承德北部高压基性麻粒岩的同位素年龄及其地质意义

最近在承德市北部地区发现了许多呈透镜状包体产于花岗片麻岩中的高压基性麻粒岩。运用全岩Ｓｍ －Ｎｄ、Ｒｂ－Ｓｒ、单颗粒锆石Ｕ－Ｐｂ 等多种同位素方法对这些高压麻粒岩进行了年代测定,得出了７个可供研究的年龄数据,即全岩Ｓｍ －Ｎｄ 等时线年龄２５５０±２１Ｍａ和３０６０±２．３Ｍａ,全岩Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄１５５０±３３Ｍａ 和１５６８Ｍａ,和单颗粒锆石Ｕ－Ｐｂ 同位素不一致线的上、下交点年龄分别为３４３２±５５６Ｍａ 和１８１７±１７Ｍａ, 颗粒锆石的谐和年龄１８３１±４ Ｍａ。在详细分析这些年代学数据可能的地质解释的基础上,认为该区的高压麻粒岩经历了复杂的地质演化过程,推测其原岩最早可能形成于新太古代早期至中太古代,并经受了太古宙末期花岗质岩浆侵入和变质作用改造。但其高压麻粒岩相变质很可能是古元古代末一次碰撞造山作用的产物, 最终进入上地壳可能在中元古代早期才完成, 与中元古代地壳的大规模拉张和燕辽裂陷槽的形成有关     

苏鲁造山带东北端石榴辉石麻粒岩的Sm-Nd同位素年代学及其大地构造含义

 大量含石榴石的基性麻粒岩透镜体出露于苏鲁变质带的北部及邻近地区,它们可能是再变质的高压变质岩石。在详细的岩相学研究的基础上,确定采自莱西和文登的样品WD01、WD04、ML06 是由高压麻粒岩经中-高压麻粒岩相再变质形成的,而采自威海的样品WH1 是由柯石英榴辉岩经中-高压麻粒岩相再变质形成的。Sm-Nd 同位素年代学研究也证实了二者的重大差别。3 个高压麻粒岩样品的矿物-全岩内部等时线年龄分别是1 846+ /-76Ma,1 743+ /-79Ma 和1 752+ /-30Ma,TDM 模式年龄是3.3Ga,3.0Ga 和2.8Ga.上述数据说明原岩形成在太古宙,而1 800Ma 是麻粒岩相降压变质事件的记录,这与华北克拉通前寒武纪高压麻粒岩的年代学一致。威海样品的Sm-Nd 同位素特征则完全不同。矿物和全岩形不成等时线,表现出它们之间的同位素不平衡。ε_Nd(0)值高达+ 127,TDM 模式年龄是1.3Ga.这与Jahn(1994,1996)对威海同类样品的测定结果相同。可以推测威海样品的原岩是元古宙岩石,在后来复杂的变质过程中,在水岩相互作用和岩浆及重熔作用的影响下,同位素系统发生重大变化。同位素年代学为苏鲁变质带和华北克拉通的界限是昆嵛山岩浆-变质杂岩带提供了依据。     

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     

山东沂水太古宙麻粒岩区年代学研究成果简介

本文以详细研究本区麻粒岩-斜长角闪岩等表壳岩的岩石学、地球化学和 Sm-Nd 同位素定年为重点。所取得的成果，对华北陆台古老地层的分布和古构造格局的探索提供了实际资料。     

