華北克拉通膠北地體多期高級變質(zhì)事件：來自石榴斜長角閃巖與花崗質(zhì)淺色體鋯石U-Pb定年與稀土元素的新證據(jù)
發(fā)布時間：2021-04-19 01:10
膠北是華北克拉通一個記錄了多期高級變質(zhì)事件的前寒武紀(jì)變質(zhì)地體,確定其每期變質(zhì)-深熔事件時代與性質(zhì)對進(jìn)一步認(rèn)識膠北乃至華北克拉通早前寒武紀(jì)地質(zhì)演化具有十分重要的科學(xué)意義.本文以棲霞石榴斜長角閃巖及其伴生的花崗質(zhì)淺色體為研究對象,通過鋯石內(nèi)部礦物包體、CL圖像、LA-ICP-MS U-Pb定年與稀土元素組成的綜合研究,發(fā)現(xiàn)石榴斜長角閃巖（19LR53-1）中鋯石可進(jìn)一步劃分為兩類:第一類（新太古代晚期）鋯石通常具有渾圓狀晶形且相對弱的（灰黑色）的陰極發(fā)光效應(yīng),18個該類鋯石微區(qū)記錄了十分一致的207Pb/206Pb年齡,變化于2 540±58 Ma至2 439±54 Ma之間,相應(yīng)的加權(quán)平均年齡為2 498±25 Ma,應(yīng)代表石榴斜長角閃巖遭受新太古代晚期變質(zhì)作用的時代;第二類鋯石通常具有柱狀晶形且相對強的（灰色-灰白色）的陰極發(fā)光效應(yīng),14個該類鋯石微區(qū)記錄了十分一致的207Pb/206Pb年齡,變化于1 906±54 Ma至1 821±60 Ma之間,相應(yīng)的加權(quán)平均年齡為1 865±30 Ma,被解釋為石榴斜長角閃巖遭受古元古代晚期退變質(zhì)作用...
【文章來源】：地球科學(xué). 2020,45(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：21 頁
【部分圖文】：
棲霞地區(qū)前寒武紀(jì)地質(zhì)簡圖（據(jù)萬渝生等，2017修改）
與此相反，14個具有相對強發(fā)光效應(yīng)（灰色）的鋯石微區(qū)具有十分相近的Th與U含量，Th含量為0.48×10-6～8.96×10-6,U含量為89.79×10-6～197.85×10-6，相應(yīng)的Th/U比值異常偏低，僅為0.004～0.047.14個測點記錄了十分相近的207Pb/206Pb年齡，變化于1 906±54 Ma至1 821±60 Ma之間，相應(yīng)的加權(quán)平均年齡為1 865±30 Ma(MSWD=0.28,n=14；附表1).5.2 花崗質(zhì)淺色體（19LR53-2)
依據(jù)巖石組合、構(gòu)造樣式、地球化學(xué)、變質(zhì)作用以及同位素年代學(xué)等特征，膠北前寒武紀(jì)變質(zhì)基底可劃分為3套構(gòu)造巖石組合，分別是中-新太古代基底（再造）巖系、古元古代變質(zhì)巖系和中-新元古代淺變質(zhì)巖系（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局，1991；劉平華等，2015）.野外構(gòu)造觀測表明（白瑾等，1996），上述不同的前寒武紀(jì)巖石組合的接觸關(guān)系多為韌性剪切構(gòu)造疊置，少數(shù)為沉積接觸，如棲霞-蓬萊南花山地區(qū)可見粉子山巖群與蓬萊群之間明顯的角度不整合（朱光與徐嘉煒，1994).中-新太古代基底（再造）巖系，主要由閃長質(zhì)-TTG-富鉀花崗質(zhì)片麻巖、變質(zhì)表殼巖系夾少量變基性巖類（原巖為基性火山巖或輝長巖）組成（Wu et al.,2014;Jiang et al.,2016）.