冀北尚义宣付夭孔兹岩变质作用特征及锆石U-Pb年代学研究

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宣付夭位于华北克拉通西部陆块与中部带的交界处。区内主要发育孔兹岩和长英质脉体。孔兹岩主要分布在坝口、宣付窑、洞上村、王花窑、下白窑等地。长英质脉体规模较小,但分布广泛,其与孔兹岩渐变过渡,密切共生,部分孔兹岩与长英质脉体界线清晰,长英质脉体中可见孔兹岩残留体。区内孔兹岩主要为富铝片麻岩,灰色,中粗粒结构,片麻状构造。矿物成分主要为长石(30-35%)、石英(15-35%)、石榴石(10-25%)、黑云母(5-15%)、夕线石(0-15%)。其中,石榴石为变斑晶,变基质主要为长石、石英和黑云母。富铝片麻岩可进一步分为黑云夕线石榴二长片麻岩、黑云石榴斜长片麻岩、夕线黑云石榴钾长片麻岩。矿物特征方面,富铝片麻岩形成初期的典型矿物组合为长石+石英+石榴石+黑云母+蓝晶石±夕线石,随着变质反应的进行,变质峰期夕线石大量出现,到退变质阶段石榴石边部发育鳞片状黑云母。矿物化学方面,富铝片麻岩中的石榴石属于铁铝榴石(54.93-67.55%)-镁铝榴石(29.31-42.34%)系列,其核部相对富镁,而边部相对富铁;斜长石为中-更长石(An=24.76-34.60);发育在石榴石边部的黑云母具有较低的Ti值(0.22-0.30)和较高的XMg值(0.72-0.76),这表明黑云母与石榴石之间发生Fe-Mg交换,经历再平衡过程。区内长英质脉体可分为两类:(1)含夕线石榴长英质脉体,灰白色,自形-半自形结构,可具片麻状构造,矿物成分主要为长石(40%)、石英(30-35%)、石榴石(10%),次要矿物有少量黑云母(2%)和夕线石(2%)。其与孔兹岩呈渐变接触关系,该脉体中可见孔兹岩的残留体。石榴石为铁铝榴石(57.57-63.02%)-镁铝榴石(33.34-38.59%)系列,石榴石核部与边部成分均一。斜长石为更长石(An=21.91-27.97);(2)含榴长英质脉体,其脉体规模相对较大,部分在孔兹岩中呈透镜体产出,瓷白色,自形-半自形结构,块状构造,矿物成分主要为斜长石(25-30%)、钾长石(20-25%)、石英(25-30%)、石榴石(10-15%)。石榴石亦是铁铝榴石(59.27-63.77%)-镁铝榴石(31.49-36.38%)系列,石榴石核部与边部成分更为均一。斜长石为更长石(An=18.35-22.74)。长英质脉体中的斜长石与孔兹岩中的斜长石在成分上存在渐变演化关系。同时,基于孔兹岩与长英质密切的空间关系和岩相学特征,认为长英质脉体为孔兹岩部分熔融的产物。锆石U-Pb定年显示,孔兹岩的变质年龄为1919±52Ma,其与孔兹岩带形成的“构造-热”事件相关。含夕线石榴长英质脉体的形成年龄为1926±19Ma,而含榴长英质脉体的形成年龄为1858±28Ma,这意味着孔兹岩形成后至少发生了两次部分熔融。综合上述研究,并结合区域资料分析,孔兹岩带在1.92Ga已经由阴山陆块和鄂尔多斯陆块碰撞形成,在碰撞背景下,区内孔兹岩发生部分熔融,形成含夕线石榴长英质脉体。在1.85Ga区内孔兹岩受到华北克拉通西部陆块与东部陆块碰撞拼合影响,发生另一期部分熔融,形成含榴长英质脉体。因此,区内孔兹岩和长英质脉体记录了华北克拉通古元古代碰撞拼合形成的两次重要构造事件。
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