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本文对丹凤地区秦岭岩群含柯石英超高压变质地体长英质片麻岩中的混合岩化长英质浅色体和含石榴子石暗色包体的花岗质脉体进行了详细的矿物学、地球化学和锆石U-Pb年代学以及Lu-Hf同位素研究。其中,长英质浅色体显示了近原位熔融的高硅、富钾的过铝质花岗岩地球化学特征;锆石的CL图像呈灰黑色,均匀无结构或云雾状内部结构,Th/U比值0. 008,并含有钾长石、斜长石、石英和磷灰石等包裹体,显示深熔锆石的特征;花岗质脉体暗色包体中的石榴子石显示核-边成分环带,其中核部成分与秦岭岩群长英质片麻岩中石榴子石成分一致,边部Sps含量升高,显示熔体改造或退变质扩散特征,寄主花岗质脉体显示重稀土强烈亏损的与石榴子石平衡的熔体特征,指示它们是秦岭岩群含石榴子石长英质片麻岩部分熔融的产物。锆石LA-ICP-MS定年得到长英质浅色体和花岗质脉体的结晶年龄分别为445±4Ma和420±1Ma,明显晚于本区的超高压变质时代,而与折返过程中麻粒岩相和角闪岩相退变质叠加的时代基本一致。结合区域地质和前人的研究成果,提出秦岭岩群在深俯冲板块的折返过程中,分别在445Ma和420Ma发生了两期部分熔融作用。 相似文献
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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 总被引：2，自引：0，他引：2
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。 相似文献
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在岩相学观察和锆石CL图像研究的基础上,利用LA ICP MS原位分析方法,对北秦岭官坡超高压榴辉岩和伴生的石榴石角闪岩(榴闪岩)进行了详细的锆石微区微量元素和U Th Pb同位素分析,在榴辉岩样品中得到变质年龄为(502±11)Ma,原岩结晶年龄>(657±18)Ma;在榴闪岩样品中得到原岩结晶年龄为(791±6)Ma,变质年龄为487~503 Ma,角闪岩相退变质年龄为(366±4)Ma。岩石地球化学研究显示,北秦岭官坡地区的榴闪岩具有低Si(SiO2质量分数为4916%~5078%),高Ti(TiO2质量分数为228%~283%)、富集LREE、LILE和大部分的HFSE元素,不显Nb、Ta负异常的板内玄武岩特征,与北秦岭超高压榴辉岩地球化学特征一致。结合两者的野外产状、岩相学特征、锆石形貌和年代学研究结果,表明本文研究的官坡地区的榴闪岩是超高压榴辉岩在抬升过程中在角闪岩相条件下退变质的产物。综合两者的年代学研究结果,得到北秦岭地区超高压榴辉岩的变质年龄为(502±11)Ma,原岩结晶年龄为(791±6)Ma,角闪岩相退变质年龄为(366±4)Ma。研究得到的(502±11)Ma的榴辉岩相变质年龄与前人得到的该榴辉岩围岩超高压泥质片麻岩的变质年龄(507±38)Ma以及北秦岭松树沟地区的超高压长英质片麻岩的变质年龄485~514 Ma一致,表明它们经历了同期超高压变质作用。而且,榴辉岩(502±11)Ma的变质年龄与其原岩的结晶年龄(791±6)Ma存在近300 Ma的时间间隔,表明原岩具有板内玄武岩性质的北秦岭官坡超高压榴辉岩不可能是秦岭古生代大洋板块深俯冲的产物,而可能是已构造就位的古洋壳或裂谷火山岩在古生代随陆壳一起发生大陆深俯冲作用的产物。 相似文献
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北秦岭松树沟榴辉岩的确定及其地质意义 总被引：9，自引：8，他引：1
松树沟石榴石角闪岩(榴闪岩)呈透镜状产于松树沟超镁铁岩旁侧的斜长角闪岩中,一直以来被认为是形成于接触交代变质或麻粒岩相变质过程。详细岩相学及矿物元素分析,在榴闪岩的基质矿物、石榴石幔部及锆石包体中发现残留的绿辉石,而且石榴石也保存了明显的进变质主、微量元素成分环带,表明松树沟榴闪岩为榴辉岩退变质的产物,至少经历了从角闪岩相到榴辉岩相再到角闪岩相的三阶段顺时针PT演化过程。锆石定年结果得到榴辉岩的变质年龄为500±8Ma,原岩结晶时代为796±16Ma,与秦岭岩群北侧官坡超高压榴辉岩的变质年龄和原岩年龄完全一致,也与北秦岭区域高压-超高压变质时代和原岩的结晶时代一致。表明松树沟榴辉岩与北秦岭造山带已发现的高压-超高压变质岩石一起都应是古生代大陆深俯冲作用的结果,而松树沟超镁铁岩可能是俯冲的大陆板片在折返过程中携带的俯冲隧道中的交代地幔岩。 相似文献
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秦岭造山带是由多期俯冲-碰撞造山和随后多阶段隆升成山形成的复合型造山带。近年来一个突破性进展是在北秦岭东部即陕西-河南交界地区以及桐柏地区的秦岭群高级变质岩中发现存在大量退变榴辉岩和高压麻粒岩,其中部分退变榴辉岩锆石包裹体中出现柯石英。这些发现证明北秦岭东部和桐柏地区的确在480~500Ma发生过深俯冲作用,随后造山带抬升形成退变榴辉岩。那么,北秦岭西部是否存在类似的(深)俯冲作用?本文首次在北秦岭西部宝鸡眉县地区发现了榴闪岩。该榴闪岩主要由石榴石和角闪石组成,含少量石英、透辉石和绿帘石。石榴石变斑晶都具有明显由退变质扩散作用形成的环带结构,绿帘石变斑晶具有与榴辉岩中绿帘石大致相同的XFe、CaO和Al2O3含量。同时,石榴石变斑晶核部还含有Amp+Cpx+Qtz包裹体,该包裹体矿物组合暗示其退变前可能是榴辉岩,而榴闪岩是在流体活动过程中退变质作用形成的。榴闪岩中锆石的离子探针SIMS定年获得很好的U-Pb谐和年龄(443.9±1.1Ma)和206Pb/238U的加权平均年龄(443.2±2.5Ma)。锆石的低Th和U含量和非常高Th/U比值(0.47~1.66)说明其并非是在"干"体系下形成的进变质锆石,应该是在流体强烈活动下形成的或是进变质锆石被退变质过程完全重置。因此,443Ma应该是榴闪岩的形成年龄即记录退变质作用发生的时间。这些锆石具有亏损的Hf同位素和类似地幔的氧同位素组成。因遭受退变质作用的强烈影响,其εHf(t)值和δ18O值有较宽的分布范围(εHf(t)=2.4~14.7;δ18O=4.25‰~6.39‰),其亏损地幔模式年龄为0.48~0.95Ga。所以,锆石的Hf-O同位素特征指示榴闪岩的原岩主要来自新元古代时期的亏损地幔来源的玄武质岩石。结合北秦岭东部地区榴辉岩发生退变质作用时代间隔可以大致判断北秦岭西部的榴闪岩的峰期变质时代可能为470~480Ma。由此发现,北秦岭东西部早古生代俯冲-碰撞事件时限上存在差异,即北秦岭早古生代俯冲-碰撞作用沿商南-宝鸡一线可能是自东向西发生的。 相似文献