閃長質(zhì)-TTG-富鉀花崗質(zhì)片麻巖主要出露于棲霞地區(qū)（Shan et al.,2015；萬渝生等，2017,2019），閃長質(zhì)-TTG片麻巖以英云閃長質(zhì)片麻巖分布最為廣泛（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局，1991;Jahn et al.,2008;Liu et al.,2013a），鋯石U-Pb定年結(jié)果表明，本區(qū)閃長質(zhì)-TTG片麻巖的原巖形成時代具有多期次的特征，主要包括2 950～2 900 Ma、2 750～2 700 Ma和2 550～2 500 Ma(Tang et al.,2007;Jahn et al.,2008;Wan et al.,2011;Liu et al.,2013a;Wang et al.,2014;Wu et al.,2014;Xie et al.,2014;Shan et al.,2015;Jiang et al.,2016;Yao et al.,2020），而相對富鉀花崗質(zhì)片麻巖的原巖形成時代主要為2 550～2 500 Ma(Liu et al.,2013a），少量富鉀花崗質(zhì)片麻巖形成于2 700～2 650 Ma(Liu et al.,2013a;Yao et al.,2020）.在閃長質(zhì)-TTG-花崗質(zhì)片麻巖中還廣泛發(fā)育2 550～2 500 Ma變基性巖不規(guī)則透鏡體，多數(shù)為強烈被剪切的巖墻或巖脈（Liu et al.,2013c）.然而值得指出的是，膠北中-新太古代變質(zhì)侵入體的同位素年代學(xué)研究結(jié)果還表明，其變質(zhì)鋯石不同程度地記錄了～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma兩期重要的年代學(xué)信息（Jahn et al.,2008;Liu et al.,2013a;Wang et al.,2014;Wu et al.,2014;Xie et al.,2014;Yao et al.,2020）.除閃長質(zhì)-TTG-花崗質(zhì)片麻巖之外，中-新太古代基底（再造）巖系還包括少量新太古代變質(zhì)表殼巖系（膠東巖群與唐家莊巖群）（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局，1991）.在不同地段，其野外地質(zhì)產(chǎn)狀和巖石組合存在一定差異.棲霞北部出露的新太古代變質(zhì)表殼巖系（膠東巖群）主要以黑云斜長片麻巖與斜長角閃巖為主，局部夾少量BIF（萬渝生等，2017）.野外地質(zhì)填圖與構(gòu)造解析表明，它們常以構(gòu)造巖片或包體的形式分布于本區(qū)中-新太古代的中-酸性變質(zhì)侵入體之中（Li et al.,2012）.而在萊西-萊陽地區(qū)出露的太古宙變質(zhì)表殼巖系（唐家莊巖群）主要是一套含條帶狀鐵建造（BIF）的麻粒巖系，主要由磁鐵角閃二輝麻粒巖、紫蘇角閃二輝麻粒巖、石榴二輝麻粒巖（退變高壓基性麻粒巖）以及磁鐵紫蘇麻粒巖和紫蘇鐵英巖所組成，并集中分布于萊西市唐家莊、馬連莊、南嵐等地，呈零星包體“漂浮”于中-新太古代TTG與花崗質(zhì)片麻巖中，包體規(guī)模一般長幾米至上百米，寬為0.5～10.0 m，最寬可達(dá)數(shù)百米，連續(xù)性極差，產(chǎn)狀較緩.區(qū)域變質(zhì)巖石組合對比顯示，在萊西-萊陽一帶分布的新太古代變質(zhì)表殼巖系（唐家莊巖群）與魯西沂水巖群具有類似的巖石組合與含礦性（Wu et al.,2012；劉平華等，2015）.目前，有關(guān)膠北太古宙變質(zhì)表殼巖系的同位素年代學(xué)研究表明，其碎屑鋯石年齡主要為2 950～2 700 Ma，其變質(zhì)鋯石記錄了～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma兩組重要的年代學(xué)信息（Liu et al.,2012;Wu et al.,2014）.由此可見，本區(qū)中-新太古代基底（再造）巖系，與華北克拉通其他出露于古元古代造山帶中的太古宙基底再造雜巖類似（如孔茲巖帶大青山-烏拉山基底再造巖系；劉喜山，1994;Liu et al.,2014c），它們在同位素年代學(xué)上，以記錄～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma兩期變質(zhì)年齡為特征.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]華北克拉通膠東萊州地區(qū)中太古代-新太古代早期TTG巖石的發(fā)現(xiàn)——鋯石SHRIMP U-Pb定年[J]. 萬渝生,郭瑞朋,田京祥,宋志勇,謝士穩(wěn),董春艷,白文倩. 山東國土資源. 2019(04)
