北秦岭造山带的早古生代多期变质作用

北秦岭造山带的秦岭岩群以高级变质岩石为特征,主要包括少量榴辉岩、高压麻粒岩和区域上广泛分布的麻粒岩-角闪岩相变质岩石。年代学研究显示秦岭岩群中不同岩石记录了多期变质作用。已有的定年资料给出北秦岭官坡地区的榴辉岩的年龄为500Ma左右,代表榴辉岩相的变质时代。结合岩相学资料,对两个高压麻粒岩样品的SHRIMP和LA-ICPMS U-Pb测定分别获得504±7Ma 和506±3Ma的年龄,应代表高压麻粒岩相变质时代。这表明高压麻粒岩和相邻的榴辉岩有相近的变质时代,但形成在造山带中不同的构热造环境中。西峡地区的角闪二辉麻粒岩的U-Pb定年给出两组早古生代年龄,一组为440±2Ma,可能代表了中低压麻粒岩相的变质时代,另一组为426±1Ma,应代表区域角闪岩相的变质时代。桐柏山北部的石榴二辉麻粒岩的U-Pb定年数据给出436±1Ma的年龄,为中压麻粒岩相的变质时代。这些资料表明北秦岭造山带经历了早奥陶世的俯冲和地壳增厚作用,并在晚志留世遭受了广泛的巴罗式区域变质作用。     

北秦岭造山带西段早古生代榴辉岩相变质岩石的发现及其地质意义SCIEI北大核心CSCD

西秦岭地处中国中央造山系东西转换衔接部位,随着东秦岭以及祁连、柴北缘和东昆仑早古生代高压-超高压变质岩石的陆续发现和深入研究,西秦岭造山带变质作用研究吸引了大家的普遍关注。本文在大范围野外地质调查基础上,在北秦岭造山带西段天水南部的秦岭岩群长英质片麻岩中发现了一套石榴子石斜长角闪岩(榴闪岩),并开展了详细的锆石形貌和内部结构、微区微量元素和U-Th-Pb同位素研究。CL图像显示榴闪岩锆石普遍具有核-幔-边或核-边结构,部分存在原岩残留锆石。定年结果得到榴闪岩原岩残留锆石年龄为710±52Ma,同时得到497±3Ma、452±3Ma和423±7Ma三期变质年龄。其中497±3Ma变质年龄来自锆石核部并显示出轻稀土亏损、重稀土平坦且没有明显负Eu异常的稀土配分曲线特征,表明该时期的矿物组合中有石榴子石但没有斜长石,与榴辉岩相变质锆石特征一致;452±3Ma变质年龄来自锆石幔部或边部,对应测点重稀土元素的分异加大,并出现弱的负Eu异常,说明此时石榴子石被消耗且出现少量斜长石;423±7Ma变质年龄来自锆石的最边部,对应稀土配分曲线表现出更明显的负Eu异常和更大的重稀土元素分异特征,指示此时岩石中石榴子石含量更少,斜长石含量更多。上述结果表明该榴闪岩可能经历了~500Ma的榴辉岩相变质作用,并在~450Ma和~420Ma叠加了两期退变质改造。天水地区榴闪岩无论是其野外产状,还是变质锆石的形貌和内部结构、稀土配分曲线特征及其所记录的原岩和三期变质年龄都与北秦岭造山带东段大陆俯冲型高压-超高压变质榴辉岩近乎一致,指示早古生代时期,北秦岭造山带西段与东段经历了相似的大陆(深)俯冲和折返过程,它们共同构成一条统一的早古生代高压-超高压变质岩带。     

西峡-内乡地区秦岭岩群变质独居石和锆石的U-Pb定年

西峡-内乡地区位于北秦岭造山带东部,出露黑云斜长片麻岩、变质砂岩、石英片岩、石墨大理岩、石榴角闪岩等变质岩石.激光拉曼测试表明,变质岩锆石与独居石包裹体中,未发现高压-超高压变质特征矿物.值得注意的是,显微岩相研究也未见到多期变质作用的证据.对变质独居石和变质锆石进行的LA-ICP-MS U-Pb定年表明,副变质岩记录...     

