华北东部橄榄岩与岩石圈减薄中的地幔伸展和侵蚀置换作用

对比分析了华北不同时代捕虏体橄榄岩及其南部超高压地质体橄榄岩的矿物化学。具古老难熔岩石圈地幔特征的橄榄岩是古生代金伯利岩捕虏体和早中生代苏鲁变质带地质体的主要岩石类型。具这一性质的橄榄岩也构成了河南鹤壁上新世玄武岩捕虏体的主体部分,并可以在辽宁阜新晚中生代玄武岩中被发现。具饱满岩石圈地幔性质的橄榄岩则是阜新晚中生代火山岩、特别是郯庐断裂带(山旺)及其附近地区(栖霞)中新世玄武岩捕虏体的主要类型。从华北东部已有的捕虏体橄榄岩及地质体橄榄岩所表现出的新生饱满与古老难熔地幔的时、空分布特点,即有些地区捕虏体橄榄岩表现出不同性质地幔共存现象(如阜新、鹤壁)或橄榄石Mg#呈渐变关系看:克拉通岩石圈地幔因扬子板块俯冲所引起的早期(如早中生代)地幔伸展、和晚中生代—渐新世因太平洋俯冲所引起的热扰动的软流圈物质上涌对古老地幔产生强烈的侵蚀作用(引起岩石圈的巨大减薄);中新世以来的软流圈热沉降作用出现新生岩石圈地幔并表现为岩石圈的小幅增厚,从而实现地幔置换过程和华北东部岩石圈的整体减薄过程。岩石圈幔内薄弱带及岩石圈深断裂(如郯庐断裂带)起了软流圈物质侵蚀古老岩石圈地幔的通道作用并导引着深部物质运移和不规则减薄作用等。个别地区(如阜新)强烈的软流圈上涌于晚中生代就已经开始,显示地幔置换作用的强烈不均一性。     

Deep in the Heart of Dixie: Pre-Alleghanian Eclogite and HP Granulite Metamorphism in the Carolina Terrane, South Carolina, USA

The central part of the Carolina terrane in western South Carolina comprises a 30 to 40 km wide zone of high grade gneisses that are distinct from greenschist facies metavolcanic rocks of the Carolina slate belt (to the SE) and amphibolite facies metavolcanic and metaplutonic rocks of the Charlotte belt (to the NW). This region, termed the Silverstreet domain, is characterized by penetratively deformed felsic gneisses, granitic gneisses, and amphibolites. Mineral assemblages and textures suggest that these rocks formed under high‐pressure metamorphic conditions, ranging from eclogite facies through high‐P granulite to upper amphibolite facies. Mafic rocks occur as amphibolite dykes, as metre‐scale blocks of coarse‐grained garnet‐clinopyroxene amphibolite in felsic gneiss, and as residual boulders in deeply weathered felsic gneiss. Inferred omphacite has been replaced by a vermicular symplectite of sodic plagioclase in diopside, consistent with decompression at moderate to high temperatures and a change from eclogite to granulite facies conditions. All samples have been partially or wholly retrograded to amphibolite assemblages. We infer the following P‐T‐t history: (1) eclogite facies P‐T conditions at ≥ 1.4 GPa, 650–730 °C (2) high‐P granulite facies P‐T conditions at 1.2–1.5 GPa, 700–800 °C (3) retrograde amphibolite facies P‐T conditions at 0.9–1.2 GPa and 720–660 °C. This metamorphic evolution must predate intrusion of the 415 Ma Newberry granite and must postdate formation of the Charlotte belt and Slate belt arcs (620 to 550 Ma). Comparison with other medium temperature eclogites and high pressure granulites suggests that these assemblages are most likely to form during collisional orogenesis. Eclogite and high‐P granulite facies metamorphism in the Silverstreet domain may coincide with a ≈570–535 Ma event documented in the western Charlotte belt or to a late Ordovician‐early Silurian event. The occurrence of these high‐P assemblages within the Carolina terrane implies that, prior to this event, the western Carolina terrane (Charlotte belt) and the eastern Carolina terrane (Carolina Slate belt) formed separate terranes. The collisional event represented by these high‐pressure assemblages implies amalgamation of these formerly separate terranes into a single composite terrane prior to its accretion to Laurentia.     

