浙江陈蔡群变质岩系的氢、氧、碳及锶稳定同位素研究

本文应用稳定同位素地球化学方法，对陈蔡群中变质矿物或岩石做了氢、氧、碳及锶同位素组成测定，从而探讨了变质岩的形成温度、变质水的性质和原岩的沉积环境等问题。     

陈蔡群变质岩铀的地球化学特征

本文对陈蔡群变质岩铀的丰度及其赋存形式进行了研究。铀主要以分散吸附状态的方式存在。少量的铀以微粒、超微粒的铀矿物或含铀矿物的方式赋存在矿物裂隙或粒间,铀在变质作用中发生了重新分配。U-Pb同位素的研究表明岩石中的铀在变质作用及后期的其它地质作用中有大量的丢失,原始铀含量高。含矿火山岩与陈蔡群变质岩的地球化学特征对比表明,两者的地球化学特征有许多相似之处。作者认为,陈蔡群是形成铀矿床的可能铀源层之一。     

浙江陈蔡群变质岩变质条件及构造环境的地球化学探讨

泥质变质岩中的石榴石化学成分可以反映变质强度。陈蔡群变质岩的石榴石的成分特征反应其岩石的变质程度深,达到了角闪岩相。同时,根据特征变质矿物的出现及镁在石榴石-黑云母矿物对的分配与温度的关系计算,变质温度为550—700℃,压力为400—800MPa,相当于中压角闪岩相。对陈蔡群变质岩的岩石化学、微量元素和稀土元素的特征研究表明,陈蔡群变质岩成岩构造环境类似于活动大陆边缘环境。     

北秦岭松树沟接触变质岩的氧同位素研究

对北秦岭松树沟阿尔卑斯型超镁铁岩体接触变质带的角闪岩和斜长角闪片岩进行了全岩和单矿物氧同位素组成测定。矿物对氧同位素地质测温结果得到，角闪岩为７４５℃～７７０℃，角闪片岩为５００℃～６０５℃，均与已知的岩石学温度计结果相吻合，指示了这些变质岩内部的氧同位素平衡。靠近超镁铁岩体的角闪岩受热触变质作用影响，导致了矿物之间的氧同位素再平衡；远离超镁铁岩的角闪片岩基本未受热触变质作用影响，因此氧同位素温度代表了秦岭群区域变质岩的形成温度。角闪岩和斜长角闪片岩全岩δ１８Ｏ值为８．５～１０．３，指示变质前原岩成分可能具有中基性火成岩特征     

激光探针分析在氧同位素地球化学研究中的应用

简要介绍了氧同位素分析的最新方法———激光探针法的主要特点,并详细评述了激光探针分析在氧同位素地球化学研究中的应用。某些矿物内部存在氧同位素组成的变化,构成氧同位素环带。与其他化学成分环带一样,矿物氧同位素环带也可以分为生长环带（包括次生加大的环带）和扩散环带两种。变质岩中石榴石经常保存有明显的生长环带,而矽卡岩中石榴石、变质花岗质岩石中锆石和蚀变花岗岩中石英等矿物均可以记录岩石形成早期的某些氧同位素特征。由于这种差异与岩石的形成环境有关,因此通过对矿物氧同位素组成的微区分析可揭示岩石的某些成因信息。在缓慢冷却的变质岩中,磁铁矿的氧同位素环带常是扩散作用形成的,由此可以确定岩石的冷却速率。通过对脉石英的激光探针分析,可以研究流体的流动机理。变质岩的氧同位素微区分析为ｐ Ｔ ｔ ｆ轨迹研究提供了有力的武器,而氧同位素示踪可用来解决流体在变质岩形成过程中的作用问题。     

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。     

卓资—阳高—带区域变质岩中共生矿物氧同位素的研究

本文对卓资—阳高一带区域变质岩中某些共生矿物的氧同位素进行了研究,讨论了变质作用温度、与磁铁矿、石英平衡的水的δO~(18)值和一些矿物的δO~(18)值变化规律等问题。     

卓资—阳高一带区域变质岩中共生矿物氧同位素的研究

本文对卓资—阳高一带区域变质岩中某些共生矿物的氧同位素进行了研究,讨论了变质作用温度、与磁铁矿、石英平衡的水的δO~(18)值和一些矿物的δO~(18)值变化规律等问题。     

浙东南鹤溪群变质岩的同位素地球化学和地质年代学研究

浙江绍兴—江山断裂带之东南侧,断续呈“天窗”出露的变质岩系,以往被视作浙东南统一的前寒武纪结晶基底,泛称“陈蔡群”。80年代初,浙江区调队将该岩系自下而上分成三个群:陈蔡群、龙泉群和鹤溪群。近年来,前两个群已有较系统深入的研究,鹤溪群尚很少有人问津,研究程度甚低。为此,我们通过浙东南变质岩系的稳定同位素组成和稀土元素分布特征,以及同位素地质年代的对比研究,探讨和厘定了鹤溪群的岩石成因和形成年代。     

超高压变质岩的放射性同位素体系及年代学方法

要深刻理解同位素在超高压变质及退变质过程中的地球化学行为对获得超高压变质岩准确并有明确意义的年龄值是非常重要的。对Sm—Nd,Rb—Sr同位素体系,只有变质矿物同位素体系达到平衡才能给出精确有意义的等时线年龄。研究表明,与副变质岩互层的细粒榴辉岩的高压变质矿物之间,或者强退变质岩石的退变质矿物之间,其Nd,Sr同位素可以达到平衡;然而高压变质矿物与退变质矿物之间Nd,Sr同位素不平衡。由于全岩样品总是含有数量不等的退变质矿物,因此石榴石＋全岩Sm—Nd法或多硅白云母＋全岩Rb—Sr法将有可能给出无地质意义的年龄。通常低温榴辉岩的高压变质矿物之间存在Nd同位素不平衡。超高压变质岩多硅白云母所含过剩Ar主要源于榴辉岩原岩中角闪石在变质分解时释放出来的放射成因Ar。因此,不舍榴辉岩的花岗片麻岩多硅白云母基本不舍过剩Ar。对变质锆石成因的准确判断是正确理解锆石U-Pb年龄意义的关键。本文对不同成因锆石的判别标志及年龄意义做了总结,并指出将阴极发光图形,锆石痕量元素组成及矿物包裹体鉴定相结合是进行锆石成因鉴定的有效方法。高压变质或退变质增生锆石组成单一,是理想变质定年对象。然而变质重结晶锆石域常是重结晶锆石和继承晶质锆石的混合区,因而给出混合年龄。只有完全变质重结晶锆石才能给出准确变质时代。