内蒙古中部早元古代造山事件中麻粒岩相低压变质作用

内蒙古中部早元古代麻粒岩相低压变质地壳,根据富铝片麻岩中的长石种类和岩石组合,可划分为南北2个带、6个岩石组合。它们代表着不同的变质层状岩系序列及其所经历的变质作用的温度、压力条件和构造背景。矿物的包裹结构和反应边组构,记录了高温低压矿物组合取代了中温高压矿物组合:石榴子石+石英→紫苏辉石+斜长石,蓝晶石→矽线石及石榴子石+蓝晶石/矽线石+石英→堇青石。岩石的变形组构、矿物组合的转变关系和变质作用的PTt轨迹表明:本区与变质作用同期的高温正滑韧性剪切作用,是麻粒岩相低压变质地壳形成的主要原因。由中温高压变质环境转入高温低压变质环境是造山事件中推覆作用与拉伸作用联合作用的结果。     

大别-苏鲁超高压和高压变质带碰撞后韧性伸展构造框架

国内外学者对大别-苏鲁区的超高压和高压变质带己进行了较深入的岩石学、同位素年代学及地球化学等领域的研究工作.相对而言,构造学研究比较薄弱.因而,所提出的超高压和高压变质岩石的形成及折返运动学模式,一般还缺乏坚实的构造学证据的支撑.我们通过关键地段详细构造分析及大比例尺(1:10000)制图,结合区域上构造观察和可利用的已有岩石学、变质作用及同位素年代学资料,在判别早期碰撞或挤压组构与碰撞期后角闪岩相条件下伸展组构基础上,重点分析了超高压、高压变质岩石折返到中下地壳后形成的区域伸展构造框架.其构造样式类似于北美的科迪那拉型变质核杂岩,几何形态为穹窿型式,内部发育4个缓倾斜伸展拆离带,由下向上为下拆离带、中拆离带、上拆离带和顶拆离带,共同构成一个近平行的伸展拆离系,并将大别-苏鲁区变质岩石分隔成变质温压条件完全不同的岩石构造单位,由下而上为核杂岩带(Cc)、超高压单位(UHP)、高压单位(HP)、绿帘石-蓝片岩单位(EB)和沉积盖层(SC).拆离带及岩石构造单位内部都发育区域性面状和线状组构,它们叠加和改造了榴辉岩透镜体内部保存的残余榴辉岩相组构.拆离带内岩石大都糜棱岩化,反映主要为非共轴变形体制,运动学标志指示正向剪切滑动作用.岩石构造单位内部岩石以近垂向缩短兼近水平方向的拉伸变形为特征.利用应变标志估算,片麻岩及含榴花岗岩的垂向缩短达70.80%,水平拉伸达100.150%;榴辉岩及退变质榴辉岩的垂向缩短仅为50%,水平拉伸为100%.表明不同岩石间的流变性差,在伸展变形过程中起重要的作用,形成布丁-基质或残斑一基质流变学构造.强调指出,我们现在所看到的构造框架,主要代表一个三叠纪中朝与扬子克拉通碰撞期后韧性的中下地壳的斜断面像.野外地质-热事件几何关系及同位素年代学资料显示,区域性伸展构造是在三叠纪(240～210Ma)中朝克拉通与扬子克拉通碰撞后,在角闪岩相条件下形成的(200～170Ma).这种地壳尺度的伸展作用,在超高压和高压变质岩石中.下地壳折返到中、上地壳过程中有重要的功能.而增厚岩石圈拆沉作用及在角闪岩相条件下的减压部分熔融作用产生的地壳热状态变化,是促使地壳由挤压体制向伸展体制转换的重要驱动机制.     

略论我国前寒武纪变质作用和地壳演化的某些特征

本文对中国早前寒武纪太古期、早元古期、中晚元古期的变质作用的分布、岩石类型、变质相特点、变质相划分及同位素年龄数据等进行了论述。将中国前寒武纪地壳划分为华北、西北、华南、西南四个变质区、各变质区有自己的不同特点和演化历史。前寒武纪地壳演化是陆壳增长的历史,区域高温和中温变质作用是太古代原始地壳特有的变质作用。     