拉萨地块北部~90Ma斑岩型矿床年代学及成矿地质背景

近年来青藏高原多个大型—超大型斑岩Cu-Mo-Au矿床的发现已引起人们广泛的关注,现有研究显示这些含矿斑岩和斑岩型矿床的形成年龄主要集中在120～110Ma、～90Ma、54～45Ma和18～12Ma4个阶段,其中90Ma左右的斑岩型矿床的成矿地质背景仍存在很大争议。本文报道拉萨地块北部尼玛县拔拉扎斑岩型矿床含矿斑岩的LA-ICPMS锆石U-Pb定年以及辉钼矿Re-Os定年结果,并分析了该期的成矿地质背景。两件花岗闪长斑岩锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为92.1±1.2Ma、93.8±1.2Ma,代表了岩浆的结晶时代;而辉钼矿Re-Os模式年龄为88.2～89.6Ma,代表了拔拉扎矿床的成矿年龄。依据区域地质资料,本文认为拉萨地块北部～90Ma岩浆活动和成矿作用既不可能是雅鲁藏布江结合带所代表的新特提斯洋平板俯冲或洋脊俯冲的产物,也不可能是班公湖-怒江洋盆南向俯冲消减直接的产物,而很可能是班公湖-怒江洋盆俯冲消减闭合之后碰撞过程的产物。因此本文认为拉萨地块中北部地区～90Ma的岩浆作用及其成矿作用是形成于碰撞的构造背景。     

新疆多旋回构造与板块运动

本文根据30多年的地质成果,特别是近年来的最新资料,应用多旋回构造与板块运动相结合的学术观点,对新疆大地构造各单元特点,不同类型的地槽、地台及其演化,多旋回构造与板块运动等进行了全面论述.     

苏鲁地体古元古代花岗质片麻岩锆石的U-Pb定年、REE和Lu-Hf同位素特征

苏鲁超高压变质带北部的威海和桃行地区出露大量含黑云母和绿帘石的花岗质片麻岩。激光拉曼测试和阴极发光图像分析结果表明,含黑云母和绿帘石花岗质片麻岩(SLU1和SLU2)的锆石中保存大量矿物包裹体,主要为石英(Qtz)+钾长石(Kfs)+钠长石(Ab)±磷灰石(Ap),与基质中的矿物组合完全一致。阴极发光图像显示典型岩浆结晶环带的特点,稀土元素配分模式显示轻稀土元素明显亏损,而重稀土元素明显富集的特点,具有强烈的负Eu异常(Eu/Eu?鄢=0.03～0.13)。锆石U-Pb SHRIMP和LA-ICP-MS定年结果表明,该类花岗质片麻岩的原岩形成时代为古元古代 (1825±6~1838±3Ma),并经历了三叠纪超高压变质作用(215± 33~227±35Ma) 的改造。Lu-Hf同位素研究结果证明,该类花岗质片麻岩的原岩是中—新太古代古老地壳再活化和部分熔融的产物。上述特征表明,苏鲁超高压变质带中不仅存在与Rodinia超大陆裂解有关的花岗岩,而且也存在古元古代由古老地壳部分熔融而成的花岗岩。     

西藏羌塘中部绒马地区石榴蓝闪片岩变质演化过程的视剖面模拟及其意义

藏北羌塘地体中部产出一变质杂岩带,因其地貌突起,将羌塘地体一分为二,故常称其为羌中隆起带。虽然在该变质杂岩带中先后识别出蓝片岩、榴辉岩等变质岩,但对该变质杂岩带演化过程的认识却存在截然不同的观点,一种观点认为该变质杂岩带是原位的古特提斯板块缝合带的标志;另一观点则针锋相对,认为该变质杂岩带系外来的、底辟上升的杂岩带,不能作为古板块缝合带的证据。在该变质杂岩带中部的绒马乡,石榴蓝闪片岩呈大小不一的岩片和/或透镜体产出于石榴石多硅白云母石英片岩内,主要由石榴石变斑晶和由蓝闪石、绿泥石、白云母、绿帘石、石英、钠长石、金红石/钛铁矿、磷灰石、黑云母等矿物构成的基质组成。石榴石变斑晶粒径达2 mm,具典型的生长环带：核部富锰,锰铝榴石分子摩尔分数可达22%,至边部,铁铝榴石和镁铝榴石分子含量显著升高,而锰铝榴石分子含量则快速下降。石榴石变斑晶内部包体发育,可再细分为两类,一类包体产出于核部,包括被解释为硬柱石假象的细粒钠云母,绿帘石所构成的细粒板状集合体和细粒富铁蓝闪石、石英及金红石等包体;另一类包体则为数量较少的自形大颗粒绿帘石包体,产出于石榴石边部,在其内部还有细粒蓝闪石、金红石与石英等包体产出。基质中的角闪石可识别出3期：核部为富铁的蓝闪石,幔部为贫铁的蓝闪石,最外部为冻蓝闪石。基质中的绿帘石和绿泥石常为自形,绿帘石内常见细粒蓝闪石、石英、金红石等包体,而绿泥石边部常有黑云母的冠状体。在PEXPLE程序计算的p T视剖面图中,石榴石核部形成的p T条件为20 GPa、470 ℃,对应硬柱石榴辉岩相,而石榴石边部形成的p T条件为17~18 GPa、530~540 ℃,对应绿帘石榴辉岩相。岩相学观察与p T视剖面模拟研究充分反映了绒马地区石榴蓝闪片岩分别经历了硬柱石榴辉岩相、绿帘石榴辉岩相和近等温快速降压的退变质等变质过程,系冷洋壳快速俯冲与折返的产物,因此,文中支持该变质杂岩带为原位古特提斯板块缝合带的观点。硬柱石转变为绿帘石时,在俯冲通道中释放了大量的流体。T O视剖面研究进一步表明这种矿物相转变只发生于高氧逸度条件下,暗示所释放的流体可能也是高氧逸度流体。该高氧逸度流体可交代上覆地幔楔,并诱发后者发生部分熔融作用形成高氧逸度岩浆,如果这一推测是合理的,则羌塘地块内部应该存在斑岩型铜金矿床。 关键词：羌塘地体; 石榴蓝闪片岩; 视剖面模拟; 富氧流体     

