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Genetic Mechanism of Mineral Inclusions in Zircons from the Khondalite Series, Southeastern Inner Mongolia

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2003年第1期77卷 28-35页

作者： LIU Fulai and shen qihan Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037 Chinese Acad Geol Sci Inst Geol Beijing 100037 Peoples R China

The early Precambrian khondalite series is widely distributed in theJining-Zhuozi-Fengzhen-Liangcheng area, southeastern Inner Mongolia. The khondalite series mainlyconsists of sillimanite garnet potash feldspar (or two-feldspar) gneiss and garnet biotiteplagioclase gneiss. These gneissic rocks have commonly experienced granulite-facies metamorphism. Inzircons separated from sillimanite garnet potash feldspar gneisses, many mineral inclusions,including Sil, Grt, Ky, Kfs, Qtz and Ap, have been identified by the Laser Raman ***, prograde metamorphic mineral inclusion assemblages such as Ky + Kfs + Qtz + Ap and Ky +Grt + Kfs + Qtz are preserved in the core of zircon, while peak granulite-facies metamorphicminerals including Sil + Grt + Kfs + Qtz and Sil + Gif + Kfs + Qtz + Ap are identified in the mantleand rim of the same zircon. However, in some zircons are only preserved the peak metamorphicminerals such as Sil + Grt + Kfs + Qtz and Sil + Grt + Kfs + Qtz + Ap from core to rim, and inothers are inherited the primary cores with minor mineral inclusions of Kfs + Qtz, with peakmetamorphic mineral inclusions around the inherited cores. These data indicate that the mineralassemblage evolution of sillimanite garnet potash feldspar gneisses in the study are did experiencea polymorphic transformation of kyanite to sillimanite. In garnet biotite plagioclase gneisses,secondary electron microscopic images reveal that most zircons display distinct zoning textures,which comprise cores and rims, each with distinctive inclusion assemblages. The inherited mineralinclusions, mainly consisting of Kfs + Pl + Qtz, Kfs + Qtz and Kfs + Qtz + Ap, are preserved in theprimary cores, while peak granulite-facies mineral asemblages, including Grt + Bt + Pl + Qtz + Ap,Grt + Bt + Pl + Qtz and Grt + Bt + Pl + Qtz + Rt, are identified on the rims. The occurrence of peakmetamorphic mineral inclusions in zircons indicates that these gneissic rocks, includingsillimanite garnet potas

关键词： mineral inclusion zircon Laser Raman secondary electron microscopy genetic mechanism khondalite series Inner Mongolia

冀西北石榴基性麻粒岩中辉石的演化及其地质意义

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岩石学报 2000年第1期16卷 29-38页

作者：耿元生沈其韩中国地质科学院地质研究所北京10003

冀西北石榴基性麻粒岩中的辉石可分为三个世代。第一世代的单斜和斜方辉石包裹于石榴石变斑晶中 ,它们形成的温压条件为 :T=75 0～ 830℃ ,P=1.0～ 1.2 6 GPa。第二世代的单斜和斜方辉石分布于基质中 ,它们和斜长石常构成 12 0°交角的... 详细信息

冀西北石榴基性麻粒岩中的辉石可分为三个世代。第一世代的单斜和斜方辉石包裹于石榴石变斑晶中 ,它们形成的温压条件为 :T=75 0～ 830℃ ,P=1.0～ 1.2 6 GPa。第二世代的单斜和斜方辉石分布于基质中 ,它们和斜长石常构成 12 0°交角的稳定共生结构 ,形成条件 :T=780～ 86 0℃ ,P=0 .83～ 0 .92 GPa。第三世代的辉石产于石榴石的冠状反应边内 ,形成条件 :T=72 0～ 75 0℃ ,P=0 .5 5 4～ 0 .6 79GPa。从第一世代单斜辉石到第三世代单斜辉石 ,它们的 Al2 O3和 Na2 O的含量依次降低。辉石成分的变化和温压计算结果表明。

