华北克拉通胶北地体多期高级变质事件：来自石榴斜长角闪岩与花岗质浅色体锆石U-Pb定年与稀土元素的新证据
发布时间：2021-04-19 01:10
胶北是华北克拉通一个记录了多期高级变质事件的前寒武纪变质地体,确定其每期变质-深熔事件时代与性质对进一步认识胶北乃至华北克拉通早前寒武纪地质演化具有十分重要的科学意义.本文以栖霞石榴斜长角闪岩及其伴生的花岗质浅色体为研究对象,通过锆石内部矿物包体、CL图像、LA-ICP-MS U-Pb定年与稀土元素组成的综合研究,发现石榴斜长角闪岩（19LR53-1）中锆石可进一步划分为两类:第一类（新太古代晚期）锆石通常具有浑圆状晶形且相对弱的（灰黑色）的阴极发光效应,18个该类锆石微区记录了十分一致的207Pb/206Pb年龄,变化于2 540±58 Ma至2 439±54 Ma之间,相应的加权平均年龄为2 498±25 Ma,应代表石榴斜长角闪岩遭受新太古代晚期变质作用的时代;第二类锆石通常具有柱状晶形且相对强的（灰色-灰白色）的阴极发光效应,14个该类锆石微区记录了十分一致的207Pb/206Pb年龄,变化于1 906±54 Ma至1 821±60 Ma之间,相应的加权平均年龄为1 865±30 Ma,被解释为石榴斜长角闪岩遭受古元古代晚期退变质作用...
【文章来源】：地球科学. 2020,45(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：21 页
【部分图文】：
栖霞地区前寒武纪地质简图（据万渝生等，2017修改）
与此相反，14个具有相对强发光效应（灰色）的锆石微区具有十分相近的Th与U含量，Th含量为0.48×10-6～8.96×10-6,U含量为89.79×10-6～197.85×10-6，相应的Th/U比值异常偏低，仅为0.004～0.047.14个测点记录了十分相近的207Pb/206Pb年龄，变化于1 906±54 Ma至1 821±60 Ma之间，相应的加权平均年龄为1 865±30 Ma(MSWD=0.28,n=14；附表1).5.2 花岗质浅色体（19LR53-2)
依据岩石组合、构造样式、地球化学、变质作用以及同位素年代学等特征，胶北前寒武纪变质基底可划分为3套构造岩石组合，分别是中-新太古代基底（再造）岩系、古元古代变质岩系和中-新元古代浅变质岩系（山东省地质矿产开发局，1991；刘平华等，2015）.野外构造观测表明（白瑾等，1996），上述不同的前寒武纪岩石组合的接触关系多为韧性剪切构造叠置，少数为沉积接触，如栖霞-蓬莱南花山地区可见粉子山岩群与蓬莱群之间明显的角度不整合（朱光与徐嘉炜，1994).中-新太古代基底（再造）岩系，主要由闪长质-TTG-富钾花岗质片麻岩、变质表壳岩系夹少量变基性岩类（原岩为基性火山岩或辉长岩）组成（Wu et al.,2014;Jiang et al.,2016）.闪长质-TTG-富钾花岗质片麻岩主要出露于栖霞地区（Shan et al.,2015；万渝生等，2017,2019），闪长质-TTG片麻岩以英云闪长质片麻岩分布最为广泛（山东省地质矿产开发局，1991;Jahn et al.,2008;Liu et al.,2013a），锆石U-Pb定年结果表明，本区闪长质-TTG片麻岩的原岩形成时代具有多期次的特征，主要包括2 950～2 900 Ma、2 750～2 700 Ma和2 550～2 500 Ma(Tang et al.,2007;Jahn et al.,2008;Wan et al.,2011;Liu et al.,2013a;Wang et al.,2014;Wu et al.,2014;Xie et al.,2014;Shan et al.,2015;Jiang et al.,2016;Yao et al.,2020），而相对富钾花岗质片麻岩的原岩形成时代主要为2 550～2 500 Ma(Liu et al.,2013a），少量富钾花岗质片麻岩形成于2 700～2 650 Ma(Liu et al.,2013a;Yao et al.,2020）.在闪长质-TTG-花岗质片麻岩中还广泛发育2 550～2 500 Ma变基性岩不规则透镜体，多数为强烈被剪切的岩墙或岩脉（Liu et al.,2013c）.