青藏高原北缘早古生代板块构造演化和大陆深俯冲

青藏高原北缘北祁连山和柴达木盆地北缘分别发育有2类不同的高压和超高压变质带.北祁连山为典型的环太平洋型俯冲带,榴辉岩锆石的SHRIMP年龄为464 Ma±5 Ma.而柴北缘为典型的大陆俯冲型变质带,片麻岩锆石中的柯石英证明柴北缘是一超高压变质带.石榴橄榄岩中的超硅石榴子石和橄榄石中的钛铁矿等出溶反映其形成深度大于200 km.柴北缘榴辉岩的原岩具有MORB和OIB的特征,并与北祁连山榴辉岩的年龄相同,代表早古生代祁连洋俯冲变质的时代.而含柯石英片麻岩的锆石和石榴橄榄岩超高压变质年龄均为423 Ma,代表大陆地壳深俯冲发生的时间.北祁连山和柴北缘很可能是一个俯冲带从大洋俯冲到大陆碰撞的不同阶段的产物.     

东喜马拉雅构造结石榴角闪岩变质作用P-T-t轨迹:相平衡模拟与锆石年代学

东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩由多种类型的高级变质岩组成,包括片岩、片麻岩、大理岩、石榴角闪岩和基性麻粒岩。石榴角闪岩呈透镜状产出在片麻岩中,可见不连续分布的规模不等的浅色体。石榴角闪岩由石榴石、角闪石、黑云母、斜长石、石英、金红石、钛铁矿和榍石组成,石榴石变斑晶可见由浅色矿物组成的"白眼圈"。岩相学、矿物化学和相平衡模拟表明石榴角闪岩经历了一条顺时针型的P-T演化轨迹,可划分为两个阶段:(Ⅰ)升温升压的进变质阶段,由石榴石和斜长石斑晶记录,峰期矿物组合为石榴石+角闪石+黑云母+斜长石+石英+金红石+钛铁矿。运用石榴石变斑晶边部和斜长石变斑晶边部成分在视剖面图上的投点确定出峰期温压条件为~11.5kbar、790℃,达到了高压麻粒岩相条件,并经历了部分熔融,产生至少9%的熔体;(Ⅱ)降温降压的退变质阶段,由石榴石边部"白眼圈"冠状体记录。运用平均温压法计算冠状体中黑云母+斜长石+角闪石+石榴石组合的形成温压条件为~7kbar、~750℃。该阶段金红石消失,熔体结晶,并与早期矿物发生回反应。在石榴石角闪岩的锆石中获得了从29.2Ma到10.2Ma的连续变质年龄。由于锆石通常在熔体结晶过程中生长,因此确定该组年龄代表石榴石角闪岩退变质年龄。本文和以前的研究结果表明,南迦巴瓦杂岩中的高温和中温麻粒岩相亚单元具有相似的降温降压P-T轨迹,但高温单元具有较高的变质压力条件,表明其俯冲到了更大的深度。     

中缅边界那邦变质基性岩的两期变质作用及其构造意义

中缅边界首次发现的麻粒岩相变质基性岩经历了两期变质作用的改造,依据共生矿物组合和矿物电子探针分析判定早期的变质作用的压力下限是０．８～１．０ＧＰａ,温度是７５０℃～８６０℃,为麻粒岩相变质作用;后期变质作用的温压是０．５９～０．８０ＧＰａ、６５０℃～７２０℃,为高角闪岩相变质作用。变质作用ＰＴ演化轨迹呈现降温减压的特点,指示俯冲作用和碰撞造山作用的大地构造背景。区域地质背景显示变质基性岩的早期变质作用与密支那古洋壳俯冲作用有关。构造分析得出后期的变质变形作用与研究区约２３．０８～０．６３Ｍａ前后的右行逆冲走滑剪切作用有关,是俯冲带上驮板片前缘强烈抬升的记录。那邦麻粒岩相变质岩的发现对滇西腾冲地块大地构造属性的研究、与密支那缝合带相关的板片俯冲、俯冲板片的裂离、俯冲带上驮板片前缘的抬升和变形研究具有重要意义。     

