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超高温变质作用是在变质地质学领域,继超高压变质作用研究高峰之后的又一重要前缘课题,对于认识地壳构造-热演化具有重要意义。本文总结了华北克拉通西部孔兹岩带和南非Kaapvaal克拉通西南部Namaqua活动带与Bushveld变质杂岩体的高温-超高温麻粒岩的化学成分、矿物组合、变质演化特征,及其相应的变质事件与构造属性。我国的超高温变质作用带,包括华北克拉通西部的孔兹岩带——从内蒙西段的大青山到东段的集宁-凉城地区的超高温变质岩,皆为Al-Mg质和Al饱和体系的超高温变质岩石,常见假蓝宝石+石英、尖晶石+石英的典型超高温变质组合,以及含假蓝宝石±尖晶石、但缺少石英的非典型超高温变质组合。南非Namaqua活动带与Bushveld变质杂岩体分别发现有独特的Fe-Al饱和的铁尖晶石+石英+大隅石、刚玉+高温石英等超高温矿物组合,罕见的高温硼硅酸盐和硅硼铝镁石等超高温矿物组合;以及Ca-Mg质饱和的钙镁橄榄石+镁硅钙石镁黄长石+镁橄榄石等超高温矿物组合的麻粒岩。研究的核心问题是矿物和岩石在高温-超高温条件下的特殊行为方式,不同构造环境和岩石化学成分下的变质反应及其热动力学过程。由此提出超高温变质作用成因研究中的科学问题:包括不同类型和地质属性的高温-超高温麻粒岩的成因特征;麻粒岩的形成条件演化过程和构造背景;高温-超高温变质过程中部分熔融和重新水化过程中流体的作用以及岩体形变过程中的部分熔融;变质反应以及变质作用P-T-t轨迹、元素地球化学和熔体作用行为;岩石保留的可能的变质事件和年代学记录,定量评价高温-超高温过程中变质演化的时间跨度和演化速率。 相似文献
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晋蒙交界孔兹岩系熔体参与变质反应的结构特征及其动力学意义 总被引：2，自引：2，他引：0
晋蒙交界孔兹岩系变质反应结构与矿物相转变机制研究结果表明,在麻粒岩相变质及其与之相伴随的重熔作用过程中,存在一类特殊的有熔体参与的变质反应,即未熔矿物与熔体之间的反应。结合天然块状岩石高温高压实验,确定研究区孔兹岩系熔体参与变质反应如下：①２Ｇｔ＋（９ＳｉＯ２＋４Ａｌ２Ｏ３）熔体＝３Ｃｒｄ;②Ｇｔ＋（２ＳｉＯ２＋２Ａｌ２Ｏ３）熔体＝Ｓｐ＋Ｃｒｄ;③２Ｇｔ＋（３ＳｉＯ２）熔体＝２Ｏｐｘ＋Ｃｒｄ;④１４Ｇｔ＋（２５ＳｉＯ２＋４Ｈ２Ｏ）熔体＝４Ｃｕｍ＋７Ｃｒｄ。这类熔体参与变质反应不仅受控于温压条件,而且与寄主岩石脱水熔融、长英质矿物部分熔融存在密切成因关系。该项理论与实验研究对于深化变质反应理论、探讨孔兹岩系矿物相转变成因机制及其动力学过程有着重要的意义。 相似文献
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中国东北地区西部~500Ma泛非期孔兹岩系地球化学特征及其地质意义 总被引：4，自引：3，他引：1
最近在兴安、额尔古纳地块均发现原岩为中基性-中酸性火山岩、陆源碎屑沉积岩及碳酸盐岩组合组成的孔兹岩系,岩石组合主要分为富铝片岩-片麻岩类和斜长角闪岩两类。岩石地球化学特征表明,富铝片岩-片麻岩类的原岩为泥岩和砂岩,主量和微量元素的分配形式接近澳大利亚后太古宙页岩(PAAS)和北美页岩(NASC),稀土元素的分布特征与NASC相似,显示轻稀土元素富集及Eu负异常,(La/Yb)N=4～17,δEu=0.32～0.79。其Cr/Ti(0.01～0.03)、Zr/Y(1.2～13.3)、Cr/Th(0.1～8.63)、Cr/Zr(0.02～0.47)、Th/U(1.5～7.7)、CIW(68～99)表明物源区以花岗岩类为主,并可能含有碎屑沉积岩。其Ceanom(-0.04～-0.01)、Ce/Ce#(0.90～1.30)表明富铝片岩-片麻岩类原岩沉积环境为亚稳定的大陆边缘沉积。斜长角闪岩原岩为玄武岩或安山质玄武岩,其富Fe2O3(1.83%～12.37%)、MgO(4.28%～7.29%)、贫SiO2(47.06%～56.13%),呈低碱性。轻稀土元素相对富集,MORB标准化的微量元素配分型式为大隆起型,Zr/Nb、Hf/Th值均类似于板内拉斑玄武岩的特征。因此,研究区孔兹岩系应形成于裂谷沉积背景。这与佳木斯地块麻山群孔兹岩系形成环境一致,表明东北地区各地块的变质基底均为孔兹岩系,其原岩均形成于裂谷沉积环境,并统一经历～500Ma泛非期变质事件,这为研究我国前寒武纪的大陆演化、再造我国东北地区的构造格局及其在Gondwana大陆重建中的位置都将具有重大的理论意义。 相似文献
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华北克拉通怀安杂岩新太古代和古元古代富铝变质表壳岩的地球化学特征及构造意义 总被引：1，自引：0，他引：1
