造山带榴辉岩的变质作用P-T-t轨迹研究进展     

陈安平  张宏福 《岩石学报》2023,(1):170-186

板块俯冲和折返是板块构造理论的重要组成部分,也是固体地球科学研究的一个前沿方向。俯冲/碰撞造山带内的高压-超高压变质岩经历了俯冲至地球深部而后折返至地壳浅部的复杂地质过程,反演它们的P-T-t轨迹是高压-超高压变质作用研究的重要课题,也是揭示造山带构造演化的一个重要途径。造山带榴辉岩作为高压-超高压变质岩中的一类典型代表,常保留多个变质阶段的矿物组合,较完整地记录了造山带演化的关键信息,是反演P-T-t轨迹的理想样品。根据详细的岩相学观察和矿物成分分析,能识别出榴辉岩不同变质阶段的矿物组合。在此基础上,选取合适的地质温压计或采用相平衡模拟,可获得岩石相应变质阶段的温压条件(P-T)。如何获得多阶段变质年龄(t)和如何匹配变质作用的温压条件和年龄信息,是反演榴辉岩P-T-t轨迹的两个关键问题。本文针对榴辉岩中的锆石、金红石、榍石和褐帘石这四个适用于U-Pb定年的副矿物,从结晶条件和封闭温度等角度评估它们可能记录的年龄信息。结果表明,受限于结晶的温压条件或结晶后的改造作用,单种矿物定年难以获得多阶段年龄,一些实际研究中需要采用多种矿物或多个同位素体系实施定年分析。对于将副矿物从岩石中分选出...  相似文献   

Crystallization conditions of magma from Longmen potassic pluton of the Trans-North China Orogen,North China Craton: Constraints from mineral chemistry and zircon trace elementSCIEI北大核心CSCD     

唐宗源  李杰  邓昌州  郑涵  刘少泽 《岩石学报》2023,(5):1370-1386

华北克拉通中部造山带发育的早白垩世钾质岩是研究华北克拉通中部幔源岩浆成因的天然样品,然而其成岩物理化学条件仍不明确。本文选取了涞源县龙门岩体中闪长岩和二长岩开展了矿物原位地球化学和锆石微量元素分析,以探讨矿物形成的温压条件及氧逸度与矿化的关系。分析结果显示,二长岩和闪长岩的锆石Th/U比值较高(>0.1),轻稀土亏损、重稀土富集,具明显的Ce正异常和Eu负异常特征,并具有明显的震荡环带,为典型岩浆成因锆石。电子探针结果显示,龙门岩体中斜长石主要为中性斜长石,黑云母为原生镁质黑云母,角闪石主要为钙铁闪石。闪长岩中角闪石结晶温度为793~842℃,压力为0.50~0.75GPa,深度范围为19~28km,具有较低氧逸度(log f O 2为-12.21~-11.38)和高的含水量(8.5%~10.75%);二长岩中黑云母结晶温度为764~788℃,具有更低的氧逸度(log f O 2=-15.14~-14.54);闪长岩和二长岩中锆石结晶温度为770~978℃,具有较低的氧逸度(ΔFMQ=-0.37~+1.70)。矿物化学分析表明,角闪石和黑云母虽都在地壳开始结晶,但角闪石形成于比黑云母更深的岩浆房。龙门岩体中角闪石、黑云母和锆石的结晶主要受岩浆分异控制,其地球化学动力学机制主要为岩浆上侵时减压熔融,进而引起岩浆氧逸度随岩浆演化而变化。随着岩浆上涌,闪长岩中角闪石随着温度降低和压力减少逐渐结晶,地幔交代作用导致二长岩中的黑云母具有较高的X Mg值,进而形成镁质黑云母。结合区域地质背景,古太平洋板块(伊佐奈琦板块)俯冲-后撤释放的流体交代上覆岩石圈地幔对中部造山带钾质岩(~141Ma)的形成有一定贡献,该过程导致了岩浆具有较高的含水量,但龙门岩体低的氧逸度和区域上较厚的岩石圈制约了成矿金属物质(Fe-Au等)的迁移和富集,因而不利于亲硫、亲铁元素聚集以及铁、金矿化的形成。  相似文献   

Late Jurassic intraplate extension in southern Central Asian Orogenic Belt: Evidence from Beidashan mafic rocks in AlxaSCIEI北大核心CSCD     

