区地质和构造的演化过程。     

我国早前寒武纪地层研究的主要新进展

1996年以来我国早前寒武纪地层研究的新进展主要包括以下五个方面的内容 :1)古太古代陈台沟表壳岩的发现 ;2 )五台群时代研究的新进展 ;3)阜平群、涑水杂岩和达肯大坂岩群的解体和重组 ;4 )根据新的年龄数据 ,叠布斯格岩群、双山子岩群、界河口岩群、吕梁岩群、熊耳群、龙首山岩群和宿松群的时代进一步得到了肯定或做了重要的修正 ;5 )美岱召岩群、官都岩群、寻乌岩群、连云山岩群和苍溪群等古元古代地层单位的建立。     

南秦岭佛坪地区麻粒岩相岩石锆石U-Pb年龄

对南秦岭佛坪地区麻粒岩相岩石中锆石的特征进行了详细的研究和U-Pb同位素年龄测定。中酸性麻粒岩中3个变质成因锆石的~(256)Pb/~(238)U表面年龄统计权重平均值(谐和年龄)为221.4±3.6Ma,是这些变质锆石较为准确的生成年龄;该样品4个锆石颗粒组成的不一致线上、下交点年龄分别为822±272Ma和218±14Ma;石榴夕线黑云片麻岩中4个锆石颗粒构成的不一致线的上下交点年龄分别为2283±162Ma和271±15Ma。两个样品的数据点均比较靠近下交点而远离上交点,其上交点年龄不具明确地质意义。综合各方面因素,认为麻粒岩相峰变质作用时代为印支期—海西晚期(220～270Ma左右),这是迄今为止秦岭地区所报道过的最年轻的麻粒岩地质体。     

南极乔治王岛长城站地区火山岩中矿物包裹体的研究

本文主要讨论了长城站地区第三纪火山岩系的透辉石和斜长石中熔融包裹体的特征、均一温度、挥发组分、玻璃和子矿物的化学成分。透辉石中熔融包裹体均一温度为1070～1170℃,斜长石中熔融包裹体均一温度m≥1100℃。透辉石和斜长石熔融包裹体气泡中组分CO_2为45～93％,H_2S为微量～35％,CH_4为2～20％和CO为2～14％,少量为N_2,O_2,H_2O和H_2。这些组分从火山喷发早期至晚期呈规律性变化。对熔融包裹体的玻璃和子矿物进行成分测定,其子矿物为钙铁橄榄石。     

五台山地区1.76 Ga辉石闪长岩的成因及其地质意义

五台山地区的黄金山辉石闪长岩侵入早元古代滹沱群中,同时又被早元古代末期辉绿岩脉穿切。辉石闪长岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果为1 755±12 Ma,与华北克拉通广泛分布的基性岩墙群的时代相近。辉石闪长岩高TiO2、Fe2O3、P2O5、K2O和Na2O,低MgO(Mg#值为36~39)。稀土元素总量较高(365.75×10-6~411.97×10-6),轻重稀土元素分异强烈,其中轻稀土元素分异较明显,重稀土元素分异较弱,具有微弱的负铕异常。微量元素中,富集Rb、Ba、Sr、Zr和Hf,Cr、Ni含量低。(87Sr/86Sr)i和(143Nd/144Nd)i变化范围小,εNd(t=1.76 Ga)值为-6.08~-4.81。综合分析认为,黄金山辉石闪长岩为富集岩石圈地幔部分熔融后发生分离结晶形成的,与华北克拉通广泛分布的基性岩墙群具有相同的源区,可能代表华北南缘地幔柱活动时同一岩浆旋回不同阶段的岩浆侵位记录。辉石闪长岩中锆石具有岩浆成因锆石特征,但锆石的Th/U比值普遍较低,与变质锆石类似。辉石闪长岩中Th/U比值高,同时Th、U在斜长石、单斜辉石和角闪石中配分系数低。因此推测,低Th/U比值锆石的形成与原始岩浆和主要成岩矿物结晶无关,很可能与富含Th的副矿物结晶有关。辉石闪长岩中低Th/U比值岩浆锆石的出现表明,利用Th/U比值解释锆石成因和年龄结果意义时应慎重。     

通化地区集安群变质表壳岩锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素分析及其构造指示意义

有关胶-辽-吉带巨量变沉积岩系时代与物源归属问题一直存在争议.利用LA-MC-ICP MS技术对出露于该带北段通化地区集安群变质表壳岩、片麻状花岗岩、斑状花岗岩和TTG片麻岩样品开展了锆石U-Pb与Lu-Hf同位素分析.结果显示,集安群变质表壳岩碎屑锆石年龄呈现2.5 Ga与2.1 Ga两个明显的主峰,不同类型变质岩中...     

