本文選題：Pb同位素 + 片麻巖��； 參考：《西北大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：大陸下地殼是聯(lián)系上地殼和巖石圈地幔的重要橋梁,其中太古代-元古代的下地殼是探討地球早期大陸地殼的形成與演化的重要對象。由于古老下地殼通常深埋于巖石圈深部,出露的太古代地體就成為研究古老地殼形成與演化的重要途徑,其所經(jīng)歷的構(gòu)造-巖漿-變質(zhì)事件就成為間接探討古老下地殼形成和演化的可靠載體。華北南緣魯山地區(qū)太華群高級變質(zhì)地體是華北克拉通出露最完整、保存最好的太古代地體之一,為探討華北南緣太古代地殼的形成及其演化過程提供了最好的現(xiàn)實樣品。本論文選取華北南緣魯山地區(qū)太古代太華群中花崗片麻巖、斜長角閃巖以及新發(fā)現(xiàn)的麻粒巖為研究對象,以詳細(xì)的巖石學(xué)和地球化學(xué)分析為基礎(chǔ),結(jié)合年代學(xué)研究,特別是采用飛秒激光剝蝕多接受等離子質(zhì)譜(fLA-MC-ICPMS)對太華群高級巖石中的長石進行了原位微區(qū)Pb同位素組成的測定,發(fā)現(xiàn)了極不均一的Pb同位素組成,并討論了不同巖石類型的形成時代、成因及演化過程,從而提供了華北南緣乃至整個中部造山帶地殼演化規(guī)律的依據(jù)。獲得如下重要成果：(1)長石的Pb同位素組成具有很大的變化范圍(206Pb/204Pb=13.8.17.7. 207Pb/204Pb=14.6.15.7和208Pb/204Pb=33.6.38.1)且不同類型的巖石具有不同的Pb同位素組成。其中下太華群花崗片麻巖的Pb同位素組成最低(206Pb/204Pb=13.8.16.8. 207Pb/204Pb=14.6-15.1和208Pb/204Pb=33.9.36.6),長石中普通Pb和Pb的單階段演化模式暗示這些下太華群花崗片麻巖的原巖從地幔中分異時間為2.74土0.33 Ga(2σ),接近花崗片麻巖的形成年齡。因此,下太華群花崗片麻巖紀(jì)錄了華北克拉通南緣太古代新生地殼,且保留有太古代地殼較低的Pb同位素組成特征。然而,上太華群的花崗片麻巖具有比下太華群花崗片麻巖明顯高的207Pb/204Pb比值(15.4-15.5),結(jié)合前人的地球化學(xué)和年代學(xué)數(shù)據(jù),認(rèn)為上太華群花崗片麻巖是太古代地殼部分熔融的產(chǎn)物。(2)斜長角閃巖的Pb同位素組成(206Pb/204Pb=14.1.17.7、207Pb/204Pb=14.6.15.6和208Pb/204Pb=33.6.38.1)比花崗片麻巖略偏高；而以透鏡狀產(chǎn)出的石榴子石麻粒巖具有更高的Pb同位素(206Pb/204Pb=14.4.17.7、207Pb/204Pb=14.7.15.7和208Pb/204Pb= 33.7-37.7).在207Pb/204Pb vs. 206Pb/204Pb圖解上斜長角閃巖和透鏡狀石榴子石麻粒巖中斜長石的Pb同位素組成構(gòu)成很好的正線性關(guān)系,它們的Pb單階段演化模式年齡為3.42士0.18 Ga和3.29±0.31 Ga。這兩個年齡可能代表了斜長角閃巖和透鏡狀石榴子石麻粒巖的原巖從地幔中分異出來的年齡。(3)石榴子石麻粒巖巖墻具有相對高的Pb同位素組成(206Pb/204Pb=15.6-17.7.、 207Pb/204Pb=15.1-15.6和208Pb/204Pb=35.5.37.7),而同樣為脈狀或巖墻產(chǎn)出的輝石麻粒巖長石Pb同位素組成相對較低(206Pb/204Pb=14.6.17.6、207Pb/204Pb=15.0-15.4和208Pb/204Pb=34.4.37.3),但兩者都呈脈狀或巖墻產(chǎn)出并侵入于太古代花崗片麻巖中,有變余輝長/輝綠結(jié)構(gòu),并在207Pb/204Pb、208Pb/204Pb vs.206Pb/204Pb圖解上呈較好的線性關(guān)系,因而給出了Pb單階段演化年齡為2.62d±0.30 Ga,代表石榴子石麻粒巖巖墻和輝石麻粒巖的原巖于2.62 Ga左右從地幔中分異。(4)為了進一步理解基性巖墻的成因演化歷史,選取以石榴子石麻粒巖巖墻THQl3-05為代表,對其進行了鋯石的SIMS U-Pb定年、O及Hf同位素地球化學(xué)研究,結(jié)果顯示該巖墻記錄有3期明顯的構(gòu)造-巖漿-變質(zhì)事件：①新太古代晚期巖漿侵位事件(2523±8 Ma)。巖漿鋯石正的εHf(t)值(2.88-7.16)顯示該基性巖墻是由虧損幔源玄武質(zhì)巖漿侵位于早先形成的太古代基底冷凝結(jié)晶而成,結(jié)合較老巖漿鋯石略高于正常地幔的ε18O值(6.12‰-7.47‰)暗示了巖漿侵位后受地殼混染并不顯著。