本文選題：古元古代 + 孔茲巖系�。� 參考：《西北大學》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)及其相關研究是近年來華北克拉通早前寒武紀地質(zhì)研究的一項重要進展。部分學者將上述兩類麻粒巖分別作為依據(jù),提出了不同的構造模式,如陸陸碰撞或微陸塊拼貼的模型來解釋華北克拉通早前寒武紀構造演化。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,近年來開始備受關注。該問題的解決對于深刻理解早期陸殼演化和變質(zhì)機制非常重要。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)和晉豫活動帶(中部造山帶)的構造交匯處,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)關系的重要地區(qū)之一。本文通過對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行了詳細的地質(zhì)填圖、野外觀察、巖石學、相平衡模擬和年代學的研究,得出如下幾個結論：(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石組成的后成合晶定向拉長；D3表現(xiàn)為寬緩的褶皺。變形構造分析表明它們自D1變形時期,已經(jīng)開始共同經(jīng)歷變形和變質(zhì),D1可能對應于高壓麻粒巖相階段(M2)；D2略晚于或同時于中壓麻粒巖相階段(M3);D3形成于晚期抬升階段,可能對應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)了藍晶石及其他變質(zhì)礦物組合,說明研究區(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)巖石結構和礦物成分將該區(qū)泥質(zhì)麻粒巖劃分為四個變質(zhì)階段：進變質(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±斜長石為特征。M2為石榴石幔部及其包裹體藍晶石-鉀長石-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-鉀長石-黑云母-斜長石-石英-金紅石±高鋅尖晶石。M4階段的變質(zhì)結構不明顯,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。該認識不同于前人認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熱梯度約～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)特點有很大差別。基于區(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,地熱梯度高和抬升速率慢的特征,以及在高溫條件滯留時間長的特點,與顯生宙大陸碰撞造山帶形成的高壓地體明顯不同,指示早前寒武紀的地熱梯度和構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 .

【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P588.3

【參考文獻】

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本文編號：1795928