康滇地轴冕宁杂岩的Sm-Nd同位素地质年代学初步研究

通过冕宁杂岩的稀土元素、微量元素及Sm—Nd同位素组成分析发现：杂岩核部二辉片麻岩微量元素以Th富集为特征，而典型的太古代灰色片麻岩则为Th亏损；分布于杂岩边部的英云闪长质片麻岩及花岗质片麻岩与灰色片麻岩宏观特征相似，且有Th，Nb亏损，但强不相容元素强烈富集，配分型式强烈右倾，也有别于太古代灰色片麻岩。两类岩石的Nd模式年龄均小于2000Ma，推测该杂岩的部分岩石原岩(二辉片麻岩及斜长角闪岩)形成时代可能为早元古代晚期，它们在晋宁期强烈的构造岩浆活动中发生角闪岩相变质。岩石的Nd模式年龄(2008Ma～766Ma)显示该区在元古代有较大规模的地壳增长，基底岩石的形成时代有别于扬子地台周边地区。     

变质岩同位素年代学:Rb-Sr和Sm-Nd体系

对变质岩经历的进变质和退变质作用定年并构建其p-T-t轨迹是观测地壳运动过程的重要途径。全岩等时线和矿物等时线是变质岩Rb-Sr和Sm-Nd定年的两个基本方法。在变质过程中同位素均一化尺度是影响全岩等时线定年的主要因素。在一般情况下,变质过程中Rb-Sr同位素体系的均一化尺度远大于Sm-Nd体系,从而Rb-Sr全岩等时线可以给出有意义的变质年龄,而Sm-Nd数据不能。然而,对于低级变质作用,因其较高级变质作用有更丰富的流体,其Nd同位素均一化尺度可能变,从而使得一些全岩Sm-Nd等时线给出和Rb-Sr年龄一致的有意义变质年龄。对于矿物等时线定年,在变质作用时矿物之间能否达到同位素平衡则是关键。已经证明,超高压变质(UHPM)岩的退变质作用是开放体系,然而UHPM矿物的Sr-Nd同位素体系仍保持封闭。已观测到UHPM矿物和退变质矿物之间的Sr-Nd同位素不平衡,因此,高压矿物(如石榴石、多硅白云母)和退变质矿物或全岩的连线将会给出没有意义的偏老的Sm-Nd年龄和偏年轻的Rb-Sr年龄。由3个以上很好分开的矿物确定的等时线的良好线性、不同定年方法获得的年龄的一致性以及确定等时线矿物之间的氧同位素平衡可用于判定矿物间Nd同位素达到平衡。由于石榴石具有高Sm/Nd和Lu/Hf比,因此石榴石是榴辉岩或石榴辉石岩Sm-Nd或Lu-Hf定年最重要的矿物。然而由于石榴石非常宽的p-T稳定范围,石榴石可以在高级变质岩的前进变质和退变质作用中生长,从而具有复杂的环带结构。因此,如何从具有复杂结构的石榴石不同部位取样和分析并判断其成因就成为榴辉岩或石榴辉石岩Sm-Nd或LuHf矿物等时线定年的一个挑战。这需要今后做更进一步的研究。     

注意利用Sm-Nd同位素地质信息

该文就Sm-Nd同位素地质上的应用进行了讨论,并重点讨论了模式年龄的地质意义,一些重要参数值的计算方法,∑_ND~(T)值的解释以及利用fsm/Nd估计非交代地幔Nd同位素组成等。而且提出,地质人员在进行地质研究工作时,应重视对同位素地质信息的研究。     

华北北缘承德地区高压麻粒岩的变质演化历史——锆石年代学和地球化学证据

冀北承德一带的高压麻粒岩多呈弱应变域构造透镜体,出现于由花岗片麻岩组成的宽阔的复式剪切带内,其代表的深部地壳热运动及相应的折返机制对华北克拉通的碰撞造山模式和克拉通构造演化模式研究有着重要的制约作用.冀北承德高压麻粒岩及其围岩的锆石U-Pb同位素定年结果显示,围岩原岩年龄约2500 Ma,大约在2297 Ma基性岩侵入花岗片麻岩,在大约2381 Ma后开始俯冲,经历高压麻粒岩相变质,经历俯冲及长期地壳加厚过程,于2001 Ma之后某个时间开始折返,在此过程中1896 Ma还有另外一期基性岩墙侵入,在1885 Ma经历了抬升过程与麻粒岩相退变质,而在1850 Ma经历了华北大面积高角闪岩相事件,甚至有部分熔融出现,此事件抹杀了大部分古元古代变质演化过程.由此可见,承德地区甚至整个华北北部古元古代地质演化历史并不是不同地点的一两期不同事件,而是一个复杂连续的演化过程,以往的研究只揭示了一期或两期事件,而承德地区高压麻粒岩的证据则记录了更多信息.     

