华北东南缘五河杂岩的古元古代变质作用和部分熔融及其与胶—辽—吉带的关系

发布时间：2018-01-17 16:27

本文关键词：华北东南缘五河杂岩的古元古代变质作用和部分熔融及其与胶—辽—吉带的关系　出处：《中国科学技术大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：华北东南缘五河杂岩(前寒武纪变质基底)中岩石类型丰富,主要包括TTG片麻岩、石榴斜长角闪岩/榴闪岩、石榴麻粒岩、花岗片麻岩、云母片岩、大理岩和变质砂岩等,并伴生有古元古代片麻状钾长花岗岩和中生代花岗岩类。本文以五河杂岩中2.1 Ga形成的花岗质岩石(花岗片麻岩和钾长花岗岩)和1.85-1.90 Ga变质形成的基性麻粒岩为主要研究对象,通过系统的岩石学、地球化学和锆石学研究,(1)查明了基性高压麻粒岩的变质演化过程和变质时代,并重建了其P-T-t轨迹;(2)确定了古元古代花岗质岩石的形成、变质和深熔时代,探讨了其岩石成因及构造背景;(3)提供了变基性岩部分熔融作用的岩相学证据。在此基础之上,将五河杂岩古元古代地壳演化过程与胶-辽-吉带胶北地体进行了详细的比较,首次为揭示二者之间的构造关系提供了综合制约。在基性高压麻粒岩中识别出古元古代变质演化的三个阶段,并利用多种地质温压计计算了各个阶段的温压条件,重建了峰期后近等温减压及降压冷却的顺时针P-T轨迹。峰期高压麻粒岩相变质阶段,代表性矿物组合为基质中的石榴子石(富Ca核部)+单斜辉石(富A1)+斜长石+石英+金红石±角闪石(富Ti),所记录的峰期温压条件为850-900℃/1.5 GPa;峰期后近等温减压麻粒岩相变质阶段,富Ti角闪石分解在周围形成石榴子石+斜方辉石+斜长石±单斜辉石/石榴子石+单斜辉石+斜长石后成合晶,所记录的温压条件分别为～900 ℃/1.1-1.2 GPa和800℃/1.1GPa;晚期角闪岩相退变质阶段,石榴石分解产生角闪石+斜长石±石英,所记录的温压条件为600-680℃/0.65-0.75 GPa。石榴斜长角闪岩和石榴麻粒岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果表明,峰期高压麻粒岩相、中压麻粒岩相和退变角闪岩相变质时间分别为～1.90 Ga、～1.85 Ga和～1.78 Ga。华北东南缘前寒武纪变质基底在～2.1Ga发生了地壳重熔,形成了两类花岗质岩石——钾长花岗岩和花岗片麻岩。二者SHRIMP锆石U-Pb年龄一致,207Pn/206Pb年龄分别为2096±9Ma和2096±8Ma。多数样品富集HREE,Zr,Nb,Ga和Y,亏损V,Cr和Ni,TFeO/MgO比值较高,Zr饱和温度超过850℃,这些特征与A型花岗岩一致。二者Nd-Hf同位素特征一致,εNd(t)值为-3.0-0.9,εHf(t)值为-3.3-1.9,二阶段模式年龄为2.6-2.9Ga,与邻近地区～2.5Ga的TTG片麻岩一致。因此,～2.5GaTTG片麻岩是～2.1Ga花岗岩类的主要源区。2.1 Ga花岗片麻岩经历了 1.85 Ga麻粒岩相变质作用和相关的深熔作用,形成了变质锆石和深熔锆石。在CL图像中,花岗片麻岩中的锆石具有清晰的核-幔-边结构。幔部区域LREE、Th和Pb含量较低,Th/U比值低于0.1,是典型的变质锆石,207Pb/206Pb平均年龄为～1.85 Ga,在该区麻粒岩相变质作用年龄范围之内。边部区域LREE、U、Th和Pb含量相对稍高,Th/U比值为0.1-0.3,与深熔锆石特征一致,207Pb/206Pb年龄为1.81-1.83 Ga。变基性岩在麻粒岩相变质过程中同样经历了深熔作用,形成了石榴子石等矿物中钾长石+石英+钠长石等代表长英质熔体的多相矿物包裹体。五河杂岩中2.1 Ga的花岗质岩浆作用、～1.90 Ga高压麻粒岩相变质作用、～1.85 Ga中压麻粒岩相变质作用和深熔作用以及顺时针P-T-t轨迹与胶-辽-吉带胶北地体可以对比,证明五河杂岩是胶-辽-吉带的一部分,二者共同构成了华北东部一条古元古代碰撞造山带。
[Abstract]:In this paper , the metamorphic evolution process and the metamorphic age of the ancient Proterozoic granulite were studied by means of petrology , geochemistry and zircon . The REE , Th and Pb in the mantle region are in the range of - 3.0 - 0.9 , 蔚 - Hf ( t ) values are - 3.0 - 0.9 , 蔚 - Hf ( t ) values are - 3.0 - 0.9 , the Th / U ratio is from - 3.3 - 1.9 , and the Th / U ratio is from 1 . 81 - 1 . 83 Ga .

【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P588.3

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