然而值得指出的是，胶北中-新太古代变质侵入体的同位素年代学研究结果还表明，其变质锆石不同程度地记录了～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma两期重要的年代学信息（Jahn et al.,2008;Liu et al.,2013a;Wang et al.,2014;Wu et al.,2014;Xie et al.,2014;Yao et al.,2020）.除闪长质-TTG-花岗质片麻岩之外，中-新太古代基底（再造）岩系还包括少量新太古代变质表壳岩系（胶东岩群与唐家庄岩群）（山东省地质矿产开发局，1991）.在不同地段，其野外地质产状和岩石组合存在一定差异.栖霞北部出露的新太古代变质表壳岩系（胶东岩群）主要以黑云斜长片麻岩与斜长角闪岩为主，局部夹少量BIF（万渝生等，2017）.野外地质填图与构造解析表明，它们常以构造岩片或包体的形式分布于本区中-新太古代的中-酸性变质侵入体之中（Li et al.,2012）.而在莱西-莱阳地区出露的太古宙变质表壳岩系（唐家庄岩群）主要是一套含条带状铁建造（BIF）的麻粒岩系，主要由磁铁角闪二辉麻粒岩、紫苏角闪二辉麻粒岩、石榴二辉麻粒岩（退变高压基性麻粒岩）以及磁铁紫苏麻粒岩和紫苏铁英岩所组成，并集中分布于莱西市唐家庄、马连庄、南岚等地，呈零星包体“漂浮”于中-新太古代TTG与花岗质片麻岩中，包体规模一般长几米至上百米，宽为0.5～10.0 m，最宽可达数百米，连续性极差，产状较缓.区域变质岩石组合对比显示，在莱西-莱阳一带分布的新太古代变质表壳岩系（唐家庄岩群）与鲁西沂水岩群具有类似的岩石组合与含矿性（Wu et al.,2012；刘平华等，2015）.目前，有关胶北太古宙变质表壳岩系的同位素年代学研究表明，其碎屑锆石年龄主要为2 950～2 700 Ma，其变质锆石记录了～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma两组重要的年代学信息（Liu et al.,2012;Wu et al.,2014）.由此可见，本区中-新太古代基底（再造）岩系，与华北克拉通其他出露于古元古代造山带中的太古宙基底再造杂岩类似（如孔兹岩带大青山-乌拉山基底再造岩系；刘喜山，1994;Liu et al.,2014c），它们在同位素年代学上，以记录～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma两期变质年龄为特征.
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北克拉通胶东莱州地区中太古代-新太古代早期TTG岩石的发现——锆石SHRIMP U-Pb定年[J]. 万渝生,郭瑞朋,田京祥,宋志勇,谢士稳,董春艳,白文倩. 山东国土资源. 2019(04)
[2]华北克拉通太古宙典型地区栖霞县幅1∶5万地质图修编——野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年[J]. 万渝生,宋志勇,王来明,颉颃强,刘守偈,侯建华,董春艳,谢士稳,白文倩,刘敦一. 地质通报. 2017(11)
[3]冀东古元古代基性岩墙群的年龄及地球化学:～2.1Ga伸展及～1.8Ga变质[J]. 杨崇辉,杜利林,耿元生,任留东,路增龙,宋会侠. 岩石学报. 2017(09)
[4]北京密云地区放马峪条带状铁建造的形成与变质时代:锆石SHRIMP U-Pb定年[J]. 史志强,石玉若. 现代地质. 2017(01)
[5]胶北粉子山群石榴云母片岩的三叠纪独居石年龄及其地质意义[J]. 曹汇,VERVOORT Jeff,王达,李广旭,NEILL Owen. 岩石学报. 2016(12)
[6]北京密云地区沙厂组条带状磁铁石英岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 史志强,石玉若. 地球科学与环境学报. 2016(04)
[7]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)
