独立变量频率法计算P—T大气稳定度频率及其误差分析与订正

本文把确定大气稳定度的因子:太阳高度角、云量和风速看作相互独立的变量,并用韦伯分布拟合风频,通过计算三个独立变量的频率的方法计算大气稳定度频率。成都地区实例计算表明,该法与传统的P-T法统计结果十分吻合,但却具有所需资料少,计算工作量小等明显优点,通过对该法的误差进行分析,提出合理的订正方法,得出精确的订正结果。并提出更精确的三参数风频拟合设想。通过与传统P-T法比较,指出了传统P-T法风速分级与实测风速整数取值之间的矛盾,给出了切实可行的解决方法。     

用接触变质作用标志初步判别北京房山岩体的岩浆侵位机制

近同心状房山岩体接触变质晕中变斑晶-基质关系与变质作用P-T轨迹样式的结合可以区分岩浆底劈式侵位与气球膨胀式侵位机制.例如,该房山岩体南侧接触变质晕中的下马岭组泥质变质岩的变斑晶-基质关系显示强烈的面状压扁应变变形,其变质作用P-T轨迹具等压加热趋势,综合前人成果估算该岩体4个依次侵位的岩石单元的最终就位岩浆结晶深度彼此近于一致,倾向于认为该岩体的岩浆侵位机制为气球膨胀式.      

中国显生宙造山带麻粒岩相高级变质岩石的地质特征、变质时代、P-T轨迹及其形成的大地构造背景

本文重点介绍我国显生宙造山带中麻粒岩的地质特征、岩石类型、P-T轨迹、变质时代及其形成的大地构造背景。我国显生宙造山带主要包括阿尔泰造山带、南天山-西南天山造山带、西昆仑造山带、东昆仑造山带、阿尔金-柴北缘造山带、北秦岭造山带、南秦岭勉略造山带、东秦岭-桐柏-大别造山带、班公湖-怒江造山带和喜马拉雅中东段造山带。这些造山带中麻粒岩的围岩有许多为蛇绿岩套或蛇绿混杂岩带,部分为副片麻岩和花岗质片麻岩,并一起经历了麻粒岩相变质改造,造山带中大多出现一种高压麻粒岩,有的与榴辉岩并存,但少数造山带中(例如阿尔泰造山带)多种压力类型麻粒岩并存,既有低-高压泥质麻粒岩、中低压基性麻粒岩、高压基性和长英质麻粒岩,又有高温-超高温泥质麻粒岩。变质时代除个别为新元古代晚期外,变质时间多为加里东、海西、印支、燕山、喜山期。麻粒岩的P-T轨迹除西天山木札尔特河低压麻粒岩具逆时针轨迹,反映大陆弧构造环境外,其它都是具有等温降压(ITC)特点的顺时针轨迹,形成的大地构造环境大部分为洋陆俯冲碰撞环境,少部分为陆-陆碰撞环境。目前显生宙造山带中麻粒岩的研究大多数尚在起步阶段,少数研究较详细,不少造山带中麻粒岩的类型和变质时代以及形成的构造背景还不清楚,有待深入研究,新的麻粒岩产地有待发现。     