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北秦岭高压-超高压岩石的多期变质时代及其地质意义 总被引：14，自引：12，他引：2
在岩相学观察和锆石CL图像研究的基础上,利用LA-ICP-MS原位微区定年分析方法,本文确定北秦岭清油河退变榴辉岩的峰期变质时代为490±6Ma,退变质时代为453±9Ma,原岩形成时代为655±9Ma;松树沟超高压长英质片麻岩的峰期变质时代为497±8Ma,两期退变质时代分别为448±4Ma和421±2Ma,原岩形成时代上限832±25Ma;寨根石榴石辉石岩的峰期变质时代为498±2Ma,中压麻粒岩相退变质时代为450±3Ma,角闪岩相退变质时代为426±1Ma,原岩形成时代为573±40Ma;西峡北榴闪岩的角闪岩相变质时代为423±3Ma,原岩形成时代为843±7Ma。新确定的这些岩石的峰期变质时代与前人已报导的区内高压-超高压岩石的峰期变质时代在误差范围内基本一致,结合区内高压-超高压岩石不仅分布在秦岭岩群北缘的官坡-双槐树一带,而且断续出露在秦岭岩群中部或偏南侧的清油河北-松树沟-寨根北甚至西峡北东西一线,进一步表明它们应是同一期构造地质事件的产物。北秦岭已发现的全部正变质的高压-超高压岩石均呈透镜体状分布在围岩片麻岩中,松树沟超高压长英质片麻岩的原岩为典型的陆壳沉积物,因此,这些高压-超高压岩石的形成可能都是陆壳俯冲-深俯冲作用的产物。结合岩相学观察、锆石CL图像和锆石U-Pb定年表明,这些高压-超高压岩石在～500Ma经历了峰期变质作用后,又分别在～450Ma和～420Ma遭受了中压麻粒岩相和或角闪岩相退变质作用的叠加,充分说明这些高压-超高压岩石经历了一个完整的由陆壳俯冲-深俯冲、之后连续两次抬升的构造演化过程。另外,本次研究新获得的这些岩石的原岩形成时代介于843±7Ma～573±40Ma之间,结合官坡榴辉岩的原岩形成时代为791～814Ma以及松树沟榴闪岩原岩时代为787±16Ma的研究,共同表明北秦岭高压-超高压岩石的原岩形成时代均为新元古代,因此,限定俯冲-深俯冲的陆壳物质应来自形成时代为新元古代的大陆地壳或地质体。结合区域地质背景和前人研究成果综合分析,本文初步认为,北秦岭高压-超高压变质岩带的形成是商丹洋向北俯冲拖曳南秦岭新元古代陆壳物质在～500Ma发生陆壳俯冲-深俯冲作用的产物,之后在～450Ma与～420Ma经历了两期抬升。 相似文献
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北秦岭构造带早古生代的构造格局和演化过程一直是地学界比较关注也是存在较大争议的问题之一.在已有研究基础上,系统总结了本课题组近年来在北秦岭早古生代高压-超高压变质作用研究方面的进展,从变质作用角度对北秦岭早古生代的构造演化提供重要限定.丹凤斜长角闪岩中柯石英的发现为区内超高压变质作用的存在提供了最直接的矿物学证据;东秦岭秦岭杂岩中的斜长角闪岩普遍经历了高压-超高压榴辉岩相变质,具面状分布的特征,是陆壳俯冲/深俯冲作用的产物;高压-超高压榴辉岩和围岩片麻岩都记录了顺时针的P-T-t轨迹,峰期变质时代为500~490 Ma,之后主体又经历约470~450 Ma和约420~400 Ma两期抬升退变质叠加和部分熔融作用;高压-超高压岩石两期退变质和部分熔融发生的时代与北秦岭460~440Ma和~420Ma的两期岩浆事件的时代一致,说明北秦岭早古生代岩浆作用是深俯冲陆壳板片断离和碰撞造山结束后地壳伸展作用的岩浆响应;高压-超高压榴辉岩原岩形成时代约800 Ma,具有与南秦岭新元古代中晚期岩浆岩一致的地球化学特征,北秦岭超高压岩石的形成可能是商丹洋关闭后洋壳拖曳着南秦岭陆壳物质向北发生大陆深俯冲的结果,商丹洋在500 Ma主体应该已经关闭;秦岭岩群是部分而不是整体经历了大陆的深俯冲,现今的秦岭岩群是一个俯冲碰撞杂岩带而不是一个岩石地层单元或微陆块;北秦岭早古生代造山作用在中泥盆世已经结束,整体处于构造隆升后的剥蚀阶段,是南秦岭刘岭群碎屑岩的主要蚀源区,刘岭群沉积盆地形成于碰撞造山后的伸展构造背景而非弧前环境. 相似文献
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大别超高压变质带的进变质、超高压和退变质时代的准确限定:以双河大理岩中榴辉岩锆石SHRIMP U-Pb定年为例 总被引：13，自引：8，他引：13
在大别超高压变质带的双河地区存在一种特殊类型的榴辉岩,该类榴辉岩主要以似层状、条带状以及不规则透镜体赋存于大理岩中。矿物组成主要为石榴石、绿辉石以及少量的金红石、白云石、菱镁矿等。沿石榴石和绿辉石边缘常退变为角闪石+斜长石等,有的岩石完全退变为斜长角闪岩。激光拉曼和阴极发光综合分析表明,该类榴辉岩中的锆石可划分为两种类型:继承性碎屑锆石和变质锆石。继承性碎屑锆石十分少见,阴极发光图象具有明显的双层结构,即强发光的核和弱发光的边,核部和边部的包体矿物分别为Pl+Ap和Qtz+Pl。SHRIMP U-Pb定年结果表明。继承性碎屑锆石核部记录的207Pb／206Pb年龄为2701±15Ma,Th/U比值明显偏高为1．05,稀土元素配分模式显示重稀土明显富集,具有典型岩浆结晶锆石的特点;边部记录的207Pb／206Pb年龄为1801±12Ma-1753±22Ma,Th／U比值则明显偏低,为0．19-0．22之间,稀土元素配分模式显示重稀土相对平坦,具有典型变质锆石的特点。上述特征表明该类继承性碎屑锆石可能来源于太古代的基底,并经历了早元古代变质热事件的改造。新生的变质锆石无论是矿物包体还是阴极发光图象均与继承性碎屑锆石存在明显差异。有的变质增生锆石具有弱发光的核(阴极发光图象呈灰色)和强发光的边(阴极发光图象呈白色)。核部包体矿物组合为Qtz +Grt+Omp+Phe+Dol+Ap,具有典型石英榴辉岩相矿物组合特征,而边部则保存含柯石英的超高压包体矿物组合Coe+Grt +Omp+Mgs+Arg+Ap,表明该类锆石的核部和边部分别形成于俯冲进变质阶段和超高压变质阶段。另一部分变质增生锆石具有强发光的核(阴极发光图象呈白色)和弱发光的边(阴极发光图象呈黑色)。