哀牢山构造带晚渐新世地壳深熔与熔/流体迁移:锆石U-Pb年龄与微量元素证据

哀牢山构造带是青藏高原东南缘重要的边界构造带,其内出露的深变质岩系一直被认为是古老的变质基底岩石。利用LA-ICP-MS原位微区分析技术对哀牢山深变质岩系锆石进行U-Pb年龄、微量元素分析。结果表明深变质岩系的原岩有728±8Ma、727±3Ma、231±4Ma的花岗质岩石和其它年龄的碎屑岩,变质时代为27.8~23.7Ma。综合野外地质特征和分析结果,我们认为哀牢山深构造带在晚渐新世27.8~23.7Ma发生了大规模的地壳深熔作用,现今所见深变质岩系是由不同时代、不同岩性的原岩在晚渐新世(27.8~23.7Ma)变质形成,不全是古老的变质基底岩石。深熔过程中熔/流体发生了明显的迁移。哀牢山变质带具有混合岩化特征的岩石很可能是峰期变质作用后减压熔融的产物。晚渐新世地壳深熔作用与左行走滑剪切是哀牢山深变质带折返过程中近似同时发生的两种不同变质表现形式,两者相互影响、相互制约。     

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。     

粤西云开地块内高州地区深熔混合岩的锆石U-Pb年龄

云开地块区域混合岩是在低压变质作用基础上形成的。多数古成体原岩是富黑云母的过铝质片麻岩。混合岩野外特征、岩石学、矿物空间分布和地球化学综合研究均表明,该区浅色体是深熔成因的。单颗粒锆石定年结果表明,混合岩形成于加里东期,其时代为３９４ ～４４９Ｍａ,这期混合岩化作用可能与云开地块大规模的加里东期岩浆活动有关。     

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.     

豫西小秦岭地区晚古元古代地壳深熔作用及构造意义:岩石学和锆石U-Pb年代学证据

太华群出露于华北中部造山带南段,是研究华北克拉通南缘演化的关键地区,对其研究不仅有助于深入了解华北克拉通古、中元古代构造演化特征,对于华北克拉通东西陆块碰撞时间的厘定也具有重要意义.通过对豫西小秦岭地区太华群深熔作用形成的3类混合岩开展岩相学研究,发现深熔作用对岩石的改造是不均匀的,明显受到了原岩的物质成分、岩石的结构构等性质的制约.通过对岩浆锆石及深熔锆石进行LA-ICP-MS定年,确定小秦岭地区太华群混合岩原岩年龄为早古元古代,深熔作用发生时间约为1.8 Ga.研究区混合岩形成于华北克拉通东、西陆块碰撞后的伸展阶段,与区域同时期形成的大量基性岩墙群及A型花岗岩共同记录了华北克拉通在1.8 Ga前后发生的大规模伸展拉张事件.      

试论阜平杂岩的深熔作用

阜平杂岩中广泛产出浅色脉体,从而显示强烈的混合岩化作用。前人把引起混合岩化作用的机制归因于岩汁交代、重熔或无水深熔作用,似乎与实际的岩相结构不是很一致。矿物自形晶、钠长石净边结构和一些典型的矿物转化反应表明,阜平杂岩的混合岩化作用实际上经历了复杂的过程,主要表现为有水条件下的深熔作用。所形成的熔体有较大的流动性,可迁移一定的距离而进入邻近的岩石,对这些部位而言相当于发生了外来熔体的注入活动,造成熔体注入式混合岩化作用,形成一些交代反应和结构。因此,阜平杂岩混合岩化作用中的变质反应过程既包括长英质矿物的熔融(溶解),还涉及一种含水矿物(如黑云母)转化形成另外一种含水矿物(如角闪石)的化学反应。阜平杂岩的混合岩化作用最重要的机制是水致熔融或含水深熔作用,溶解性重熔或无水深熔作用则较为次要。     

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。     

北京周口店官地杂岩变质-深熔作用的锆石 LA-ICP-MS U-Pb定年

应用LA-ICP-MS技术测得北京周口店官地杂岩深熔成因浅色体和其源岩--斜长角闪岩中的锆石U-Pb年龄分别为(2 548+23/-24) Ma和(2 538+34/-35) Ma.这表明,官地杂岩在新太古代末期发生了高级区域变质作用和深熔作用.定年结果为华北陆块的东部地块新太古代末期的克拉通化事件提供了进一步的变质年代学证据.     