麻粒岩相带变质作用

1 概述麻粒岩是前寒武纪麻粒岩相带的重要岩石组成。麻粒岩相带是地壳地质演化重大转变的一种标志。麻粒岩的研究对探索早期地球形成历史以及下地壳的特征具有重要意义。“麻粒岩”一词是变质岩名称;“麻粒岩相”指的是高级变质程度;而“麻粒岩区、麻粒岩相带、麻粒岩地体、高级区、麻粒岩—片麻岩区”等则是反映了大地构造特征的一些综合性术语。在阅读文献时,有时出于省略仅用麻粒岩一词表示,则要分辨是指岩石、变质相,还是大地构造单元,以免弄混。     

中条山早元古代变质岩石的PTt轨迹和构造演化

中条山早元古代变质岩石呈北东向分布，经历了中低级变质作用。本文在变质作用研究的基础上，结合地质构造和显微构造，利用近来发展的石榴石环带定量测量Ｐ－Ｔ轨迹的技术，建立了绛县群和中条群泥质岩石经历的ＰＴｔ轨迹。ＰＴｔ轨迹表明绛县群经历拉张作用，地壳发生抬升，产生绿片岩相变质；在中条第Ⅰ期运动中，地壳略有增厚或不变升温和抬升，产生低角闪岩相变质；而中条群岩石经历低绿片岩相埋深变质后，于中条第Ⅰ期运动中，     

滇西无量山地区的构造变形和变质作用

无量山构造带位于滇西兰坪-思茅盆地中段西侧北北西-南南东走向的复背斜。在复背斜中部发育北北西-南南东向的左旋走滑韧性剪切带。中部剪切带变质作用达绿帘角闪岩相的蓝晶石带高于绿片岩相黑云母带的围岩。用共生的黑云母-石榴石温压计计算得到中部剪切变质带西缘变质温度为600 ℃～650 ℃,压力为5.6 kba,东缘温度为550 ℃～600 ℃,压力为5 kba左右。结合同构造期石榴石变斑晶的环带成分和多硅白云母b₀值的分析,首次在滇西提出该剪切变质带是进变质的,以不均一的、非连续的变质作用为主要特征,与区域变质作用不同。无量山中部韧性剪切变质带的进变质作用与剪切带中岩石的变形强度有关。岩石变形愈强,变形能就愈大,随之转化成的热量就愈大,该热能参与到岩石变质作用中,提高了岩石的变质程度。这一思路有可能成为研究变形与变质作用的一条有效途径。     

大别山碧溪岭未经历超高压变质的片麻状花岗岩

关于大别山超高压变质带中与榴辉岩密切伴生的花岗片麻岩是否也经历了超高压变质作用一直是个争议的问题。笔者最近在碧溪岭片麻状花岗岩中首次发现了可靠的岩相学和矿物学证据 ,证明该岩石只遭受到绿片岩相变质作用的改造 ,而未曾记录超高压变质矿物组合。根据片麻状花岗岩与围岩接触部位强烈糜棱岩化的发育 ,认为超高压岩石在抬升到地壳范围时与以花岗质岩石为主构成的扬子陆壳发生了大规模的构造并置。     

Dora Maira地块（意大利西阿尔卑斯）含柯石英岩石的剥露

意大利西阿尔卑斯南Dora Maira地块的含柯石英的极高压岩石,在白垩纪期间自100 km的深处暴露出来。这些岩石现在仅被薄片状的同变质盖层所覆盖,二者之间呈构造接触,为一退变质的韧性剪切带。该剪切带切掉了构造变质堆积体中的厚层地壳部分,并导致了始阿尔卑斯期的压力和热构造的集中。其结果使始阿尔卑斯造山楔侧向离散,且促进了极高压岩石的揭顸。拉伸揭顶作用与该区白垩纪时缺乏大规律剥蚀作用相一致,也与极高压岩石在减压冷却时显示的P—T迹相一致。这些极高压岩石在大约40 Ma期间到达地壳浅部,而且变薄的部分仰冲得更远一些。这表明,极高压岩石的剥露发生于所有板块会聚的位置,早于欧洲和亚得里亚板块的最终缝合。     

北京西山的深部韧性滑脱剪切带

通过对中朝板块北缘的北京西山地区的变形相和“a”型褶皱、箭鞘褶皱、拉伸线理、布丁等微形构造的研究,通过对该区石英、白云母、方解石、透闪石等矿物塑性变形及旋转应变的研究,通过对岩石组构、变形、变质作用及有限应变的分析,认为在北京西山存在一条以震旦系下马岭组为主滑脱面的地壳深层韧性滑脱剪切带,变形机制为简单剪切,运动方向自东往西。北京西山这一高应变构造带的发现为研究北京西山以至整个地台区地壳深部构造形式及动力学问题提供了重要信息。     

