蚌埠地区凤阳群和五河群与胶北变沉积岩系的对比:来自碎屑锆石的证据   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘超辉  刘福来  蔡佳  张文 《矿物岩石地球化学通报》2019,38(4):681-703

华北克拉通东部陆块内的胶-辽-吉带是一条古元古代活动带,其是否向西南穿越郯庐断裂带延伸至徐州-蚌埠一带还存在争议。蚌埠地区早前寒武纪变质基底主要包括残留的中太古代末期-新元古代末期花岗片麻岩、古元古代五河群、凤阳群及古元古代花岗(片麻)岩。本次研究对凤阳群白云山组绢云石英岩及五河群上亚群小张庄组的变质砂岩和长石石英岩进行了碎屑锆石U-Pb-Lu-Hf同位素和微量元素研究。前期工作及本次研究结果表明,五河群庄子里组、殷涧组和凤阳群白云山组的碎屑锆石都具有2. 52 Ga和2. 69/2. 70 Ga的主峰以及2. 35/2. 38 Ga、2. 88/2. 95 Ga和2. 16 Ga的次峰,其中2. 16 Ga的峰值只在五河群中出现。利用DZstats程序定量对比凤阳群、五河群以及胶北地区荆山群和粉子山群的碎屑锆石年龄图谱,结果发现只有划归粉子山群底部的小宋组的山阳村石英岩与凤阳群白云山组石英岩、五河群殷涧组石英片岩显示了相同的物源区。结合胶-辽-吉带其他地区的信息,认为蚌埠地区的凤阳群和五河群可能同时形成于约22亿年打开的弧后盆地中,两者的不同位置(分别靠近陆缘和岩浆弧)导致了它们的岩石组合、碎屑物质源区和变质程度的差异。  相似文献   

构造变形在变质岩专题填图中的作用及其意义——以辽南辽河群试点填图区为例     

田忠华  刘福来  许王  冀磊  刘利双  董永胜 《地质通报》2017,36(11):1942-1952

论述了构造解析在变质岩专题填图过程中的作用及其意义。主要围绕以下5个方面:(1)构造解析在高级变质岩区地质调查中对重大地质边界的识别作用;(2)通过构造解析区别变质岩区不同岩石和/或构造单元因构造发生的堆叠作用;(3)通过构造解析识别并区分不同岩石单元的构造类型、期次和组合样式;(4)变质岩填图区剖面测制及地层原始厚度恢复需要在构造解析工作基础上进行;(5)变质岩区地质填图工作实际上是构造解析和变质岩石学的有机结合过程。总之,构造解析对变质岩填图区内地质情况的客观表述具有重要的意义。  相似文献   

北苏鲁超高压变质带中斜长角闪岩的成因     

刘福来  薛怀民  刘平华 《岩石学报》2009,25(7):1575-1586

在北苏鲁超高压变质带的威海地区的正片麻岩中,存在大量规模不一的含石榴石斜长角闪岩的透镜体或不规则团块。锆石中矿物包体的激光拉曼测试、阴极发光图像分析、稀土元素和微量元素以及Lu-Hf同位素的LA-(MC)-ICP-MS测试等综合研究结果表明,含石榴石斜长角闪岩 (WH17) 只存在一种成因类型的锆石,即变质锆石。该类锆石自核部到边部均保存了典型的超高压包体矿物组合：柯石英 (Coe)+石榴石 (Grt)+绿辉石 (Omp)+多硅白云母 (Phe)+金红石 (Rt)+磷灰石 (Ap),相应的阴极发光图像自核部到边部十分均匀,具有典型变质锆石的特点。锆石核部和边部的稀土元素含量特征和配分模式也十分相似,主要表现为轻稀土元素相对亏损,而重稀土元素相对平坦,无Eu异常 (Eu/Eu^*=0.94~1.04), 具较明显的正Ce异常 (Ce/Ce^*=83.4~111.0),低的Th/U (<0.02) 和 Lu/Hf (<0.00010) 比值以及极低的 Th (1×10^-6~4×10^-6) 含量。锆石核部到边缘的重稀土元素亏损与石榴石稳定有关,而无Eu异常则与斜长石分解关系密切。上述特征表明,含石榴石斜长角闪岩中的锆石均是在超高压变质阶段形成的变质锆石,而研究样品中继承性岩浆结晶锆石的缺乏,是由于含石榴石斜长角闪岩在原岩形成时Zr的成分明显匮乏所致。SHRIMP U-Pb定年结果表明,含柯石英锆石自核部到边部记录了十分一致的²⁰⁶Pb/²³⁸U 年龄,变化于 240.2±3.3Ma 到220.2±2.8Ma 之间,加权平均年龄为229.8±2.0Ma, 这组年龄与前人对苏鲁超高压变质带中榴辉岩、正片麻岩、副片麻岩和大理岩等含柯石英锆石微区记录的年龄完全吻合,应代表苏鲁地体超高压变质时代。Lu-Hf同位素研究结果表明,含石榴石斜长角闪岩中变质锆石的Hf同位素特征与苏鲁超高压变质带中榴辉岩的继承性岩浆锆石和变质锆石均存在本质差别,其中¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf=0.00001~0.00003, ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf (_t)=0.282052~0.282107, 相应的ε_Hf(t)=-21.1~-18.8, 模式年龄t_DM2=2.14~2.24Ga,这些Lu-Hf同位素特征与围岩正片麻岩含柯石英锆石微区的Hf同位素性质十分相似, 充分表明了北苏鲁含石榴石斜长角闪岩在超高压变质阶段形成的变质锆石所必须的Zr和Hf成分不是来自体系本身,而是来源于围岩正片麻岩。  相似文献   