滇西腾冲地块东南缘高黎贡山群片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

分布于腾冲地块东南缘的高黎贡山群片麻岩经历了多期变质作用,深熔和糜棱岩化作用表现得十分明显,片麻岩中的锆石具有深熔锆石的特征。在取得的15个锆石年龄数据中,14个数据的206Pb/238U年龄为454.4~546.7Ma,平均年龄为489Ma±16Ma,仅1个数据为261.9Ma。测试结果表明,腾冲地块东南缘的高黎贡山群岩石在早古生代遭受强烈的区域变质作用（包括混合岩化）,而这正是泛非事件在腾冲地块上的反映。     

滇西腾冲地块东南缘高黎贡山群片麻岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄及其地质意义

分布于腾冲地块东南缘的高黎贡山群片麻岩经历了多期变质作用,深熔和糜棱岩化作用表现得十分明显,片麻岩中的锆石具有深熔锆石的特征。在取得的15个锆石年龄数据中,14个数据的206Pb/238U年龄为454.4~546.7Ma,平均年龄为489Ma±16Ma,仅1个数据为261.9Ma。测试结果表明,腾冲地块东南缘的高黎贡山群岩石在早古生代遭受强烈的区域变质作用（包括混合岩化）,而这正是泛非事件在腾冲地块上的反映。     

滇西腾冲地块东南缘高黎贡山群片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

分布于腾冲地块东南缘的高黎贡山群片麻岩经历了多期变质作用,深熔和糜棱岩化作用表现得十分明显,片麻岩中的锆石具有深熔锆石的特征。在取得的15个锆石年龄数据中,14个数据的206Pb/238U年龄为454.4~546.7Ma,平均年龄为489Ma±16Ma,仅1个数据为261.9Ma。测试结果表明,腾冲地块东南缘的高黎贡山群岩石在早古生代遭受强烈的区域变质作用（包括混合岩化）,而这正是泛非事件在腾冲地块上的反映。     

高级变质岩中深熔作用的相平衡研究

深熔作用在高级变质岩中非常普遍并受到广泛关注。自20世纪90年代以来,随着变质相平衡研究的突破性发展,利用THERMOCALC程序和视剖面图方法可以定量研究固相线以上的熔体形成、熔体分馏和退变质反应。变质沉积岩中的熔融作用主要有三种机制饱和水固相线上的熔融、白云母脱水熔融和黑云母脱水熔融。在模拟泥质岩石的KFMASH体系和NCKFMASH体系中的相平衡计算表明,NCKFMASH体系中铁镁矿物的相平衡关系受KFMASH亚体系中矿物相平衡关系的控制,但KFMASH亚体系中固相线位置要比实际的高50~60℃。因此,模拟泥质岩石的固相线以上的相平衡关系最好在NCKFMASH或组分更多的体系中进行。相平衡研究表明麻粒岩相岩石的保存与熔体丢失有关;混合岩的形成过程包括部分熔融作用、不同程度熔体分凝与汲取和不同程度的逆反应和退变反应。     

印度大陆俯冲过程中的高压变质与深熔作用：东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩的相平衡模拟研究

位于东喜马拉雅构造结的南迦巴瓦杂岩是高喜马拉雅结晶岩系的一部分,是印度大陆深俯冲到欧亚板块之下经历了高压变质作用的产物。基于岩相学和矿物化学研究,本文对南迦巴瓦杂岩中的泥质变质岩进行了相平衡模拟研究。结果表明,泥质岩石经历了高压麻粒岩相变质作用,峰期矿物组成是石榴石+蓝晶石+黑云母+斜长石+钾长石+石英+金红石,峰期变质条件是~820℃,13.0~13.5kb,表明印度大陆至少俯冲到了约45km深度,构成了青藏高原的加厚下地壳。高压泥质变质岩在进变质和峰期变质过程中经历了白云母和黑云母脱水反应引起的部分深熔,熔融程度可达27vol%,形成了花岗质成分的熔体,构成了喜马拉雅造山带淡色花岗岩的源区。因此,青藏高原具有一个深熔融的中下地壳,为其侧向流动提供了有利的流变学环境。     

东喜马拉雅构造结多雄拉混合岩和花岗片麻岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

位于东喜马拉雅构造结的南迦巴瓦岩群是研究喜马拉雅构造带基底演化的重要对象之一.在构造样式上,南迦巴瓦岩群为一个背形构造,该背形构造的核部由多雄拉混合岩和花岗片麻岩组成.本文开展了南迦巴瓦岩群多雄拉混合岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究.结果表明.多雄拉混合岩深色体的原岩形成年龄为1759±10Ma,浅色体的形成年龄为1594±13Ma,代表发生混合岩化的年龄.另外,一个多雄拉花岗片麻岩的原岩形成年龄为1583±6Ma,该年龄在误差范围内与区域发生混合岩化作用的时代相近,表明在混合岩化过程中存在着一定程度的地壳深熔作用.区域对比表明,低喜马拉雅和高喜马拉雅构造单元内存在着明显不同的构造一岩浆事件,其中低喜马拉雅构造单元广泛存在1.6～1.8Ga的构造-岩浆事件.与之相对比,多雄拉混合岩和花岗片麻岩的锆石U-Pb年代学说明南迦巴瓦岩群核部应属于低喜马拉雅结晶岩系,而明显不同于高喜马拉雅结晶岩系,这与西喜马拉雅构造结相似,表明东喜马拉雅构造结与西喜马拉雅构造结有着相似的地质演化.     