中天山北缘华力西期造山作用——变质岩锆石U-Pb年代学限定

笔者对中天山微陆块北缘托克逊干沟地区角闪岩相变质岩中的锆石进行了U-Pb年代学研究,结果证明变质沉积岩中的碎屑锆石记录了从太古宙至元古宙(3320～530 Ma)的源区岩浆热事件,变质火成岩中的岩浆锆石记录了新元古代晚期(550 Ma)的岩浆作用,而变质锆石记录了晚泥盆纪(385～360 Ma)的变质作用。这一定年结果表明,中天山微陆块北缘的造山作用很可能发生在华力西期,中天山微陆块形成于新元古代以前,但并没有经历前寒武纪变质作用,具有与塔里木克拉通明显不同的前寒武纪构造演化历史。因此,中天山微陆块很可能是一个独立的块体,并不支持其是从塔里木板块分离出来的观点。     

北秦岭早古生代两期变质作用:来自松树沟基性岩岩石学及锆石U-Pb年代学的记录

多期变质事件的识别,可为复合造山带变质演化的研究提供重要证据.松树沟基性岩记录了早古生代的两期变质事件,为研究北秦岭的演化提供了一个“窗口”.野外地质及岩相学研究表明,松树沟榴闪岩呈透镜状分布,从透镜体核部到边缘,退变质程度逐渐增强.逐渐向外围的斜长角闪片岩过渡.在强退变质带中的斜长角闪片岩和含石榴石残余的斜长角闪片岩...     

北桐柏地区镁铁质麻粒岩锆石U-Pb年代学及变质作用

对北桐柏地区镁铁质麻粒岩变质锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得了418.7±3.2Ma的谐和年龄。详细的岩石学、矿物学研究表明,桐柏地区镁铁质麻粒岩遭受过较强的部份熔融,其变质峰期温压条件为~845℃,~0.85GPa。根据Zr的溶解度模型进行部分熔融模拟计算,发现在峰期变质条件下,熔体中Zr不饱和,在冷却到750~800℃时Zr才达到饱和;同时锆石Ti含量温度计也给出了750℃左右的结晶温度。这些表明418.7Ma记录的并不是麻粒岩峰期变质年龄,而是峰期后冷却到750~800℃左右的年龄,麻粒岩的峰期变质年龄可能为430~445Ma左右。部分锆石边部具明显增生边,相对核部的变质锆石区域CL发光性强,且普通Pb含量高,U-Pb定年结果为404.7±6.5Ma,该年龄反映了404Ma左右的一次退变质作用。大量研究表明,沿中央造山带存在一次十分强烈的加里东期板块构造事件,期间的大陆俯冲碰撞或岛弧-大陆碰撞导致大陆壳充分加厚,北桐柏地区的高温麻粒岩相变质作用很可能发生在碰撞加厚的地壳基底。     

北秦岭造山带核部杂岩侧向变质带的变质作用研究

野外调研及室内分析表明，秦岭杂岩中存在侧向变质分带，并曾发生侧向物质流动，侧向变质分带于晚加里东期冻缬 ，侧向展布的硅线石－白云母带和硅线石－钾长石带的形成温压条件分别为５７９－５８４℃和５１７－５４３ＭＰａ及６８５－７２４℃和５３５－６２７ＭＰａ。     

桐柏造山带深熔作用:混合岩LA-ICPMS锆石U-Pb年代学证据

桐柏造山带是研究秦岭-桐柏-大别-苏鲁变质带演化的关键地区。由于桐柏高级变质杂岩深熔作用发生时间还缺乏准确的限定,这一区域的构造演化仍存在较大的争议。本文对桐柏杂岩中的一个混合岩的中色体和两个混合岩浅色体样品中的锆石进行了LA-ICPMS年代学测定。中色体中锆石分析点获得的上下交点分别为859±73Ma和135±250Ma。接近上交点的6个谐和分析点给出的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均结果为828±7Ma (MSWD=0.57)。这一年龄结果同上交点在误差范围内一致,代表混合岩原岩结晶年龄,对应扬子板块北缘出现的中-新元古代的岩浆事件。另一方面,混合岩浅色体中的新生锆石具有面状分带或是弱的振荡环带,低的Th/U比值,锆石形态学和内部结构也表明新生锆石结晶于与深熔作用有关的熔体中,它们的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均值分别为135±4Ma和131±3Ma。这一年龄范围代表桐柏高级变质地体发生深熔作用时间,区域上与桐柏-大别变质带广泛出现的碰撞后岩浆事件的时代相同。桐柏造山带出现造山后伸展的时间应不晚于135Ma。     

