滇西高黎贡变质带热史演化与变形时限研究

高黎贡变质带位于高黎贡走滑剪切带以西,呈NS向或NE—SW向带状展布,是滇西最显著的带状变质带之一,其热演化史和变形时限不清晰。本文选取变质带内花岗质糜棱岩、花岗质片麻岩及其斜长角闪岩包体和云母片岩为研究对象,利用40Ar/39Ar和K Ar法地质测年,获得40Ar/39Ar年龄结果为33.7~10.18Ma,K Ar年龄结果主要集中在10~13Ma和16.7~22.8Ma。据野外地质产状和显微结构特征,研究认为高黎贡山变质岩的变形时限为35Ma之后。综合研究区内40Ar/39Ar年代学和裂变径迹年龄结果,变质带热演化史显示高黎贡变质带在24Ma伴随部分基性岩浆侵位并隆升,古温度降低至350~300℃, 12~10Ma变质带继续隆升冷却至300~220℃,此后经历缓慢冷却过程,约5.5Ma降至120~60℃,热年代学年龄数值结果显示从南向北隆升幅度差异。     

攀枝花宝鼎煤田煤变质成因探讨及煤质预测

通过对煤的变质成因分析,认为宝鼎煤田煤类多样,分布格局独特的原因是煤层在广泛深成变质作用基础上,局部叠加了岩浆热变质作用的结果。根据研究结果探讨了宝鼎煤田煤变质模式,预测了深部的煤质变化,指出F22断层以西为下一步JM的有利寻找方向。     

京北琉璃庙地区变质杂岩变质变形特征

琉璃庙地区变质杂岩主要由变质上壳岩、变质深成侵入杂岩及其脉岩群组成.它们多数经韧性变形改造形成各种类型糜棱岩和构造片岩.研究表明,变质上壳岩原岩主要以钙碱性火山(熔)岩为主.本区变质杂岩经历了三期变质变形作用,即高角闪岩相区域变质作用形成大型复式同斜紧闭褶皱;绿帘角闪岩相动力变质作用及强烈的韧性变形,形成了以蓝闪石为特征的不同强度的糜棱岩带;绿片岩相动力变质作用和韧脆性变形作用.     

从变质作用观看板块构造何时在华北克拉通开始

了解板块构造在地球上何时和怎样开始的是地球科学领域还没有解决的重要问题之一。作为板块运动的最终结果,大陆碰撞造山带是识别地球历史演化中板块构造机制起主导作用的重要标志。大陆碰撞带变质作用一般以顺时针p-T轨迹演化为特征,尤其伴有峰期变质之后的等温减压过程。这样,具有峰后等温减压过程的顺时针p-T轨迹是识别地球早期的板块构造作用的重要标志之一。作为世界上最古老的克拉通陆块之一,华北克拉通基底岩石变质作用p-T演化在过去几年已得到广泛深入的研究,使得该克拉通可能成为应用大规模变质作用p-T轨迹途径来探讨构造环境和构造演化过程的最佳场所。构造上,华北克拉通可划分为三个小的陆块(东部陆块、阴山陆块和鄂尔多斯陆块)和三个古元古代活动带(华北中部碰撞带、孔兹岩带和胶—辽—吉带)。东部陆块和阴山陆块新太古代基底岩石变质作用具有等压冷却型逆时针p-T演化轨迹特征,反映变质作用热源与大量地幔岩浆底板垫托或侵位有关。尽管理论上这样大规模的地幔岩浆可形成在大陆岩浆弧、地幔柱或大陆裂谷环境,只有地幔柱模式才能合理地解释东部陆块和阴山陆块新太古代基底岩石时空分布、岩石组合和构造特征。这样,地幔柱可能是主导东部陆块和阴山陆块新太古代地壳形成和演化的主要构造机制,而板块构造在晚太古宙并不是其主要的构造机制。古元古代孔兹岩带和华北中部碰撞带基底岩石变质作用均具有等温减压型顺时针p-T演化特征,反映两造山带都经历地壳加厚和随后的隆升剥蚀构造过程。这样的构造过程是板块构造体制下的碰撞造山带的典型标志。古元古代胶—辽—吉带可进一步划分为南部带和北部带,其中南部带基底岩石具有逆时针p-T演化特征,而北部带基地岩石具有顺时针p-T演化特征,也反映板块构造机制下的产物。现代规模的板块构造在华北克拉通上的启动时间可以由三个活动带中最老的与板块俯冲有关的新生地壳形成时间来大致标定。目前,华北克拉通内部三个活动带中可识别出来的最老的与板块俯冲有关的新生地壳是华北中部碰撞带2·56Ga五台花岗岩,它们的形成可能大致标志着现代样式的板块构造在华北克拉通大规模作用的开始。     