深熔作用岩相学标志的实验研究

深熔岩石的岩相学特征是鉴别岩石是否经历了深熔作用改造的直接证据,作者以闪长岩作为实验样品,进行了初级、中级、高级三种级别的熔融实验,获得了不同熔融程度条件下的岩相学特征。具体表现为:初级熔融阶段,岩石中的含水矿物发育熔融港湾结构;中级熔融阶段,矿物中发育熔蚀乳滴结构和熔蚀穿切(细脉)结构;高级熔融阶段,主要发育熔蚀残余结构。这些结构对于岩石是否遭受了深熔作用的改造以及改造程度的界定具有一定的参考意义。     

华北克拉通阜平杂岩的深熔和混合岩化作用

华北克拉通的阜平杂岩长英质岩石中常产出显著的浅色体、岩脉和花岗岩侵入体,并形成广泛的混合岩化作用。通过矿物自形晶的形成、黑云母向角闪石的转换和大量钠长石净边的出现以及其它与熔体活动有关结构的分析,浅色脉体和混合岩化作用的发生与外来熔体的注入有关。在长英质片麻岩中可出现明显的熔体注入,在一些不易片理化的岩石如石英岩中亦可形成浸染状熔体渗入。熔体汇集可形成浅色体、岩脉,直至花岗岩侵入体。而深熔作用本身形成熔体的作用在本区几乎可以忽略不计。在遭受渗透式混合岩化作用的过程中,岩石成分发生了改变,形成开放系统。随着渗透熔体的结晶,可形成一些岩浆锆石,在副片麻岩中则很容易被当作碎屑锆石。     

西藏中冈底斯带措勤地区则弄群熔结凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄

对措勤地区则弄群熔结凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,所测的2件熔结凝灰岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为112.7Ma±1.0Ma和108.6Ma±1.6Ma。根据已有的年代学数据、地球化学资料和最新的1:25万区域地质调查成果,认为中冈底斯北部的则弄群火山岩很可能与班公湖-怒江特提斯洋向南的俯冲作用有关。     

喜马拉雅造山带东构造结变形—变质作用和深熔作用的研究进展与问题

大陆碰撞造山带的造山过程是通过“变形—变质—深熔”自组织系统的高度耦合和时空上演化来实现的。因此,对经过强烈抬升的造山带核部的变形—变质—深熔作用的“三位一体”研究,为认识碰撞造山带的动力学背景具有重要的科学意义。笔者系统总结了大陆碰撞造山带内的变形和变质作用与深熔作用的研究进展,梳理了喜马拉雅东构造结在变形—变质作用和深熔作用方面的研究现状和存在问题,讨论并展望了未来的研究方向。     

喜马拉雅造山带东构造结变形—变质作用和深熔作用的研究进展与问题

大陆碰撞造山带的造山过程是通过“变形—变质—深熔”自组织系统的高度耦合和时空上演化来实现的。因此,对经过强烈抬升的造山带核部的变形—变质—深熔作用的“三位一体”研究,为认识碰撞造山带的动力学背景具有重要的科学意义。笔者系统总结了大陆碰撞造山带内的变形和变质作用与深熔作用的研究进展,梳理了喜马拉雅东构造结在变形—变质作用和深熔作用方面的研究现状和存在问题,讨论并展望了未来的研究方向。     

滇西那邦地区地壳变质深熔过程及其构造意义:来自渐新世混合岩年代学和地球化学约束

滇西腾冲地块西侧的那邦地区作为东喜马拉雅造山带的重要组成部分和藏南冈底斯带的南延,不仅记录了印度-欧亚大陆碰撞过程的重要信息,也记录了高原岩石圈向南挤出的详细过程。近年来的研究显示,该区部分原划分为早前寒武基底的高黎贡群形成于新生代,并经历过多期次的变质深熔作用,但关于变质深熔过程和变质机制并未引起足够重视。本文对滇西那邦地区新生代混合岩开展了年代学和地球化学特征分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,混合岩重结晶锆石年龄为29 Ma。根据岩石地球化学特征,暗色混合岩基体可以分为两类:第一类暗色体,富铝低钙,富集LREE,亏损HREE,其ε_Nd(t)值为-4.31和-4.69,显示岛弧岩石的地球化学特征,与盈江始新世变基性岩地球化学特征相似,暗示其源区为受到俯冲板片流体改造的富集岩石圈地幔;第二类暗色体,富集LILE和HREE,而低轻稀土和亏损高场强元素,ε_Nd(t)值为-11.35,指示其源区为更古老的基性堆晶下地壳,结合始新世锆石具有低HREE特征,表明该暗色体原岩经历过加厚下地壳水平的石榴石角闪岩相的变质作用。浅色体为花岗闪长岩,...