北淮阳变质单元中“浅变质”带——佛子岭群主期变质条件和碎屑锆石年代学探究

佛子岭群为北淮阳变质单元的重要组成部分,其位于大别碰撞造山带最北缘,处于扬子和华北板块的结合部位,构造位置极为关键。长期以来,佛子岭群一直被视为扬子板块北缘沉积产物,并以加积楔形式产出。然而,随着年代学和构造地质学的研究的深入,对其构造归属和形成动力学机制产生了差异性认识,究其原因主要是对佛子岭群变质属性缺乏准确的判定所致。为此,本研究对佛子岭群展开了详细的野外观测和区域变质岩石学研究,以及岩相学、热力学和年代学分析。研究表明佛子岭群构成较为复杂,主体由细粒的云母石英片岩、石英云母片岩和石榴云母片岩构成。主期变质PT条件评价显示,其温压范围为610～620℃和0. 9～1. 0GPa,普遍经历了中-高压角闪岩相变质,并非为"浅"变质产物,并卷入了较深层次的俯冲-折返过程。锆石U-Pb年代学研究表明,佛子岭群年龄跨度较大,范围为3101±48Ma～413±9Ma,可分为5组年龄,年龄峰值分别为2537Ma、1567Ma、940Ma、749Ma和440Ma,显示了华北和扬子板块混合物源特征,最年轻的年龄峰值暗示其形成于早古生代晚期。     

苏鲁构造杂岩带乳山地区（石榴）斜长角闪岩P-T演化轨迹及其地质意义——来自岩石学、矿物化学及相平衡模拟的约束

大量来自于华北陆块的高压变质岩被发现发育于苏鲁构造杂岩带中,给俯冲带上盘物质如何卷入陆-陆俯冲碰撞作用的研究带来新的契机.通过对乳山地区（含榴）斜长角闪岩进行岩石学、矿物化学及相平衡模拟的研究,发现其保留有3个不同变质演化阶段的矿物组合,峰前矿物组合为粗粒石榴子石+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿;峰期矿物组合由石榴子石+单斜辉石+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿组成,为典型高角闪岩相矿物组合;峰后退变质阶段矿物组合为角闪石+斜长石+石英+石榴子石+钛铁矿,发育有典型的“白眼圈”结构.相平衡模拟与温压计算表明,乳山午极石榴斜长角闪岩峰前变质阶段的P-T条件分别为P=6.4~7.0 kbar、T=610~640℃,表明其俯冲至30 km左右的地壳深度;峰期变质阶段P-T条件分别为P=9.3~10.0 kbar、T=700~730℃,表明其已俯冲至36~40 km的地壳深度,峰后退变质阶段P-T条件分别为P=5.2~5.8 kbar、T=680~710℃.锆石U-Pb定年结果表明乳山午极石榴斜长角闪岩原岩时代为1 734±24 Ma,龙角山水库斜长角闪岩变质时代为1 849±28 Ma,研究表明二者均来源于华北构造岩片.结合前人研究资料,推测乳山地区石榴斜长角闪岩原岩可能经历三叠纪俯冲作用并发生变质;其与杂岩带中来自华南的构造岩片发生混杂,共同构成华北-华南板块间宽约80~100 km的构造杂岩带.      

郯庐断裂(安徽段)两侧肥东群与霍邱群特征性岩石对比研究

郯庐断裂带(安徽段)内部物质组成十分复杂,现有研究认为郯庐内部以扬子板块为主体,对于是否存在西侧华北板块物质混入尚不清楚。为此本文选取了3个特征性样品展开了细致的岩相学研究、温压估算以及锆石U-Pb定年分析,分别为:霍邱群样品WS069-1(磁铁石榴角闪岩)以及样品WS070-1(石榴黑云母片岩);肥东群样品TF003-1(石榴黑云母片岩)。研究发现,霍邱群磁铁石榴角闪岩与肥东群磁铁石榴角闪岩的矿物组合及矿物主量元素特征基本一致。针对霍邱群石榴黑云母片岩与肥东群石榴黑云母片岩的峰期变质条件评价也相互匹配。本文在霍邱群仅发现了~3.2Ga、3.0Ga、2.80Ga、2.74Ga等四组反映源区结晶时代的碎屑锆石年龄,但结合前人对霍邱群和五河群的研究可以认为霍邱群的峰期变质年龄应为2.44Ga,这与肥东群磁铁石榴角闪岩和石榴黑云母片岩的峰期变质年龄2.47~2.41Ga吻合。因此肥东群和霍邱群相同特征性岩石磁铁石榴角闪岩从岩相学、变质P-T条件及变质时代等方面皆具可比性,从而推测肥东群磁铁石榴角闪岩和石榴黑云母片岩构造透镜体应为因郯庐断裂左旋走滑作用而卷入肥东群中的霍邱群岩片。     