五台地区滹沱群砾岩物质源区及新太古代地壳生长:花岗岩和石英岩砾石锆石U-Pb年龄与Hf同位素制约

对五台地区滹沱群底部四集庄组砾岩进行了详细研究,并选择其中花岗岩和石英岩砾石进行了锆石U-Pb和Hf同位素分析.2个花岗岩砾石中锆石207Pb/206Pb年龄分别为(2513±8)和(2527±8)Ma,与五台地区王家会灰色相花岗岩和光明寺/石佛花岗岩的侵位时代一致;2个石英岩砾石中锆石207Pb/206Pb年龄主要集中于2550~2490Ma,峰值为~2.5Ga,与五台群高凡亚群石英岩锆石年龄谱特征相似.砾石特征及年龄结果表明,滹沱群底部砾岩的沉积物源区为五台群和五台地区新太古代花岗岩.结合滹沱群底部玄武安山岩的时代((2140±14)Ma),限定滹沱群初始沉积时代为早元古代中期.豆村-东冶亚群中变质玄武岩(2200~2100Ma)具有裂谷火山岩地球化学特征,同时豆村-东冶亚群中碎屑岩和碳酸盐岩沉积于伸展构造环境中.因此,滹沱群豆村-东冶亚群火山沉积岩系与华北克拉通中部早元古代中-晚期(2200~2100Ma)裂谷活动有关,而郭家寨群沉积于裂谷闭合过程或之后.四集庄组砾岩中,花岗岩和石英岩砾石的锆石大多具有正的Hf(t)值,少量锆石的Hf(t)值与同期亏损地幔值相近,多数锆石的亏损地幔模式年龄与锆石U-Pb年龄相差200~100Ma.花岗岩和石英岩的源区为滞留时间较短的地壳(~2.7Ga)部分熔融形成的,同时存在新生地壳或亏损地幔物质的添加.研究进一步表明,华北克拉通经历了多期地壳生长并在新太古代末期初步完成克拉通化.     

阜平杂岩中低品位磁铁矿的形成与深熔作用的关系

在中-高级变质的阜平杂岩中可以形成低品位磁铁矿.除碎屑岩中继承的磁铁矿外,新生变质磁铁矿多呈斑晶,可出现于多种岩石类型,如变基性岩、中性岩、酸性岩和变沉积岩中,表明新生磁铁矿的形成不受层位控制.磁铁矿可由物理重结晶和化学反应2种形式形成,重结晶过程主要为矿物颗粒的加粗,但没有明显的脱水反应.变质化学反应形成的磁铁矿与各单元所经受的后期变质事件改造有关,这类磁铁矿的出现与岩石中TFe的含量没有必然的联系,关键在于变质反应中是否有适量的铁组分的迁移和富集.变质反应过程中,初期黑云母变质转化形成角闪石,即变质反应不全是脱水或吸水过程,表明阜平杂岩主要的变质过程发生在含水体系中.在进一步的变质改造中,黑云母、角闪石可深熔转化形成磁铁矿.在片麻岩的含水熔融过程中,Mg、Ca优先迁移,而Fe(Ti,Al)迁移微弱,造成Fe(Ti,Al)与Mg组分的分离,残留的相对富铁组分形成磁铁矿、钛铁矿.磁铁矿结晶时没有明显的挤压或剪切,张应力可能占主导地位,相应的深熔作用主要发生在构造静应力期或体系略微抬升的过程中.     

冀东古元古代基性岩墙群的年龄及地球化学:～2.1Ga伸展及～1.8Ga变质

以往华北克拉通早前寒武纪地质的研究主要集中于东、西部陆块的2.5Ga事件及中部带的2.2~2.0Ga、1.95~1.8Ga事件的研究,最近通过工作发现东部陆块内部亦有~2.1Ga、~1.8Ga事件的记录。我们通过对冀东石门变质基性岩墙群进行离子探针锆石U-Pb测年和地球化学研究,表明基性岩墙的形成年龄为2162±27Ma,经历了1820±7.8Ma的变质作用;其围岩英云闪长质片麻岩形成于2531±14Ma,紧接着经历了2513±15Ma的麻粒岩相变质,虽与石门基性岩墙共同经历了~1.8Ga变质作用,但并没有新生的该期变质锆石记录。石门基性岩墙SiO_2含量介于50.38%~51.08%,MgO含量为4.29%~5.81%,具有较低的Mg#值(32~41),属于拉斑玄武岩类;其轻稀土略为富集,具有弱的负铕异常,富集大离子亲石元素(Rb、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),具有低正的εNd(t)值(1.47)和正的εHf(t)值(1.88~8.80),其Hf模式年龄与基性岩墙的形成年龄接近,介于2206~2338Ma,推测石门基性岩墙的玄武质岩浆来自于亏损地幔的部分熔融并经历了结晶分异和地壳混染过程,形成于陆内裂谷的构造背景。本文认为~2.1Ga的岩浆活动为华北陆块在新太古代末克拉通化后,经历的一次强烈的伸展事件,可能导致了原有基底发生了裂解。     

石榴石-白云母温度计的合理修正

根据大量天然变泥质岩石样品的相关数据, 采用经验标度方法, 修正了石榴石-白云母温度计. 采用非对称Fe-Mg-Mn-Ca石榴石活度模型和对称Fe-Mg白云母活度模型分别描述石榴石、 白云母的非理想混合性质. 所采用变质岩石的变质条件为490( 700℃、 238(1306 MPa. 其中, 以11个氧原子为基础计算的白云母中Fe原子数在0.03(0.19之间、 Mg原子数在0.04(0.16之间, 石榴石Fe/Mg比值在3.387(18.986之间、锰铝榴石分子在0.01(0.289之间、钙铝榴石分子在0.028(0.273之间. 假设压力计算误差为±200 MPa、 白云母中Fe、 Mg分析误差各为±5%, 石榴石中Fe, Mg, Mn, Ca的分析误差各为±5%, 则本文的石榴石-白云母温度计偶然误差为±37℃. 假设白云母中分别含有10, 20, 30, 40, 50%的Fe3+, 则计算得到的温度, 比将白云母中Fe全部作为Fe2+时得到的温度分别低1 ( 6, 2 ( 12, 3 ( 16, 5 ( 24, 7 ( 29℃. 根据修正的温度计计算温度不仅与石榴石-黑云母温度计计算结果十分接近, 并且能准确反映递增变质带、 热接触变质晕等典型变质地质体不同变质地带温度的有规律变化情况. 该温度计使用范围为绿片岩相至角闪岩相的低压至高压变质岩石. 使用该温度计时, 可以将石榴石、 白云母中Fe全部作为Fe2+.