冀北高压麻粒岩带岩石组合性质、同位素特征及其演化

通过对冀北高压麻粒岩带中各岩石单元岩石组合和同位素年代学研究，划分出北部红旗营子表壳岩带、中部高压麻粒岩带和南部单塔子－桑干杂岩带三个构造岩石单元，进而对中部高压麻粒岩带划分出南北两个亚带。南部亚带主要为2500Ma的钾长花岗岩、高压麻粒岩和再造的单塔子－桑干杂岩；北部亚带由2000－1800Ma的花岗岩带、红旗营子群岩片组成。推断本区高压麻粒岩带实际是新太古代和古元古代两次超大陆汇聚事件的产物。     

怀安蔓菁沟早前寒武纪高压麻粒岩混杂岩带地质特征、岩石学和同位素年代学

华北克拉通北缘中段怀安蔓菁沟高压麻粒岩混杂岩带产在太古宙怀安杂岩南缘与花岗岩带交界处,由高压基性麻粒岩、辉长质麻粒岩、英云闪长质麻粒岩和少量夕线石榴片麻岩相间排列的席状岩层构成,岩层间被高应变带或剪切带分隔。高压基性麻粒岩是石榴辉石麻粒岩。据石榴石斑晶内包裹的早期矿物(Cpx+Q)估算的早期高压变质作用条件:T=800℃,P>1.4GPa。环绕斑晶的后成合晶反应边矿物组合(P1+Opx+Hb+Cpx)的变质条件为:T=820℃,P为0.7～0.9GPa。全岩Sm-Nd等时线年龄2.65Ga,矿物Sm-Nd等时线年龄1.82Ga,锆石U-Pb一致线年龄1.83Ga。高压基性麻粒岩的原岩代表晚太古代陆壳的最下部,大约在2.7Ga从上地幔分异出来,可能经壳下垫托作用加在早期陆壳底部,随后经历高压变质作用。早元古代晚期,由于地壳规模的大型逆冲作用,使其上升,并经受褶皱形变、剪切推覆和退变质等作用的改造,形成高压麻粒岩混杂岩带。     

鲁东榴辉岩的构造年代学研究进展

根据鲁东榴辉岩的产状,与围岩的接触关系、多期变质变形特征及同位素测试资料,对其进行了构造年代学总结,认为鲁东榴辉岩形成于６１３～９００Ｍａ,于２０７～３２９Ｍａ发生强烈抬升作用。     

内蒙古锡林浩特锡林郭勒杂岩的原岩年代和变质年代

锡林浩特市西南白音塔拉地区锡林郭勒杂岩出露在华北板块北缘古生代褶皱带中的强烈变形变质地层中，主要由石英片岩，黑云母石英片央夹斜长角闪岩组成，Ｓｍ－Ｎｄ全岩等时线年龄为１２８６±２６Ｍａ，应相当于锡林郭勒杂岩的原岩形成年龄，εＮｄ（ｔ）值为８．５±０．６。说明岩浆来源于亏损地幔源区，Ｒｂ－Ｓｒ全岩等时线年龄为６５９．９±２９．３Ｍａ，被解释为主期变质变形年龄，该年龄表明华北板块北部大陆边缘演经历史中     

