辽东半岛古元古代北辽河群浪子山组巴罗式变质带分布、变质特征及其构造意义
发布时间：2021-02-25 04:06
巴罗式递增变质带能为地壳增厚及造山作用带来全新的认识.为了解辽东半岛北辽河群浪子山组内巴罗式变质带的野外分布和变质特征,对本溪地区连山关-祁家堡巴罗式变质带进行了详细的野外调查和室内研究工作.野外填图表明,浪子山组巴罗式变质带由南向北可以分为黑云母带、石榴石带、十字石带和蓝晶石带.岩相学研究表明,蓝晶石带的蓝晶十字石榴云母片岩保存了3阶段的矿物组合:（1）进变质阶段（M1）矿物组合为Pl+Qz+Ms+Bt+Ctd+Chl±Grt;（2）峰期变质阶段（M2）以Ky+St+Grt+Bt+Ms+Qz+Pl+Ilm为特征;（3）退变质阶段以毛发状的矽线石(M3-1)和变斑晶边缘或裂隙处生长的绿泥石和绢云母为特征(M3-2).相平衡模拟表明,蓝晶十字石榴云母片岩所经历的进变质和峰期变质温压条件分别为～440℃/～3.7 kbar,～670℃/～7.9 kbar,具有典型的顺时针P-T轨迹.变质锆石U-Pb定年结果得到蓝晶十字石榴云母片岩经历了～1.96 Ga的峰期变质作用;碎屑锆石U-Pb年龄分布于2 631～2 020 Ma,浪子山组蓝晶十字石榴云母...
【文章来源】：地球科学. 2020,45(09)北大核心
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
连山关-祁家堡地区巴罗式变质带分布（a）和该区域典型的巴罗式变质带剖面（b)
从地理位置来看，研究区位于辽东本溪地区连山关-祁家堡一带（图2）；从大地构造位置来看，研究区位于华北克拉通胶-辽-吉构造带中段.笔者对连山关-祁家堡一带的浪子山组进行了详细的野外地质填图工作.野外填图表明，浪子山组主要呈南东-北西向展布，东北方向以拆离断层与太古宙基底相接触，南西方向可见里尔峪组火山岩或大石桥组碳酸岩逆冲推覆于浪子山组上（图3a）.在垂直于该地层走向的方向上，发育走滑断层.填图区由北向南，主要岩性包括太古宙花岗岩，浪子山组的石英岩、云母石英片岩、蓝晶十字石榴云母片岩、十字石榴云母片岩、石榴云母片岩、二云母片岩、千枚岩和板岩，并含有少量碳酸岩夹层，里尔峪组火山岩，大石桥组碳酸岩，以及少量第四系（图3）.浪子山组内可见明显的递增变质带，由南向北初步分为黑云母带、石榴石带、十字石带和蓝晶石带.在图3a中，各递增变质带出露相对完整，但出露宽度不一致，出露最宽的为十字石带约400 m，蓝晶石带、石榴石带和黑云母带出露宽度分别约100 m、130m、180 m.研究区逆冲推覆构造强烈，表现为各变质带呈叠瓦状分布，即可见部分变质程度较高的岩石叠置于变质程度较低的岩石之上（如图3b中，可见蓝晶石带片岩叠置于板岩之上）；在靠近太古宙花岗岩的十字石带内，可见局部岩层产状发生变化，倾向由南变为北，指示了局部褶皱的形成或者断层相关褶皱的发育（图3b).3.2 岩相学特征
