红透山铜矿矿石变质的组构特征

前 言 多年来,在辽东地区的老变质岩中相继发现了铜-锌矿床和矿化点四十余处,其中,工业价值最大的为红透山铜矿。它是我国典型的深变质块状硫化物矿床,赋存于太古界鞍山群的黑云角闪斜长片麻岩中。同位素年龄为27.70亿年(Pb_(206)～Pb_(207)法)～28.84亿年(Rb～Sr法)。     

抚顺—清原地区鞍山群块状硫化物矿床的区域地质特征

抚顺-清原地区位于辽宁省东北部,面积约2500Km~2.区内太古代变质岩系广泛发育,其下部为深变质的麻粒岩相地层,上部为中深变质的角闪岩相地层,后者产出红透山式铜锌矿床多处(属红透山地区),以及张胡子沟铜矿床和大荒沟硫铁矿床(属清原北部地区)等一系列块状硫化物矿床(图1).矿石中铅同位素年令为25～26亿年,在形成时代上可以和鞍本地区鞍山群对比.     

应用~(40)Ar/~(39)Ar定年技术研究清原花岗岩-绿岩地体的形成时代

辽宁清原绿岩地层自下而上分为榆树底组、红透山组和南天门组。小莱河铁矿区榆树底组斜长角闪岩岩石化学性质和稀土元素分布曲线表明,该岩石的原岩属太古代亏损型(DAT)拉斑玄武岩。此斜长角闪岩中的角闪石的两个~(40)Ar/~(39)Ar年龄谱给出该岩石的变质作用发生在29.9亿年。清原绿岩地层形成时代可能在30亿年或稍早一些。全球范围绿岩地层的年龄是35—19亿年,峰值是27亿年.清原绿岩地层的早期形成年龄则大于全球绿岩的峰值年龄。     

红透山—树基沟变质铜矿床的年代学研究

在前人工作的基础上,作者用Rb—Sr法测定了红透山一树基沟变质铜矿床地区一些伟晶岩、变质岩的全岩和单矿物样品,得到了老于28亿年的Rb—Sr年龄值.并采用全岩等时线和全岩—单矿物内部等时线法测定了红透山绿长石花岗伟晶岩和树基沟花岗质混合岩树54全岩及从中选出的单矿物黑云母和角闪石的Rb—St年龄.结合有关资料讨论了该地区的区域变质作用,铜矿的多次成矿,Rb—Sr跟K—Ar年龄的一致与不一致的某些原因、鞍山群的时代以及红透山一树基沟铜矿带成岩成矿的物质来源问题.     

华北陆块前寒武纪两次重大地质事件的特征和性质

分类统计了华北陆块236个精度较高的大于16亿年的年龄数据。统计分析显示,年龄数据存在2个最为明显的峰期,分别位于2550～2475MaBP和1900～1750MaBP区间,对应华北陆块25亿年和18亿年地质事件。同时,这2次地质事件所包含的变质作用峰期和成岩作用峰期均有不同步的特点。25亿年地质事件中成岩作用峰期早于变质作用峰期,而18亿年地质事件中变质作用峰期早于成岩作用峰期。由此反映这 2次地质事件性质的差异。25亿年地质事件表现为巨型麻粒岩带、岩浆构造热事件、沉积建造开始和环境变化等,可能代表华北陆块一次重要的拼合事件;而18亿年地质事件表现为非造山岩浆活动、裂谷型火山-岩浆活动和强烈的退变质作用等,可能代表华北陆块一次重要的裂解事件。     

辽宁红透山铜锌矿床地质特征及成因浅析

红透山铜锌矿床赋存于辽北太古宙绿岩红透山岩组,为极具工业意义的大型矿床.通过对矿石H、O、S、Pb同位素特征的分析,结合矿床矿体形态、矿石结构、构造及围岩蚀变等宏观特征,认为红透山铜锌矿床成矿物质来源于太古宙晚期火山-沉积岩系,成矿流体来源于变质水和大气降水,成矿热力来源于变质作用,从而认为红透山铜锌矿床属“火山-沉积变质热液叠加”型层控矿床.     