核部保存的标志性超高压包体矿物组合为Coe+Grt+Omp+Mgs+Arg+Ap,边部则保存Qtz+Cal等退变矿物组合,有的则缺乏矿物包体,表明该类锆石自超高压变质阶段开始生长,并经历了后期退变质作用的改造。从不同微区矿物包体组合的性质及其转变特征可以明显看出,自石英榴辉岩相进变质阶段到超高压峰期变质阶段存在下列转变反应:Qtz→Coe和Dol→Mgs+Arg;而自超高压峰期变质阶段到后期退变质阶段则存在下列退变反应:Coe→Qtz和Arg→Cal。SHRIMP U-Pb定年结果表明,含石英榴辉岩相矿物包体的锆石微区记录的206Pb／238U年龄为249-241Ma,加权平均值为244±4Ma,代表了深俯冲石英榴辉岩相进变质阶段的变质年龄;含柯石英等超高压矿物包体的锆石微区记录的206Pb／238U年龄为239-231Ma,加权平均值为234±3Ma,代表超高压阶段的峰期变质年龄;而含石英和方解石的退变边记录的206Pb／238U年龄为219-211Ma,加权平均值为216±6Ma,应代表后期折返阶段的角闪岩相退变质年龄。上述两类变质增生锆石微区的Th／U比值和稀土元素配分模式十分相似,Th／U比值变化于0．02- 0．18之间,稀土元素配分模式显示重稀土相对平坦,稀土元素总量明显低于继承性碎屑锆石,具有典型变质锆石的特点。根据锆石微区矿物包体的化学成分,采用Grt-Omp和Grt-Omp-Phe温压计,结合前人的变质反应实验资料的综合分析,确定榴辉岩的原岩在深俯冲过程的石英榴辉岩相进变质阶段的变质温压条件为T=588-668℃,P=1．7-1．8GPa;超高压峰期阶段的温压条件为T=784-849℃,P>5．5GPa;而构造折返过程中角闪岩相退变质阶段的温压条件为T=550-720℃,P=0．8～1．4GPa。由此可见,大别超高压变质岩的原岩——元古代(部分可能为太古代)的陆壳物质在早三叠纪发生俯冲至55- 60km深处,并经历了石英榴辉岩相变质作用。随后这些变质岩石继续深俯冲至165～175km的地幔深处,于中三叠纪发生了超高压变质作用,石英榴辉岩相矿物组合转变为超高压榴辉岩相矿物组合。最后这些超高压变质岩石发生构造折返,至晚三叠纪抬升到约30km的中下地壳深度,并经历了角闪岩相退变质作用的改造,超高压榴辉岩相矿物组合退变为角闪岩相矿物组合。由此推断,大别超高压变质带俯冲和折返速率分别为11-12km Myr-1和7．5-8．1km Myr-1。该项成果不仅确定了大别超高压变质地体的石英榴辉岩相进变质-超高压榴辉岩相峰期变质-角闪岩相退变质的年代谱系,而且对于重塑大别超高压变质地体的快速俯冲-折返的动力学模式有着重要的科学意义。 相似文献
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苏鲁仰口超高压岩石SHRIMP锆石U/Pb定年与部分熔融时限 总被引：5，自引：4，他引：1
在大型碰撞造山带中,在陆壳物质深俯冲或快速折返早期,在超高压-高压条件下,易熔组分可能发生水致或脱水部分熔融,形成花岗质熔体。在超高压-高压条件下,苏鲁超高压岩石发生过部分熔融作用,形成长英质多晶体包裹体和不同尺度的花岗质岩石, 导致可观的地球化学效应。为确定苏鲁超高压岩石部分熔融的时限,对山东仰口超高压副片麻岩和其中平行片麻理的同构造钾质花岗岩脉进行了SHRIMP锆石U/Pb地质年代学、全岩地球化学和锆石内矿物包裹体的研究。副片麻岩的锆石具有典型的核-幔-边结构。核部锆石为碎屑锆石,206Pb/238U年龄大于282Ma,可能反映了副片麻岩的原岩包含不同成因的物质;幔部和边部的Th/U比都小于0.1,分别给出233±3Ma和214±4Ma的206Pb/238U 年龄,分别对应于超高压变质和角闪岩相退变质年龄。同构造花岗岩脉是富钾过铝质花岗岩(A/CNK=1.2),锆石也具有核-幔-边结构;核部锆石年龄与副片麻岩的核部锆石年龄相当,反映了该花岗岩脉的源区可能是变沉积岩;除幔部锆石的一个点具有206Pb/238U年龄为234.6±3.9Ma之外,其它幔部锆石位于谐和线附近,给出206Pb/238U年龄为220.8±2.9Ma, 该年龄代表着该花岗岩脉的形成年龄。上述数据表明,在仰口地区,超高压岩石的部分熔融作用早于角闪岩相退变质作用。 相似文献
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北秦岭造山带早古生代多期变质与深熔作用：锆石U-Pb年代学证据 总被引：5，自引：4，他引：1
北秦岭造山带中的秦岭群以多期变质作用和强烈混合岩化为特征,出露有早古生代的榴辉岩和高压麻粒岩,以及区域性分布的中低压麻粒岩-角闪岩相变质岩石和混合岩。本文对西峡双龙地区混合岩化片麻岩(中色体)、石榴子石黑云母片岩(暗色体)和淡色花岗岩脉体进行了详细的锆石U-Pb定年和微量元素研究。结果表明片麻岩的原岩年龄为941±11Ma(2σ,MSWD=0.59),石榴子石黑云母片岩的原岩年龄为756±9.9Ma(2σ,MSWD=1.07)。石榴子石黑云母片岩中的变质锆石获得了484±9.6Ma(2σ,MSWD=0.88)的年龄,与片麻岩中锆石变质增生边获得的单点年龄498±11Ma在误差范围内一致。这些变质锆石多数具有平坦的HREE分配模式,弱Eu负异常,与高压变质岩中的变质锆石特征相似。该年龄与秦岭榴辉岩和高压麻粒岩的变质年龄相一致。石榴子石黑云母片岩中锆石的最外层增生边记录了424±9.1Ma的年龄,同时淡色脉体中的锆石也给出了422±4.0Ma(2σ,MSWD=0.77)的加权平均年龄,代表了深熔脉体的结晶年龄。这些锆石均为新生锆石,阴极发光弱,具有低的Th/U比值,平坦的HREE分配模式,强烈的Eu负异常,指示部分熔融过程中存在大量石榴子石和斜长石。深熔脉体的年龄与秦岭群中的中低压高温-超高麻粒岩相变质的年龄相符。结合已有的结果,我们认为秦岭群普遍记录了500~480Ma的高压、超高压变质作用,并叠加了440~400Ma的中压-高温变质和深熔作用。秦岭群可能是Rodinia超大陆裂解过程中从华南陆块或相似构造属性陆块分离并漂移到华北克拉通南缘的微陆块。在500~480Ma时发生碰撞造山作用导致北秦岭微陆块深俯冲并发生了高压-超高压变质作用,在志留纪由于商丹洋壳北向俯冲导致秦岭微陆块发生了以中压-高温变质、深熔和同时的岩浆作用为特征的增生造山作用。 相似文献
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Eclogite origin and timings in the North Qinling terrane,and their bearing on the amalgamation of the South and North China Blocks 总被引：3，自引：0，他引：3