关键词：辉石变质演化石榴基性麻粒岩 P-T轨迹麻粒岩

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变质作用分类的历史回顾和新的试行分类雏议

岩石学报 2009年第8期25卷 1737-1748页

作者：沈其韩耿元生 Chinese Acad Geol Sci Inst Geol Beijing 100037 Peoples R China

根据变质作用分类研究的历史回顾和最新进展,本文介绍了一个试行的、较系统的变质作用分类方案,可分为局部性的变质作用和区域性的变质作用两个大类9个类型。局部性的变质作用包括以下5个类型:(1)接触变质作用,包括热变质作用、接触交... 详细信息

根据变质作用分类研究的历史回顾和最新进展,本文介绍了一个试行的、较系统的变质作用分类方案,可分为局部性的变质作用和区域性的变质作用两个大类9个类型。局部性的变质作用包括以下5个类型:(1)接触变质作用,包括热变质作用、接触交代变质作用和高热变质作用3个亚类;(2)低-中-高温动力变质作用,包括低-中-高温韧性剪切带变质作用和温压递进逆冲断层变质作用2个亚类;(3)冲击变质作用;(4)水热变质作用;(5)燃烧变质作用。区域性的变质作用可分为以下4个类型;(6)早前寒武纪克拉通基底变质作用-低中压-中高温区域变质作用,可分为5个亚类,分别是低-中压角闪岩相变质作用、低-中压麻粒岩相变质作用、低-中压角闪岩相-麻粒岩相变质作用、低-中压绿片岩相-角闪岩相递增的变质作用和区域超高温麻粒岩相变质作用;(7)造山带变质作用,可分为3个亚类,分别是低温-低压区域动力变质作用、碰撞造山变质作用和深俯冲高压-超高压区域变质作用;(8)埋深变质作用;(9)洋底变质作用。

关键词：热变质作用作用分类历史回顾雏议 systematic classification granulite facies metamorphism regional metamorphism 中高温区域变质作用麻粒岩相角闪岩相变质作用动力变质作用 ductile shear zone 亚类 subduction zone dynamic 区域性局部性接触变质作用冲击变质作用早前寒武纪

华北克拉通条带状铁建造中富铁矿成因类型的研究进展、远景和存在的科学问题

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岩石学报 2015年第10期31卷 2795-2815页

作者：沈其韩宋会侠中国地质科学院地质研究所北京100037

本文在查阅前人大量资料的基础上,对华北克拉通条带状铁建造中富铁矿的研究历史进行了回顾和总结,将研究历史分为1949年以前,1950～1965年期间,1978～1986年期间,1987～1994年期间和2009年以来5个阶段。重点介绍了鞍本地区、冀东-吕梁... 详细信息

本文在查阅前人大量资料的基础上,对华北克拉通条带状铁建造中富铁矿的研究历史进行了回顾和总结,将研究历史分为1949年以前,1950～1965年期间,1978～1986年期间,1987～1994年期间和2009年以来5个阶段。重点介绍了鞍本地区、冀东-吕梁地区和河南舞阳地区富铁矿的基本地质特征以及典型富铁矿的研究概况,针对鞍本地区弓长岭二矿区磁铁富矿成因的复杂性,对不同成因观点以及目前已取得的共识进行了详细阐述。目前大多数学者不支持接触交代假说和菱铁矿经变质转化为富铁矿成矿假说,近半数学者支持变质热液成矿假说,半数学者支持混合岩化热液成矿假说。作者在综合分析前人大量资料后,认为变质热液成矿说依据不足,理由有四点：（1）磁铁富矿中往往见有磁铁贫矿的残体;（2）磁铁富矿与蚀变岩紧密伴生,蚀变矿物石榴子石、部分角闪石（透闪石）和部分绿泥石均属非变质热液成因;（3）研究区遭受区域高绿片岩相至低角闪岩相变质作用的时间为2500～2450Ma,而与蚀变矿物石榴石紧密伴生的热液锆石SHRIMP U-Pb定年结果为1840±7Ma,明显小于区域变质作用年龄,据此可将热液作用时间限定于古元古代晚期,相当于大陆地壳伸展阶段;（4）部分热液成因富铁矿利用Re-Os方法定年,除一种属原生沉积成矿外,年龄范围也在古元古代晚期,可作为参考。此种热液是否为混合岩化热液尚缺乏足够证据,故本文暂将其作为古元古代晚期热液。此外,本文对华北克拉通条带状铁建造中富铁矿成因类型及其远景进行了初步总结,认为古元古代晚期形成的磁铁富矿规模属大型矿床,有较好远景;原生较富贫铁矿因褶皱构造产生磁铁矿流变而形成的富铁矿（可能尚有热液叠加）规模较大,具有一定远景;其他类型均为小型规模,不具工业意义。最后,本文指出富铁矿成因研究中尚存在的主要问题,包括早元古代晚期热液的来源;热液的形成是一期还是多期;铁建造遭受区域变质达高绿片岩相时,贫铁矿的围岩变质演化机理等,尚需进一步探讨。