北苏鲁威海地区伟晶岩的形成过程及其与超高压岩石深熔作用的成因关系

在北苏鲁超高压变质带的威海地区,普遍发育与含黑云母正片麻岩深熔作用存在密切成因关系的伟晶岩,它们主要以规模不一的脉体、无根不规则的透镜体赋存于超高压的含黑云母正片麻岩中.锆石中矿物包体的激光拉曼鉴定、锆石阴极发光图像分析、不同性质锆石微区U-Pb定年以及锆石原位微量元素和Lu-Hf同位素测试等综合研究结果表明,伟晶岩 (WH19) 中的锆石成因相对复杂,可划分为两种类型:第一类具有强发光效应 (白色) 的继承性岩浆结晶锆石的核 (Ic)、强发光效应 (灰白色) 新生岩浆结晶锆石的幔 (m) 和相对弱发光效应 (黑色) 的岩浆结晶锆石的边 (r);第二类具有强发光效应 (灰白色) 新生岩浆结晶锆石的核 (c) 和相对弱发光效应 (黑色) 的岩浆结晶锆石的边 (r).其中继承性岩浆结晶锆石核部 (Ic) 的矿物包体为Qtz + Kfs + Pl + Ap,与围岩含黑云母正片麻岩的基质矿物组合十分相似.继承性岩浆结晶锆石核部 (Ic) 记录的~(206)Pb/~(238)U年龄为769～228 Ma, 所组成的不一致线的上交点年龄为788±21 Ma,下交点年龄为225±20 Ma,这两组年龄分别与围岩含黑云母正片麻岩的原岩形成时代和超高压变质时代完全一致,表明该类继承性岩浆锆石来源于围岩含黑云母正片麻岩.新生岩浆结晶锆石的核部 (c) 和幔部 (m) 的矿物包体为Qtz + Kfs + Ap,与伟晶岩的基质矿物组合相似,记录的~(206)Pb/~(238)U年龄为223～217 Ma, 谐和年龄为219.5±1.4 Ma,应代表伟晶质岩浆的形成年龄或新生岩浆的初始结晶年龄.这组年龄比含黑云母正片麻岩的超高压年龄偏新,表明深熔作用应滞后于苏鲁地体超高压变质时代,更有可能发生于构造折返麻粒岩相升温减压退变质阶段.新生岩浆结晶锆石的边部 (r) 矿物包体相对较少,记录的~(206)Pb/~(238)U年龄为217～211 Ma, 谐和年龄为214.6±1.7 Ma,应代表伟晶质岩浆结晶结束的时代.继承性岩浆结晶锆石 (Ic) 的176Lu/177Hf = 0.00031～0.00360,~(176)Hf/~(177)Hf(t) = 0.282051 ～0.282348,εHf(t) = -8.3～2.4,T_(DM2) = 1.43～2.02 Ga,与围岩含黑云母正片麻岩中岩浆结晶锆石的Lu-Hf同位素特征完全一致,这进一步充分证明了新元古代含黑云母正片麻岩是深熔作用形成的伟晶质岩浆的母岩.麻粒岩相退变质阶段形成的新的岩浆结晶锆石的核部 (c) 和幔部 (m) 与继承性岩浆结晶锆石的Hf同位素特征存在明显差异,176Lu/177Hf = 0.00031～0.00099,~(176)Hf/~(177)Hf(t) = 0.282175～0.282225,εHf(t) = -16.7～-14.9,T_(DM2) = 1.91～2.0 Ga,表明在麻粒岩相退变质阶段,围岩含黑云母花岗岩的深熔作用是在开放体系条件下进行的.与新生岩浆结晶锆石核部 (c) 和幔部 (m) 对比,新生岩浆结晶锆石的边部 (r) 具有偏低的~(176)Hf/~(177)Hf(t)、εHf(t) 和更加离散的176Lu/177Hf(t) 值,176Lu/177Hf(t) = 0.00059～0.00288,~(176)Hf/~(177)Hf(t) = 0.282110～0.282168,εHf(t) = -20.6～-17.3,T_(DM2) = 2.03～2.21 Ma,表明伟晶质岩浆在临近结晶结束时仍然处在一个相对开放的体系条件.     