胶-辽-吉造山带北辽河变基性岩的成因、地球化学属性及其构造意义   总被引：4，自引：4，他引：0  

许王  刘福来  刘超辉 《岩石学报》2017,33(9):2743-2757

大规模出露于胶-辽-吉造山带的北辽河变基性岩(NLHmetabasicrocks)是恢复造山带构造演化的关键之一,然而,研究者们对这些变基性岩的成因和构造环境有很大争议,制约了对胶-辽-吉造山带早期构造演化的深入研究。基于详细的野外地质调查,本文对北辽河变基性岩进行了系统的岩石学研究并提供了新的全岩地球化学数据,结合前人的测试结果,我们对这些变基性岩的成因和构造环境进行了相关探讨。变基性岩侵入于北辽河群的大理岩和碎屑岩中,经历了一定程度的蚀变以及绿片岩相-角闪岩相变质。岩石类型包括变质辉长岩、变质辉绿岩、斜长角闪岩以及石榴斜长角闪岩;前两者具有明显的变余辉长或者辉绿结构,可见自形斜长石,少见原生矿物单斜辉石的残留;后两者主要由斜长石和角闪石组成,部分含有石榴子石变斑晶;此外,岩石中出现大量Fe-Ti氧化物(磁铁矿和钛铁矿)。地球化学研究表明,北辽河变基性岩均属于拉斑玄武岩系列(SiO_2=44.55%~54.11%,Nb/Y=0.16~0.31),以低TiO_2(0.69%~1.99%)和低MgO(多数5.47%~7.97%)为特征,轻稀土轻微富集((La/Sm)_N=1.22~2.66;(La/Yb)_N=1.66~4.56),并具有明显的Nb、Ta、P以及轻微的Zr、Ti亏损,岩石经历了橄榄石、单斜辉石和斜长石等矿物的三相结晶分异以及Fe-Ti氧化物(磁铁矿和钛铁矿)的堆晶;它们的微量元素配分型式类似于E-MORB和地壳岩石,并且地球化学组成与MORB相近,而不同于弧玄武岩和板内玄武岩;这些变基性岩的Ce/Pb(3.07~26.58)、(Ta/La)PM(0.47~1.45)以及(Hf/Sm)PM(0.91~1.15)显示出有限的俯冲相关流体的交代作用;此外,大多数不相容元素比值(例如Th/Nb、La/Nb及Th/La等)的变化趋势则表明北辽河变基性岩的岩浆源区不可能是大陆岩石圈地幔,并且在形成过程中经历了明显的地壳物质混染。基于这些野外地质调查和地球化学研究,我们认为北辽河变基性岩应形成于相对成熟的弧后盆地,这样一个形成环境也表明胶-辽-吉造山带在早期存在~2.1Ga的洋壳俯冲过程,该构造带应该是~1.9Ga岛弧与大陆碰撞形成的一条古元古代造山带。  相似文献   