拉萨地体东南部变质岩的成因与中-新生代造山作用

本文对青藏高原拉萨地体东南部林芝地区分布的变质岩进行了岩石学和年代学研究,结果表明这套岩石在中-新生代经历三期变质作用,形成了三个变质带,它们是:(1)米林变质带,经历了高温中压麻粒岩相峰期变质作用和角闪岩相退变质作用,峰期麻粒岩相的变质作用温、压条件为830～900℃和0.9～1.3GPa,变质时代为90～80Ma的晚白垩世;(2)八一变质带,经历了低压角闪岩相变质作用,变质作用温、压条件为625～679℃,0.4～0.55GPa,变质作用时间为55～50Ma的始新世;(3)布久变质带,经历中压角闪岩相变质作用,变质作用温、压条件为615～663℃和0.5～0.8GPa,变质作用时间为32～26Ma的渐新世。研究表明,拉萨地体东南部的中高级变质岩系的原岩主要由形成在晚古生代的沉积岩和古生代-新生代的岩浆岩组成,变质沉积岩的物质源区具有格林威尔和泛非造山作用的构造热事件记录,表明拉萨地体具有冈瓦纳大陆的构造亲缘性。我们认为,拉萨地体东南部的晚白垩世高温中压变质作用发生在新特提斯大洋岩石圈向拉萨地体之下俯冲所导致的安第斯型造山作用过程中,始新世的低压角闪岩相变质作用发生在印度与欧亚碰撞和深俯冲的新特提斯洋壳断离过程中,而渐新世的中压角闪岩相变质作用发生在印度大陆向欧亚大陆之下的持续俯冲,地壳加厚过程中。因此,拉萨地体东南部的高级变质岩揭示了俯冲/碰撞复合造山带上盘中、下地壳的组成与构造演化历史。     

北秦岭地体秦岭岩群中斜长角闪岩的年代学特征

<正>在秦岭造山带中,以"秦岭"命名的"秦岭岩群"(秦岭杂岩)位于秦岭造山带的核心地带(图1),详细记录了秦岭造山带早期的地壳形成与演化历史。秦岭岩群是一套中-深变质基底杂岩系,变质程度达角闪岩相-麻粒岩相,并伴有强烈的混合岩化作用,主要的变质变形特征为韧性剪切带及深层塑性流变,岩石主要由碳酸盐岩沉积建造和成熟度低的陆源碎屑杂砂岩组成,且夹有少量火山岩(张国伟等,     

徐淮地区中生代侵入杂岩中角闪岩和片麻岩类捕虏体的岩石学和地球化学:对深部地壳物质组成的制约

徐淮地区中生代侵入杂岩中角闪岩和片麻岩类捕虏体的主要元素、微量元素地球化学特征及其岩相学的研究表明,它们经历了两期变质作用的改造,即早期的榴辉岩相变质和晚期的角闪岩相退化变质。其原岩为拉斑玄武质岩石,在其形成过程中有较强的陆壳物质混染;部分捕虏体可能代表了本区深部地壳的物质组成,且具有华北地块基底的性质。中生代早期该区上地幔是多种岩石构成的构造混杂岩带,深部地壳主要由片麻岩类、角闪岩类和少量石榴辉石岩类组成。早白垩世时期深部地壳主要由一套快速折返至下地壳的榴辉岩相变质岩石所构成,它们普遍发生了角闪岩相退化变质,并与原下部地壳的深变质岩(片麻岩和角闪岩)混杂在一起,构成了一个构造混杂体。     

苏鲁超高压变质带南部浅变质岩的全岩Rb-Sr同位素年龄

提供了苏鲁超高压变质带南部震旦纪浅变质千枚岩的全岩Rb Sr同位素年龄测试数据 ,获得了 2 2 1± 14Ma的等时线年龄。对测试结果的分析认为 :该年龄为浅变质岩的变质年龄。区域调查对比表明 ,低绿片岩相变质作用在造山带组成岩石中普遍存在 ,并叠加于超高压变质岩石 ,因而上述年龄代表在印支期存在普遍的退变质作用年龄。浅变质岩中印支期同位素年龄的获得 ,对正确认识超高压变质带的演化具有重要意义。     