[2]華北克拉通太古宙典型地區(qū)棲霞縣幅1∶5萬地質(zhì)圖修編——野外地質(zhì)調(diào)查和SHRIMP鋯石U-Pb定年[J]. 萬渝生,宋志勇,王來明,頡頏強,劉守偈,侯建華,董春艷,謝士穩(wěn),白文倩,劉敦一. 地質(zhì)通報. 2017(11)
[3]冀東古元古代基性巖墻群的年齡及地球化學(xué):～2.1Ga伸展及～1.8Ga變質(zhì)[J]. 楊崇輝,杜利林,耿元生,任留東,路增龍,宋會俠. 巖石學(xué)報. 2017(09)
[4]北京密云地區(qū)放馬峪條帶狀鐵建造的形成與變質(zhì)時代:鋯石SHRIMP U-Pb定年[J]. 史志強,石玉若. 現(xiàn)代地質(zhì). 2017(01)
[5]膠北粉子山群石榴云母片巖的三疊紀(jì)獨居石年齡及其地質(zhì)意義[J]. 曹匯,VERVOORT Jeff,王達(dá),李廣旭,NEILL Owen. 巖石學(xué)報. 2016(12)
[6]北京密云地區(qū)沙廠組條帶狀磁鐵石英巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡及其地質(zhì)意義[J]. 史志強,石玉若. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報. 2016(04)
[7]膠-遼-吉古元古代造山/活動帶巨量變沉積巖系的研究進(jìn)展[J]. 劉福來,劉平華,王舫,劉超輝,蔡佳. 巖石學(xué)報. 2015(10)
[8]膠北地體多期變質(zhì)事件的P-T-t軌跡及其對膠-遼-吉帶形成與演化的制約[J]. 劉平華,劉福來,王舫,劉超輝,楊紅,劉建輝,蔡佳,施建榮. 巖石學(xué)報. 2015(10)
[9]膠北西留古元古代～2.1Ga變輝長巖巖石學(xué)與年代學(xué)初步研究[J]. 劉平華,劉福來,王舫,劉建輝,蔡佳. 巖石學(xué)報. 2013(07)
[10]膠東譚格莊地區(qū)奧長花崗質(zhì)片麻巖和斜長角閃巖的野外地質(zhì)和鋯石SHRIMP定年[J]. 頡頏強,萬渝生,王世進(jìn),劉敦一,謝士穩(wěn),劉守偈,董春艷,馬銘株. 巖石學(xué)報. 2013(02)
本文編號：3146528
【文章來源】：地球科學(xué). 2020,45(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：21 頁
【部分圖文】：
棲霞地區(qū)前寒武紀(jì)地質(zhì)簡圖（據(jù)萬渝生等，2017修改）
與此相反，14個具有相對強發(fā)光效應(yīng)（灰色）的鋯石微區(qū)具有十分相近的Th與U含量，Th含量為0.48×10-6～8.96×10-6,U含量為89.79×10-6～197.85×10-6，相應(yīng)的Th/U比值異常偏低，僅為0.004～0.047.14個測點記錄了十分相近的207Pb/206Pb年齡，變化于1 906±54 Ma至1 821±60 Ma之間，相應(yīng)的加權(quán)平均年齡為1 865±30 Ma(MSWD=0.28,n=14；附表1).5.2 花崗質(zhì)淺色體（19LR53-2)