王对兴  王志伟  周文辉  左晓红  陈思宇 《岩石学报》2023,(5):1276-1292

阿拉善地块北缘晚中生代(晚侏罗世-早白垩世)时期发育有广阔的伸展盆地体系,其形成可能与陆内伸展作用有关。本文首次在阿拉善地块西北缘北大山陶来地区识别出一套晚侏罗世镁铁质-超镁铁质岩,对其进行系统的岩石学、年代学和地球化学研究,从而为该地区陆内伸展提供岩浆作用方面的证据。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,北大山陶来地区角闪辉长岩形成时代为155.7±4.6Ma(MSWD=1.5),即晚侏罗世。角闪辉长岩显示出高铝基性岩的地化特征,如低SiO 2(48.0%~52.5%),高Al 2O 3(15.3%~18.2%)、MgO(8.78%~10.6%)和CaO(12.8%~16.7%)。此外,它们还显示出高的Mg#(72~82)、Cr(295×10^(-6)~960×10^(-6))和Ni(97.4×10^(-6)~186×10^(-6)),N-MORB型和平坦的HREE配分形式、Eu正异常,较高的Nb/La比值,这些都表明其可能为软流圈地幔减压熔融产生的原始岩浆与壳幔过渡带中含斜长石堆晶岩相互作用后分离结晶的产物。富铝和富钙源区以及岩浆中高的水含量抑制斜长石早期成核与生长共同控制了高铝角闪辉长岩的形成。辉长岩表现出N-MORB型全岩地球化学特征和板内成因岩浆锆石特征(高Nb/Hf及低Hf/Th、Th/Nb),均揭示了阿拉善西北缘陶来地区晚侏罗世镁铁质-超镁铁质岩体是板内岩石圈伸展作用的产物。在古亚洲洋最终碰撞闭合后伸展基础上,蒙古-鄂霍茨克洋闭合与古太平洋俯冲后撤叠加作用引发了岩石圈伸展,并沿中亚造山带南缘多个古生代缝合带产出了194~124Ma多期镁铁质-超镁铁质岩。  相似文献   

东昆仑夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床成矿特征     

张照伟  王亚磊  邵继  李文渊 《矿床地质》2021,40(6):1230-1247

超大型岩浆镍钴硫化物矿床的形成多与大陆裂谷或地幔柱活动密切相关,是何种机制促使深部幔源金属元素超常富集于东昆仑造山带而形成超大型岩浆镍钴硫化物矿床呢?文章通过剖析夏日哈木岩体及矿体基本特征,发现赋矿岩体整体呈东宽西窄的楔状体,以富集轻稀土元素、贫重稀土元素以及Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素的亏损为特征,镍钴矿体主要富集于辉石岩和橄榄岩中,西段矿石富,东段矿石贫,矿石品位与橄榄石含量呈正相关关系.精细矿物学研究发现,寄主矿物"巨型"斜方辉石所包裹的橄榄石Fo值及Ni含量从核部到边部均增高,揭示含矿岩相侵入过程中可能存在至少2次岩浆活动.由橄榄石和铬尖晶石成分分析,推测夏日哈木母岩浆为低Ti、高Mg的拉斑玄武质岩浆,可能起源于软流圈地幔.结合区域构造演化和岩体形成时代,认为东昆仑夏日哈木镁铁-超镁铁质岩体形成于伸展环境,深部部分熔融形成的岩浆多次脉冲上涌叠加,地壳混染对硫化物达到饱和具有关键作用,于柴达木盆地南缘东昆仑造山带中构造薄弱部位成岩成矿,可能是伴随古特提斯洋演化开始大陆裂解岩浆镍钴成矿响应的表现.该认识对丰富造山带中的岩浆镍钴硫化物矿床成矿理论研究、拓宽岩浆镍钴矿床找矿空间与潜力、支撑并指导区域找矿新突破,具有重要作用.  相似文献   