川北阿坝地区三叠系粘土矿物特征及地质意义

分析了川北阿坝地区三叠系泥质岩的岩石矿物组合、粘土矿物类型、伊利石结晶度和镜质体反射率特征,并以此划分成岩演化阶段及变质程度。以成岩作用—极低级变质作用的研究方法,明确了阿坝地区成岩作用及极低级变质作用的上、下界限及区域分布规律:以唐克为中心的地区处于成岩作用晚期阶段,成岩作用温度200～212℃,伊利石结晶度IC≥0.42;周围地区处于极低级变质作用阶段,成岩作用温度212～222℃,伊利石结晶度IC<0.42。镜质体反射率(Ro)也具有同样的演化规律。对该地区域上成岩演化的差异及原因作如下解释:由于构造活动的远近程效应存在差异,该地区的周缘明显受到构造作用的影响,因叠加动力变质而达到极低级变质作用阶段;唐克位于阿坝地块中心,受构造作用的影响相对较小,因而处于成岩作用晚期阶段。     

羌塘中部高压变质带的退变质作用及其构造侵位

羌塘中部的高压变质带主要由榴辉岩、石榴石白云母片岩和蓝片岩等组成,它们在遭受高压变质作用之后折返,构造侵位于晚古生代展金组地层中,二者以韧性变形带为接触边界.本文以高压变质带中的榴辉岩和韧性变形带为研究对象,讨论了高压变质带折返过程中的退变质作用特征及折返时代.研究表明,榴辉岩在高峰期变质作用之后的折返过程中经历了由榴辉岩相→蓝片岩相→绿帘角闪岩相的退变质作用演化过程;在高压变质带构造侵位过程形成的韧性变形带中,白云母石英片岩的白云母40Ar-39Ar坪年龄为219±2Ma.高压变质带在219Ma左右构造侵位于展金组地层中,并于214Ma之前最终抬升出露地表.     

湖北枣阳大阜山镁铁/超镁铁杂岩体与金红石矿床成因

湖北省北部枣阳市境内的大阜山镁铁/超镁铁杂岩体主要由未变质的纯橄岩和橄长岩组成,伴生变质的石榴石角闪石岩、石榴石钠黝帘石角闪石岩和角闪石钠黝帘石岩.杂岩体的围岩为大理岩.该岩体中的金红石矿床产于变质的石榴石角闪石岩或蚀变的石榴石角闪石岩中.橄长岩中锆石SHRIMP U-Pb同位素定年结果表明镁铁/超镁铁质岩体的成岩年龄约为600Ma.变质的岩石和未变质的岩石几乎具有完全相同的地球化学特征,表明前者的原岩应为橄长岩,整个岩体是一个分异的镁铁/超镁铁侵入体.金红石赋存于角闪石解理中等岩相特征表明矿床的含矿岩石就是石榴石角闪石岩,不是由石榴石辉石岩退变质形成的;且其中的石榴石为钙铁榴石,不是富镁、富铝的与高压/超高压作用有关的石榴石.金红石矿床的形成和岩体的局部变质应该与由北向南的近水平推覆构造有关,动力变质作用提供的热和流体,结合推覆过程中的变形作用,导致围岩大理岩和镁铁质岩体发生交代作用,形成石榴石角闪石岩和金红石矿床.     

内蒙古林西—乌兰浩特地区二叠系极低级变质作用与生烃潜力

极低级变质作用对年轻造山带构造演化和油气勘探有重要意义,近年来成为地质学家探讨的热点领域。文章以中国东北地区南缘石炭—二叠系为研究对象,探讨了其极低级变质作用的特征。通过对兴蒙造山带东段林西—乌兰浩特地区二叠纪地层的伊利石结晶度、b₀值和多型等参数进行测试分析发现,伊利石结晶度Kübler指数在0.175~0.47之间,大多数集中于0.25~0.35,平均值为0.30;样品b₀值主要在9.0155~9.0316 ?之间,平均值为9.0249 ?;伊利石多型主要为2M₁。以上结果表明研究区二叠系林西组和哲斯组主要经历了葡萄石-绿纤石相的极低级变质作用,变质温度200~370 ℃,压力为中压,同时表明其具有较高的生烃潜力。结合二叠系生烃期研究和区内广泛发育的白垩纪侵入体推测,二叠系极低级变质作用可能发生在早白垩世,且与岩体侵入导致的地温梯度升高有关。      