辽东南长海地区花岗质片麻岩类的地球化学特征:对其原岩性质及形成环境的制约   总被引：1，自引：1，他引：0  

孟恩  刘福来  刘建辉  施建荣 《岩石学报》2012,28(9):2793-2806

本文对辽东南长海地区花岗质片麻岩进行了系统的岩石学和地球化学研究,以便对其原岩性质及形成的构造环境给予制约。研究结果表明,研究区内花岗质片麻岩类可划分为富钠和富钾两类花岗质岩石,前者包括黑云二长花岗质片麻岩和花岗闪长质片麻岩,矿物组成主要包括斜长石、石英、黑云母及少量的钾长石等,后者则主要包括花岗质、二长花岗质和糜棱岩化花岗质片麻岩,其矿物组成以钾长石、斜长石、石英和次要的白云母和黑云母为主。地球化学分析结果显示,富钠花岗质片麻岩具有富硅、富钠、高铝、富集LREEs和LILEs、强烈亏损HREEs和HFSEs(Nb、Ta、P、Ti)、轻重稀土强烈分馏、并显示弱负Eu异常和Ba的相对亏损等特征;而富钾花岗质片麻岩则显示高硅、富钾、过铝质的地球化学属性、富集LREEs和LILEs、亏损HREEs和HFSEs,与富钠花岗质岩石相比,轻重稀土分馏程度相对较弱、HFSEs以及Ba相对于Rb和Th的亏损程度更强,并显示中等负Eu异常和强烈的Sr负异常等特征。上述特征表明,辽东南长海地区富钠花岗质片麻岩应起源于中酸性陆壳物质的部分熔融,并可能有玄武质物质的加入,原岩应为具有活动大陆边缘属性的花岗闪长岩,其形成应与狼林地块(或胶辽地块)东南及南部先存洋盆向陆块之下的俯冲作用相联系;而富钾花岗质片麻岩应形成于中酸性陆壳物质的部分熔融,原岩为具有碰撞型花岗岩属性的碱性花岗岩,其形成应与洋壳消减闭合、陆陆碰撞拼贴相联系。  相似文献   

大青山-乌拉山变质杂岩带石拐地区富铝片麻岩成因矿物学与变质演化   总被引：11，自引：8，他引：3  

蔡佳  刘平华  刘福来  刘建辉  王舫  施建荣 《岩石学报》2013,29(2):437-461

大青山-乌拉山变质杂岩中石拐地区富铝片麻岩出露于华北克拉通孔兹岩带中段,包括夕线石榴堇青二长片麻岩、紫苏石榴黑云二长片麻岩和夕线石榴黑云二长片麻岩,与基性麻粒岩彼此呈互层或夹层产出.根据岩相学观察、成因矿物学和变质反应结构的系统研究,结合地质温压计估算以及相平衡模拟的综合分析,揭示石拐地区富铝片麻岩的变质演化可划分为四个变质阶段.其中,早期进变质阶段(M1)矿物组合以石榴石核部及其包裹的细粒矿物黑云母+石英+斜长石±夕线石±钾长石±尖晶石为特征;峰期变质阶段(M2)的稳定的矿物组合为石榴石+基质中粗粒夕线石+黑云母+石英+斜长石+钾长石±磁铁矿±钛铁矿,形成的温压条件为T=840 ～ 860℃,P=10.0～10.5kbar;峰后近等温减压阶段(M3)以石榴石边部发育含堇青石的后成合晶为特征,并发生一系列典型的减压反应:Grt+ Sil+ Qz→Crd、Grt+ Melt→Crd+ Bt+ PI和Grt+ Melt→Crd+ Qz±P1,形成新的矿物组合为石榴石+堇青石+黑云母+斜长石+石英±夕线石±紫苏辉石,相应的温压条件为T=720～ 800℃和P=5.6 ～6.1kbar;晚期角闪岩相降温阶段(M4)的矿物组合是石榴石+石榴边部细粒黑云母+斜长石+石英+磁铁矿±钾长石±钛铁矿,记录的温压条件为T=616 ～661℃和P=3.4 ～5.2kbar.石拐地区富铝片麻岩及相关岩石具有典型的近等温减压的顺时针P-T轨迹,峰后经历了近等温减压和近等压降温的变质演化阶段.上述研究结果表明,石拐地区富铝片麻岩曾卷入到华北克拉通西部的阴山陆块和鄂尔多斯陆块间的俯冲-碰撞造山及随后的快速隆升的演化过程.  相似文献   