关键词：条带状铁建造富铁矿成因类型华北克拉通

近70年中国变质岩石学-变质地质学的研究进展

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地球科学 2018年第1期43卷 1-23页

作者：沈其韩耿元生宋会侠中国地质科学院地质研究所北京100037

为总结我国变质地质学的历史经验,回顾了我国从变质岩石学到变质地质学近70年的发展历程.依据大量文献,分3个阶段和8个方面总结了变质岩石学和变质地质学取得的进展.我国在超高压变质地质学、早前寒武纪变质地质学、变质作用年代学、变... 详细信息

为总结我国变质地质学的历史经验,回顾了我国从变质岩石学到变质地质学近70年的发展历程.依据大量文献,分3个阶段和8个方面总结了变质岩石学和变质地质学取得的进展.我国在超高压变质地质学、早前寒武纪变质地质学、变质作用年代学、变质作用相平衡模拟等领域处于国际先进行列,蓝片岩、变质流体和变质岩化学动力学方面与世界研究基本处于同步水平,极低级变质作用研究等领域与国际先进水平尚有较大差距.通过历史的回顾,表明变质岩的研究已经从变质岩石学转变为变质地质学,已经从单一的岩石学研究转变为以变质岩为基础,变质矿物、地球化学、同位素地质、构造地质等多学科的综合研究.在变质岩和变质地质领域我国有一些区位优势,但是只有坚持自主创新才能把区位优势转变为学科优势.各种分析实验技术的发展促进了变质地质学的发展,随着新技术的不断涌现和大数据时代的来临,变质地质学会有更大的发展.

关键词：变质岩石学变质地质学变质作用P-T-t 超高压变质岩麻粒岩矿物学地球化学

STUDY ON ARCHAEAN METAMORPHIC ROCKS IN MID-SOUTHERN NEI MONGOL OF CHINA

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中国地质科学院地质研究所文集

中国地质科学院地质研究所文集 1990年第1期 171-181页

作者： shen qihan Zhang Yinfang Gao Jifeng Wang Ping

*** Archaean granulite-gneiss terrain of mid-southern Nei Mongol (Inner Mongolia)is distributed in an approximately E-W direction. The sequence here is divided, in ascending order, into the Archaean Jining Group and the Wulashan Group and the Early Proterozoic Erdaowa Group, which are commonly in fault contact with each *** Early-Middle Proterozoic Majiadian Group uncomformably overlies the Erdaowa Group and the Wulashan Group.

关键词： terrain garnet ascending 地质研究所 rock Middle dating subdivided sedimentary formations

华北克拉通晚太古代末-古元古代初的岩浆事件及构造热体制

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岩石学报 2010年第7期26卷 1945-1966页

作者：耿元生沈其韩任留东中国地质科学院地质研究所北京100037

华北克拉通变质基底中广泛出露岩浆成因的正片麻岩。本文将华北克拉通分为11个变质地区,对其中新太古代末-古元古代初的正片麻岩的产状、岩性、形成时代进行了讨论。通过对这11个变质地区的对比可以看出,华北克拉通新太古代末-古元古代... 详细信息