华北克拉通2．1-1．7Ga地质事件群的分解和构造意义探讨

近些年来华北克拉通在21～17亿年前发生的地质事件很受关注。我们的研究表明，在这个时期华北克拉通曾发生了一系列重大事件，它们不是简单的一个造山或裂谷事件，应通过对地质事件群的厘定，分解为21～19亿的造山和18．5～17亿的裂解两个事件亚群。21～19亿造山事件表现为：(1)在新太古代末华北克拉通上发育的一些古元古代活动带；(2)强烈的褶皱变形和绿片岩一绿帘角闪岩相的变质作用；(3)富钾质的花岗岩席侵入；(4)镁铁质岩墙侵位于活动带中。该事件以晋豫和辽河活动带为代表，或许与前罗迪尼亚(哥伦比亚)造山有关，它们应结束于～1930Ma前后。18．5～17亿年裂解事件与前者不属同一构造体制，主要表现为：(1)地慢大规模上涌，下部地壳整体抬升至地表，伴随强烈的混合岩化和网格状韧性变形，面状分布的麻粒岩相一角闪岩相岩石在中生代才受到较强烈的改造；(2)在华北多处出露的高压麻粒岩岩墙的中压麻粒岩相和角闪岩相退变质作用，时代为1820～1800Ma和1790～1760Ma，P-T-t轨迹为等温降压和降温降压型，少量有自变质结构，此类高压麻粒岩一麻粒岩岩墙不具大陆碰撞变质的特征；(3)基底抬升被裂谷事件紧随，熊耳一安沟一中条裂谷和燕山裂谷可能属同一体系。熊耳群火山岩最早的喷发为1917Ma，顶界年龄为1760Ma；(4)古老地幔从2000Ma的亏损在1900～1760Ma快速变为富集。由此推测18亿年事件的实质是在地幔规模性上隆引导下，基底整体抬升，而后紧随陆内裂陷槽发育。在时代与成因上与早一中元古代超大陆裂解事件相关联。镁铁质岩墙广泛出露于克拉通内，以前的研究多认为它们与裂谷有关。新的研究表明，岩墙有变质和几乎未变质两种。变质的岩墙有2150Ma的结晶年龄，和1930～1970Ma(高压麻粒岩相)以及1830Ma(麻粒岩相)变质年龄。而未变质的岩墙有1780-1750Ma的结晶年龄，与变质岩墙的角闪岩相退变质时代相当。后者明显发生在克拉通基底下地壳整体抬升之后。     

大别山超高压变质带花岗岩两期变质作用和造山带抬升的年代学证据

大别山超高压变质带中变质花岗岩常与榴辉岩密切伴生。单颗粒石U Pb定年确定变质花岗岩的原岩为新元古代 (75 5～ 714Ma)花岗岩 ,并经历古生代 (384～ 2 84Ma)和早中生代 (2 2 4.5～ 197Ma)两期变质作用。角闪石 (2 0 3.9Ma)、白云母 (196 .4Ma)和黑云母 (180 .8Ma)Ar Ar年龄表明 ,在早中生代超高压变质作用之后 ,变质花岗岩与榴辉岩一样立即快速隆升冷却 ,直到 180Ma前后这一次快速折返运动才告一段落。双河和碧溪岭变质花岗岩中的榍石、锆石和磷灰石裂变经迹 (FT)年龄表明 ,两个变质花岗岩自 180Ma至 5 4Ma(双河岩体 )或至 5 7Ma(碧溪岭岩体 )为大别山超高压变质带稳定的缓慢抬升期。从 5 4Ma(或从 5 7Ma)～ 5 0Ma(或至5 3.6Ma)进入第二次也是最后一次快速隆升冷却时期。由此 ,大别山的造山运动结束 ,转入新的缓慢隆升阶段至今。     

