恒山西段石榴石角闪岩和麻粒岩的变质作用,PT轨迹及构造意义

恒山西段广泛发育石榴石角闪岩和麻粒岩包体,石榴石斑晶的生长环带都完好地保留,甚至晚期的麻粒岩相变质条件也未使其破坏,显示了快速的构造过程和有限的热松弛。石榴石核心保存了早期高压角闪岩相的矿物组合和矿物化学特征,变质作用条件为６００－６５０℃和大约１．１ＧＰａ。随后,石榴石麻粒岩的变质温度和压力继续上升,达到高林粒岩相,大约为８１０℃和１．２５ＧＰａ。两类岩石变质作用的晚期都经历了特殊的减压升温过程     

华北太古宙高压基性麻粒岩的两类PT轨迹及其构造意义:矿物化学和变质作用研究

在华北克拉通桑干构造带中,分布有许多太古宙高压基性麻粒岩,呈大小不等的岩块产于强烈变形的TTG片麻岩、二辉麻粒岩、混合岩和花岗岩中.高压麻粒岩富含石榴石斑晶,斑晶内部钙铝榴石含量明显高于边缘,一般可达25%～28%.许多石榴石含有单斜辉石包体,A12O3含量高达7.4%～11.2%,相应的契尔马克分子比例为12%～18%.这些成分特征指示了早期相对较高的变质压力.石榴石斑晶广泛发育后成合晶反应边,是Pl-Opx-Amp-Mt组合的放射状细粒交生体,邻接的单斜辉石和石榴石斑晶边缘与后成合晶组合近于反应平衡,单斜辉石Al2O3含量小于5%,石榴石边缘的钙铝榴石含量也大大低于核部.这些都显示了压力较低条件下石榴石和单斜辉石的分解.温度压力的计算结果揭示出高压麻粒岩的两类PT轨迹,它们早期的变质作用都表现出较高的压力(1.2～1.45GPa).一部分高压麻粒岩具有顺时针的PT轨迹,并显示升温减压和近等温减压过程.它们很可能形成于晚太古代某种型式的俯冲和碰撞构造过程.另一部分高压麻粒岩具有逆时针的PT轨迹,显示降温降压过程,并且早期变质温度高达1050C.它们很可能来自碰撞之前的岛弧下地壳底部.在碰撞阶段的后期,这些不同成因的高压麻粒岩都被卷入了与碰撞构造直接相关的桑干构造带,经历共同的构造抬升过程.桑干构造带可以认为是构造缝合带.     

甘肃敦煌红柳峡地区石榴石斜长角闪岩的变质特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

甘肃敦煌红柳峡石榴石斜长角闪岩原岩为岛弧拉斑玄武岩,形成于不成熟岛弧.其典型矿物组合为:石榴石(Grt)-角闪石(Amp)-透辉石(Di)-斜长石(Pl),其中较粗大的变斑晶石榴石中通常保存进变质生长环带.根据岩相学和矿物化学研究得出,该区石榴石斜长角闪岩经历了四个变质演化阶段:早期进变质阶段(M1)、变质高峰期阶段(M2)、近等温减压阶段(M3)和晚期降温退变质阶段(M4).M1阶段以石榴石核部成分及其核部包体矿物组合石榴石(Grt Ⅰ)+角闪石(AmpⅠ)+斜长石(Pl Ⅰ)+石英(Qtz)为特征,P-T估算结果为n=550 ～ 600℃,P=0.3 ～0.5GPa;M2阶段以变斑晶石榴石幔部成分(GrtⅡ)及基质中的矿物组合角闪石(AmpⅡ)+透辉石(Di)+斜长石(+PlⅡ)+石英(Qtz)为特征,P-T估算结果为T=650 ～ 780℃,P=0.8 ～0.9GPa;M3阶段的代表性结构为石榴石边缘(GrtⅢ)形成由绿色角闪石(AmpⅢ)和斜长石(PlⅢ)组成的“白眼圈”,该阶段温度估算结果为630 ～ 700℃,压力大幅降低;M4阶段透辉石(Di)开始向角闪石(AmpⅣ)和斜长石(PlⅣ)转化,该阶段压力变化不大,主要是温度的降低.温压估算结果表明,红柳峡石榴石斜长角闪岩完整记录了从早期升温升压的进变质到后来的近等温减压再到最后的降温退变质的一个顺时针的PTt演化轨迹,反映的构造演化历史为:板块俯冲到地壳深部遭受高温变质作用,然后该区出现拉张的构造体制,随之地壳减薄,但是原来处于地壳深部的岩石并未出现大幅度折返和抬升,而是仍然处于原来的深度,慢慢的冷却直至正常的地温梯度.锆石U-Pb定年结果表明,红柳峡石榴石斜长角闪岩原岩的结晶年龄为1611±6Ma,该期年龄代表的构造事件与哥伦比亚超大陆的裂解事件一致,结合前人的研究成果我们推断,塔里木板块可能与哥伦比亚超大陆的裂解有联系,且当时位于塔里木东北缘的敦煌地块还是岛弧的构造环境,后来在中元古代塔里木运动中有一次板块俯冲碰撞事件,引起了一次高级变质作用(高角闪岩相),使当时的基性火山岩变质形成如今含有石榴石的斜长角闪岩.     

