赞皇变质杂岩区前寒武纪变质作用演化及其大地构造意义

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flyskyxun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
赞皇变质杂岩区位于华北克拉通中部造山带中段东侧,区内变质岩石分布于河北省井陉-鹿泉一线以南、赞皇全县、元氏-高邑-临城-内邱-邢台一线以西的太行山东麓低山区,是洞悉早前寒武纪时期华北克拉通基底形成及演化过程的一个重要窗口。出露的变质岩石主要有黑云斜长片麻岩、长英质片麻岩、斜长角闪岩、磁铁石英岩、大理岩、变质砂岩等,其中大部分岩石为片麻状花岗质岩石,仅有少量副变质岩类、基性变质岩类分散出露于该变质区中南部区域。斜长角闪岩与黑云斜长片麻岩往往呈互层状,斜长角闪岩偶尔以黑云斜长片麻岩中的透镜体出现,反映原岩为基性火山岩层。本文重点针对记录了多阶段变质-变形历史的含有石榴石变斑晶的黑云斜长片麻岩及斜长角闪岩类,研究了其变质-变形演化过程及变质事件的地质时代。  地球化学研究表明,赞皇黑云斜长片麻岩的原岩主要是粘土岩及少量杂砂岩,物源主要来自上地壳长英质成分,并有年轻弧物质的加入。REE配分型式与北美页岩(NASC)、太古代后澳大利亚页岩(PAAS)以及上地壳平均成分相似。源岩经历了中-低等程度的风化作用,源区沉积物成熟度较低,为近源沉积,沉积背景为活动大陆边缘。斜长角闪岩的原岩是拉斑-钙碱玄武质火山岩,其稀土总量较低,轻稀土轻微富集-略亏损,富集大离子亲石元素K、Rb、Ba,高场强元素Nb、Ta存在明显负异常,Ti弱亏损,显示明显地壳混染特征。地球化学特征和多种构造环境判别图解均表明,其形成环境类似于现代活动大陆边缘岛弧构造环境。  赞皇变质杂岩区前寒武纪变质基底中的黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩中,都记录了至少三期构造变形事件。第一期变形(D1)以各类片麻岩中残留的无根钩状褶皱、石榴石变斑晶内的包裹体径迹为代表,其原始方位已难以恢复;第二期变形(D2)为区域内最广泛出现的产状稳定的透入性片麻理与片理,代表北西-南东向的挤压缩短作用;第三期变形(D3)改造了主期片理与片麻理,以主期片麻理或片理的再次褶皱变形为代表,出露范围小、产状不连续、规模较小、方向不甚明晰。  含有石榴石变斑晶的黑云斜长片麻岩、长英质片麻岩、斜长角闪岩中,广泛发育十分醒目的“白眼圈”反应结构,普遍保存了三个阶段的变质矿物组合。黑云斜长片麻岩中,第一阶段的变质矿物组合(M1)为进变质组合,以石榴石变斑晶内的包裹体矿物组合(斜长石+黑云母+石英+钛铁矿±白云母±磁铁矿±独居石)为代表,其包裹体径迹与主期片麻理(D2)近于垂直;第二阶段的变质矿物组合(M2)形成于变质高峰期,以石榴石变斑晶边部+基质矿物(斜长石+黑云母+石英±蓝晶石±钛铁矿±磁铁矿±钾长石±白云母)+基质副矿物(锆石+独居石+磷灰石)为代表;第三阶段的矿物组合(M3)形成于退变质期间,以环绕石榴石变斑晶的“白眼圈”状后成合晶矿物组合(斜长石+石英+黑云母±磁铁矿)、石榴石变斑晶内部出现的退变质矿物组合(石英+斜长石+黑云母±磁铁矿)、峰期黑云母分解而成的矿物组合(夕线石±钛铁矿±磁铁矿+H2O)为代表。斜长角闪岩中,第一阶段的变质矿物组合(M1)为进变质组合,以石榴石变斑晶内的包裹体矿物组合(斜长石+角闪石+石英±黑云母±金红石)为代表;第二阶段的变质矿物组合(M2)形成于变质高峰期,以石榴石变斑晶边部+基质矿物(斜长石+角闪石+黑云母+石英±单斜辉石±磁铁矿±钛铁矿)+基质副矿物(锆石+榍石+绿帘石)组合为代表;第三阶段的变质矿物组合(M3)形成于退变质阶段,以石榴石变斑晶边部广泛发育的极为明显的“白眼圈”状后成合晶矿物组合(斜长石+角闪石+石英±黑云母±磁铁矿±黄铁矿)为代表。