[8]胶北地体多期变质事件的P-T-t轨迹及其对胶-辽-吉带形成与演化的制约[J]. 刘平华,刘福来,王舫,刘超辉,杨红,刘建辉,蔡佳,施建荣. 岩石学报. 2015(10)
[9]胶北西留古元古代～2.1Ga变辉长岩岩石学与年代学初步研究[J]. 刘平华,刘福来,王舫,刘建辉,蔡佳. 岩石学报. 2013(07)
[10]胶东谭格庄地区奥长花岗质片麻岩和斜长角闪岩的野外地质和锆石SHRIMP定年[J]. 颉颃强,万渝生,王世进,刘敦一,谢士稳,刘守偈,董春艳,马铭株. 岩石学报. 2013(02)
本文编号：3146528
【文章来源】：地球科学. 2020,45(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：21 页
【部分图文】：
栖霞地区前寒武纪地质简图（据万渝生等，2017修改）
与此相反，14个具有相对强发光效应（灰色）的锆石微区具有十分相近的Th与U含量，Th含量为0.48×10-6～8.96×10-6,U含量为89.79×10-6～197.85×10-6，相应的Th/U比值异常偏低，仅为0.004～0.047.14个测点记录了十分相近的207Pb/206Pb年龄，变化于1 906±54 Ma至1 821±60 Ma之间，相应的加权平均年龄为1 865±30 Ma(MSWD=0.28,n=14；附表1).5.2 花岗质浅色体（19LR53-2)
依据岩石组合、构造样式、地球化学、变质作用以及同位素年代学等特征，胶北前寒武纪变质基底可划分为3套构造岩石组合，分别是中-新太古代基底（再造）岩系、古元古代变质岩系和中-新元古代浅变质岩系（山东省地质矿产开发局，1991；刘平华等，2015）.野外构造观测表明（白瑾等，1996），上述不同的前寒武纪岩石组合的接触关系多为韧性剪切构造叠置，少数为沉积接触，如栖霞-蓬莱南花山地区可见粉子山岩群与蓬莱群之间明显的角度不整合（朱光与徐嘉炜，1994).中-新太古代基底（再造）岩系，主要由闪长质-TTG-富钾花岗质片麻岩、变质表壳岩系夹少量变基性岩类（原岩为基性火山岩或辉长岩）组成（Wu et al.,2014;Jiang et al.,2016）.闪长质-TTG-富钾花岗质片麻岩主要出露于栖霞地区（Shan et al.,2015；万渝生等，2017,2019），闪长质-TTG片麻岩以英云闪长质片麻岩分布最为广泛（山东省地质矿产开发局，1991;Jahn et al.,2008;Liu et al.,2013a），锆石U-Pb定年结果表明，本区闪长质-TTG片麻岩的原岩形成时代具有多期次的特征，主要包括2 950～2 900 Ma、2 750～2 700 Ma和2 550～2 500 Ma(Tang et al.,2007;Jahn et al.,2008;Wan et al.,2011;Liu et al.,2013a;Wang et al.,2014;Wu et al.,2014;Xie et al.,2014;Shan et al.,2015;Jiang et al.,2016;Yao et al.,2020），而相对富钾花岗质片麻岩的原岩形成时代主要为2 550～2 500 Ma(Liu et al.,2013a），少量富钾花岗质片麻岩形成于2 700～2 650 Ma(Liu et al.,2013a;Yao et al.,2020）.在闪长质-TTG-花岗质片麻岩中还广泛发育2 550～2 500 Ma变基性岩不规则透镜体，多数为强烈被剪切的岩墙或岩脉（Liu et al.,2013c）.然而值得指出的是，胶北中-新太古代变质侵入体的同位素年代学研究结果还表明，其变质锆石不同程度地记录了～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma两期重要的年代学信息（Jahn et al.,2008;Liu et al.,2013a;Wang et al.,2014;Wu et al.,2014;Xie et al.,2014;Yao et al.,2020）.