桂东南云开岩群斜长角闪岩的变质作用PT轨迹及其动力学意义

桂东南中新元古界云开岩群是一套中浅变质岩系,并形成一系列绿片岩相-角闪岩相的递增变质带,通过对云开岩群角闪岩相变质带(十字石-蓝晶石带)中斜长角闪岩变质作用的PT轨迹的系统研究显示,其包括了由早期绿片岩相变质阶段(M1)→峰期角闪岩相变质阶段(M2)→近等温降压变质阶段(M3)→近等压降温变质阶段(M4)→晚期绿片岩相退变质阶段(M5)五个阶段的顺时针PT演化轨迹,其地质动力学过程属于典型的板块俯冲碰撞→抬升模式,表明云开地块北缘造山带的地质构造演化经历了俯冲碰撞及碰撞后的快速抬升过程。     

胶东莱西地区高压基性麻粒岩的变质作用

胶东地区莱西－莱阳－栖霞－带晚太古代花岗片麻碉中,出露相当规模的高压基性麻业岩和超镁铁质岩组合,曾被认为它们是与苏鲁－大别超高压碰撞造山作用有关的一套岩石组合,高在性麻粒岩中可同三期变质矿物组合;早期为Ｇｒｔ核部）＋Ｃｐｘ＋Ｐｌ;中期为Ｇｒｔ（边中）＋Ｃｐｘ＋Ｏｐｘ＋Ｐｌ＋Ａｍｐ＋Ｑ＋Ｍｔ;晚期为Ｃｐｘ＋Ｐｌ＋Ａｍｐ＋Ｑ＋Ｍｔ。早期的石榴石含钱铝榴石和镁铝榴石组分较高,单斜辉石含Ａｌ高。应用矿物温     

华北太古宙高压基性麻粒岩的两类PT轨迹及其构造意义：矿物化学和？…

在华北克拉通桑干构造带中,分布有许多太古宙高压基性麻粒岩,呈大小不等的岩块产于强烈变形ＴＴＧ片麻岩,二辉麻粒岩、混合岩和花岗岩中。高压麻粒岩富含石榴石斑晶,斑晶内部钙铝榴石含量明显高于边缘,一般可达２５－２８％,许多石榴石含有单斜辉石包体,Ａｌ２Ｏ３含量高达７．４－１１．２％,相应的契尔马克分子比例为１２－１８％。这些成分特征指示了早期相对较主的变质能力。石榴石主昌一或全中晶反应边,是Ｐｌ－Ｏｐｘ     

太古宙克拉通型下地壳剖面：华北怀安－丰镇－尚义的麻粒岩－角闪岩系

华北克拉通北缘晋冀内蒙交界地区有变质程度连续变化、从高压基性麻粒岩、麻粒岩到角闪岩相的变质岩系出露。它们的古变质压力由＞１．４ＧＰａ（５０ｋｍ）变化到０．５ＧＰａ（１５ｋｍ）；岩石类型从变辉长岩、中酸性正片麻岩到表壳岩变化；变质矿物组合由不含水的耐火组合变为富含云母和角闪石的组合；地球化学性质表现出从贫Ｓｉ和Ａｌ、轻度亏损生热元素到具有正常的化学成分的连续变化；包裹体流体性质在轻度亏损生热元素的麻粒岩中均为ＣＯ２流体，而在麻粒岩相的表壳岩和角闪岩系中Ｈ２Ｏ流体逐渐增加。上述变质岩系剖面的组成和特点符合大陆下地壳的定义，可能代表了包括最下部地壳在内的华北地块太古宙克拉通型大陆下地壳。据此本文建立了我国第一条克拉通型大陆下地壳剖面，并讨论其地质意义以及相关的问题     