西藏日喀则蛇绿岩中石榴角闪岩的矿物、岩石地球化学特征

西藏雅鲁藏布蛇绿岩带中段日喀则地区的白朗蛇绿混杂岩中,存在作为变质底板的石榴角闪岩。本文对其进行了矿物学、变质温压条件和岩石地球化学研究。根据岩相学和矿物化学研究,日喀则石榴角闪岩经历了四个变质阶段,矿物组合分别为:Am_1+Pl_1+Ep_1+Ttn(M1);Grt-c+Cpx-e+Ep_2+Pl_2+Rt(M2);Grt-r+Ep_3/Czo_3+Cpx-l+Am_3+Pl_3+Ttn(M3)和Prh+Ab+Czo+Chl+Cal(M4)。根据SAFMCNHO体系矿物组合演化的视剖面图,结合传统的地质温压计,估算出峰期前的温压条件为560~620℃/9.1~9.8kbar;峰值为830~870℃/18.0~22.0kbar,退变质阶段保留了640~680℃/10.7~14.9kbar的温压条件,最终止于葡萄石-绿纤石的前绿片岩相变质条件;得出一条逆时针的P-T轨迹。白朗变质底板的岩性可分为三类,即石榴角闪岩、角闪辉石岩和单辉角闪岩。三种岩性具有相似的地球化学性质:主量元素具有低钛(0.92%~1.29%)、低钾(0.26%)、低钠(0.24%~2.46%)的特征。稀土元素和微量元素特征与N-MROB相似,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、U),亏损部分高场强元素(Nb、Ti、Zr、Hf),表现出白朗蛇绿混杂岩中的石榴角闪岩等与洋中脊玄武岩有亲缘性,且叠加有俯冲上板片SSZ环境特征。白朗石榴角闪岩的存在表明日喀则蛇绿岩在形成后不久就发生了构造就位,体现了大洋内部俯冲/侵位事件。     

福建东山县澳角村澳角群花岗质石榴黑云片麻岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

本文对福建东山县澳角村澳角群花岗质石榴黑云片麻岩中17颗锆石进行了SHRIMP U-Pb同位素年龄测定。结果显示锆石Th/U比值变化于0.31~1.01,平均值为0.48,为典型的岩浆锆石;其中16个分析点在谐和图上分布较为集中,206Pb/238U年龄加权平均值为(152.8±1.6)Ma(n=17,MSWD=1.12);结合锆石自形、发育岩浆环带等特点,该年龄被解释为澳角群亲营山组花岗质石榴黑云片麻岩的形成年龄。其所指示的地质意义:(1)福建东山县澳角村澳角群亲营山组花岗质石榴黑云片麻岩形成于晚侏罗纪,而非前泥盆纪;(2)福建东山县澳角村澳角群亲营山组应解体为表壳岩与变质侵入体。     

五台岩群石榴云母片岩地球化学特征及其地质意义

五台岩群石咀亚群石榴云母片岩主要由石榴石、黑云母、白云母、斜长石、石英和钛铁矿等构成,少量样品含绿帘石、十字石、蓝晶石或斜方闪石.样品的SiO2为51.75％ ～69.06％,Al2O2为11.99％～20.39％,个别贫钠,稀土元素配分模式上显示轻稀土富集、重稀土相对亏损的样式,无明显Eu异常[(La/Yb)N =3.10～ 19.20,(Eu/Eu*)N=0.90～ 1.13],高场强元素和大离子亲石元素与世界典型页岩成分一致.元素间的协变关系指示粘土矿物控制了岩石的化学成分.通过原岩类型判别、重矿物优选堆积判别、物源判别和沉积构造环境判别等方法,恢复其原岩以页岩为主,无明显的重矿物优选堆积,沉积物主要来自五台地区同时代的TTG或/和基性岩石,沉积于弧盆环境,可能的沉积时代为2.53～2.50 Ga.结合THERMOCALC变质相平衡模拟和变质锆石SHRIMP U-Pb定年结果,得到其在～1.95 Ga经历了p-t轨迹为顺时针样式的蓝晶石型变质作用.     

内蒙古大青山地区石榴花岗岩的地质特征和岩相学特征

内蒙古大青山地区石榴花岗岩出露于哈德门沟-平方沟-虎本汉沟一带,沿麻粒岩系与孔兹岩系之间的构造不整合面呈不规则带状分布,从其野外地质特征和岩相学特征可确定石榴花岗岩与围岩为渐变过渡关系.石榴花岗岩中的变质表壳岩以及部分包体不仅在岩性上可与外围的同类岩石对比,而且也显示了明显的深熔作用改造的痕迹.现有证据表明石榴花岗岩总体上是由孔兹岩系的石榴黑云片麻岩原地熔融形成的,为深熔作用的产物.石榴花岗岩的研究为本区的深熔作用演化提供了依据.