晋冀蒙三省交界地区富铝变质表壳岩的时代归属及形成的构造背景长期存在争议。通过天镇地区1∶5万区域地质调查,在怀安杂岩中识别出两期富铝变质表壳岩组合,分别为新太古代榴云片麻岩岩组和古元古代黄土窑岩组,两者在岩石组合、特征矿物组合、含矿性、同位素年龄以及岩石地球化学特征等方面存在明显区别,为不同沉积环境的产物。新太古代榴云片麻岩岩组野外呈带状、似层状或透镜状产出,以石榴黑云斜长片麻岩为主体,含少量斜长变粒岩,局部与BIF共生,矿物组合为石榴子石+黑云母+斜长石+石英±条纹长石±夕线石。岩石地球化学研究表明石榴黑云斜长片麻岩样品富Na_2O、Al_2O_3和CaO,低K_2O,属于过铝质岩石,铕异常不明显,轻重稀土元素分异相对较强((La/Yb)_N=3.69～27.76)。古元古代黄土窑岩组以构造岩片形式产出,为一套孔兹岩系组合,产出石墨矿。其中变泥砂质岩石的矿物组合为石墨+夕线石+石榴子石+条纹长石+斜长石+石英,为过铝质,富Al_2O_3和K_2O,低Na_2O和CaO,负铕异常明显(δEu=0.47～0.80),轻重稀土元素分异弱((La/Yb)_N=3.37～10.58)。两套富铝变质表壳岩具有相似的微量元素蛛网图特征,富集大离子亲石元素如Rb和Ba,高场强元素如Zr、Hf含量相对较低,明显亏损Nb、Ta、P和Ti等元素。石榴黑云斜长片麻岩中碎屑锆石年龄峰值为～2.45Ga,黄土窑岩组中岩石碎屑锆石年龄主要介于1.99～2.30Ga,两套岩石均遭受古元古代末期(1.81～1.85Ga)麻粒岩相变质-深熔作用叠加改造。新太古代榴云片麻岩岩组的原岩为一套含黏土质杂砂岩建造,成熟度较低,来源于英云闪长岩-花岗闪长岩风化源区,形成于大陆岛弧环境。黄土窑岩组孔兹岩系原岩为一套富铝黏土岩和杂砂岩建造,夹少量碳酸盐岩和石英砂岩,沉积物源以古元古代中期(2.3～2.0Ga)上地壳长英质成分为主,可能形成于相对稳定的大陆边缘环境。怀安杂岩中两期富铝变质表壳岩组合均卷入了古元古代末期的造山作用,两者的厘定为研究华北克拉通北部新太古代—古元古代大陆地壳演化及构造格局恢复具有重要地质意义。 相似文献
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华北克拉通西部陆块贺兰山地区分布有大规模的古元古代S型花岗岩,它们可以为进一步解析孔兹岩带的构造演化过程提供重要制约。本文选取出露于贺兰山中段的黄旗口花岗质岩体开展系统的全岩主微量元素、Sm-Nd同位素、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究,探讨其岩石成因和地质意义。黄旗口岩体主要岩石组合为英云闪长岩、二长花岗岩和花岗闪长岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明黄旗口岩体为至少存在两次岩浆事件的复式岩体,早期岩体时代为2056±24Ma,晚期岩体时代为1965±14Ma。黄旗口早期岩体和晚期岩体呈现出相似的地球化学特征,都具有高的SiO_2(62. 77%～74. 79%)、Al_2O_3(13. 67%～18. 05%)和K_2O(2. 37%～7. 20%)值,低的NaT_2O(1. 36%～3. 47%)和FeO (0. 15%～8. 82%)值。岩体的A/CNK(1. 10～1. 42) 1. 1,含有S型花岗岩特征矿物(白云母、石榴子石和堇青石),表明岩体属于典型的强过铝质S型花岗岩。岩体轻稀土元素富集(∑LREE=70. 0×10-6～259×10-6),轻、重稀土元素分异明显(LREE/HREE=6. 25～21. 5,(La/Yb)N=6. 75～54. 5),具有明显的负Eu异常(Eu*=0. 33～0. 93),亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti)。岩体εNd(t)值(+1. 26～+3. 78)和εHf(t)值(+0. 7～+8. 7)均为正值,二阶段同位素模式年龄分别为tDM2,Nd=2. 12～2. 34Ga和tDM2,Hf=2. 09～2. 82Ga。黄旗口两期岩体与孔兹岩系具有相似的主、微量元素特征和二阶段Hf模式年龄,表明贺兰山地区变质沉积岩为黄旗口S型花岗岩的主要源区物质。早期岩体和晚期岩体的εNd(t)和εHf(t)值均为正值,表明源区物质除古老地壳物质外,还有一定量新生地壳成分的加入,其中晚期岩体具有更高的εNd(t)和εHf(t)值,表明新生地壳物质的贡献更为明显。综合区域地质背景资料,本文认为黄旗口早期岩体形成于阴山陆块与鄂尔多斯陆块碰撞的早期阶段,暗示两个微陆块初始碰撞时间早于2. 05Ga,晚期岩体形成于陆-陆碰撞阶段的峰期,表明阴山陆块与鄂尔多斯陆块碰撞阶段的持续时间很可能大于80Myr。 相似文献