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     

南阿尔金木纳布拉克地区高压泥质麻粒岩的确定及其地质意义

南阿尔金木纳布拉克地区出露一套典型的高压泥质麻粒岩,其峰期特征矿物组合为Grt+ Ky+ Kfs+Qz+Ilm.根据矿物内部一致性热力学数据和Thermocalc3.33程序计算,确定其峰期变质温压条件为T＞850℃和P＞11kbar.结合岩相学研究和P-T视剖面图计算,可识别出该岩石经历了3个阶段的变质演化,构成了一个早期降温降压,后期近等压降温的顺时针型的退变质P-T演化轨迹.该岩石锆石阴极发光图像显示其内部具有明显的核-边结构,核部为残留的原岩碎屑锆石,边部则表现为面状生长的变质锆石的特征.微区原位LA-ICP-MS微量元素分析和锆石U-Pb定年表明,该岩石原岩的形成时代上限值约为579Ma,变质年龄为486±5Ma.该麻粒岩与南阿尔金淡水泉地区的高压麻粒岩具有相似变质演化轨迹和一致的峰期变质年龄,亦与南阿尔金其它超高压岩石的峰期变质年龄一致,表明它们都是南阿尔金陆壳深俯冲作用引发的高压-超高压变质事件的产物,它们共同构成南阿尔金高压-超高压变质带.同时代的UHP榴辉岩和高压麻粒岩共存的现象,可以很好地利用“俯冲隧道模型”来解释,即可能是由于陆壳在深俯冲过程中不同深度不同热状态下发生拆离作用后折返引起的.另外,该麻粒岩的原岩形成时代(约为579Ma),可能为新元古代晚期,与南阿尔金高压-超高压岩石的原岩形成时代基本一致或稍晚,因此不应再作为岩石地层单元划归为“长城系”,而应归属为南阿尔金高压-超高压变质岩带的一部分.     

西藏拉萨地体北部的前寒武纪高压变质作用及构造意义

高压基性麻粒岩以石榴石-单斜辉石-斜长石-石英共生为特征,是研究大洋或大陆地壳俯冲-碰撞的最好载体之一.西藏拉萨地体北部高压基性麻粒岩以构造块体的形式出现在早古生代沉积岩中.高压麻粒岩的原岩是辉长岩,它经历了四期变质作用,从早到晚分别是:角闪岩相变质(0.9～1.0GPa和710～720℃)、高压麻粒岩相峰期(1.55～1.65GPa和730～740℃)、麻粒岩相(0.82GPa和821℃)和角闪岩相退变质(0.60～0.68GPa和520～540℃)作用.整个变质作用的P-T轨迹是顺时针型的,包括一个近等压降温的早期角闪岩相变质过程,近等温升压的晚期进变质过程,以及加温降压的早期退变质过程和降温降压的晚期退变质过程.这表明,高压基性麻粒岩形成在较高地热梯度条件下,并且经历了加热变质过程.因此,纳木错高压基性麻粒岩并不是形成在典型的洋壳俯冲带构造环境,洋中脊俯冲和地幔柱作用是其成因的可能构造控制因素.     

郯庐断裂东侧肥东地块变质属性及年代学研究

肥东地块是郯庐断裂带中段的一个极为重要的变质地块,其变质属性和构造归属的精确标定对探究郯庐断裂的形成与演化极为关键。然而,直至目前对于该地块的区域性的变质岩石学研究极为匮乏,制约了人们对于该断裂的深入理解。为此,本研究对肥东地块进行了较为系统的野外地质调查、区域变质岩石学、岩相学、热力学和年代学的分析。研究显示,肥东地块自西向东主要由单元-I、II和III构成,主要岩石类型为花岗片麻岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩,其间含少量的石榴黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩。P-T条件评价显示,肥东地块的变质高峰期温压条件为610~690℃、0.61~0.81GPa,平均P-T条件分别656±25℃、0.71±0.06GPa,变质峰期属于角闪岩相。锆石U-Pb定年则显示肥东地块的原岩形成年龄为809.2±6.7Ma,表明该地块属于扬子板块。结合前人构造地质学的研究及相关年龄数据,推测肥东地块与宿松变质杂岩应为相当层,它们目前的P-T差异可能是由于郯庐断裂的同俯冲平移错断所致。     