胶-辽-吉带是华北克拉通东部呈北东-南西向展布的一条典型的古元古代造山带，同时也是连接龙岗地块和狼林地块的桥梁（图1）.胶-辽-吉带的岩石组合为绿片岩相-麻粒岩相的火山-沉积岩系，以及基性侵入体和花岗质侵入体（刘福来等，2015），带内的火山-沉积岩系在吉林地区为集安群和老岭群，辽东地区为南辽河群和北辽河群，胶北地区为荆山群和粉子山群，以及安徽地区的五河群（Zhao et al.,2005；刘福来等，2015）.根据地层分布和变质演化特征，可将这套火山-沉积岩系分为南部带和北部带.南部带为集安群、南辽河群和荆山群，以逆时针P-T-t演化轨迹为主；北部带为老岭群、北辽河群以及粉子山群，以顺时针P-T-t演化轨迹为主.然而，随着高压高温麻粒岩的发现，前人对于南部带的变质作用P-T-t演化轨迹有了新的认识.不同学者运用传统温压计和相平衡模拟的方法，确定南部带同样存在顺时针P-T-t演化轨迹（Tam et al.,2012；刘福来等，2015;Cai et al.,2017；刘平华等，2017a）.此外，Wang et al.(2020）通过对比南、北辽河群中碎屑锆石的CL特征、碎屑锆石年龄峰值特征以及Hf同位素特征，认为南、北辽河群可能属于同源沉积物，没有较为明显的区别，故认为南部带和北部带可能属于一个整体.前人对位于胶-辽-吉带中部胶东半岛内的辽河群进行了大量的研究工作.地层划分方面，从下到上依次可以分为浪子山组、里尔峪组、高家峪组、大石桥组和盖县组.其中，浪子山组和盖县组为一套变质碎屑岩，里尔峪组和高家峪组为一套变质火山岩，大石桥组为一套碳酸盐岩.沉积物源方面，Luo et al.(2004）对辽河群的碎屑锆石进行U-Pb定年测试，发现浪子山组碎屑锆石年龄分布在2.05～2.24 Ga，大石桥组碎屑锆石年龄分布在2.25～2.53Ga.这些碎屑锆石的Th/U比值普遍偏高，并具有典型的岩浆振荡环带，表明浪子山组和大石桥组的物质来源于岩浆岩.此外，Luo et al.(2008）也对辽河群的碎屑锆石进行U-Pb定年测试，其碎屑锆石有～2.5 Ga的次峰，表明其源区物质可能来源于龙岗地块的古老变质基底.构造变形方面，Li et al.(2005）通过对古元古代辽河群的变质变形研究，在辽河群内识别出3个阶段的变形作用和4个阶段的变质作用，他认为D1与裂谷的张裂有关，D2和D3与裂谷的闭合有关.Tian et al.(2017）同样对古元古代辽河群进行了相关的变质变形以及年代学研究，分别识别出与俯冲阶段（D1，变形时间为2 115～1 950Ma）、碰撞阶段（D2，变形时间为1 950～1 900 Ma）以及造山后的伸展阶段（D3，变形时间为1 900～1 840 Ma）相关的3阶段变形.变质演化方面，卢良兆等（1996）利用传统温压计估算南辽河群变沉积岩的峰期变质P-T条件为～725℃和～5.5 kbar，并建立了逆时针P-T-t演化轨迹；贺高品与叶慧文（1998）基于岩相学观察，利用传统温压计得出了南辽河群的峰期变质P-T条件为～640℃、～6.4 kbar，具有逆时针P-T-t演化轨迹；北辽河群的峰期变质P-T条件为～620℃和～6.9 kbar，具有顺时针P-T-t演化轨迹.此外，辽河群内存在大量的古元古代A型花岗岩和二长花岗岩（也称为辽吉花岗岩）.现有资料表明，它们至少可分为两类：一类是侵位于2.2～2.1 Ga发生变形的条痕状花岗岩；另一类是形成于～1.85 Ga未发生变形的花岗岩-正长岩（Lu et al.,2006；杨明春等，2015）.辽河群内也存在2.2～2.1Ga的基性侵入体，并发生1.95～1.90 Ga的变质作用（Meng et al.,2014).
