柴北缘铅石山榴辉岩地质特征

根据对铅石山榴辉岩岩石学、岩石化学、地球化学元素、变质岩相及变质作用等特征,该类岩石形成时代可能为中元古代后期,并经历了四堡期、晋宁期、加里东期三次快速折返及相应的退变质作用叠加,进一步证实了柴北缘地区高压变质带的存在。     

东昆仑西段夏日哈木榴辉岩原岩属性及陆(弧)陆碰撞

东昆仑西段夏日哈木榴辉岩呈透镜状分布于古元古代金水口群中,榴辉岩的SiO_2含量47.4%~50.78%,Mg#值为40~62,表明其原岩为分异程度较高的基性岩,属于拉斑玄武岩系列。基于岩石Nb的含量,将夏日哈木榴辉岩分为两类——富Nb型榴辉岩(Nb7×10~(-6))和正常榴辉岩(Nb7×10~(-6))。富Nb型榴辉岩具有贫SiO_2、MgO、Al_2O_3,富集FeOt、TiO_2的特点;稀土元素配分曲线具有右倾的OIB特点,与古生代富Nb玄武岩和Seki玄武岩微量元素特征类似;微量元素具有弱的Nb、Ta、Ti的负异常,与古生代富Nb玄武岩特征类似。正常榴辉岩具有贫FeOt、TiO_2,富集SiO_2、MgO、Al_2O_3的特点;稀土元素配分曲线具有弱右倾的E-MORB特点,微量元素具有弱的Nb、Ta、P的负异常,U、Sr的正异常,类似于Okinawa板内弧后盆地玄武岩微量元素特征。富Nb型榴辉岩的εNd(0)和εNd(t=571Ma)值分别为0~4.55、-0.88~7.26,正常榴辉岩的εNd(0)和εNd(t=571Ma)值分别为2.2~5.19、3.17~6.22,两者均位于加里东HP-UHP变质带和大别-苏鲁HP-UHP变质带榴辉岩Sm-Nd同位素组成范围内。在微量元素图解上,样品显示具有地壳混染的趋势。由此可知,夏日哈木榴辉岩的原岩可能是具有陆内弧后盆地玄武岩性质的岩石,源区受到俯冲板片熔体的改造,岩浆过程中同化混染一定量的下地壳。根据现有的年代学资料,夏日哈木榴辉岩峰期变质可能发生在晚奥陶世—志留纪。夏日哈木榴辉岩可能是在弧后盆地消亡过程中,弧陆发生俯冲碰撞的结果。     

北大别铙钹寨榴辉岩的多期变质与熔流体交代作用

铙钹寨镁铁-超镁铁质岩体被认为是北大别地体下方岩石圈地幔的碎块,并随着三叠纪的华北和华南的大陆碰撞而一同经历了深俯冲和折返过程,对其进行详细的研究可以为我们更好地理解陆-陆碰撞过程中的壳幔相互作用、物质迁移、多期变质和熔流体交代等地球动力学过程提供信息。本文应用电子探针和LA-ICP-MS对铙钹寨榴辉岩进行了系统的元素环带、出溶结构和熔体包裹体研究,揭示出该岩体至少经历了三期变质事件,两期矿物出溶和两期熔体交代过程。峰期变质矿物组合为含金红石出溶体的石榴石核部+其内包裹的绿辉石,石榴石中金红石±磷灰石矿物出溶体和绿辉石包裹体中的金红石±石英±磷灰石出溶片晶指示该岩体确定经历过超高压变质作用,流体活动以高盐度的卤水±氮气的流体为主,峰期变质作用过程中无熔体活动痕迹。高压麻粒岩相变质矿物组合为Ⅱ期石榴石+紫苏辉石+基质具有出溶石英片晶结构的富Na单斜辉石,流体活动以CO2流体为主,熔体包裹体记录了在折返初期,高压麻粒岩相变质之前存在一期小规模的硫化物熔体活动。晚期角闪岩相退变质矿物组合为透辉石+角闪石+长石,流体活动以低盐度水溶液为主,并伴随着一期壳源的硅酸盐熔体交代事件。根据矿物环带、出溶结构和熔体包裹体化学组合及分布特征,并结合前人的研究成果,我们得出了该岩体较为完整的变质演化和熔-流体交代的P-T-t-E/F/M轨迹。     