桐柏造山带深熔作用:混合岩LA-ICPNIS锆石U-Pb年代学证据

桐柏造山带是研究秦岭-桐柏-大别-苏鲁变质带演化的关健地区.由于桐柏高级变质杂岩深熔作用发生时间还缺乏准确的限定,这一区城的构造演化仍存在较大的争议.本文对桐柏杂岩中的一个混合岩的中色体和两个混合岩浅色体样品中的锆石进行了LA-ICPMS年代学测定.中色体中锆石分析点获得的上下交点分别为859±73Ma和135±250Ma.接近上交.4的6个谐和分析点给出的206 Pb/238 U加权平均结果为828±7Ma(MSWD=0.57).这一年龄结果同上交点在误差范围内一致,代表混合岩原岩结晶年龄,对应扬子板块北缘出现的中-新元古代的岩浆事件.另一方面,混合岩浅色体中的新生锆石具有面状分带或是弱的振荡环带,低的Tb/U比值,锆石形态学和内部结构也表明新生锆石结晶于与深熔作用有关的熔体中,它们的206 Pb/238 U加权平均值分别为135±4Ma和131±3Ma.这一年龄范围代表桐柏高级变质地体发生深熔作用时间,区城上与桐柏-大别变质带广泛出现的碰撞后岩浆事件的时代相同.桐柏造山带出现造山后伸展的时间应不晚于135Ma.     

喜马拉雅早古生代造山作用:来自尼泊尔帕朗花岗质片麻岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

尼泊尔帕朗花岗质片麻岩是加德满都逆冲席体的一部分,其主要矿物组成为石英、斜长石、钾长石、微斜长石和白云母。片麻岩中的锆石发育核-边结构,由继承碎屑锆石核和韵律环带的岩浆锆石边组成。LAICP-MS U-Pb定年结果显示,边部岩浆锆石的加权平均年龄为(485.5±1.4)Ma和(455.1±3.1)Ma,指示片麻岩原岩为早古生代早期的花岗岩,并记录了两期岩浆作用。锆石边部εHf(t)值变化范围为-8.7~-3.5,Hf同位素两阶段模式年龄TCDM为2.01~1.69Ga,结合岩石学特征并对比大喜马拉雅和小喜马拉雅变质沉积岩的Hf同位素成分,认为原岩花岗岩来自大喜马拉雅变泥质岩的部分熔融。帕朗花岗质片麻岩的研究结果和现有的年代学数据表明,喜马拉雅地区存在早古生代造山事件,这一事件可与相邻的拉萨地体、羌塘地体以及青藏高原东南缘的保山-腾冲地体内同一时代的构造事件对比,是早古生代早期原特提斯洋岩石圈沿冈瓦纳大陆北缘俯冲的安第斯型造山作用的产物,而与冈瓦纳大陆内部块体聚合过程中陆-陆碰撞的泛非造山作用无关。     

南秦岭佛坪地区早中生代变质-深熔-变形作用的锆石U-Pb年代学制约

本文通过几何学与运动学等构造变形分析, 勾勒出南秦岭佛坪地区龙草坪混合岩化片麻岩穹隆、佛坪县城片麻岩穹隆以及秧田坝—十里铺走滑剪切带的基本形态。同时, 对该区混合岩、麻粒岩以及变形花岗岩进行了系统的岩石学与年代学研究。结果表明, 混合岩的锆石具有明显的核-边结构, 其中中色体年龄集中在(211.8±1.9) Ma, 浅色体中锆石边部年龄为(203.7±1.6) Ma, 而继承核部则显示了与本地区泥盆纪变质沉积岩中碎屑锆石一致的年龄谱系。麻粒岩的锆石也具有明显的核-边结构, 核与边分别得到(201.5±7.0) Ma和(188.1±1.5) Ma的加权平均年龄。伟晶岩和细粒花岗岩样年龄分别为(200.4±2.0) Ma和(201.1±1.5) Ma, 误差范围内一致。穹隆一带的副片麻岩和走滑剪切带南侧变质沉积岩分别得到(198.1±2.2) Ma和(196.1±2.1) Ma的变质年龄。佛坪县城片麻岩穹隆一带的变形花岗岩年龄为(205.5±3.0) Ma。综合以上构造变形与变质-深熔-岩浆作用的研究, 我们构建了佛坪地区早中生代构造演化序列, 并提出片麻岩穹隆侵位过程中得到了作为勉略带东侧部分的秧田坝—十里铺韧性走滑剪切带活动的促进。并认为南秦岭构造带至少在217~212 Ma之前仍处于俯冲环境, 于211~201 Ma进入同碰撞背景, 并于200~190 Ma完成同碰撞向伸展体制的转变。     