大陆地壳活动带片麻岩穹隆构造与分层流变

大陆克拉通化与造山带形成后的活化与再造机理和条件，是板块构造理论登陆面对的重要课题，针对广泛发育于陆缘、陆内环境中的大陆地壳活动带开展的深入研究为此提供了重要约束。以中下地壳深变质岩为核，中浅变质岩为幔部的穹隆构造是大陆地壳活动带最为典型特征构造样式之一。本文基于对古元古代—新生代不同时期典型大陆地壳活动带内片麻岩穹隆构造的分析，总结出以下共性特点：① 发育厚皮构造，强烈的热异常与高应变使得活动带中保存着下地壳基底岩石卷入地壳变形过程的痕迹;② 核部往往由高级变质岩石（通常伴有花岗岩或混合岩）组成，变质程度主体为低角闪岩相到高角闪岩相，局部可以达到麻粒岩相,从核部向幔部变质程度逐渐降低; ③ 分层（或层状）流变是地壳活动带变形的重要表现形式; ④ 中、深层次的岩石共同遭受了强烈剪切变形作用的改造，不同构造层次（核部与幔部）岩石中的构造具有几何学、运动学和动力学上的一致性,拉伸线理和不同尺度的a型褶皱广泛发育，伴随着区域尺度的a型或b型穹隆构造; ⑤ 幔部岩系与核部岩系具有特征的运动学上的耦合关系而流变学上的解耦, 二者之间及内部常发育不同尺度的剪切不连续面（Tectonic discontinuity contact, TDC）。基于上述特点分析，本文提出切向（近水平）剪切流动与多流变层分层流动是大陆地壳活动带中、下地壳流动一致性的体现。多种变形体制叠加，包括近水平切向流动作用的主要贡献并辅以垂向运动的叠加或递进变形，造就了现今大陆地壳活动带中广泛发育的片麻岩穹隆构造，它们递进演化成为线性a型穹隆群、b型穹隆或演变为变质核杂岩构造。     

豫西秦岭杂岩变质带的分布及主期变质时代的限定

豫西秦岭杂岩中变质分级可呈与造山带大致平行的带状分布,从两侧向中心变质级别升高,尤其南侧分带明显:由南向北,依次为黑云母带-石榴子石带-蓝晶石带-夕线石带,直至斜方辉石带,而不是整体上经历了麻粒岩相变质作用。局部发生的麻粒岩相变质未见明显向角闪岩相变质转化的退变结构。通过几种岩石的锆石LA-MC-ICPMS测年研究,多数样品中的锆石经受了后期强烈的改造,同位素体系或多或少被重置。尽管如此,侵位花岗岩和伟晶岩年龄限定了主期变质作用的时代应老于484±3Ma,并可能与早期的榴辉岩相变质作用在演化上有联系。主期变质(不包括榴辉岩相变质)性质与经典的巴罗式变质带可以对比;此外,研究区未经历明显的地壳增厚,与高喜马拉雅结晶岩系类似,秦岭杂岩可能经历了中、下地壳物质沿隧道流上升过程。     

大别—苏鲁超高压—高压变质带伸展构造格架及其动力学意义

构造分析结合变质作用PTt轨迹和同位素年代学资源指出，现今观察到的大别－苏鲁超高压－高压变质带区域构造框架，主要是在印支期中－朝与扬子克拉通斜向碰撞及超高压－高压变质作用期后伸展体制下形成的（200－170Ma)。构造样式类似于北美科迪勒拉型变质核杂岩并发育多层低缓角度地壳尺度的伸展拆离带。几何形态表现为大型穹窿或小型穹窿群。区域伸展构造叠加于先期碰撞或挤压构造之上，控制了超高压和高压变质岩石的空间分布。大规模的近水平韧性伸展流动，是在超高压－高压变质岩石从地幔深处折返到中、下地壳层次及角闪岩相环境下发生的。广泛的减压部分熔融作用反映的壳－幔动力学过程和地壳热结构的变化，是促使造山带从挤压体制向伸展体制转换的因素之一。证明造山带尺度的地壳伸展和薄化作用，在超高压和高压变质岩石折返到地表动力学过程中，曾起过重要作用。     