該巖漿事件與華北克拉通新太古代(～2.50 Ga)廣泛存在的地殼再造和少量的地殼增生事件吻合;②古元古代變質(zhì)作用(1922±6 Ma)。麻粒巖中變質(zhì)鋯石紀(jì)錄的古元古代變質(zhì)作用事件與華北克拉通中部造山帶普遍遭受變質(zhì)作用的時期(1.97-1.85 Ga)相一致。鋯石正的εHf(t)值(1.61-5.52)說明變質(zhì)作用過程中Hf同位素體系保持封閉,因此繼承了來自虧損地幔原巖的Hf同位素組成。而略低于巖漿鋯石的ε18O值(4.85‰-5.769‰)可能是由變質(zhì)作用過程中發(fā)生的高溫?zé)嵋何g變導(dǎo)致的；③漸新世巖漿活動(31.38±0.15 Ma),該期巖漿作用在華北克拉通屬首次發(fā)現(xiàn)。麻粒巖中較年輕的巖漿鋯石給出了非常好的諧和年齡,這些鋯石的εHf(t)值(-3.03-1.69)集中分布于原始地幔巖漿庫(CHUR)演化線之上,且具有非常接近于原始地幔的818O值(5.78‰-6.629‰),表明該基性巖墻所記錄的漸新世巖漿活動也來源于地幔。(5)更重要的是,太華群變質(zhì)雜巖長石的Pb同位素組成不均一性還存在于同一樣品的不同長石顆粒、甚至同一長石顆粒的不同微區(qū)中。如長石增生邊、填充于基質(zhì)中的長石和石榴子石冠狀環(huán)外長石后成合晶比相應(yīng)的核部、較大長石斑晶和石榴子石冠狀環(huán)內(nèi)早先形成的長石相對富鉀貧鈣、高的Pb同位素組成,揭示了巖石發(fā)生退變質(zhì)作用時有富鉀且高μ的外來熔/流體加入。因而太華群現(xiàn)今不均一的Pb同位素不僅是由不同巖石類型或不同樣品初始組成的差異性決定的,還與它們后期經(jīng)歷的退變質(zhì)作用有關(guān)。
[Abstract]:The continental crust is an important bridge connecting the upper crust and the lithosphere mantle . The Archean - Proterozoic lower crust is an important way to study the formation and evolution of the crust in the early continental crust .
The garnet granulite with lenticular output has higher Pb isotopes ( 206 Pb / 204 Pb = 14 . 4 . 17 . 7 , 207 Pb / 204 Pb = 14.7 . 15.7 and 208Pb / 204 Pb = 33.7 - 37.7 ) . In order to further understand the formation and evolution history of amphibolite and lenticular garnet granulite from the mantle . ( 4 ) To further understand the evolution history of the genesis and evolution of the base rock wall , it is suggested that the rock wall has a relatively high Pb isotope composition ( 206 Pb / 204 Pb = 15.6 - 17 . 6 , 207 Pb / 204 Pb = 15.0 - 15.4 and 208Pb / 204 Pb = 34 . 4.37 . 3 ) . The zircon positive 蔚 Hf ( t ) value ( 2.88 - 7.16 ) shows that the basement rock wall is formed by a loss - mantle source basalt magma invasion in the earlier formed Archean basement , suggesting that the magma intrusion is not significant after magma emplacement . The magmatic events are consistent with the extensive crustal recycling and small crustal accretion events in the North China Craton New Archean ( ~ 2.50 Ga ) ; 鈶，

本文編號：1985734