南秦岭武当山群变质酸性火山岩锆石U-Pb年代学

对武当山群3个变质酸性火山岩样品的锆石U-Pb定年结果表明,武当山群变质酸性火山岩形成年龄为675.2±3.1 Ma,说明武当山群存在新元古代南华纪的地层组成.武当山群变质变形复杂,具多期岩浆活动,可能由不同时代火山岩和少量沉积岩组成,部分变质火山岩具有与耀岭河群火山岩和侵入到武当山群中的基性侵入岩相似的形成年龄,指示了武当山群变质酸性火山岩可能与基性侵入岩群和耀岭河群火山岩存在成因联系.基于现有同位素定年数据,武当山群火山岩数据具有年龄跨度大(太古宙至中生代)的显著特征,但总的趋势是新近取得的年龄数据多数比早期获得的数据要年轻.     

北秦岭高压-超高压岩石的多期变质时代及其地质意义

在岩相学观察和锆石CL图像研究的基础上,利用LA-ICP-MS原位微区定年分析方法,本文确定北秦岭清油河退变榴辉岩的峰期变质时代为490±6Ma,退变质时代为453±9Ma,原岩形成时代为655±9Ma;松树沟超高压长英质片麻岩的峰期变质时代为497±8Ma,两期退变质时代分别为448±4Ma和421±2Ma,原岩形成时代上限832±25Ma;寨根石榴石辉石岩的峰期变质时代为498±2Ma,中压麻粒岩相退变质时代为450±3Ma,角闪岩相退变质时代为426±1Ma,原岩形成时代为573±40Ma;西峡北榴闪岩的角闪岩相变质时代为423±3Ma,原岩形成时代为843±7Ma。新确定的这些岩石的峰期变质时代与前人已报导的区内高压-超高压岩石的峰期变质时代在误差范围内基本一致,结合区内高压-超高压岩石不仅分布在秦岭岩群北缘的官坡-双槐树一带,而且断续出露在秦岭岩群中部或偏南侧的清油河北-松树沟-寨根北甚至西峡北东西一线,进一步表明它们应是同一期构造地质事件的产物。北秦岭已发现的全部正变质的高压-超高压岩石均呈透镜体状分布在围岩片麻岩中,松树沟超高压长英质片麻岩的原岩为典型的陆壳沉积物,因此,这些高压-超高压岩石的形成可能都是陆壳俯冲-深俯冲作用的产物。结合岩相学观察、锆石CL图像和锆石U-Pb定年表明,这些高压-超高压岩石在～500Ma经历了峰期变质作用后,又分别在～450Ma和～420Ma遭受了中压麻粒岩相和或角闪岩相退变质作用的叠加,充分说明这些高压-超高压岩石经历了一个完整的由陆壳俯冲-深俯冲、之后连续两次抬升的构造演化过程。另外,本次研究新获得的这些岩石的原岩形成时代介于843±7Ma～573±40Ma之间,结合官坡榴辉岩的原岩形成时代为791～814Ma以及松树沟榴闪岩原岩时代为787±16Ma的研究,共同表明北秦岭高压-超高压岩石的原岩形成时代均为新元古代,因此,限定俯冲-深俯冲的陆壳物质应来自形成时代为新元古代的大陆地壳或地质体。结合区域地质背景和前人研究成果综合分析,本文初步认为,北秦岭高压-超高压变质岩带的形成是商丹洋向北俯冲拖曳南秦岭新元古代陆壳物质在～500Ma发生陆壳俯冲-深俯冲作用的产物,之后在～450Ma与～420Ma经历了两期抬升。     