【参考文献】：
期刊论文
[1]辽宁本溪连山关地区辽河群浪子山组、里尔峪组形成时代及其地质意义[J]. 陈井胜,蒋职权,李崴崴,李斌,刘淼,杨帆,邢德和,汪岩,谭红艳. 地质通报. 2018(09)
[2]辽宁南芬变质核杂岩核部花岗岩地球化学特征及构造意义[J]. 田茂军,李帝铨,李斌,滕寿仁,周俊鹏. 地球科学. 2019(10)
[3]辽东凤城地区早白垩世花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义[J]. 刘永俊,韩晓涛,刘正宏,吴文彬,王玉平,李海洋,王晓亮. 地球科学. 2020(01)
[4]辽东半岛北部三家子石榴斜长角闪岩变质演化P-T-t轨迹及其地质意义:来自相平衡模拟与锆石U-Pb定年的约束[J]. 刘平华,蔡佳,邹雷. 岩石学报. 2017(09)
[5]胶-辽-吉古元古代造山/活动带巨量变沉积岩系的研究进展[J]. 刘福来,刘平华,王舫,刘超辉,蔡佳. 岩石学报. 2015(10)
[6]华北克拉通胶—辽—吉带古元古代条痕状花岗岩成因及其构造意义[J]. 杨明春,陈斌,闫聪. 地球科学与环境学报. 2015(05)
[7]辽河群区域变质特征及其大陆动力学意义[J]. 李三忠,韩宗珠,刘永江,杨振升,马瑞. 地质论评. 2001(01)
本文编号：3050416
【文章来源】：地球科学. 2020,45(09)北大核心
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
连山关-祁家堡地区巴罗式变质带分布（a）和该区域典型的巴罗式变质带剖面（b)
从地理位置来看，研究区位于辽东本溪地区连山关-祁家堡一带（图2）；从大地构造位置来看，研究区位于华北克拉通胶-辽-吉构造带中段.笔者对连山关-祁家堡一带的浪子山组进行了详细的野外地质填图工作.野外填图表明，浪子山组主要呈南东-北西向展布，东北方向以拆离断层与太古宙基底相接触，南西方向可见里尔峪组火山岩或大石桥组碳酸岩逆冲推覆于浪子山组上（图3a）.在垂直于该地层走向的方向上，发育走滑断层.填图区由北向南，主要岩性包括太古宙花岗岩，浪子山组的石英岩、云母石英片岩、蓝晶十字石榴云母片岩、十字石榴云母片岩、石榴云母片岩、二云母片岩、千枚岩和板岩，并含有少量碳酸岩夹层，里尔峪组火山岩，大石桥组碳酸岩，以及少量第四系（图3）.浪子山组内可见明显的递增变质带，由南向北初步分为黑云母带、石榴石带、十字石带和蓝晶石带.在图3a中，各递增变质带出露相对完整，但出露宽度不一致，出露最宽的为十字石带约400 m，蓝晶石带、石榴石带和黑云母带出露宽度分别约100 m、130m、180 m.研究区逆冲推覆构造强烈，表现为各变质带呈叠瓦状分布，即可见部分变质程度较高的岩石叠置于变质程度较低的岩石之上（如图3b中，可见蓝晶石带片岩叠置于板岩之上）；在靠近太古宙花岗岩的十字石带内，可见局部岩层产状发生变化，倾向由南变为北，指示了局部褶皱的形成或者断层相关褶皱的发育（图3b).3.2 岩相学特征
胶-辽-吉带是华北克拉通东部呈北东-南西向展布的一条典型的古元古代造山带，同时也是连接龙岗地块和狼林地块的桥梁（图1）.胶-辽-吉带的岩石组合为绿片岩相-麻粒岩相的火山-沉积岩系，以及基性侵入体和花岗质侵入体（刘福来等，2015），带内的火山-沉积岩系在吉林地区为集安群和老岭群，辽东地区为南辽河群和北辽河群，胶北地区为荆山群和粉子山群，以及安徽地区的五河群（Zhao et al.,2005；刘福来等，2015）.根据地层分布和变质演化特征，可将这套火山-沉积岩系分为南部带和北部带.南部带为集安群、南辽河群和荆山群，以逆时针P-T-t演化轨迹为主；北部带为老岭群、北辽河群以及粉子山群，以顺时针P-T-t演化轨迹为主.然而，随着高压高温麻粒岩的发现，前人对于南部带的变质作用P-T-t演化轨迹有了新的认识.不同学者运用传统温压计和相平衡模拟的方法，确定南部带同样存在顺时针P-T-t演化轨迹（Tam et al.,2012；刘福来等，2015;Cai et al.,2017；刘平华等，2017a）.