辽北法库韧性剪切带变形及其区域构造意义     

王雷  刘俊来  滕超  常玉巧 《地质论评》2021,67(1):251-264

晚古生代—早中生代古亚洲洋板块俯冲华北板块在辽北法库地区形成大型产状近水平的韧性剪切带。剪切带发展伴随着多期幔源及壳源的岩浆侵入,侵入岩在韧性剪切作用下发生韧性变形,记录了韧性剪切带变形历史。详细的野外地质调查结合岩石的宏观变形、显微构造及石英c轴组构特征分析,揭示了法库韧性剪切带内五龙山杂岩、高丽沟杂岩、早期十间房超单元变形处于上盘向北的剪切作用之下,晚期十间房超单元岩石变形指示构造运动转变为上盘向南剪切。LA-ICP-MS锆石U-Pb分析结果显示高丽沟杂岩变形时间为264.7±3.6 Ma(MSWD=1.3),早期十间房超单变形时间为253.9±4.3 Ma(MSWD=3.3),晚期十间房超单元244.0±3.0 Ma(MSWD=1.9)。岩石地球化学特征表明早期十间房超单元及小房申岩体中部分岩石来源于部分熔融的岩石圈地幔。结合前人研究成果,我们认为华北板块北缘东段(辽北地区)晚二叠世(264.7~253.9 Ma)处于古亚洲洋板块俯冲华北板块作用之下;晚二叠世至早三叠世(253.9~244.0 Ma)构造体制转变为碰撞后伸展且逐渐停止,244.0±3.0 Ma碰撞后伸展逐渐结束;构造体制转变并逐渐结束的过程是壳幔共同作用的结果,暗示了古亚洲洋板块的俯冲板片断离、重力失衡,这标志着辽北地区古亚洲洋构造域演化结束。  相似文献   

青藏高原东缘—扬子特提斯构造域深部结构与地壳形变研究     

王志  王剑  付修根 《地质论评》2021,67(1):1-12

青藏高原东缘和扬子西缘的构造带是中国特提斯构造域的重要组成部分,该构造域受欧亚板块与印度板块陆—陆碰撞、高原隆升、块体裂解或拼接挤压等强烈构造活动的影响,记录和保存了多期次的特提斯构造演化历史痕迹。同时,该研究区域也是中国西部地区地壳形变最强烈的地区之一,其浅表形变特征与深部构造之间存在怎样的关联和制约机制是目前国际地球科学的一个研究热点。本研究依据作者十多年来持续在该区域开展的地质—地球物理研究,通过深部地球物理多参数结构成像、沉积盆地分析、地壳形变和强震孕育机制等综合对比分析,发现在青藏高原东缘的下地壳存在低速和高泊松比异常带,该异常体与来自青藏高原上涌的软流圈热物质汇聚,导致从扬子西缘到青藏高原的下地壳和上地幔的深部结构发生显著变化。沿着龙门山断裂带,中、下地壳存在交叠相间的低速(高泊松比)和高速(低泊松比)区域,这些深部结构分布特征与地表形变及前陆盆地隆坳格局具有较好的一致性。基于上述认识,提出了青藏高原东缘—扬子板块的深部接触模式及其相应的盆山耦合关系,阐明了板块碰撞—耦合的深部动力学过程对剧烈地壳形变、盆地隆坳格局和强震诱发的制约关系。本研究成果将为深入认识青藏高原东缘高原急剧隆升、盆地基底结构与隆拗格局,以及强烈地壳形变的深部动力学机制提供参考信息。  相似文献   

北山造山带南部奥陶纪—志留纪变质地层LA-ICP-MS锆石U-Pb定年     

王浩  任留东  王彦斌  李天福  李淼 《地质论评》2021,67(6):1852-1875

北山造山带东南部梧桐井地区广泛出露一套奥陶纪-志留纪地层, 有关其形成时代和区域地层对比仍存在较大分歧,极大的限制了对区域地质演化的认识。为进一步确定其形成时代,本文对该地区奥陶-志留系c岩组中的角闪绿帘黑云斜长片麻岩、白云母石英片岩及侵入其中的长英质岩脉进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。获得206Pb/238U加权平均年龄分别为419.8±2.7 Ma、421.5±0.8 Ma和417.0±3.4 Ma,前两者年龄在误差范围内一致,侵入其中的脉体的年龄限定了该岩组年龄的下限;由此将前人划分的奥陶系-志留系c岩组确切的形成时代确定为约420 Ma,属晚志留世。结合原定为奥陶系-志留系b岩组获得2个锆石U-Pb单峰年龄分别为427 Ma和428 Ma, 属中志留世（Song Dongfang et al., 2016）,由此,将原奥陶纪-志留纪地层确定为志留纪地层,结合前人研究认为可能形成于早古生代古亚洲洋向敦煌地块俯冲相关的弧前盆地。  相似文献   