大兴安岭西南坡成矿带晚古生代中期未变质岩浆岩的SHRIMP锆石U-Pb年代学

大兴安岭西南坡晚古生代中、晚期未变质的岩浆岩广泛分布,它们的侵位时间虽不尽相同,但都晚于中亚-蒙古造山区(带)东部峰期造山的时间,且大多与主缝合带拼合后的拉张构造环境有关,岩石性质也多具有偏碱性或双峰式的特点。本文测定了内蒙古东南部二连浩特-贺根山缝合带与索伦山-西拉木伦缝合带之间的维拉斯托石英闪长岩和闪长岩、拜仁达坝花岗闪长岩以及道伦达坝英安质晶屑凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄,它们分别为310±2、311±2、319±3和300±5Ma,时代均为晚石炭世。这些岩浆岩的形成时间比(峰期造山形成的)锡林郭勒杂岩的变质年龄(337±6Ma)晚约20～40Ma,未受到变形和变质作用的影响,推测其属于晚造山/后造山的岩浆岩。认为西伯利亚板块与华北板块之间主缝合带的闭合时间应在晚石炭世前,主缝合带的位置应在二连浩特-贺根山一线。     

北秦岭五垛山花岗岩锆石U-Pb年代学和地球化学特征及成因

五垛山岩体是位于北秦岭地体东部的大型复式岩体,花岗岩类型复杂,并呈多期次侵位特征。对岩体中黑云母花岗岩和二长花岗岩的代表性样品进行锆石U-Pb 定年,显示其形成年龄为441~431Ma,部分样品保留古元古代至新元古代的继承锆石。五垛山岩体花岗岩具有高硅、低镁、富碱、弱过铝至强过铝特征。微量元素蛛网图显示富集Rb、Ba、K和Pb,亏损Nb、Ta、P、Ti。稀土元素的球粒陨石分配模式显示轻、重稀土分馏明显,δEu为0.36~1.45。五垛山岩体花岗岩的87Sr/86Sr(i)为0.70304~0.71290,εNd(t)值为-4.6~-1.9,两阶段Nd 模式年龄(TDM2)为1.34~1.58 Ga。稀土元素判别图显示这些花岗岩主要由部分熔融作用形成,同位素特征指示源区为北秦岭变沉积岩与幔源物质的混合,其中一部分花岗岩形成于下地壳的深度,另一部分花岗岩形成于中上地壳,而源区的幔源物质可能为早期侵位于地壳中的中基性岩体。结合北秦岭早古生代地壳演化背景,认为五垛山岩体花岗岩反映了早志留世北秦岭地体在后碰撞环境下加厚地壳的垮塌过程。     

点苍山-哀牢山杂岩带多期变质作用:嘎洒地区变沉积岩锆石微量元素与U-Pb年代学制约

点苍山-哀牢山杂岩带位于青藏高原东南缘,为云南三江地区一条重要的造山带,由扬子板块和印支板块于晚二叠世-中晚三叠世碰撞拼合而成。杂岩带主要由各类副片麻岩、片岩、石英岩、大理岩和斜长角闪岩构成,岩石发育强烈糜棱岩化和深熔作用。本文选取哀牢山北段新平嘎洒地区变沉积岩为研究对象,通过对变沉积岩锆石的阴极发光图像、微量元素、矿物包裹体组合、表面形态和U-Pb年龄的综合研究,揭示出嘎洒地区哀牢山杂岩经历了两期变质事件:其中,含石榴子石斜长二云母片岩中30颗变质锆石获得了较为一致的206Pb/238U年龄215±6Ma~227±5Ma,加权平均年龄为222.3±1.2Ma(n=30,MSWD=0.27),这些锆石具有浑圆状或椭圆状形态、较为均匀的阴极发光图像、平坦的HREE配分模式((Lu/Gd)N=0.73~4.08)和弱的负Eu异常,这些特征与典型的高级变质岩中变质锆石相似,而锆石的Th/U比值较为分散为0.06~0.84,平均值为0.45,可能与变质过程中富Th矿物独居石分解有关。变质年龄与杂岩带中点苍山和元阳地区变质岩中、晚三叠世变质年龄极为吻合,指示这期变质事件与中-晚三叠世古特提斯洋闭合-造山有关,标志着点苍山-哀牢山杂岩带为三江地区一条重要的古缝合线。此外,嘎洒地区夕线石榴黑云二长片麻岩的岩相学特征显示,岩石经历了石榴子石的转熔作用,除两颗锆石年龄为35.4Ma外,28颗锆石(增生边)给出了误差范围内较为一致的206Pb/238U年龄(27.3±0.5Ma~31.9±0.5Ma),加权平均年龄为29.4±0.53Ma(n=28,MSWD=2.0)。这些锆石的增生边中的矿物包裹体组合为夕线石+钾长石+黑云母+石英+独居石,且具有较低的Th/U比值(0.01~0.1),平坦的重稀土(HREE)配分模式((Lu/Gd)N=0.45~7.59)和中等程度的负Eu异常,这些特征指示该类锆石为典型的变质锆石。变质年龄与新生代红河-哀牢山剪切带内大量发现的同剪切岩浆岩、变质岩的年龄较为一致,指示这期年轻的变质事件与岩石圈尺度大规模剪切运动有关。此外,两类变沉积岩中6颗继承性碎屑锆石的年龄分布范围为528~783Ma,这些锆石具有锥形的锆石形态,清晰的振荡环带,表面发育蚀痕和凹坑,较高的Th/U比(0.1),陡倾的HREE配分曲线,表明这些锆石为经过剥蚀-搬运-沉积的岩浆锆石,具有继承性碎屑锆石的特征,说明哀牢山杂岩变沉积岩中至少应包含新元古代和早古生代的沉积物源,指示研究区哀牢山杂岩带部分岩石并不属于真正意义上的扬子结晶基底。     