H. WANG Y.‐B. WU S. GAO X.‐C. LIU H.‐J. GONG Q.‐L. LI X.‐H. LI H.‐L. YUAN 《Journal of Metamorphic Geology》2011,29(9):1019-1031
The amalgamation of South (SCB) and North China Blocks (NCB) along the Qinling‐Dabie orogenic belt involved several stages of high pressure (HP)‐ultra high pressure (UHP) metamorphism. The new discovery of UHP metamorphic rocks in the North Qinling (NQ) terrane can provide valuable information on this process. However, no precise age for the UHP metamorphism in the NQ terrane has been documented yet, and thus hinders deciphering of the evolution of the whole Qinling‐Dabie‐Sulu orogenic belt. This article reports an integrated study of U–Pb age, trace element, mineral inclusion and Hf isotope composition of zircon from an eclogite, a quartz vein and a schist in the NQ terrane. The zircon cores in the eclogite are characterized by oscillatory zoning or weak zoning, high Th/U and 176Lu/177Hf ratios, pronounced Eu anomalies and steep heavy rare earth element (HREE) patterns. The zircon cores yield an age of 796 ± 13 Ma, which is taken as the protolith formation age of the eclogite, and implies that the NQ terrane may belong to the SCB before it collided with the NCB. The ?Hf(t) values vary from ?11.3 to 3.2 and corresponding two‐stage Hf model ages are 2402 to 1495 Ma, suggesting the protolith was derived from an enriched mantle. In contrast, the metamorphic zircon rims show no zoning or weak zoning, very low Th/U and 176Lu/177Hf ratios, insignificant Eu anomalies and flat HREE patterns. They contain inclusions of garnet, omphacite and phengite, suggesting that the metamorphic zircon formed under eclogite facies metamorphic conditions, and their weighted mean 206Pb/238U age of 485.9 ± 3.8 Ma was interpreted to date the timing of the eclogite facies metamorphism. Zircon in the quartz vein is characterized by perfect euhedral habit, some oscillatory zoning, low Th/U ratios and variable HREE contents. It yields a weighted mean U–Pb age of 480.5 ± 2.5 Ma, which registers the age of fluid activity during exhumation. Zircon in the schist is mostly detrital and U–Pb age peaks at c. 1950 to 1850, 1800 to 1600, 1560 to 1460 and 1400 to 1260 Ma with an oldest grain of 2517 Ma, also suggesting that the NQ terrane may have an affinity to the SCB. Accordingly, the amalgamation between the SCB and the NCB is a multistage process that spans c. 300 Myr, which includes: the formation of the Erlangping intra‐oceanic arc zone onto the NCB before c. 490 Ma, the c. 485 Ma crustal subduction and UHP metamorphism of the NQ terrane, the c. 430 Ma arc‐continent collision and granulite facies metamorphism, the 420 to 400 Ma extension and rifting in relation to the opening of the Palaeo‐Tethyan ocean, the c. 310 Ma HP eclogite facies metamorphism of oceanic crust and associated continental basement, and the final 250 to 220 Ma continental subduction and HP–UHP metamorphism. 相似文献