北淮阳带东段铁冲石榴斜长角闪岩的变质演化和P-T轨迹

北淮阳带位于大别碰撞造山带北部,相对于南部三叠纪超高压变质带来说,通常被认为是一个相对低级变质的构造岩石单位。以商(城)-麻(城)为界,分为西段和东段。本文对北淮阳带东段新发现的铁冲古生代变质的石榴斜长角闪岩开展了岩相学、矿物化学和热力学研究。结果表明,该类岩石具有石榴子石+斜长石+单斜辉石+切尔马克闪石±石英、低硅角闪石+斜长石+石榴子石+榍石+钛铁矿、普通角闪石+斜长石+榍石+钛铁矿等变质阶段矿物组合。其中,前三个变质阶段温压范围依次为648～719℃/1.0～1.3 GPa,660～686℃/0.71～0.90 GPa,607～647℃/0.27～0.48 GPa。因此,显示近等温减压的顺时针变质P-T轨迹。结合已发表的355±5 Ma峰期变质时代,首次证明北淮阳带东段存在高压变质作用以及石榴斜长角闪岩形成于晚古生代俯冲-碰撞环境。     

西大别造山带红安高压榴辉岩的变质演化:岩相学与Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-O(Fe2O3)体系中相平衡关系

西大别造山带红安高压榴辉岩主要矿物为石榴石、绿辉石、冻蓝闪石、石英和绿帘石,有时可见蓝闪石、多硅白云母和钠云母.石榴石具有生长环带且边缘成分变化大,可分为代表峰期的Ⅰ型边(XMg高、Grs低)和受退变质改造的Ⅱ型边(XMg低、Grs高).石榴石内蓝闪石包体发育冻蓝闪石退变边,说明包体不能完全反映进变质条件.基质绿辉石比包体绿辉石Jd含量低,在一个晶体内成分有明显变化和沿解理缝发育冻蓝闪石,显示峰后绿辉石有成分变化和退变质改造.基质中冻蓝闪石晶体较大,核部见有蓝闪石残留,说明二者有成因联系.冻蓝闪石和绿辉石都发育后成合晶结构,石榴石有韭闪石的反应冠状体.在THERMOCALC程序计算的P-T视剖面图中,石榴石Ⅰ型边反映的峰期P-T条件为2.4～2.6GPa、570～585℃,和基质中多硅白云母Si含量等值线限定范围一致,对应硬柱石蓝闪石榴辉岩组合.石榴石Ⅱ型边P-T范围为1.9～2.4GPa、530～570℃,低于峰期条件.在可能的峰后降压过程中,岩石先后主要经历了硬柱石脱水生成绿帘石和蓝闪石、绿辉石退变为冻蓝闪石的反应阶段.绿辉石、冻蓝闪石发育的后成合晶说明晚期退变过程缺乏流体,石榴石的韭闪石冠状体也可能在该阶段产生,都受局部成分域控制.红安高压榴辉岩中各矿物与成分代表不同变质阶段,称其为冻蓝闪石榴辉岩只是对现有主要组成矿物的描述,不是基于共生关系的严格岩石学命名.     

郯庐断裂带张八岭隆起南段肥东群石榴角闪岩变质P-T演化史对其构造属性的制约

通过对张八岭隆起南端肥东群中磁铁石榴铁闪石岩的岩相学、矿物成分分析和热力学评价,并结合野外地质填图和共生围岩分析表明,该岩石经历了5期变质作用,展现了顺时针的P-T演化特征,早期阶段表现为近等压升温,晚期阶段为降温降压的过程,其峰期变质平均P-T条件为:524℃和0.49GPa.结合地质背景和郯庐断裂带的演化特征分析,早期过程可能反映的扬子基底所经历的区域变质过程,晚期过程可能是由于郯庐断裂的后期抬升分量所致,不具有造山带的P-T演化特征.对比前人对宿松群的变质演化历史的研究,肥东群和宿松群峰期变质压力差可达0.8GPa,表明两者属于不同变质级别的块体.因而,肥东群和宿松群不能作为被郯庐断裂左行错开的标志层.由此表明,张八岭隆起南段所出露的肥东群变质杂岩,属于扬子板块上的变质基底,郯庐断裂带活动中将其剥露地表,并没有经历过大别造山带的变质作用.