豫西东秦岭造山带核部杂岩变质作用研究若干进展

豫西东秦岭造山带核部杂岩的变质作用研究取得了若干重要进展,包括:(1)据同位素年龄将其划分为晋宁变质旋回和加里东一海西变质旋口;(2)按显微结构分析划分矿物的生长历史为二期六个阶段;(3)厘定了若干降压变质反应和等压冷却反应;(4)较为定量地重建了两大旋回的变质作用P—T－t轨迹.上述成果为核部杂岩,乃至整个造山带的地壳演化提供了新的证据.     

北秦岭五垛山花岗岩锆石U-Pb年代学和地球化学特征及成因

五垛山岩体是位于北秦岭地体东部的大型复式岩体，花岗岩类型复杂，并呈多期次侵位特征。对岩体中黑云母花岗岩和二长花岗岩的代表性样品进行锆石U-Pb 定年，显示其形成年龄为441~431Ma，部分样品保留古元古代至新元古代的继承锆石。五垛山岩体花岗岩具有高硅、低镁、富碱、弱过铝至强过铝特征。微量元素蛛网图显示富集Rb、Ba、K和Pb，亏损Nb、Ta、P、Ti。稀土元素的球粒陨石分配模式显示轻、重稀土分馏明显，δEu为0.36~1.45。五垛山岩体花岗岩的87Sr/86Sr(i)为0.70304~0.71290，εNd(t)值为-4.6~-1.9，两阶段Nd 模式年龄(TDM2)为1.34~1.58 Ga。稀土元素判别图显示这些花岗岩主要由部分熔融作用形成，同位素特征指示源区为北秦岭变沉积岩与幔源物质的混合，其中一部分花岗岩形成于下地壳的深度，另一部分花岗岩形成于中上地壳，而源区的幔源物质可能为早期侵位于地壳中的中基性岩体。结合北秦岭早古生代地壳演化背景，认为五垛山岩体花岗岩反映了早志留世北秦岭地体在后碰撞环境下加厚地壳的垮塌过程。     