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LIU Fulai XU Zhiqin XUE Huaimin ZHOU Kaifu Institute of Geology Chinese Academy of Geological Sciences Bejing 《《地质学报》英文版》2006,80(3):336-348
Laser Raman spectroscopy and cathodoluminescence (CL) images show that most zircon crystals separated from paragneiss in the main drill hole of the Chinese Continental Scientific Drilling Project (CCSD-MH) at Maobei, southwestern Sulu terrane, contain low-pressure mineral-bearing detrital cores, coesite-bearing mantles and quartz-bearing or mineral inclusion-free rims. SHRIMP U Pb dating on these zoned zircons yield three discrete and meaningful age groups. The detrital cores yield a large age span from 659 to 313 Ma, indicating the protolith age for the analyzed paragneiss is Paleozoic rather than Proterozoic. The coesite-bearing mantles yield a weighted mean age of 228 ± 5 Ma for the UHP event. The quartz-bearing outmost rims yield a weighted mean age of 213 ± 6 Ma for the retrogressive event related to the regional amphibolite facies metamorphism in the Sulu UHP terrane. Combined with previous SHRIMP U-Pb dating results from orthogneiss in CCSD-MH, it is suggested that both Neoproterozoic granitic protolith and Paleozoic sedimentary rocks were subducted to mantle depths in the Late Triassic. About 15 million years later, the Sulu UHP metamorphic rocks were exhumed to mid-crustal levels and overprinted by an amphibolite-facies retrogressive metamorphism. The exhumation rate deduced from the SHRIMP data and metamorphic P-T conditions is about 6.7 km/Ma. Such a fast exhumation suggests that the Sulu UHP paragneiss and orthogneiss returned towards the surface as a dominant part of a buoyant sliver, caused as a consequence of slab breakoff. 相似文献
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J. P. Zheng H. Y. Tang Q. Xiong W. L. Griffin S. Y. O’Reilly N. Pearson J. H. Zhao Y. B. Wu J. F. Zhang Y. S. Liu 《Contributions to Mineralogy and Petrology》2014,168(1):1-21
The collision between the North and South China cratons in Middle Triassic time (240–225 Ma) created the world’s largest belt of ultrahigh-pressure (UHP) metamorphism. U–Pb ages, Hf isotope systematics and trace element compositions of zircons from the Xugou, Yangkou and Hujialing peridotites in the Sulu UHP terrane mainly record a ~470 Ma tectonothermal event, coeval with the Early Paleozoic kimberlite eruptions within the North China craton. This event is interpreted as the result of metasomatism by fluids/melts derived from multiple sources including a subducting continental slab. The peridotites