威海地区榴辉岩及其变质作用

威海地区榴辉岩位于秦岭大别苏北胶南巨型榴辉岩带的北东段。榴辉岩体大小悬殊,呈透镜状、不规则状、脉状及似层状等赋存在早元古代荆山岩群变质层状岩系、尖晶石橄榄透闪片岩及晚元古代片麻状花岗闪长岩、片麻状二长花岗岩中,并与围岩一起经受了后期的构造变形改造。榴辉岩退变分带的核部为榴辉岩,次外边为榴闪岩,最外边为斜长角闪岩或石榴斜长角闪岩。三个变质作用阶段的特征是：前榴辉相阶段为中压相系绿帘角闪岩相;榴辉岩相阶段为高压相系;榴辉岩退变质阶段相当于中压相系的角闪麻粒岩相—角闪岩相。变质作用ＰＴｔ轨迹呈顺时针方向。榴辉岩形成于９００Ｍａ左右。     

冀北赤城地区古生代变质作用年代学研究及地质意义

赤城地区退变榴辉岩的围岩以黑云斜长片麻岩为主,其原岩是元古代红旗营子群和古生代的表壳岩;退变榴辉岩原岩则为其中的基性侵入体。本文通过赤城地区退变质榴辉岩及围岩的锆石U-Pb年代学研究,对华北北缘古生代以来的地质演化提出了新的认识。峰期榴辉岩相变质作用发生于355Ma,代表俯冲作用发生的年龄,在320~300Ma的抬升过程中发生角闪岩相退变质,随后在280~290Ma期间存在一期大规模强烈的热事件,影响范围大,流体丰富,锆石发生了强烈的重结晶,因此使得之前记录的年代学信息难以保存。西四道沟的变质闪长岩记录了240Ma左右的一次变质事件。由此反映了赤城地区在古亚洲洋闭合的过程中陆壳发生俯冲,并遭受榴辉岩相变质作用,之后整个华北北缘处于伸展环境,并遭受大规模热事件影响,一直到晚古生代—早中生代转为挤压环境,在晚古生代—早中生代最终完成闭合。     

南黄海千里岩岛榴辉岩变质演化P-T-t轨迹及其构造意义

南黄海千里岩岛榴辉岩对进一步深入完善大别-苏鲁造山带的研究具有重要意义.岩相学和矿物学研究显示榴辉岩主要经历了俯冲进变质(Ⅰ)、峰期榴辉岩相变质(Ⅱ)、角闪岩相退变质(Ⅲ)和绿片岩相退变质(Ⅳ)阶段.各阶段的温压条件分别为: Ⅱ阶段T=806.3 ℃, P=3.32 GPa; Ⅲ阶段T=658.68 ℃, P=0.78 GPa; Ⅳ阶段T＜550 ℃, P＜0.3 GPa.锆石SHRIMP U-Pb测年指示千里岩榴辉岩的原岩形成于新元古代(约747±19 Ma), 超高压变质作用发生在早三叠世(约241.1±1.5 Ma), 角闪岩相退变质发生在三叠纪末(约205.8 Ma).在此基础上, 建立了千里岩岛榴辉岩的P-T-t演化轨迹, 反映出榴辉岩经历了2个折返阶段.这一P-T-t轨迹整体上与苏鲁地区榴辉岩类似, 指示该区所在的千里岩隆起区是苏鲁造山带在海区的延伸.      