北秦岭西部榴闪岩的发现与变质作用过程:锆石年代学和Hf-O同位素制约

秦岭造山带是由多期俯冲-碰撞造山和随后多阶段隆升成山形成的复合型造山带。近年来一个突破性进展是在北秦岭东部即陕西-河南交界地区以及桐柏地区的秦岭群高级变质岩中发现存在大量退变榴辉岩和高压麻粒岩,其中部分退变榴辉岩锆石包裹体中出现柯石英。这些发现证明北秦岭东部和桐柏地区的确在480~500Ma发生过深俯冲作用,随后造山带抬升形成退变榴辉岩。那么,北秦岭西部是否存在类似的(深)俯冲作用?本文首次在北秦岭西部宝鸡眉县地区发现了榴闪岩。该榴闪岩主要由石榴石和角闪石组成,含少量石英、透辉石和绿帘石。石榴石变斑晶都具有明显由退变质扩散作用形成的环带结构,绿帘石变斑晶具有与榴辉岩中绿帘石大致相同的XFe、CaO和Al2O3含量。同时,石榴石变斑晶核部还含有Amp+Cpx+Qtz包裹体,该包裹体矿物组合暗示其退变前可能是榴辉岩,而榴闪岩是在流体活动过程中退变质作用形成的。榴闪岩中锆石的离子探针SIMS定年获得很好的U-Pb谐和年龄(443.9±1.1Ma)和206Pb/238U的加权平均年龄(443.2±2.5Ma)。锆石的低Th和U含量和非常高Th/U比值(0.47~1.66)说明其并非是在"干"体系下形成的进变质锆石,应该是在流体强烈活动下形成的或是进变质锆石被退变质过程完全重置。因此,443Ma应该是榴闪岩的形成年龄即记录退变质作用发生的时间。这些锆石具有亏损的Hf同位素和类似地幔的氧同位素组成。因遭受退变质作用的强烈影响,其εHf(t)值和δ18O值有较宽的分布范围(εHf(t)=2.4~14.7;δ18O=4.25‰~6.39‰),其亏损地幔模式年龄为0.48~0.95Ga。所以,锆石的Hf-O同位素特征指示榴闪岩的原岩主要来自新元古代时期的亏损地幔来源的玄武质岩石。结合北秦岭东部地区榴辉岩发生退变质作用时代间隔可以大致判断北秦岭西部的榴闪岩的峰期变质时代可能为470~480Ma。由此发现,北秦岭东西部早古生代俯冲-碰撞事件时限上存在差异,即北秦岭早古生代俯冲-碰撞作用沿商南-宝鸡一线可能是自东向西发生的。     

中央碰撞造山带中两期超高压变质作用：来自含柯石英锆石的定年证据

沿中央造山带存在一条巨大的超高压变质带,其西起阿尔金-祁连,往东经秦岭,延至大别苏鲁,全长超过4000 km.柴北缘片麻岩中含柯石英锆石的SIMS离子探针原位微区U-Pb定年获得超高压变质年龄452±1 3.8 Ma,锆石的退变质年龄419±6.7 Ma.SHRIMP U-Pb定年获得秦岭含金刚石片麻岩中锆石的下交点年龄502±45 Ma,上交点年龄1545±100Ma,认为前者代表超高压变质年龄,后者为原岩岩浆锆石年龄;获得榴辉岩锆石的上交点年龄1381±82 Ma和下交点493±170 Ma,认为上交点代表榴辉岩原岩年龄,下交点代表超高压变质年龄;获得江苏东海县青龙山榴辉岩含柯石英等超高压矿物锆石的年龄为441±9 Ma,449±9 Ma,和442±9Ma,平均444±9 Ma,核部含斜长石+磷灰石锆石年龄为761±13 Ma,认为前者代表超高压变质年龄,后者代表榴辉岩原岩结晶年龄.认为中国中部沿中央造山带中存在两期超高压变质作用,第一期为加里东期,第二期为印支期,两期超高压变质事件在时空分布方面是不同的,加里东期超高压变质事件由西部阿尔金-柴北缘延至东部大别-苏鲁,印支期超高压变质事件没有在大别以西发现.认为中央造山带应是一个多期活动的造山带,较早形成罗德尼亚大陆的格林威尔造山运动可能留下了10亿年左右的构造岩浆事件记录,如中央造山带中大量10亿年左右的花岗岩及基性超基性岩类;罗德尼亚大陆之后第一次裂解作用可能发生在8亿年左右;其后早古生代加里东期的洋盆裂开,蛇绿岩和超高压变质岩石的大量出现是一次十分强烈的板块构造事件,从东到西,沿中央造山带均有分布;加里东期造山事件之后印支期沿该造山带又有一次大的板块裂解和俯冲碰撞作用,表现在勉略蛇绿岩洋壳及大别-苏鲁印支期超高压变质带的存在.中央造山带保留和记录了多期裂解、会聚事件,通过对其解剖,不仅可以认识中国大地构造格局和演化,并由此理解全球的大陆漂移、一系列大裂解和大会聚等重大地质事件.