also contain zircons with ages of ~3.1 Ga, and Hf isotope data imply a component ≥3.2 Ga old. Most zircon Hf depleted mantle model ages are ~1.3 Ga, suggesting that the deep subcontinental lithospheric mantle beneath the southeastern margin of the North China craton experienced a intense mid-Mesoproterozoic metasomatism by asthenospheric components, similar to the case for the eastern part of this craton. Integrating data from peridotites along the southern margin of the craton, we argue that the deep lithosphere of the cratonic margin (≥3.2 Ga old), from which the Xugou, Yangkou and Hujialing peridotites were derived, experienced Proterozoic metasomatic modification, followed by a strong Early Paleozoic (~470 Ma) tectonothermal event and the Early Mesozoic (~230 Ma) collision and northward subduction of the Yangtze craton. The Phanerozoic decratonization of the eastern North China craton, especially along its southern margin, was not earlier than the Triassic continental collision. This work also demonstrates that although zircons are rare in peridotitic rocks, they can be used to unravel the history of specific lithospheric domains and thus contribute to our understanding of the evolution of continental cratons and their margins. 相似文献
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锆石微区矿物包体的激光拉曼和阴极发光测试以及相应的SHRIMP U-Pb定年结果表明,苏鲁地体片麻岩锆石微区记录了十分复杂的年代学信息。其中副片麻岩锆石核部记录了345～743 Ma的继承性锆石年龄,标志着原岩碎屑锆石来源的复杂性;含柯石英的锆石微区记录了220～234 Ma的超高压变质年龄;而含石英包体的边部则记录了202～219 Ma的退变质年龄。正片麻岩继承性锆石核部所记录的年龄为574～680 Ma,表明原岩锆石曾经历了部分Pb丢失,原岩的形成年龄应大于680 Ma;含柯石英锆石微区所记录的超高压变质年龄为224～242 Ma;而锆石边部所记录的退变质年龄为209～219 Ma。两类片麻岩锆石微区所隐藏的超高压变质和退变质年龄信息十分相近,平均值分别为229±4Ma和211±4Ma,标志着苏鲁地体超高压变质时代应为印支期,相应的构造抬升速率约5.6 km/Ma。该项成果不仅确定了苏鲁地体超高压变质和退变质时代,而且对于深入探讨苏鲁地体快速折返过程中的动力学机制有着重要的科学意义。 相似文献
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苏鲁超高压变质带中非超高压花岗质片麻岩的准确识别:来自锆石微区矿物包体及SHRIMP U-Pb定年的证据 总被引：6，自引：0，他引：6
通过隐藏在锆石微区矿物包体激光拉曼的系统鉴定和阴极发光图像特征的详细研究,配合相应的锆石微区SHRIMP U-Pb定年测试,发现苏鲁地体超高压变质带中确实存在非超高压变质的花岗质片麻岩。该类岩石中的锆石晶体自核部到边部所保存的矿物包体以不含超高压矿物为特征,相应的阴极发光图像具有典型岩浆结晶锆石的核部和幔部,以及变质的再生边的特点。其中岩浆结晶锆石微区记录的~(238)U-~(206)Pb年龄为404～748Ma,表明原岩中部分锆石可能经历了Pb丢失,也不排除后期热事件因素的影响,原岩的形成年龄应大于748 Ma;而锆石的再生边所记录的~(238)U-~(206)Pb。年龄为204～214 Ma,与研究区经历超高压变质的副片麻岩和花岗质片麻岩锆石微区所记录的苏鲁地体快速折返过程中角闪岩相退变质年龄(~(238)U-~(206)Pb年龄的平均值为211±4 Ma,刘福来等,2003a)十分相似。上述特征表明,苏鲁地体超高压变质带中的部分花岗质片麻岩在超高压变质事件之前就已经形成,但并未“参与”深俯冲—超高压的变质演化过程,而是在苏鲁地体快速折返的角闪岩相退变质过程中与超高压岩片“拼贴”在一起。该项成果不仅为正确识别非超高压变质岩石提供了一个新的研究方法,而且对进一步深入探讨苏鲁地体超高压和非超高压岩片的“拼贴”机制有着重 相似文献
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林寺山组是胶莱盆地莱阳群底部重要的地层单元之一.准确限定其沉积时代与物源性质对于客观重建华北陆块东部晚中生代大地构造格局以及周缘造山带/前寒武纪变质基底晚中生代的折返过程具有重要的制约作用.以莱阳盆地蛇窝泊地区莱阳群林寺山组细砾岩为研究对象,对其开展了野外地质调查、岩相学观察、锆石U-Pb测年与锆石稀土元素分析等综合研究,并获得了如下初步认识.（1）林寺山组细砾岩中最小一组碎屑锆石加权平均年龄分别为129±1 Ma与127±5 Ma,结合区域上不整合于莱阳群之上青山群火山岩锆石谐和年龄为119±1 Ma,推测蛇窝泊地区林寺山组沉积时代介于127~119 Ma.（2）蛇窝泊地区林寺山组细砾岩的碎屑锆石年龄变化于2 858~126 Ma之间,并以新太古代晚期与白垩纪早期碎屑锆石为主.前古元古代的碎屑锆石主要来源于胶北前寒武纪变质岩,表明胶北太古宙-古元古代变质岩至少在白垩纪早期已折返至近地表.（3）160~120 Ma岩浆型碎屑锆石主要来源于胶东同时代的中酸性侵入体,暗示在白垩纪早期至少部分160~120 Ma中酸性侵入体已抬升至地表.（4）林寺山组发育少量的二叠纪（280 Ma）和印支期（213 Ma）变质锆石,表明胶东地区可能存在二叠纪约280 Ma区域变质-变形事件,同时暗示早白垩世苏鲁超高压变质岩已经折返到地表. 相似文献