北祁连山清水沟蓝片岩带中含硬柱石蓝片岩和榴辉岩的岩石学﹑40Ar/39Ar年代学及其意义

本文在北祁连造山带清水沟高级蓝片岩中发现了硬柱石,硬柱石作为包体出现在石英颗粒中,颗粒细小(9.5～4μm),无自形晶。在与其伴随的榴辉岩中也发现了硬柱石包体。利用矿物内部一致性热力学数据和Domino/Theriak软件计算了清水沟含硬柱石榴辉岩、百经寺白石崖绿帘石蓝片岩、清水沟绿帘石蓝片岩和阿柔煤矿含硬柱石蓝片岩的温压条件分别是:495～519℃,2.24～2.39GPa;530～600℃,1.35～2.15GPa;520～545℃,2.20～2.35GPa;544～576℃,1.92～2.08GPa。反映清水沟高级蓝片岩带经历了硬柱石蓝片岩相到绿帘石蓝片岩相的变质转化,与含硬柱石榴辉岩的温压条件相似,代表了古祁连山洋向北俯冲发生高压低温变质作用的产物。40Ar/39Ar同位素年代学研究表明,绿帘石蓝片岩的变质年龄分别为447±1.7～447±5Ma和453±2～454±2Ma;低温榴辉岩中蓝闪石得到的蓝片岩相退变年龄为392±12～400±3Ma。综合以上岩石学﹑地球化学和同位素年代分析等资料,进一步探讨了北祁连造山带早古生代大地构造演化过程。     

俄罗斯白海活动带中的太古宙榴辉岩

在俄罗斯白海活动区发现的迄今为止最古老的太古宙榴辉岩的出露,对整个地质学领域是一次革命性事件。白海活动带位于芬诺斯干地亚地盾东北部太古宙陆核,处于科拉半岛大陆和卡累利阿克拉通之间的太古宙增生碰撞带中,在新太古代和古元古代期间多次受到中高压变质和构造变形作用。榴辉岩出露包括Gridino和Salma两大地区。Gridino榴辉岩区的榴辉岩产状可分为TTG片麻岩围岩中具有复杂成因的太古宙榴辉岩包裹镶体(2.72Ga),组成强烈构造变形的混合混杂岩体(mélange),以及众多古元古代侵入岩墙岩脉状基性榴辉岩。Salma榴辉岩区的榴辉岩年龄应该晚于2.87Ga,其中的Fe-Ti-榴辉岩年龄测定为约2.80Ga。两大榴辉岩区的p-T演化轨迹比较类似,Gridino榴辉岩的峰期变质温压值(T=740～865℃,p=1.4～1.8GPa)比Salma榴辉岩(T≈700℃,p=1.3～1.4GPa)要高。Salma榴辉岩原岩可能与大洋环境有关。     

大别地块东南缘变质P-T条件及锆石U-Pb年代学研究

大别山东南缘高压-超高压地块一直为研究的热点地区,人们普遍认同其是由2个具有不同变质级别的单元构成,并以此为基点探讨大别造山带的俯冲、折返机制.然而,由于工作程度所限,对于大别山腹地店前-寺前-罗溪地区一直缺乏详细的资料,对其确实的变质属性及年龄并不清晰,限制了人们对该地区客观的结构单元划分的准确理解.本次通过区域变质岩石学和年代学的研究,详实地分析了该地块的结构构成.研究显示,大别山东南缘高压-超高压地块由2个超高压单元和1高压单元构成,并呈岩石-构造岩片形式相互叠置,其变质P-T条件分别为:(1)单元-Ⅰ:-T=723±22℃和-P=3.90±0.43GPa(金刚石稳定域);(2)单元-Ⅱ:-T=630 ±45℃和P=3.10 ±0.23GPa(柯石英稳定域);(3)单元-Ⅲ:-T=545±24℃和-P=2.48±0.11GPa(石英稳定域).锆石U-Pb年龄表明这三个单元具有穿时性,形成于不同的时间段,自单元-Ⅰ、单元-Ⅱ至单元-Ⅲ,年龄分别为226.4±2.6Ma→230.1±3.5Ma→235.2±4.2Ma年龄(徐旭峰等,2013).在空间分布上自北向南,总体的峰期变质P-T条件逐渐降低,年龄则逐渐变老.但由于风化剥蚀作用,在马龙-石马一线的单元-Ⅰ以构造窗形式产出,致使P-T条件呈现跳跃性的变化.石永红等:大别地块东南缘变质P-T条件及锆石U-Pb年代学研究