此外，Wang et al.(2020）通过对比南、北辽河群中碎屑锆石的CL特征、碎屑锆石年龄峰值特征以及Hf同位素特征，认为南、北辽河群可能属于同源沉积物，没有较为明显的区别，故认为南部带和北部带可能属于一个整体.前人对位于胶-辽-吉带中部胶东半岛内的辽河群进行了大量的研究工作.地层划分方面，从下到上依次可以分为浪子山组、里尔峪组、高家峪组、大石桥组和盖县组.其中，浪子山组和盖县组为一套变质碎屑岩，里尔峪组和高家峪组为一套变质火山岩，大石桥组为一套碳酸盐岩.沉积物源方面，Luo et al.(2004）对辽河群的碎屑锆石进行U-Pb定年测试，发现浪子山组碎屑锆石年龄分布在2.05～2.24 Ga，大石桥组碎屑锆石年龄分布在2.25～2.53Ga.这些碎屑锆石的Th/U比值普遍偏高，并具有典型的岩浆振荡环带，表明浪子山组和大石桥组的物质来源于岩浆岩.此外，Luo et al.(2008）也对辽河群的碎屑锆石进行U-Pb定年测试，其碎屑锆石有～2.5 Ga的次峰，表明其源区物质可能来源于龙岗地块的古老变质基底.构造变形方面，Li et al.(2005）通过对古元古代辽河群的变质变形研究，在辽河群内识别出3个阶段的变形作用和4个阶段的变质作用，他认为D1与裂谷的张裂有关，D2和D3与裂谷的闭合有关.Tian et al.(2017）同样对古元古代辽河群进行了相关的变质变形以及年代学研究，分别识别出与俯冲阶段（D1，变形时间为2 115～1 950Ma）、碰撞阶段（D2，变形时间为1 950～1 900 Ma）以及造山后的伸展阶段（D3，变形时间为1 900～1 840 Ma）相关的3阶段变形.变质演化方面，卢良兆等（1996）利用传统温压计估算南辽河群变沉积岩的峰期变质P-T条件为～725℃和～5.5 kbar，并建立了逆时针P-T-t演化轨迹；贺高品与叶慧文（1998）基于岩相学观察，利用传统温压计得出了南辽河群的峰期变质P-T条件为～640℃、～6.4 kbar，具有逆时针P-T-t演化轨迹；北辽河群的峰期变质P-T条件为～620℃和～6.9 kbar，具有顺时针P-T-t演化轨迹.此外，辽河群内存在大量的古元古代A型花岗岩和二长花岗岩（也称为辽吉花岗岩）.现有资料表明，它们至少可分为两类：一类是侵位于2.2～2.1 Ga发生变形的条痕状花岗岩；另一类是形成于～1.85 Ga未发生变形的花岗岩-正长岩（Lu et al.,2006；杨明春等，2015）.辽河群内也存在2.2～2.1Ga的基性侵入体，并发生1.95～1.90 Ga的变质作用（Meng et al.,2014).
【参考文献】：
期刊论文
[1]辽宁本溪连山关地区辽河群浪子山组、里尔峪组形成时代及其地质意义[J]. 陈井胜,蒋职权,李崴崴,李斌,刘淼,杨帆,邢德和,汪岩,谭红艳. 地质通报. 2018(09)
[2]辽宁南芬变质核杂岩核部花岗岩地球化学特征及构造意义[J]. 田茂军,李帝铨,李斌,滕寿仁,周俊鹏. 地球科学. 2019(10)
[3]辽东凤城地区早白垩世花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义[J]. 刘永俊,韩晓涛,刘正宏,吴文彬,王玉平,李海洋,王晓亮. 地球科学. 2020(01)
[4]辽东半岛北部三家子石榴斜长角闪岩变质演化P-T-t轨迹及其地质意义:来自相平衡模拟与锆石U-Pb定年的约束[J]. 刘平华,蔡佳,邹雷. 岩石学报. 2017(09)
[5]胶-辽-吉古元古代造山/活动带巨量变沉积岩系的研究进展[J]. 刘福来,刘平华,王舫,刘超辉,蔡佳. 岩石学报. 2015(10)
[6]华北克拉通胶—辽—吉带古元古代条痕状花岗岩成因及其构造意义[J]. 杨明春,陈斌,闫聪. 地球科学与环境学报. 2015(05)
[7]辽河群区域变质特征及其大陆动力学意义[J]. 李三忠,韩宗珠,刘永江,杨振升,马瑞. 地质论评. 2001(01)
本文编号：3050416
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