本文選題：古元古代 + 孔茲巖系��； 參考：《西北大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：古元古代基性高壓麻粒巖(石榴基性麻粒巖)和高溫-超高溫麻粒巖的發(fā)現(xiàn)及其相關(guān)研究是近年來(lái)華北克拉通早前寒武紀(jì)地質(zhì)研究的一項(xiàng)重要進(jìn)展。部分學(xué)者將上述兩類麻粒巖分別作為依據(jù),提出了不同的構(gòu)造模式,如陸陸碰撞或微陸塊拼貼的模型來(lái)解釋華北克拉通早前寒武紀(jì)構(gòu)造演化。研究表明基性高壓麻粒巖不僅以變質(zhì)巖墻侵入到TTG-花崗質(zhì)片麻巖中,在一些地區(qū),還與高溫變泥質(zhì)麻粒巖(俗稱孔茲巖系)密切伴生,對(duì)于后者是否與基性高壓麻粒巖有共同的變質(zhì)歷史,兩類麻粒巖之間是否存在成因聯(lián)系,近年來(lái)開始備受關(guān)注。該問題的解決對(duì)于深刻理解早期陸殼演化和變質(zhì)機(jī)制非常重要。懷安-大同地區(qū)是華北克拉通最早發(fā)現(xiàn)有基性高壓麻粒巖地體的地區(qū)之一,位于豐鎮(zhèn)(孔茲巖帶)和晉豫活動(dòng)帶(中部造山帶)的構(gòu)造交匯處,基性高壓麻粒巖和孔茲巖系在該區(qū)具有密切的產(chǎn)出關(guān)系,是解開孔茲巖系與石榴基性麻粒巖及其TTG片麻巖之間的地質(zhì)關(guān)系的重要地區(qū)之一。本文通過對(duì)懷安蔓菁溝和大同孤山地區(qū)的石榴基性麻粒巖與孔茲巖系進(jìn)行了詳細(xì)的地質(zhì)填圖、野外觀察、巖石學(xué)、相平衡模擬和年代學(xué)的研究,得出如下幾個(gè)結(jié)論：(1)石榴基性麻粒巖主要以透鏡體和巖墻形式產(chǎn)出在灰色片麻巖和孔茲巖系中,三者產(chǎn)狀一致。該區(qū)記錄了三期主要變形事件：D1主要以無(wú)根褶皺形式存在于上述三類巖石中；D2表現(xiàn)為形成區(qū)域性片麻理,主要由矽線石組成,部分石榴基性麻粒巖中可見紫蘇輝石與斜長(zhǎng)石組成的后成合晶定向拉長(zhǎng)；D3表現(xiàn)為寬緩的褶皺。變形構(gòu)造分析表明它們自D1變形時(shí)期,已經(jīng)開始共同經(jīng)歷變形和變質(zhì),D1可能對(duì)應(yīng)于高壓麻粒巖相階段(M2)；D2略晚于或同時(shí)于中壓麻粒巖相階段(M3);D3形成于晚期抬升階段,可能對(duì)應(yīng)于麻粒巖相到角閃巖相退變質(zhì)階段(M3到M4)。(2)本論文在懷安蔓菁溝和大同孤山泥質(zhì)麻粒巖中均發(fā)現(xiàn)了藍(lán)晶石及其他變質(zhì)礦物組合,說(shuō)明研究區(qū)的泥質(zhì)麻粒巖與石榴基性麻粒巖類似,都經(jīng)歷了高壓麻粒巖相變質(zhì)作用。依據(jù)巖石結(jié)構(gòu)和礦物成分將該區(qū)泥質(zhì)麻粒巖劃分為四個(gè)變質(zhì)階段：進(jìn)變質(zhì)(M1),高壓麻粒巖相(M2),中壓麻粒巖相(M3)和麻粒巖相-角閃巖相(M4)階段。M1以石榴石核部及其包裹體礦物黑云母-石英-金紅石±白云母±斜長(zhǎng)石為特征。M2為石榴石幔部及其包裹體藍(lán)晶石-鉀長(zhǎng)石-黑云母-石英-金紅石±(多硅)白云母±高鋅尖晶石。M3以石榴石邊部及其包體,或者基質(zhì)中礦物為特征：石榴石-矽線石-鉀長(zhǎng)石-黑云母-斜長(zhǎng)石-石英-金紅石±高鋅尖晶石。M4階段的變質(zhì)結(jié)構(gòu)不明顯,以石榴石邊部出現(xiàn)黑云母與石英的后成合晶為特征,鈦鐵礦代替金紅石,次生白云母替代矽線石或者石榴石等。(3)相平衡模擬獲得蔓菁溝泥質(zhì)麻粒巖的峰期變質(zhì)條件為：11.5.15kbar/810.860℃(高壓麻粒巖相),中壓麻粒巖階段為～9.5kbar/850℃.孤山泥質(zhì)麻粒巖的峰期變質(zhì)條件為～13.2kbr/848℃,中壓麻粒巖相階段為～7.8 kbar/～835℃.與前人研究認(rèn)為泥質(zhì)麻粒巖是中-低壓型麻粒巖不同。兩地區(qū)的泥質(zhì)麻粒巖的P-T軌跡均為近等溫降壓型。孤山和蔓菁溝兩個(gè)剖面的石榴基性麻粒巖和孔茲巖系均記錄兩組一致的變質(zhì)年齡：-1950Ma和～1850Ma。(4)懷安-大同地區(qū)孔茲巖系與石榴基性麻粒巖經(jīng)歷了相似的變質(zhì)變形歷史：～1.96-1.90Ga發(fā)生高壓麻粒巖相變質(zhì),-1.88-1.82Ga抬升至中-下地殼水平,伴隨中低壓麻粒巖相疊加。隨后在～1.82-1.80Ga抬升至中-上地殼,伴隨角閃巖相退變質(zhì)作用和基底熔融,常有偉晶巖侵入。