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中国内蒙中部孔兹岩系中石墨矿的构造成因 总被引：5，自引：0，他引：5
内蒙中部孔兹岩系分布区可以划分为三个构造单元,其成矿作用明显不同,石墨矿主要分布在单元Ⅰ中。韧性剪切、多期褶皱叠加等变形作用,改造和控制了石墨矿的分布、产状和规模,结果形成一系列品位较高、形态规则、分布集中的石墨矿体。综合碳同位素比值和原生环境分析结果,表明石墨矿中的碳属有机成因。 相似文献
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黑龙江省锅盔山石墨矿床为近年新发现的超大沉积变质型石墨矿床,对该矿床变质作用特征与过程以及碳质来源的研究仍属空白。通过岩石学、岩石化学、碳同位素组成等研究,对矿区赋矿变质岩进行了原岩恢复,并探讨了岩石变质特征和矿床成因。研究认为: 该区变质岩变质程度达高角闪岩相,并经历了等温降压退变质作用,矽线石形成于熔体结晶; 原岩为一套具孔达岩系特征的浅海—滨海相碳硅泥岩建造,具太古宙古大陆与元古宙稳定沉积物的双重信息; 成矿物质来源为有机碳,属有机成因。研究成果对在该地区寻找同类型矿床具有一定的指导意义。 相似文献
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内蒙古孔兹岩带乌拉山-大青山地区古元古代孔兹岩系年代学研究 总被引：11，自引：8，他引：3
乌拉山-大青山孔兹岩系岩石出露于华北克拉通孔兹岩带中段,是洞悉华北克拉通前寒武纪基底构造演化历史的一个重要窗口。研究区孔兹岩系岩石包括堇青石榴黑云二长片麻岩、夕线堇青石榴黑云二长片麻岩、紫苏石榴黑云片麻岩和石榴长英质粒状岩石,系统的岩相学观察显示多种典型的减压反应结构。阴极发光图像特征显示乌拉山-大青山孔兹岩系岩石均存在大量继承性碎屑锆石和变质增生锆石,其中继承性碎屑锆石形态复杂,多显示典型岩浆结晶环带,标志着源区物质主要来源于岩浆岩。变质锆石为新生的单颗粒或围绕着继承性碎屑锆石核生长,内部结构均匀,整体的Th/U比值较低。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,该区孔兹岩系岩石的继承性碎屑锆石的207Pb/206Pb年龄主要集中在2400~2500Ma、~2300Ma和2000~2100Ma,进而可限定其最老沉积时代应为~2000Ma,表明乌拉山-大青山孔兹岩系的原岩形成时代为古元古代中期。乌拉山-大青山孔兹岩系中典型的变质锆石记录其变质时代为1850~1950Ma,并显示~1950Ma和~1860Ma两组年龄峰。结合前人对内蒙古孔兹岩带乌拉山-大青山地区高级变质地体的变质作用、构造演化和同位素年代学的研究结果,综合判断该期变质事件与古元古代华北克拉通西部陆块内北部的阴山陆块和南部的鄂尔多斯陆块之间的俯冲-碰撞并折返抬升至地表的动力学过程有关,其中~1950Ma代表了陆-陆碰撞形成孔兹岩带的初始阶段,而~1860Ma则代表了其折返抬升的时代。 相似文献
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华北克拉通西部古元古代孔兹岩系的地层对比、岩相古地理特征及其地质意义 总被引：5，自引：3，他引：2
位于华北克拉通西部的孔兹岩系是探讨华北克拉通形成及演化过程的关键对象之一,近年来的研究显示这套富铝质沉积岩系在1.95~1.82Ga期间经历了高压/高温和超高温-高温/中(低)压两期变质作用。已发表的钻井资料表明鄂尔多斯中、新生代盆地的基底岩石在源区特征、沉积时代、岩石矿物组合和变质时代等方面均与孔兹岩系十分类似,暗示孔兹岩系的原岩分布和后期的高级变质作用范围可能涉及到了鄂尔多斯地块内部。然而,目前对于孔兹岩系的原岩分布、等时性和沉积环境等问题仍有争议,这些问题对于约束孔兹岩系的时空分布和理解华北克拉通西部地区的构造演化过程具有十分重要的科学意义。基于地层学角度的尝试,本文选取贺兰山、大青山和集宁地区的孔兹岩系进行了沉积层序的划分及对比,并初步恢复了相应时期鄂尔多斯地块的岩相古地理特征。本文的研究结果表明:(1)鄂尔多斯地块北缘的贺兰山、大青山和集宁等地区的孔兹岩系均由可对比的三个沉积层序组成;(2)这套沉积岩系的分布范围呈面状延伸至鄂尔多斯地块内部,指示华北克拉通西部曾存在一个克拉通内盆地性质的"鄂尔多斯陆表海",其海侵方向可能由贺兰山-鄂尔多斯地块内部指向大青山、集宁等地区;(3)鄂尔多斯陆表海可能发育于2.5~2.3Ga"构造寂静期"的某一阶段,此间堆积的孔兹岩系(丰镇群)原岩很可能是代表华北陆块完成克拉通化过程的标志性盖层。 相似文献