除闪长质-TTG-花岗质片麻岩之外，中-新太古代基底（再造）岩系还包括少量新太古代变质表壳岩系（胶东岩群与唐家庄岩群）（山东省地质矿产开发局，1991）.在不同地段，其野外地质产状和岩石组合存在一定差异.栖霞北部出露的新太古代变质表壳岩系（胶东岩群）主要以黑云斜长片麻岩与斜长角闪岩为主，局部夹少量BIF（万渝生等，2017）.野外地质填图与构造解析表明，它们常以构造岩片或包体的形式分布于本区中-新太古代的中-酸性变质侵入体之中（Li et al.,2012）.而在莱西-莱阳地区出露的太古宙变质表壳岩系（唐家庄岩群）主要是一套含条带状铁建造（BIF）的麻粒岩系，主要由磁铁角闪二辉麻粒岩、紫苏角闪二辉麻粒岩、石榴二辉麻粒岩（退变高压基性麻粒岩）以及磁铁紫苏麻粒岩和紫苏铁英岩所组成，并集中分布于莱西市唐家庄、马连庄、南岚等地，呈零星包体“漂浮”于中-新太古代TTG与花岗质片麻岩中，包体规模一般长几米至上百米，宽为0.5～10.0 m，最宽可达数百米，连续性极差，产状较缓.区域变质岩石组合对比显示，在莱西-莱阳一带分布的新太古代变质表壳岩系（唐家庄岩群）与鲁西沂水岩群具有类似的岩石组合与含矿性（Wu et al.,2012；刘平华等，2015）.目前，有关胶北太古宙变质表壳岩系的同位素年代学研究表明，其碎屑锆石年龄主要为2 950～2 700 Ma，其变质锆石记录了～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma两组重要的年代学信息（Liu et al.,2012;Wu et al.,2014）.由此可见，本区中-新太古代基底（再造）岩系，与华北克拉通其他出露于古元古代造山带中的太古宙基底再造杂岩类似（如孔兹岩带大青山-乌拉山基底再造岩系；刘喜山，1994;Liu et al.,2014c），它们在同位素年代学上，以记录～2 500 Ma和1 950～1 800 Ma两期变质年龄为特征.
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北克拉通胶东莱州地区中太古代-新太古代早期TTG岩石的发现——锆石SHRIMP U-Pb定年[J]. 万渝生,郭瑞朋,田京祥,宋志勇,谢士稳,董春艳,白文倩. 山东国土资源. 2019(04)
[2]华北克拉通太古宙典型地区栖霞县幅1∶5万地质图修编——野外地质调查和SHRIMP锆石U-Pb定年[J]. 万渝生,宋志勇,王来明,颉颃强,刘守偈,侯建华,董春艳,谢士稳,白文倩,刘敦一. 地质通报. 2017(11)
[3]冀东古元古代基性岩墙群的年龄及地球化学:～2.1Ga伸展及～1.8Ga变质[J]. 杨崇辉,杜利林,耿元生,任留东,路增龙,宋会侠. 岩石学报. 2017(09)
[4]北京密云地区放马峪条带状铁建造的形成与变质时代:锆石SHRIMP U-Pb定年[J]. 史志强,石玉若. 现代地质. 2017(01)
[5]胶北粉子山群石榴云母片岩的三叠纪独居石年龄及其地质意义[J]. 曹汇,VERVOORT Jeff,王达,李广旭,NEILL Owen. 岩石学报. 2016(12)
[6]北京密云地区沙厂组条带状磁铁石英岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义[J]. 史志强,石玉若. 地球科学与环境学报. 2016(04)
[7]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)
[8]胶北地体多期变质事件的P-T-t轨迹及其对胶-辽-吉带形成与演化的制约[J]. 刘平华,刘福来,王舫,刘超辉,杨红,刘建辉,蔡佳,施建荣. 岩石学报. 2015(10)
[9]胶北西留古元古代～2.1Ga变辉长岩岩石学与年代学初步研究[J]. 刘平华,刘福来,王舫,刘建辉,蔡佳. 岩石学报. 2013(07)
[10]胶东谭格庄地区奥长花岗质片麻岩和斜长角闪岩的野外地质和锆石SHRIMP定年[J]. 颉颃强,万渝生,王世进,刘敦一,谢士稳,刘守偈,董春艳,马铭株. 岩石学报. 2013(02)
本文编号：3146528
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