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秦岭发现金刚石:横贯中国中部巨型超高压变质带新证据及古生代和中生代两期深俯冲作用的识别 总被引：92，自引：5，他引：92
在秦岭北带榴辉岩及其围岩片麻岩的锆石中发现金刚石和大量石墨包裹体。金刚石具典型的1331～1334cm~(-1)拉曼谱峰。变质金刚石的发现证明秦岭北带榴辉岩及其围岩片麻岩经历了超高压变质作用,其俯冲深度>120 km。片麻岩锆石的SHRIMP定年表明,锆石核部代表岩浆事件的年龄或之前的残核年龄为1200～1800 Ma,超高压变质新增生边部的年龄为507±38 Ma,属早古生代。认为北秦岭超高压变质带与印支期大别超高压变质带(240～200 Ma)是时空上两个带。北秦岭超高压变质带向西可以与南阿尔金—柴北缘早古生代(490～440Ma)超高压变质带相连,向东与大别西北部的熊店和浒湾早古生代榴辉岩(420～400 Ma)相连,组成一条沿中央造山带北部分布的加里东期超高压变质带。认为主要分布在大别山南部的印支期超高压变质带应与南秦岭的高压蓝片岩带相连,组成一条分布在中央造山带南部的印支期高压超高压变质带。北秦岭超高压变质带的发现,为中央造山带存在一条西起阿尔金,东至苏鲁的近4000 km的世界上最大的一条超高压变质带的确定提供了新的关键性证据。而沿中央造山带分布的两条超高压变质带说明:①中国南北大陆在早古生代就已拼接在一起,其后,又有印支期的俯冲和碰撞叠加,加里东期超高压变质带主要分布在北部,后者在南部,两者时 相似文献
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矿物包裹体激光拉曼测试、阴极发光图像分析和SHILIMPU—Pb定年综合研究结果表明,中国大陆科学钻探主孔斜长角闪岩（样品G12）中的锆石可划分为2种类型：第一类颗粒粗大,舍有大量矿物包裹体和杂质;第二类颗粒细小,舍有少量矿物包裹体且十分干净。第一类锆石具有明显的双层结构。核部阴极发光图像显示典型的岩浆结晶环带,相应的矿物包裹体为单斜辉石（Cpx）＋斜长石（P1）＋磷灰石（Ap）±石英（Qtz）,表明其寄主岩石的原岩为基性岩浆岩;边部阴极发光图像十分均匀,保存柯石英（Coe）＋石榴子石（Grt）＋绿辉石（Omp）＋多硅白云母（Phe）＋磷灰石（Ap）等标志性超高压包裹体矿物组合,记录的变质温压条件为T=732-839℃、p=3．0-4．0GPa,表明该类变质增生锆石微区形成于超高压变质阶段。第二类锆石阴极发光图像十分均匀,发光性明显增强,保存角闪石（Amp）＋斜长石（P1）等标志性角闪岩相包裹体矿物组合,记录的变质温压条件为T=612-698℃、p=0．76-1．05GPa,表明该类锆石形成于后期角闪岩相退变质阶段。SHRIMPU-Pb定年结果显示,继承性岩浆结晶锆石核部记录的^206Pb／灿的年龄为685-650Ma．表明其原岩形成于新元古代;舍柯石英等超高压矿物包裹体的边部记录的^206Pb／^238U年龄为243-225Ma,表明超高压变质时代应归属于晚三叠世。第二类舍低压包裹体矿物的锆石微区记录的^206Pb／^238U年龄为219-210Ma．应代表后期角闪岩相退变质作用的时代。上述研究结果表明,苏鲁地体斜长角闪岩的原岩在晚三叠世深俯冲至上地幔100-120km的地幔深处并经历了超高压变质作用。约15Ma之后,这些超高压岩石抬升到约25km的中部地壳,并经历了后期角闪岩相退变质作用的改造。相应的折返速率为0．57cm／y。 相似文献
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Based on new evidence the Sulu orogen is divided from south‐east to north‐west into high‐pressure (HP) crustal slice I and ultrahigh‐pressure (UHP) crustal slices II and III. A combined set of mineral inclusions, cathodoluminescence images, U‐Pb SHRIMP dating and in situ trace element and Lu‐Hf isotope analyses was obtained on zircon from orthogneisses of the different slices. Zircon grains typically have three distinct domains that formed during crystallization of the magmatic protolith, HP or UHP metamorphism and late‐amphibolite facies retrogression, respectively: (i) oscillatory zoned cores, with low‐pressure (LP) mineral inclusions and Th/U > 0.38; (ii) high‐luminescent mantles (Th/U < 0.10), with HP mineral inclusions of Qtz + Grt + Arg + Phe + Ap for slice I zircon and Coe + Grt + Phe + Kfs + Ap for both slices II and III zircon; (iii) low‐luminescent rims, with LP mineral inclusions and Th/U < 0.08. Zircon