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In situ radioelemental (K, U and Th) analysis and heat production estimates have been made at 59 sites in the Kerala Khondalite
Block (KKB) of the Southern Granulite Province (SGP) of India. Together with the in situ analyses on granulites and gneisses
previously reported from 28 sites, and heat production estimated from the published geochemical analyses on granites and syenites
of the KKB, the new data set allows good characterization of heat production for the major granulite facies rocks and granitoids
of the KKB. Garnet biotite gneisses are characterized by high levels of Th and U, with mean values of 60 and 3 ppm, respectively.
Khondalites, leptynites and charnockites have slightly lower levels of Th (23, 20 and 22 ppm, respectively) and U (2.9, 2.4
and 0.9 ppm, respectively). The mean K, U, Th abundances for the granites, leucogranites and granitic gneisses ranges from
3.9 to 4.3%, 2.6 to 4.3 ppm, 22 to 50 ppm respectively, and for the syenites 4.8%, 2 ppm and 5.7 ppm. Mean radiogenic heat
production values for garnet–biotite gneiss, khondalite, leptynite and charnockite are 5.5, 2.7, 2.4 and 2.2 μW m−3, respectively. For the granites, leucogranites, granitic gneisses and syenites it is 2.6, 3.4, 4.6 and 1.4 μW m−3, respectively. Heat production of granulite facies rocks, which are the most abundant rocks in KKB, correlate well with Th,
but less with U, suggesting that variation is caused by Th and U bearing accessory minerals such as monazite and zircon. The
high heat production of the KKB granulites are in contrast to the low heat production of the Late Archaean granulites of the
Northern Block (NB) of the SGP which are highly depleted in radioelements and also the granulites of Madurai Block (MB) that
have higher radioelemental abundances than in the granulites of the NB. The high heat production of the KKB granulites could
be due to the nature of protoliths and/or metasomatism associated with Neoproteroic- to- Pan African alkaline magmatic activity
represented by alkali granite and syenite–carbonatite emplacements and emplacement of pegmatites. 相似文献