依據(jù)巖石組合、構(gòu)造樣式、地球化學(xué)、變質(zhì)作用以及同位素年代學(xué)等特征，膠北前寒武紀(jì)變質(zhì)基底可劃分為3套構(gòu)造巖石組合，分別是中-新太古代基底（再造）巖系、古元古代變質(zhì)巖系和中-新元古代淺變質(zhì)巖系（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局，1991；劉平華等，2015）.野外構(gòu)造觀測表明（白瑾等，1996），上述不同的前寒武紀(jì)巖石組合的接觸關(guān)系多為韌性剪切構(gòu)造疊置，少數(shù)為沉積接觸，如棲霞-蓬萊南花山地區(qū)可見粉子山巖群與蓬萊群之間明顯的角度不整合（朱光與徐嘉煒，1994).中-新太古代基底（再造）巖系，主要由閃長質(zhì)-TTG-富鉀花崗質(zhì)片麻巖、變質(zhì)表殼巖系夾少量變基性巖類（原巖為基性火山巖或輝長巖）組成（Wu et al.,2014;Jiang et al.,2016）.閃長質(zhì)-TTG-富鉀花崗質(zhì)片麻巖主要出露于棲霞地區(qū)（Shan et al.,2015；萬渝生等，2017,2019），閃長質(zhì)-TTG片麻巖以英云閃長質(zhì)片麻巖分布最為廣泛（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局，1991;Jahn et al.,2008;Liu et al.,2013a），鋯石U-Pb定年結(jié)果表明，本區(qū)閃長質(zhì)-TTG片麻巖的原巖形成時代具有多期次的特征，主要包括2 950～2 900 Ma、2 750～2 700 Ma和2 550～2 500 Ma(Tang et al.,2007;Jahn et al.,2008;Wan et al.,2011;Liu et al.,2013a;Wang et al.,2014;Wu et al.,2014;Xie et al.,2014;Shan et al.,2015;Jiang et al.,2016;Yao et al.,2020），而相對富鉀花崗質(zhì)片麻巖的原巖形成時代主要為2 550～2 500 Ma(Liu et al.,2013a），少量富鉀花崗質(zhì)片麻巖形成于2 700～2 650 Ma(Liu et al.,2013a;Yao et al.,2020）.在閃長質(zhì)-TTG-花崗質(zhì)片麻巖中還廣泛發(fā)育2 550～2 500 Ma變基性巖不規(guī)則透鏡體，多數(shù)為強烈被剪切的巖墻或巖脈（Liu et al.,2013c）.然而值得指出的是，膠北中-新太古代變質(zhì)侵入體的同位素年代學(xué)研究結(jié)果還表明，其變質(zhì)鋯石不同程度地記錄了～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma兩期重要的年代學(xué)信息（Jahn et al.,2008;Liu et al.,2013a;Wang et al.,2014;Wu et al.,2014;Xie et al.,2014;Yao et al.,2020）.除閃長質(zhì)-TTG-花崗質(zhì)片麻巖之外，中-新太古代基底（再造）巖系還包括少量新太古代變質(zhì)表殼巖系（膠東巖群與唐家莊巖群）（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局，1991）.在不同地段，其野外地質(zhì)產(chǎn)狀和巖石組合存在一定差異.棲霞北部出露的新太古代變質(zhì)表殼巖系（膠東巖群）主要以黑云斜長片麻巖與斜長角閃巖為主，局部夾少量BIF（萬渝生等，2017）.野外地質(zhì)填圖與構(gòu)造解析表明，它們常以構(gòu)造巖片或包體的形式分布于本區(qū)中-新太古代的中-酸性變質(zhì)侵入體之中（Li et al.,2012）.而在萊西-萊陽地區(qū)出露的太古宙變質(zhì)表殼巖系（唐家莊巖群）主要是一套含條帶狀鐵建造（BIF）的麻粒巖系，主要由磁鐵角閃二輝麻粒巖、紫蘇角閃二輝麻粒巖、石榴二輝麻粒巖（退變高壓基性麻粒巖）以及磁鐵紫蘇麻粒巖和紫蘇鐵英巖所組成，并集中分布于萊西市唐家莊、馬連莊、南嵐等地，呈零星包體“漂浮”于中-新太古代TTG與花崗質(zhì)片麻巖中，包體規(guī)模一般長幾米至上百米，寬為0.5～10.0 m，最寬可達(dá)數(shù)百米，連續(xù)性極差，產(chǎn)狀較緩.