推测这两大类变质岩中第一阶段的矿物组合(M1)与第一期变形(D1)基本同时,第二阶段的矿物组合(M2)形成于第二期变形(D2)期间,第三阶段的矿物组合(M3)明显晚于第二期变形(D2),与第三期变形(D3)的相对时序不明显。  黑云斜长片麻岩中的石榴石变斑晶从核部到边部,XMn摩尔浓度及Fe/(Fe+Mg)摩尔比值均逐渐降低,记录了明显的生长环带。仅在边部很窄(宽度<0.4mm)的范围内,XMn摩尔浓度有所增加、Fe/(Fe+Mg)摩尔比值有所降低,化学成分上也反映了退变质期间石榴石变斑晶边部发生过分解反应。斜长角闪岩中的石榴石变斑晶化学成分环带相对较弱,因退变质期间边部发生了分解反应,边部成分有所改变。矿物温度计与压力计计算表明,斜长角闪岩类记录了进变质阶段580~710℃/0.45~0.86 Gpa(M1)→变质高峰期>810℃/>1.21 Gpa(M2)→退变质阶段590~680℃/0.32~0.56 Gpa(M3)的顺时针型P-T轨迹,黑云斜长片麻岩类则记录了进变质阶段660~690℃/0.90~0.92 Gpa(M1)→变质高峰期>780℃/>1.25 Gpa(M2)的顺时针型P-T轨迹(退变质阶段矿物组合缺少合适的温度计与压力计可用)。黑云斜长片麻岩变质过程的热力学模拟计算结果,与矿物温度计-压力计估算结论一致。黑云斜长片麻岩与斜长角闪岩的P-T轨迹基本一致,均包含近等温降压(ITD)的退变质片段,为典型碰撞造山环境下的“西阿尔卑斯型”P-T轨迹。变质高峰期的压力/温度比值(P/T)位于中压变质相系顶部、高压变质相系底部之间的过渡区。  锆石U-Pb年代学测试表明,黑云斜长片麻岩中变质锆石及锆石变质增生边记录了1825~1821Ma的谐和年龄,斜长角闪岩中的变质锆石及锆石变质增生边的不一致年龄介于1868~1828Ma之间。这些年龄数据代表赞皇变质杂岩区变质高峰期的地质时代。赞皇变质杂岩区记录的1.87~1.83 Ga期间的构造-变质事件,说明该变质区卷入了早元古代末期,华北克拉通东部陆块与西部陆块沿着其间的华北中部造山带发生的俯冲、碰撞及随后的快速隆升过程。
其他文献
20世纪80年代初期,一些学者通过卫星影像和航片发现青藏高原许多湖泊四周都有明显的古湖堤沉积,说明青藏高原过去某些时期的气候环境比较湿润,众多湖泊经历了高湖面。随后,中
不同古环境和沉积相区的生物群面貌和特征是研究奥陶纪生物大辐射研究的重要课题之一。滇东地区的奥陶系代表了华南扬子区典型的近岸浅水沉积环境,其中的笔石动物群对了解近岸
山东出入境检验检疫局工业品检测中心(以下简称:工业品中心)隶属于山东出入境检验检疫局,主要从事轻纺、机电、金属材料、橡胶、轮胎、进出口机动车等工业产品的质量安全检测
学位
水-岩相互作用是地球科学领域十分关注的问题。多年来科学家们通过实验室内反复实验和野外观察,积累了大量的水-岩体系热力学和动力学参数,这为深入了解自然界水-岩作用现象
学位
1942年延安整风期间,正在抗日前线浴血奋战的晋冀豫军区副司令员王树声奉调回延安,到中共中央党校学习,任军事队队长。 转眼一年多的时间过去了。 1943年秋,王树声在中央党
上新世中期3.6Ma前后是全球和东亚季风环境发生重大变革的时期,同时也被认为是青藏高原发生强烈构造运动的时期。一些学者认为高原隆升是导致东亚冬、夏季风发生变化的原因,然
大同盆地中生代及后期经受强烈构造活动改造,中生界残缺不全。本文在1:20万区域地质调查报告和大量野外露头踏勘基础上,通过古流向、镜下薄片、砂岩骨架碎屑成分、物源、沉积
贵州盘县中三叠世盘县动物群保存了大量完整精美、数量丰富且分异度很高的海生爬行类化石,混鱼龙是其中数量最多的一个类群。本文通过形态学、脊椎动物比较解剖学方法,详尽地描
本论文综合运用钻井、测井、地震及相关分析测试等资料,结合东营凹陷沙四上亚段沉积时期的盆地构造背景分析,通过沙四上亚段沉积时期的沉积特征研究,系统总结了东营凹陷沙四上亚