U‐Pb SHRIMP analyses of inherited cores point to protolith ages of 785–770 Ma in all seven orthogneisses. The ages recorded for UHP metamorphism and subsequent retrogression in slice II zircon (c. 228 and c. 215 Ma, respectively) are significantly older than those of slice III zircon (c. 218 and c. 202 Ma, respectively), while slice I zircon recorded even older ages for HP metamorphism and subsequent retrogression (c. 245 and c. 231 Ma, respectively). Moreover, Ar‐Ar biotite ages from six paragneisses, interpreted as dating amphibolite facies retrogression, gradually decrease from HP slice I (c. 232 Ma) to UHP slice II (c. 215 Ma) and UHP slice III (c. 203 Ma). The combined data set suggests decreasing ages for HP or UHP metamorphism and late retrogression in the Sulu orogen from south‐east to north‐west. Thus, the HP‐UHP units are interpreted to represent three crustal slices, which underwent different subduction and exhumation histories. Slice I was detached from the continental lithosphere at ～55–65 km depth and subsequently exhumed while subduction of the underlying slice II continued to ～100–120 km depth (UHP) before detachment and exhumation. Slice III experienced a similar geodynamic evolution as slice II, however, both UHP metamorphism and subsequent exhumation took place c. 10 Myr later. Magmatic zircon cores from two types of orthogneiss in UHP slices II and III show similar mid‐Neoproterozoic crystallization ages, but have contrasting Hf isotope compositions (εHf(～785) = ?2.7 to +2.2 and ?17.3 to ?11.1, respectively), suggesting their formation from distinct crustal units (Mesoproterozoic and Paleoproterozoic to Archean, respectively) during the breakup of Rodinia. The UHP and the retrograde zircon domains are characterized by lower Th/U and 176Lu/177Hf but higher 176Hf/177Hf(t) than the Neoproterozoic igneous cores. The similarity between UHP and retrograde domains indicates that late retrogression did not significantly modify chemical and isotopic composition of the UHP metamorphic system. 相似文献
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深俯冲陆壳物质部分熔融产生的熔体,实验岩石学方面已有广泛报道,而天然初始熔体的组分却难以厘定。对此,本文从苏鲁超高压地体荣成混合岩中识别出了深俯冲花岗质陆壳部分熔融产生的天然初始熔体组成。野外露头显示,混合岩中主要矿物组成为钾长石+斜长石+石英的浅色熔体呈不连续的条带状与残余体互层产出,指示了原位或近源区的部分熔融特征。混合岩浅色体锆石CL图像呈明显的核-边结构,继承核部为扬子板块来源的岩浆锆石,形成时代为721±24Ma;新生边部CL图像具震荡环带结构,微量元素上REE呈明显左倾,具有Eu的负异常及Ce的正异常,低的Hf/Y和Th/U比值,具深熔锆石特征,指示形成于花岗质陆壳物质的部分熔融。边部U-Pb谐和年龄为225.9±2Ma,略晚于苏鲁超高压地体超高压峰期变质年龄,表明初始熔融发生在超高压地体折返早期。浅色熔体的全岩地球化学特征表明,主量元素上具有高SiO_2、K_2O及Na_2O含量,低的Fe_2O_3~T、MgO及CaO含量,A/CNK=1.02~1.04,呈弱过铝质亚碱性花岗岩的特征,这与实验岩石学中富硅陆壳物质部分熔融产生的熔体组分极为相近;微量元素上富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、Pb等),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,REE呈较为平坦的配分模式,具弱的Eu负异常并亏损Sr。本文通过上述对天然样品研究,厘定了深俯冲花岗质陆壳部分熔融及其初始熔体的组成,为理解大陆俯冲带壳幔相互作用提供了关键依据。 相似文献