苏北海州群细碧角斑岩系的成因

海州群的变质火山岩地层，以石英角斑岩为主，细碧岩次之，角斑岩类稀少，属于细碧岩—石英角斑岩组合类型，且以普遍含钾偏高为特点。根据该岩系的岩相、岩石化学、稀土元素含量情况分析，它是元古代晚期在张性条件作用下产生陆内裂谷一海州裂陷槽，并形成海底火山喷发活动的产物。其中细碧岩和石英角斑岩分别来源于上地幔碱性玄武岩和硅铝地壳偏碱性流纹岩浆，所以具有双峰模式的组合特点。海州群沉积之后，曾多次发生区域性中一高压绿片岩相变质作用，分布上可划分为兰闪石绿片岩相、低绿片岩相、高绿片宕相等三个变质带，显示了递增变质的规律性变化。     

江西大背坞地区浅变质碎屑岩中韧性剪切带变形特征

浅变质碎屑岩中韧性剪切带的变形特征不同于长英质岩石中的韧性剪切带。以江西大背坞地区为例,阐述了在浅变质碎屑岩中鉴别韧性剪切带的标志,提出这种变形的构造岩的分类方案,同时对大背坞地区韧性剪切带进行应变测量和剪切位移估算,最后在岩石组构特征和综合分析基础上指出这种韧性变形机制是粒间滑动和粒内变形,其形成深度５～８ｋｍ、温度２５０～３５０℃、压力０１０～０２０ＧＰａ,是一种发育在地壳浅层次的低温低压条件下的韧性变形,其变形变质作用相当于低绿片岩相。     

超高压变质岩——造山带深部过程的见证

超高压变质岩是大陆碰撞过程中俯冲于地幔较深部位的地壳物质（包括早先从地幔就位于地壳的超基性岩）,记录了地球系统内部物质再循环的过程。了解折返至地壳的超高压岩石的峰变质深度,是讨论造山带深部变质作用、岩浆形成和流体活动的关键,也是讨论折返机制的基础。详细的岩相学和变质反应热力学分析通常还不足以对岩石峰变质物理条件作出判断。高压下矿物固溶体的稳定性、相转变及出溶机制是最终解决问题的前提知识。柯石英假象具有特征的结构。并非只有相变才能引起矿物包裹体周围的放射状裂开。柯石英在寄主矿物中的保存情况对岩石的ｐ Ｔ路径有指示意义。以构造过压为主导的超高压变质作用观点与现有地质观察和高压下岩石的力学状态分析不相一致。定量估计构造过压在岩石俯冲过程中的作用尚需更深入的理论分析和观察资料。准确的ｐ Ｔ路径对于理解俯冲、折返机制至关重要。流体和熔体是岩石俯冲至较深部位时与地幔围岩发生物质交换的主要介质。进变质过程中岩石多放出流体,但也有一些发生在超高压下的水化或碳化反应。退变质过程晚期围岩流体渗入折返的超高压变质岩,但在退变质过程早期,由于温度增高,一些超高压含水矿物可能发生脱水。典型的地壳岩石在俯冲带深部很容易发生部分熔融。高?     

鄂北高压榴辉岩相变质带的变质、变形和流体演化

大别高压超高压变质带从南到北可分成四个带,它们是绿帘蓝片岩带、高压榴辉岩带(南带)、超高压榴辉岩带和高压榴辉岩带(北带).高压榴辉岩相变质带以蓝闪石榴辉岩为代表,并出现多硅白云母、绿帘石、石英、金红石和锆石等变质矿物. 石榴石中含有前榴辉岩相变质形成的矿物包体,并具典型的进变质成分环带.高压榴辉岩中保存了其进、退变质作用全过程中的岩石学和构造信息,即在挤压体制下,表壳岩石经绿帘角闪岩相到榴辉岩相进变质作用和强烈韧性变形;在继续挤压逆冲机制下高压变质岩的大幅度折返,从壳幔边界上升到地壳中、浅层次,并发生绿帘角闪相退变质作用和多期韧性变形;在伸展体制下经滑脱、断块升降、差异抬升高压变质岩块体暴露到地表,并发生绿片岩相退变质作用和韧-脆性变形.高压变质作用过程中存在广泛的流体-岩石相互作用, 气液包裹体和高压含水矿物的稳定产出,是最有力的证据.流体的成分、含量、迁移形式控制着变质反应,是影响高压变质岩形成与保存的热力学和动力学条件.