秦岭杂岩清油河斜长角闪岩多期变质的证据——来自锆石微量元素和包裹体的启示

北秦岭清油河地区广泛发育以透镜状、条带状或岩墙状赋存于秦岭杂岩石英二长片麻岩中的斜长角闪岩,矿物组合为角闪石、斜长石以及少量的石榴子石、单斜辉石等。锆石阴极发光图像、不同微区矿物包裹体和稀土元素分析,以及不同性质锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和微量元素分析等综合研究结果表明,该斜长角闪岩锆石成因十分复杂,可进一步划分为三种类型。第一类锆石呈半自形-他形晶,阴极发光显示条带状分带,锆石稀土总量较高,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土富集,Eu负异常明显,记录的206Pb/238U加权平均值为774±13Ma,代表了该岩石原岩形成时代;第二类锆石呈他形晶,为典型的变质锆石,阴极发光图像为扇状或面状分带,锆石稀土总量较低,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土相对平坦,没有Eu的负异常,表明该类锆石结晶时岩石中含有石榴子石,而没有长石,该类锆石矿物包裹体主要为Grt+Cpx+Q,可能代表榴辉岩相(榴辉岩或者石榴子石辉石岩)变质矿物组合,记录的~(206)Pb/~(238)U加权平均值为493±5Ma;第三类锆石呈他形晶或构成第二类锆石的薄边,亦为典型变质锆石,阴极发光为面状分带,锆石稀土总量较低,球粒陨石标准化稀土配分模式中重稀土平坦,具有Eu的异常,锆石包裹体矿物组合为Grt+Cpx+Pl+Amp+Q,应代表退变质矿物组合,记录的206Pb/238U加权平均值为448±4Ma。该斜长角闪岩的原岩年龄(774±13Ma)、峰期变质年龄(493±5Ma)和后期退变质年龄(448±4Ma)与北秦岭已厘定的高压-超高压岩石的原岩年龄、峰期变质和退变质年龄非常吻合,说明该岩石可能是北秦岭高压-超高压变质岩带的一部分。据此,并结合清油河斜长角闪岩中发现残存金刚石的研究成果,可以推测现今秦岭杂岩中出露的一些低级变质相岩石峰期也可能经历了高压-超高压变质,只是由于后期强烈的退变质作用的改造而难于识别和辨认,北秦岭高压-超高压岩石的分布可能远比目前观察到的丰富。此外,本次研究还显示清油河斜长角闪岩原岩具有大陆拉斑玄武岩特征,是陆壳岩石的一部分。这些资料为进一步论证北秦岭早古生代高压-超高压岩石(包括榴辉岩、长英质片麻岩、石榴子石辉岩、榴闪岩和部分斜长角闪岩等)是陆壳俯冲-深俯冲作用的产物提供了新的证据。     

Diagenesis and Very Low‐grade Metamorphism of the Upper Permian Yangjiagou Formation in Eastern Changchun,China: Evidence from Clay Mineral Geothermobarometers

The metamorphic conditions of the Upper Permian Yangjiagou Formation in eastern Changchun, China, were evaluated based on the mineral assemblage, illite crystallinity, illite polytypism,the b dimension of illite, and the chemical composition of chlorite. The pelitic rocks in the Yangjiagou Formation are characterized by illite + kaolinite + chlorite ± mixed-layer chlorite/smectite and detrital quartz + plagioclase. Illite in the formation has a crystallinity of 0.38-0.55 and comprises mixed 2 M_1 and1 M_d polytypes, indicating a metamorphic temperature of 200℃. Based on the chemical composition of chlorite and the chlorite geothermometer, we estimated diagenetic to very low-grade metamorphic conditions with temperatures of 185℃～204℃. The b dimension of illite varies from 8.992 A to 9.005 A.We used a mathematical algorithm to extend Guidotti and Sassi's(1986) diagram relating illite b dimension with temperature and pressure, and used this diagram, together with illite crystallinity and chlorite chemical composition, to semi-quantitatively estimate the formation pressure at1.2 kbar. These reveal that the Yangjiagou Formation has experienced very low-grade metamorphism.