南天山榆树沟高压麻粒岩地体锆石U—Pb定年及其地质意义

南天山榆树沟高压麻粒岩地体的主体为一套蛇绿岩。从该地体顶部单元的岩石中分离出的锆石绝大部分为浑圆形或椭球形,少量为两端略圆化的四方柱状晶体;镜下粒度分析结果显示分选良好的典型沉积特征;其ＺｒＯ２／ＨｆＯ２比值在４５－５７之间;结合岩石的岩石学和地球化学特征,推测斜长石榴苏辉岩的原岩可能主要由来自洋岛的基性火山激浪沉积碎屑和洋底风化产生的粘土组成。     

胶东莱西-平度一带早元古代麻粒岩相岩石的成因矿物学

本文研究胶东地区早元古代麻粒岩相岩石的辉石、角闪石、斜长石、方柱石、榍石、磁铁矿、钛铁矿等矿物及共生组合特征,以及与形成条件的关系。采用二辉石、角闪石-斜长石、斜方辉石-角闪石、单斜辉石-角闪石、铁-钛氧化物等地质温度计,估测了变质作用的温度和氧逸度。用单矿物(单斜辉石和角闪石)的成分特点及方柱石-斜长石共生关系估测了压力。综合分析确定,本区主期变质作用的温度为720—810℃,压力5kbar左右,氧逸度为10~(-15·5),则地热梯度为41—46℃/km,属于较低温的低压麻粒岩相。     

天山东段尾亚麻粒岩REE和Sm-Nd同位素特征

对天山东段尾亚麻粒岩的稀土元素和Ｓｍ－Ｎｄ同位素特征的研究表明，其原岩为１８－２０亿年地幔分异的产物，为具有岛弧特征的钙碱性岩系，以轻稀土富集为特征。并且讨论了麻粒岩原岩的形成，为交代地幔较大程度部分熔融的产物。岩浆形成和侵位过程中，有地壳物质不同程度的混染。     

恒山灰色片麻岩和高压麻粒岩包体及其地质意义

本文将恒山群解体为以灰色片麻岩为主的中太古界和以表壳岩为主的晚太古界两部分,着重讨论下部灰色片麻岩及其中的包体,特别是高压麻粒岩残渣包体。此包体类似于榴辉岩,形成温压约为800～900℃,1300～1600MPa。发育精美的减压结构,表明高压麻粒岩转变到二辉麻粒岩,再转变为斜长角闪岩的过程。文中还讨论了灰色片麻岩及高压麻粒岩包体的来源,这将为研究太古代板块构造提供有用的线索。     

东秦岭商丹断裂南侧变质基性火山岩的时代和岩石地球化学特征

对东秦岭商丹断裂南侧变质基性火山岩进行了全岩Ｓｍ－Ｎｄ同位素研究，获得等时线年龄为１３８２±３０Ｍａ，εＮｄ（ｔ）＝＋６．５１，代表了其原岩的形成时代。岩石的主元素、微量元素和稀土元素地球化学特征表明，变质基性火山岩成分相当于板内（大陆）拉斑玄武岩，形成于板内（大陆）拉张裂陷构造环境，其源区可能是亏损地幔（ＤＭ）和富集地幔（ＥＭ）组分的混合物，与中元古代时秦岭造山带的裂谷→小洋盆的发生和北秦岭活动大陆边缘的发育有密切成因联系。     

北准噶尔洪古勒楞蛇绿岩研究的新进展

通过对洪古勒楞东段蛇绿岩的研究，基本搞清了蛇绿者组合特征及其形成时代，首次指出该区在晚震旦世为广阔大洋环境，为研究准噶尔的大地构造演化提供了证据。依据蛇绿岩与围岩的接触关系，指出了其构造侵位时间为奥陶纪末，而与泥盆系则为断层接触。通过Ｓｍ－Ｎｄ等时线法测年结果确定蛇绿岩形成于６２６±２５Ｍａ。从稀土元素、岩石化学和εＮｄ（Ｔ）＝十８．４等综合分析，蛇绿岩来自亏损地幔岩浆，纯属洋中脊产物。