辽宁鞍本—抚顺地区新太古代含铁建造层位对比及形成时代讨论

辽宁鞍本—抚顺地区太古宙变质层状岩系,前人分别建立了太古宙鞍山群井家沟组、石棚子组、通什村组、红透山组、樱桃园组、大峪沟组和茨沟组等地层单位,这些地层单位均呈规模大小不等的包体状、孤岛状等形态赋存于太古宙变质深成岩中,各组之间大部分孤立存在,无底无顶,相互间接触关系不清,是否属于同一时期形成的产物,长期一来存在着较多的争议。通过对各岩组原岩恢复、层序对比、含铁建造、变质作用等特点和以往及近期获得高精度测年数据的分析研究,把辽宁鞍本—抚顺地区太古宙层状岩系厘定为新太古代井家沟岩组、红透山岩组、茨沟岩组和樱桃园岩组等四个构造岩石地层单位,形成时间在27²5亿a左右,为新太古代中晚期产物。     

苏鲁-大别超高压岩石中锆石SHRIMP U-Pb定年研究——综述和最新进展

如何建立苏鲁-大别超高压岩石深俯冲-超高压-快速折返过程连续而完整的P-T-t轨迹及精细的年代谱系,是目前地学界研究的热点。而变质锆石是否记录深俯冲石英榴辉岩相进变质阶段的年代学信息和超高压峰期变质时代的准确归属,是目前苏鲁-大别超高压变质带需要深入研究的核心问题。本文在对前人同位素年代学方面所取得的成果进行系统总结的基础上。采用锆石中矿物包体激光拉曼和电子探针测试、锆石阴极发光图像成因分析以及SHRIMP U-Pb定年等综合研究手段,确定苏鲁-大别地体榴辉岩及其强退变质围岩在深俯冲-构造折返过程中主要经历了四个阶段的变质演化:深俯冲石英榴辉岩相进变质(Ⅰ)、超高压峰期变质(Ⅱ)、构造折返初期石英榴辉岩相退变质(Ⅲ)和构造折返晚期角闪岩相退变质(Ⅳ)。研究发现,扬子板块(中)新元古代巨量的陆壳物质在早三叠纪(246～244Ma)俯冲到华北板块之下约65km的深处。发生了石英榴辉岩相进变质,相应的变质温压条件为T=542～693℃,P=1.7～2.02GPa。这些高压石英榴辉岩相岩石在中-新三叠纪继续向下俯冲,在235～225Ma期间,俯冲的深度至少达到了170km的地幔深处,并发生了峰期柯石英榴辉岩相超高压变质,相应的变质温压条件为T=722～866℃,P>5.5GPa。苏鲁-大别超高压地体自石英榴辉岩相进变质阶段到超高压峰期变质阶段的俯冲速率为7.0km/Myr。这些超高压岩石在219～216Ma期间,发生了第一次构造抬升至75km的深处,并经历了石英榴辉岩相退变质作用的改造,退变质温压条件为T=730～780℃,P=1.7～2.6GPa。这些退变质岩石在212～205Ma期间,又经历了第二次抬升至25km中-下地壳深处,并叠加了角闪岩相退变质作用,该阶段变质温压条件为T=610～710℃,P=0.7～1.2GPa。苏鲁-大别超高压地体两次构造抬升的速率大致相同,为5.6km/Myr。该项成果不仅确定了苏鲁-大别榴辉岩及其强退变质岩石深俯冲过程石英榴辉岩相进变质-超高压峰期变质、构造折返过程石英榴辉岩相-角闪岩相退变质连续而完整的变质演化P-T-t轨迹及精细的年代谱系,而且对于重新建立苏鲁-大别巨量陆壳物质快速超深俯冲-快速折返的动力学模式有着重要的科学意义。