蚌埠隆起区镁铁质麻粒岩变质PT及变质作用演化

华北克拉通作为世界上最古老的克拉通之一,初始地壳的形成年代为～3.8 Ga,由东部陆块、西部陆块和中央造山带组成。蚌埠隆起区位于华北克拉通东南缘,胶—辽—吉造山带的南端,构造位置重要。前人对蚌埠隆起区进行了大量的锆石U-Pb年代学、同位素地球化学、变质温压条件及P-T轨迹等研究,但变质PT条件存在较大差异。本文主要通过对石榴麻粒岩进行详细的岩相学、矿物化学成分、锆石U-Pb年代学、温压条件及变质期次分析,进一步探讨蚌埠隆起区的变质演化过程及变质时代。依据矿物组合及成分差异,进行多种温压计联合计算,最终确定其记录了两期峰期后变质作用：1）变质阶段-Ⅰ：■=765±34℃,■=1.22±0.04 GPa;2）变质阶段-Ⅱ：■=609±22℃,■=0.98±0.05 Ga;揭示东芦山地区经历了麻粒岩相→角闪岩相的快速冷却过程,其中变质阶段-Ⅰ应为峰期变质PT条件的下限。通过大量变质PT条件对比研究可知,对于具有中、下地壳物质属性的镁铁质麻粒岩而言,由于其经历了较高级别的变质作用,相平衡模拟法、平均温压法及微量元素温度计等对峰期PT条件的恢复可能更具优势,而传统地质温压计的离子交换作用在一定程...     

华北克拉通南缘的地块差异性及其成矿意义

研究表明:华北克拉通南缘的基底系由嵩箕地块、华熊地块等构成,两地块在中岳(吕梁)运动时(1850Ma)沿三门峡-宝丰断裂带拼合。两地块各自具有独立的地质演化史,二者在基底、盖层、岩浆岩、构造线方向和矿产等方面都存在一系列明显的差异。用块体构造认识华北前寒武纪基底的组成不均一性,对认识与研究华北及其周边的构造特征并确定找矿方向具有十分重要的意义。     

辽东半岛南部早前寒武纪花岗质岩浆作用的年代学格架

激光ICP-MS锆石年龄测定结果显示,出露于辽东半岛南部金州地区的太古宙花岗岩形成年龄为2440～2500Ma左右,比辽宁北部—吉林南部大致同时的太古宙花岗岩形成略晚,或基本相当。结合其它地质证据,上述两者在太古宙可能是相互独立的两个块体(分别称辽南地块和辽北—吉南地块),它们在古元古代晚期因造山作用而拼合在一起。古元古代花岗岩形成于两个时期,早期形成的条痕状花岗岩侵位年龄为2160Ma,为辽河群沉积的基底岩石;晚期形成的斑状二长花岗岩和角闪辉石正长岩形成于距今约1850Ma,标志着辽吉古元古代造山作用的结束。据此,可确定辽河群沉积—变质的时限为距今2160～1850Ma,其演化时间不超过300Ma。     

华北北部麻粒岩相带构造区划及其早前寒武纪构造演化

作者在编绘华北北部高级变质岩区的变质地质图(1:2000,000)的基础上,对麻粒岩相带构造区划提出了新方案,提出相带内部构造单元的边界与变质相界线并不协调崐的新认识。这一巨型麻粒岩相带可以划分为南北两个亚区,它们分别具有不同的岩石组合、崐变质特点及演化历史。北亚区为早元古代陆缘活动带的组成部分,由TTG质杂岩和少量表壳岩系组成,主要经历1期变质;南亚区为太古代克拉通的组成部分,与克拉通内主要构造单元具有密切联系,经历多期变质,由孔兹岩区、剪切构造带、TTG杂岩一表壳岩穹隆等单元组成。整个麻粒岩相带及其邻区记录了中太古代一早元古代初华北克拉通北部小陆块形成、稳定,直至拼合形成较大的克拉通陆块,再发生陆内裂谷及陆缘构造活动,最终发生克拉通化的构造地质演化过程。     

华北克拉通北缘高压麻粒岩研究进展和问题

本文系统总结了９０年代以来华北克拉通北缘高压粒岩的研究进展情况,简要介绍了华北克拉通北缘高压麻粒岩的空间分布、地质产状,概述了高压庥粒岩在原岩恢复、矿物组合及变质温压条件、矿物组合转化反应、成因假说和大地构造意义等方面的研究成果,指出高压麻粒岩在板块的构造／岩石圈研究领域的重要作用,并提出将来绎高压麻粒做进一步工作时需解决的首要问题。     