点苍山-哀牢山变质杂岩带变沉积岩的变质演化   总被引：4，自引：3，他引：1  

王舫  刘福来  刘平华 《岩石学报》2013,29(2):630-640

点苍山-哀牢山变质杂岩带位于青藏高原东南缘大理-元江-元阳-河口一带,出露规模达数百千米,是扬子板块和印支陆块之间的一条重要构造带.该变质杂岩带主要由各类正片麻岩、副片麻岩、大理岩所组成,夹有斜长角闪岩、石榴辉石岩和超镁铁质岩石的透镜体或团块.其中,变沉积岩如含夕线石和蓝晶石的片麻岩类岩石保存了多阶段的矿物组合及异常复杂的矿物相转变关系.详细的岩相学、成因矿物学以及矿物相转变关系分析表明,变沉积岩系经历了早期进变质阶段(M1)、峰期角闪-麻粒岩相变质阶段(M2)、峰后近等温减压(脱水熔融)阶段(M3)以及晚期退变质阶段(M4)的变质演化.其中,M1阶段的稳定矿物组合为石榴石+斜长石+白云母+石英+十字石±蓝晶石±黑云母±钾长石,M2阶段的稳定矿物组合为石榴石+黑云母+蓝晶石/夕线石+斜长石+石英、石榴石+黑云母+斜长石+石英±钾长石±夕线石,M3阶段的共生矿物组合为石榴石+黑云母+夕线石+斜长石+石英,M4阶段的矿物组合为黑云母+白云母+斜长石+石英±钾长石±石榴石等.通过传统GB-GASP温压计和二云母温度计的估算结果,配合P-T视剖面定量计算,确定早期进变质阶段(M1)的温压条件为T=560 ～ 590℃,P=5.5 ～6.3kb,峰期角闪-麻粒岩相阶段(M2)的温压条件为T=720～ 760℃、P=8.0～9.3kb,峰后近等温减压阶段(M3)的温度压力条件为T=640～760℃,P=5.0～7.3kb,晚期退变阶段(M4)的温压条件为T=521～648℃,P=4.0～5.0kb.上述研究结果表明,点苍山-哀牢山变沉积岩记录了典型碰撞造山带型式的顺时针P-T演化轨迹,表明点苍山-哀牢山变质杂岩带的形成与印度板块和欧亚板块之间的俯冲-碰撞存在密切的成因关系.  相似文献   

辽东半岛东北部宽甸地区南辽河群沉积时限的确定及其构造意义   总被引：13，自引：7，他引：6  

孟恩  刘福来  刘平华  刘超辉  施建荣  孔庆波  廉涛 《岩石学报》2013,29(7):2465-2480

辽东半岛东北部宽甸地区出露大面积南辽河群变质表壳岩系,本文通过对其中黑云石英片岩、含电气石浅粒岩和花岗质片麻岩进行精确的锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及微区痕量元素分析,并结合锆石阴极发光(CL)图像研究来制约其原岩形成时代和变质时代,进而探讨胶-辽-吉活动带的大地构造属性。Cl图像显示锆石可以分为三类,第一类无核边结构,呈灰黑色均质特征;第二类发育核边结构,核部不发育或具弱生长环带,第三类锆石整体或者核部发育明显生长环带或具条痕状吸收特点,而后两类多数发育灰色均质边,与第一类特征一致。微区痕量元素分析结果显示,灰色均质锆石或边部具有高U(731.2×10-6～1383×10-6)、低Th(51.09～85.15×10-6)和Th/U(0.06～0.07)等特征,为变质成因;第二类锆石核部具有较高Th(97.68～219.7×10-6)和Th/U(0.21～0.27),为岩浆成因;第三类具有高Th(249.6×10-6～469.4×10-6)和Th/U(0.60～0.74),为岩浆成因。定年结果显示,所有测点均位于谐和线上或附近,三类锆石207Pb/206Pb年龄分别介于1878～1903Ma,2011～2043Ma和2082～3285Ma,前两者峰期年龄分别为1885Ma和2035Ma,表明该区南辽河群的原岩形成于～2035Ma之后,而峰期变质作用应发生在～1885Ma,其沉积作用应发生于2035～1885Ma之间;第三类锆石年龄区域上与古元古代辽吉花岗岩、火山岩及古老结晶基底年龄相吻合,暗示它们为南辽河群提供重要物源。结合前人有关辽吉花岗岩及区域构造变形、变质作用等资料,本文研究认为辽东半岛东北部宽甸地区南辽河群应形成于伸展的构造环境。  相似文献   

