發(fā)布時間：2020-04-18 10:22

【摘要】：華北東南緣中生代閃長斑巖中深源包體或捕擄體大多數(shù)屬于前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖石,出露于徐州-宿州地區(qū)。其中,下地殼包體巖石類型主要有(含石榴)斜長角閃巖、榴閃巖、石榴麻粒巖、含石榴角閃斜長片麻巖和花崗片麻巖等;幔源包體巖石包括尖晶石石榴單斜輝石巖、含金云母單斜輝石巖和含尖晶石二輝石巖。本文對石榴斜長角閃巖和石榴麻粒巖兩類鎂鐵質(zhì)下地殼包體,以及尖晶石石榴單斜輝石巖和含金云母單斜輝石巖兩類幔源包體進行了詳細(xì)的野外觀察、巖相學(xué)研究和礦物的電子探針分析。鑒于下地殼包體巖石經(jīng)歷過多階段變質(zhì)演化和改造而可能影響傳統(tǒng)溫壓計的使用或溫度、壓力的準(zhǔn)確估計,因此,本文除利用傳統(tǒng)溫壓計外,還將相平衡模擬方法首次應(yīng)用于鎂鐵質(zhì)下地殼包體巖石礦物共生關(guān)系的判別和峰期變質(zhì)P-T條件的準(zhǔn)確限定。利用傳統(tǒng)礦物溫壓計反演出深源包體巖石經(jīng)歷的不同變質(zhì)階段,并通過相平衡模擬對下地殼包體變質(zhì)進行正演來驗證和補充反演結(jié)果。結(jié)合前人的地質(zhì)年代學(xué)研究構(gòu)近等溫減壓的順時針P-T-t軌跡,指示它們形成于晚古元古代板片俯沖或弧-陸碰撞的構(gòu)造環(huán)境,進一步證明研究區(qū)屬于膠-遼-吉帶的西延并共同構(gòu)成了華北東部一條古元古代碰撞造山帶。鎂鐵質(zhì)下地殼包體中的石榴子石呈微弱的環(huán)帶結(jié)構(gòu),石榴斜長角閃巖中,由核部至邊部XMg為0.25-0.32,逐漸升高;XCa為0.27-0.19,逐漸降低。而在石榴麻粒巖中,由核部至邊部XMg和XCa均呈現(xiàn)為逐漸降低,分別為0.25-0.19和0.28-0.17。兩類巖石中,以包體形式產(chǎn)出的單斜輝石和基質(zhì)單斜輝石的核部具有較高的鈉和鋁含量,w(Na2O)為0.83-1.54%,w(Al2O3)為2.74-7.01%;基質(zhì)單斜輝石的邊部鈉和鋁的含量相對較低,w(Na2O)為0.24-0.33%,w(Al2O3)為0.68-2.67%。斜長石以中長石為主,不同產(chǎn)狀的斜長石鈣含量變化很大,以包體形式存在的斜長石鈣含量較高,其成分為An27Ab70Or3(石榴斜長角閃巖)和An29Ab69Or3(石榴麻粒巖);以基質(zhì)變斑晶和后成合晶產(chǎn)出的斜長石鈣含量較低,分別為An5-36Ab62-95Or0-2和An6-48Ab50—94Or0-1(石榴斜長角閃巖),An5-51Ab48-94Or1-2和An32-79Ab21-68Or0-3(石榴麻粒巖)。不同類型角閃石的鈦含量有較大差別:棕色角閃石的鈦含量較高,w(TiO2)一般為0.53-1.44%;而綠色角閃石鈦含量較低,w(TiO2)一般為0.03-0.38%。研究結(jié)果證明夾溝鎂鐵質(zhì)下地殼包體經(jīng)歷了高壓麻粒巖相、低壓麻粒巖-高角閃巖相、角閃巖相和綠片巖相變質(zhì)過程。傳統(tǒng)地質(zhì)溫壓計限定的前三個變質(zhì)階段的溫壓條件分別為824-844 ℃/1.5-1.9 GPa、667-730℃/1.0-1.3 GPa 和 609-646 ℃/0.4-0.8 GPa。在 NCFMASHTO(Na2O-CaO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H20-TiO2-Fe2O3)體系下,利用石榴子石中最小的X(g)(Fe2 +/Fe2++Mg))等值線和斜長石中最小的Ca(p1)(Ca/(Ca+ Na))等值線得到了峰期變質(zhì)溫壓的下限范圍(850-900 ℃/1.4—1.6 GPa)。P-T視剖面圖也提供了減壓麻粒巖相階段的礦物共生組合信息以及變質(zhì)溫壓范圍(820-850 ℃/0.9-1.3 GPa),指示巖石經(jīng)歷了中-低壓麻粒巖相變質(zhì)作用。石榴斜長角閃巖和石榴麻粒巖的鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果表明,峰期高壓麻粒巖相、中-低壓麻粒巖相和退變角閃巖相變質(zhì)時間分別為～1.91 Ga、～1.83 Ga 和～1.75 Ga。幔源包體包具有典型的不等粒粒狀變晶結(jié)構(gòu),它們的主要組成礦物為單斜輝石、石榴子石和尖晶石,以及少量的角閃石、黑云母或金云母。單斜輝石中的出溶結(jié)構(gòu)說明是上地幔在高溫條件下緩慢冷卻的結(jié)果。圍繞尖晶石的石榴子石冠狀體的存在指示地幔包體他們形成于尖晶石-石榴子石過渡相的條件下,可能的溫壓條件為1.6-2 GPa、900-1100 ℃。極高的Mg#值(62-77)支持了它們的幔源成因。角閃石和金云母的存在,可能反映了地幔包體的原巖性質(zhì)或組成(含水)和形成構(gòu)造背景,這與它們產(chǎn)出于華北克拉通邊緣相吻合。
【圖文】：

邐邋｜邋每時邐邋＾邋Ｊ邐＾邋ｏ＾Ｊ＾邋ｊＱ＾ｏｏ＾逡逑圖２．１邋Ｕ）華北克拉通晚太古代末微陸塊與綠巖帶；（ｂ）華北克拉通古元古代活動帶逡逑（據(jù)瞿明國，，２０１１）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋（ａ）邋Ｐａｌｅｏａｒｃｈｅａｎ邋ｍｉｃｒｏ－ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ邋ｂｌｏｃｋ邋ａｎｄ邋ｇｒｅｅｎｓｔｏｎｅ邋ｂｅｌｔ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｎｏｒｔｈ邋Ｃｈｉｎａ逡逑Ｃｒａｔｏｎ邋（ＮＣＣ）；邋（ｂ）邋Ｐａｌｅｏｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃ邋ａｃｔｉｖｅ邋ｂｅｌｔ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ＮＣＣ邋（ａｆｔｅｒ邋Ｚｈａｉ，邋２０１１）．逡逑ＩＩＵ°Ｈ邐ＩＩ５°Ｂ邐＼２ｉｎ．邐Ｉ：５°Ｂ邐Ｉ３０５ｆｉ逡逑長吞邋？逡逑０邐２００邋４００邋ｋｍ逡逑ＸＴ邐西部陸塊ｊ邋ｒ．＇．ｓＹ東部陸塊逡逑＞ｎＸ邐ＪＳｍ／邐／邋，ｖｎ逡逑％逡逑松＊邋￣？￣Ｎ邐五河Ｋ邐Ｉ逡逑ｎｓｉ東

本文編號：2631996