區(qū)域變質(zhì)巖石組合對比顯示，在萊西-萊陽一帶分布的新太古代變質(zhì)表殼巖系（唐家莊巖群）與魯西沂水巖群具有類似的巖石組合與含礦性（Wu et al.,2012；劉平華等，2015）.目前，有關(guān)膠北太古宙變質(zhì)表殼巖系的同位素年代學(xué)研究表明，其碎屑鋯石年齡主要為2 950～2 700 Ma，其變質(zhì)鋯石記錄了～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma兩組重要的年代學(xué)信息（Liu et al.,2012;Wu et al.,2014）.由此可見，本區(qū)中-新太古代基底（再造）巖系，與華北克拉通其他出露于古元古代造山帶中的太古宙基底再造雜巖類似（如孔茲巖帶大青山-烏拉山基底再造巖系；劉喜山，1994;Liu et al.,2014c），它們在同位素年代學(xué)上，以記錄～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma兩期變質(zhì)年齡為特征.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]華北克拉通膠東萊州地區(qū)中太古代-新太古代早期TTG巖石的發(fā)現(xiàn)——鋯石SHRIMP U-Pb定年[J]. 萬渝生,郭瑞朋,田京祥,宋志勇,謝士穩(wěn),董春艷,白文倩. 山東國土資源. 2019(04)
[2]華北克拉通太古宙典型地區(qū)棲霞縣幅1∶5萬地質(zhì)圖修編——野外地質(zhì)調(diào)查和SHRIMP鋯石U-Pb定年[J]. 萬渝生,宋志勇,王來明,頡頏強,劉守偈,侯建華,董春艷,謝士穩(wěn),白文倩,劉敦一. 地質(zhì)通報. 2017(11)
[3]冀東古元古代基性巖墻群的年齡及地球化學(xué):～2.1Ga伸展及～1.8Ga變質(zhì)[J]. 楊崇輝,杜利林,耿元生,任留東,路增龍,宋會俠. 巖石學(xué)報. 2017(09)
[4]北京密云地區(qū)放馬峪條帶狀鐵建造的形成與變質(zhì)時代:鋯石SHRIMP U-Pb定年[J]. 史志強,石玉若. 現(xiàn)代地質(zhì). 2017(01)
[5]膠北粉子山群石榴云母片巖的三疊紀(jì)獨居石年齡及其地質(zhì)意義[J]. 曹匯,VERVOORT Jeff,王達(dá),李廣旭,NEILL Owen. 巖石學(xué)報. 2016(12)
[6]北京密云地區(qū)沙廠組條帶狀磁鐵石英巖SHRIMP鋯石U-Pb年齡及其地質(zhì)意義[J]. 史志強,石玉若. 地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報. 2016(04)
[7]膠-遼-吉古元古代造山/活動帶巨量變沉積巖系的研究進(jìn)展[J]. 劉福來,劉平華,王舫,劉超輝,蔡佳. 巖石學(xué)報. 2015(10)
[8]膠北地體多期變質(zhì)事件的P-T-t軌跡及其對膠-遼-吉帶形成與演化的制約[J]. 劉平華,劉福來,王舫,劉超輝,楊紅,劉建輝,蔡佳,施建榮. 巖石學(xué)報. 2015(10)
[9]膠北西留古元古代～2.1Ga變輝長巖巖石學(xué)與年代學(xué)初步研究[J]. 劉平華,劉福來,王舫,劉建輝,蔡佳. 巖石學(xué)報. 2013(07)
[10]膠東譚格莊地區(qū)奧長花崗質(zhì)片麻巖和斜長角閃巖的野外地質(zhì)和鋯石SHRIMP定年[J]. 頡頏強,萬渝生,王世進(jìn),劉敦一,謝士穩(wěn),劉守偈,董春艷,馬銘株. 巖石學(xué)報. 2013(02)
本文編號：3146528
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