苏鲁-大别超高压岩石中锆石SHRIMP U-Pb定年研究——综述和最新进展   总被引：6，自引：9，他引：6  

刘福来  薛怀民 《岩石学报》2007,23(11):2737-2756

如何建立苏鲁-大别超高压岩石深俯冲-超高压-快速折返过程连续而完整的P-T-t轨迹及精细的年代谱系,是目前地学界研究的热点。而变质锆石是否记录深俯冲石英榴辉岩相进变质阶段的年代学信息和超高压峰期变质时代的准确归属,是目前苏鲁-大别超高压变质带需要深入研究的核心问题。本文在对前人同位素年代学方面所取得的成果进行系统总结的基础上。采用锆石中矿物包体激光拉曼和电子探针测试、锆石阴极发光图像成因分析以及SHRIMP U-Pb定年等综合研究手段,确定苏鲁-大别地体榴辉岩及其强退变质围岩在深俯冲-构造折返过程中主要经历了四个阶段的变质演化:深俯冲石英榴辉岩相进变质(Ⅰ)、超高压峰期变质(Ⅱ)、构造折返初期石英榴辉岩相退变质(Ⅲ)和构造折返晚期角闪岩相退变质(Ⅳ)。研究发现,扬子板块(中)新元古代巨量的陆壳物质在早三叠纪(246～244Ma)俯冲到华北板块之下约65km的深处。发生了石英榴辉岩相进变质,相应的变质温压条件为T=542～693℃,P=1.7～2.02GPa。这些高压石英榴辉岩相岩石在中-新三叠纪继续向下俯冲,在235～225Ma期间,俯冲的深度至少达到了170km的地幔深处,并发生了峰期柯石英榴辉岩相超高压变质,相应的变质温压条件为T=722～866℃,P>5.5GPa。苏鲁-大别超高压地体自石英榴辉岩相进变质阶段到超高压峰期变质阶段的俯冲速率为7.0km/Myr。这些超高压岩石在219～216Ma期间,发生了第一次构造抬升至75km的深处,并经历了石英榴辉岩相退变质作用的改造,退变质温压条件为T=730～780℃,P=1.7～2.6GPa。这些退变质岩石在212～205Ma期间,又经历了第二次抬升至25km中-下地壳深处,并叠加了角闪岩相退变质作用,该阶段变质温压条件为T=610～710℃,P=0.7～1.2GPa。苏鲁-大别超高压地体两次构造抬升的速率大致相同,为5.6km/Myr。该项成果不仅确定了苏鲁-大别榴辉岩及其强退变质岩石深俯冲过程石英榴辉岩相进变质-超高压峰期变质、构造折返过程石英榴辉岩相-角闪岩相退变质连续而完整的变质演化P-T-t轨迹及精细的年代谱系,而且对于重新建立苏鲁-大别巨量陆壳物质快速超深俯冲-快速折返的动力学模式有着重要的科学意义。  相似文献   

晋蒙边界富铝片麻岩的矿物演化序列及动力学意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘福来 《华北地质矿产杂志》1997,12(4):337-346

华北地台北缘早前寒武纪孔兹岩系的变质反应结构及矿物组合演化序列在晋蒙边界地区代表性岩石；夕线石榴黑云钾长（二长）片麻岩（Ａ）和石榴（紫苏）黑云斜长片麻岩（Ｂ）中保存的最为完整，以岩相学及显微组构特征为依据，可将其划分四个世代的矿物组合；（１）峰前以含蓝晶石残晶和包裹于平衡镶嵌，出现典型的麻粒岩相矿物组合；Ｋｙ±Ｇｔ＋Ｋｆ±ｐｌ＋Ｑｚ（Ａ），Ｂｉ±Ｇｔ＋Ｐｌ＋Ｑｚ（Ｂ）；（２）峰期以基质矿物平衡镶嵌  相似文献