胶莱盆地早白垩世瓦屋夼组砂岩中碎屑锆石U-Pb-Hf同位素组成及其构造意义

本文报道了胶莱盆地莱阳群最底部瓦屋夼组长石石英砂岩中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学和原位Hf同位素分析结果,进而约束了瓦屋夼组砂岩的沉积时代和物源及其构造意义。碎屑锆石多数呈自形–半自形晶,发育岩浆生长环带,暗示它们为岩浆成因;少数晚三叠世锆石呈均匀无结构的阴极发光特点,缺乏岩浆环带,暗示它们为变质锆石。82个谐和年龄的峰值分别为129 Ma、158 Ma、224 Ma、253 Ma、461 Ma、724 Ma、1851 Ma和2456 Ma。上述定年结果结合原位Hf同位素分析表明:(1)瓦屋夼组的沉积时代为早白垩世(129~106 Ma);(2)1851 Ma、2456 Ma年龄的锆石主要来源于华北克拉通前寒武纪基底岩石;新元古代(729~721 Ma)岩浆锆石和晚三叠世(226~216 Ma)变质锆石来源于苏鲁造山带;晚古生代锆石记录了华北克拉通北缘同时代的岩浆事件;晚三叠世(231~223 Ma)岩浆锆石和158~129 Ma锆石则与胶北、胶东同时期的岩浆事件相对应;(3)胶莱盆地与合肥盆地具有不同的沉积时代和物源属性;(4)瓦屋夼组中苏鲁造山带物源的存在,暗示苏鲁高压–超高压变质岩石至少在早白垩世时期已经出露地表。     

Palaeozoic accretion of the microcontinent Chilenia,North Patagonian Andes: high-pressure metamorphism and subsequent thermal relaxation

Basement rocks of the Colohuincul Complex (CC) crop out in the eastern foothills of the North Patagonian Andes (latitude 41°S). We studied the chemical composition of mineral phases in a mica-schist and a migmatite of this complex and constructed P–T pseudosections contoured by various chemical parameters of minerals. The P–T metamorphic path of the mica-schist is characterized by a high-pressure, low-temperature event (1.8 GPa and 440°C) indicated by a spessartine-rich core in prograde-zoned garnet and phengite relicts with high Si contents (3.40 pfu). The increase of X_pyrope (from 0.02 to 0.08) towards the garnet rim and the decrease of Si (to 3.16) in phengite reflect decompression accompanied by heating to 580°C (1.1 GPa), followed by cooling to 570°C (0.9 GPa). In contrast, the migmatitic paragneiss underwent partial melting and subsequent P–T conditions of 610°C and 0.5 GPa. Thermal relaxation after crustal thickening deduced from the mica-schist is interpreted to be the result of collision as the microcontinent Chilenia was thrust under the western South American part of Gondwana. Mid-upper crustal P–T conditions of the migmatite reflect its location within the Gondwanan crust. Two populations of monazite Th–U–Pb ages in migmatites and schists of the Colohuincul Complex with weighted average peaks at 391.7 ± 4.0 Ma (2σ) and 350.4 ± 5.8 Ma (2σ) are ascribed to the collisional and a later retrograde event.     

乌什-阿克苏地区新元古代蓝片岩地体构造变形特征

乌什-阿克苏地区位于塔里木克拉通西北缘,发育有世界上为数不多的且保存较为完整的典型前寒武纪蓝片岩地体.根据前人的研究,阿克苏地区的蓝片岩地体在俯冲、折返和折返后的过程中共经历了四个期次的变形,但是对于乌什地区的蓝片岩地体的构造变形特征研究目前仍为空白.本文通过对乌什与阿克苏地区的蓝片岩地体的构造变形特征进行系统的野外观...