华北克拉通构造活化的动力学机制与模型

在分析现有华北克拉通构造活化动力学机制研究成果和资料的基础上,简要讨论了两类可导致华北克拉通减薄的动力学机制:"热侵蚀"减薄机制和"拆沉"减薄机制。指出了与这两类动力学机制所相应的科学理论,即Rayleigh-Benard非稳定性理论和Rayleigh-Taylor非稳定性理论。考虑到这两类科学理论的局限性,建议采用孔隙波在大陆岩石圈内传质传热模型描述华北克拉通构造活化动力学机制的量变过程(即能量积累过程),同时进一步完善和修正现有的Rayleigh-Benard非稳定性理论和Rayleigh-Taylor非稳定性理论,为实现在空间和时间上定量化重现华北克拉通构造活化动力学过程的数值仿真创造必要的条件。     

华北地块北缘及邻区显生宙构造应力场

华北地块北缘及邻区显生宙不同时期存在不同类型的造山作用，古生代以陆缘俯冲造山为主，中生代以陆内挤压造山为主，新生代以陆内伸展造山为主。不同造山阶段存在不同的区域构造应力场。晚古生代陆缘俯冲造山阶段，区域最大主压应力方向以近南北向为主。中生代陆内挤压造山阶段，南北向边界挤压力的作用不断减弱，而北西—北西西向边界挤压力的作用不断增强；在中东地段，印支期—早燕山期—晚燕山期，区域最大主压应力方向发生自南北向—北西向—北西西向规律性变化。新生代陆内伸展造山阶段，区域最大主压应力方向以北东向为主。不同造山阶段区域构造应力的量值也存在明显差别，构造应力大小与造山作用强度、构造—岩浆活动性存在良好正相关关系     

晋冀蒙高级区两期高压麻粒岩的地质特征及成因

晋冀蒙高级区存在两期高压麻粒岩,其分布、产状、时代、成因都不同。早期高压麻粒岩,沿宣化西葛峪、大东沟、怀安蔓菁沟南部、恒山白蟒石一带分布,呈透镜状产于钾长花岗岩中,形成时代约2400Ma,属岩浆包体。晚期高压麻粒岩,沿孔兹岩系和麻粒岩杂岩的接触带分布,呈透镜状、岩脉状产出,并和孔兹岩岩片、高温韧性剪切带、超基性岩一同构成具有“混杂岩”性质的构造-岩浆杂岩带,其时代为1800Ma左右。     

华北克拉通北缘浅成低温热液矿床:时空分布和构造环境

华北克拉通北缘是一条近东西向的浅成低温热液成矿带，总结该成矿带金／银矿床的地质地球化学特征，初步确定矿床产于克拉通基底之上的中生代火山盆地，并集中分布于辽吉地块、燕山山脉和太行山北端，断裂构造和火山机构控制了矿床定位；矿床和成矿岩浆岩的同位素年龄集中在170Ma～100Ma；成矿流体以大气水为主，混有岩浆热液；成矿物质主要来自前寒武纪变质基底，并有盖层物质混入。讨论表明，本成矿带不可能是太平洋板块、古亚洲洋板块或蒙古-鄂霍茨克板块俯冲的直接产物，而是西伯利亚与华北古板块碰撞所致，成矿岩浆-流体系统可能起源于同碰撞期的陆内俯冲，成岩成矿作用爆发于碰撞构造演化的挤压-伸展转变体制。     

华北地台北缘中段中新元古代地块的pTt轨迹及构造演化研究

内蒙古温都尔庙至白乃庙一带分布了一系列的中新元古代地块,其变质程度均已达到角闪岩相,是研究华北地台北缘中段中新元古代构造演化的主要对象．通过对白乃庙群、乌拉乌苏斜长角闪岩地层和德言其庙岩系等不同时代典型地块的岩石组合特征和ｐＴｔ轨迹的对比研究发现,这些地块主要是拉张条件下板底垫托作用过程中形成的,与表壳岩系的绿片岩相岩石组合特征相一致,分别代表了同一拉张构造环境中不同构造层次的产物,反映了华北地台北缘在中新元古代经历了漫长的拉张过程,也是华北地台北缘遍布了支离破碎的中新元古代地块的根本原因．