雅鲁藏布江缝合带造山型金矿床成矿流体特征:来自He-A r同位素的约束   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵晓燕  杨竹森  张雄  裴英茹 《地质学报》2021,95(2):463-475

雅鲁藏布江缝合带造山型金成矿带是近些年来在青藏高原新确立的碰撞造山型金成矿带,成矿流体是一套CO₂-H₂O-NaCl-CH₄-N₂体系,以变质水为主。为探讨地幔组分对成矿的影响,本文选取雅鲁藏布江缝合带内邦布矿床和念扎矿床两个大型的造山型金矿为研究对象,对与成矿相关的黄铁矿及胶黄铁矿进行He-Ar同位素分析。结果显示,邦布矿床含金石英脉中黄铁矿中流体包裹体的He和Ar的浓度变化范围较窄,³He/⁴He为0.59~0.70 Ra,40Ar/36Ar为365.1~423.1;2件胶黄铁矿样品的³He/⁴He为0.11 Ra及0.19 Ra,⁴⁰Ar/³⁶Ar为302.1和305.9;念扎矿床石英-多金属硫化物脉中黄铁矿的³He/⁴He为0.27~0.60 Ra,⁴⁰Ar/³⁶Ar为370.2~1777.9。雅鲁藏布江造山型金成矿带中造山型金矿成矿流体为壳幔源混合流体,地壳端元主要为变质水,地幔组分在邦布金矿和念扎金矿中的贡献率分别为12.8%~15.2%和5.7%~13.0%;这与藏南拆离系中的金锑成矿作用明显不用,藏南拆离系中的金锑矿床成矿流体主要表现为改造型饱和大气水的特征,未有地幔组分的贡献。  相似文献   

西秦岭李坝金矿床地质、同位素地球化学及其成因探讨   总被引：1，自引：0，他引：1  

李蓓  朱赖民  丁乐乐  马渊博  熊潇  杨涛  王飞 《地质学报》2021,95(2):427-448

李坝金矿床位于西秦岭造山带中的礼-岷矿集区内,赋矿围岩为泥盆系浅变质细碎屑岩,矿床产于中川岩体的外侧热接触变质带内,矿体主要受断裂破碎带控制。本文在李坝金矿床地质特征研究的基础上,对赋矿围岩、花岗斑岩岩脉、矿石硫化物进行了LA-MC-ICPMS原位微区硫同位素测试及化学溶样法分析,对不同地质体的铅同位素进行了系统测定与示踪,测定了成矿流体的氢-氧同位素组成,并对与矿体相伴产出花岗斑岩脉进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。研究表明,李坝金矿床花岗斑岩脉中黄铁矿δ34S值范围为8.19‰~10.06‰,赋矿围岩中金属硫化物δ34S值范围为4.94‰~9.81‰,矿石硫化物的δ34S值范围为4.94‰~10.82‰,矿石硫化物的硫同位素组成与矿区花岗斑岩及赋矿围岩的硫同位素组成相似,暗示成矿流体中的硫源主要来自受改造或变质的地层岩石与岩浆热液硫的混合。不同地质体的铅同位素组成变化范围较小,在Zartman铅构造模式图解中,样品投影点均落于造山带与上地壳演化线附近,矿石铅投影点与赋矿围岩及矿区岩脉的投影点重合,表明矿石中的铅可能来源于赋矿围岩和岩浆作用的混合。氢-氧同位素研究表明,成矿流体可能为变质流体、岩浆流体及地层建造水的混合热流体。矿区花岗斑岩脉与矿体相伴产出,花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为223 Ma,与金矿化时间一致,暗示成矿作用与岩浆活动同时发生。李坝金矿床与矿区岩浆岩同为造山作用的产物,并且其矿床地质特征、同位素地球化学特征与造山型金矿床相似,为形成于秦岭造山带由碰撞向伸展转变环境下成矿物质来源复杂的造山型金矿床。  相似文献   

混杂岩组构和运动学解析:以华北克拉通新太古代赞皇和遵化混杂岩为例          下载免费PDF全文

《地质科学》2021,56(2)

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