該認(rèn)識(shí)不同于前人認(rèn)為孔茲巖系與石榴基性麻粒巖代表了各自具有不同變質(zhì)歷史的板片。(5)懷安-大同地區(qū)高溫-高壓麻粒巖反映的地?zé)崽荻燃s～16-25℃/km,屬于中壓變質(zhì)相系。研究區(qū)麻粒巖地體記錄了緩慢的抬升速率,從高壓麻粒巖相至中壓麻粒巖相的抬升速率大約為～0.15-0.2mm/yr,中-低壓麻粒巖相至角閃巖相的抬升速率為～0.15-0.45mm/yr.這與顯生宙碰撞造山帶的變質(zhì)特點(diǎn)有很大差別�；趨^(qū)域資料和已有研究,本文得出以下推論：(1)在華北克拉通其他區(qū)域,如膠東、烏拉山-大青山和魯山-舞鋼等,泥質(zhì)麻粒巖與石榴基性麻粒巖緊密伴生的地區(qū),兩類麻粒巖可能經(jīng)歷了相似的變質(zhì)歷史。(2)華北克拉通古元古代麻粒巖地體具有分布廣,地?zé)崽荻雀吆吞俾事奶卣?以及在高溫條件滯留時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),與顯生宙大陸碰撞造山帶形成的高壓地體明顯不同,指示早前寒武紀(jì)的地?zé)崽荻群蜆?gòu)造過程可能與顯生宙存在較大差別,其具體成因模型和地質(zhì)意義仍需更多研究。
[Abstract]:In this paper , we have made detailed geological mapping , field observation , petrology , phase balance simulation and chronology of granatum granulite and granulite in North China Craton .
D2 shows the formation of regional gneisses , mainly composed of silica , partially garnet - based granulite , which is composed of purple perilla - pyroxene and orthite , and is directionally elongated ;
D3 shows a gentle fold . The deformation structure indicates that they have begun to undergo deformation and metamorphism in the period of D1 deformation , and D1 may correspond to the phase of high pressure granulite facies ( M2 ) ;
In this paper , the metamorphic conditions of garnet - silica - K - feldspar - biotite - quartz - rutile - quartz - rutile - quartz - rutile - quartz - rutile - quartz - rutile - quartz - rutile - quartz - rutile - quartz - rutile - high - zinc spinel have been observed . ( 2 ) The ancient Proterozoic granulite of North China Craton has the characteristics of wide distribution , high geothermal gradient and slow uplift rate , and the characteristics of long residence time in high - temperature conditions . It indicates that the geothermal gradient and tectonic process of Early - Early Cambrian may be different from that of the Paleozoic continental collision orogen , and the specific genetic model and geological significance still need more research .

【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P588.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1795928