华北克拉通变质基底中广泛出露岩浆成因的正片麻岩。本文将华北克拉通分为11个变质地区,对其中新太古代末-古元古代初的正片麻岩的产状、岩性、形成时代进行了讨论。通过对这11个变质地区的对比可以看出,华北克拉通新太古代末-古元古代初的正片麻岩具有以下特征:(1)新太古代末-古元古代初的岩浆事件分布广泛,该期岩浆事件所形成的正片麻岩不仅在东部陆块、西部陆块广泛分布,而且在中部造山带也有广泛出露,在各变质地区该期的正片麻岩通常占变质基底总面积的70%以上;(2)该期岩浆事件主要集中在从2540Ma到2490Ma的50Ma期间。目前的年龄数据统计该期间形成的正片麻岩占2600Ma到2450Ma所形成的正片麻岩的75%;(3)该阶段形成的钠质片麻岩和钾质片麻岩在形成时间上几乎一致,在各变质地区不同成分的正片麻岩不具分带性。但钾质花岗岩在辽宁鞍山、辽西绥中、冀东秦皇岛和鲁西傲徕山分布相对集中;(4)该期岩浆事件与变质事件几乎同时发生,变质事件通常较岩浆事件晚10～15Ma,在有些地区几乎同时,表明岩浆事件和变质事件是同一构造热事件的产物;(5)该期岩浆事件所产生片麻岩的εHf(t)值绝大多数为正值,表明它们是有地幔物质加入的新生地壳再造的产物。综合以上特征,我们认为在华北克拉通新太古代末-古元古代初广泛的岩浆事件是地幔柱底侵导致的,该期广泛的岩浆事件造就了华北克拉通的基本形态。

关键词：新太古代末-古元古代初岩浆事件正片麻岩地幔柱华北克拉通

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全球冥古宙的研究进展和存在问题

地质学报 2016年第9期90卷 2083-2099页

作者：沈其韩耿元生宋会侠中国地质科学院地质研究所北京100037

冥古宙是地球上最老的一个地质历史时期，由于缺少可靠的岩石记录一直没有得到国际地学界的重视和承认，到2004年才在建议的国际地层表中使用了冥古宙这一术语，定义从地球形成到出现地球最老岩石这段地球历史。但冥古宙与太古宙没有明... 详细信息

冥古宙是地球上最老的一个地质历史时期，由于缺少可靠的岩石记录一直没有得到国际地学界的重视和承认，到2004年才在建议的国际地层表中使用了冥古宙这一术语，定义从地球形成到出现地球最老岩石这段地球历史。但冥古宙与太古宙没有明确的地质界线，一些研究者提出了不同的年代界线（3.85Ga,4.0Ga,4.03Ga）,目前还存在较大分歧。目前已知残存的冥古宙岩石只有两处，一处是加拿大的阿卡斯塔片麻岩（Acastagneiss）中两个英云闪长岩和一个变质花岗闪长岩。前者锆石UPb年龄为4002±4Ma和4012±6Ma，后者为4031±1Ma。另一处是东南极索尼山（MountSones）的麻粒岩相英云闪长质片麻岩，已获得UPb年龄为3927±10Ma。世界上最老的表壳岩（≥3870Ma）出露在格陵兰。冥古宙年代久远，地球形成最初的600~700Ma的初始岩石经历了陨石撞击、地壳再循环、重熔等改造，甚至再循环到地幔，几乎已经消失殆尽。目前主要以年轻岩石中的碎屑锆石或继承锆石作为桥梁，来追索这些古老锆石原来母岩的类型、特征及成因。〉3800Ma的碎屑锆石已在全球十多个地区发现，而以西澳伊尔岗克拉通的杰克山最多最全，从〉3800Ma到4404Ma都有，在3840Ma,3900~3920Ma,4000~4200Ma,4260~4300Ma和4404Ma显示峰值，其中以3900~4200Ma最为发育，4404Ma是目前世界公认的最老碎屑锆石。此外在北美克拉通、南非克拉通、华北克拉通等古老克拉通以及一些年轻造山带中都发现有冥古宙的碎屑锆石，这些锆石是追索冥古宙地质事件的重要桥梁。通过对冥古宙碎屑锆石的研究提出了很多值得重视和进一步研究的课题和内容。包括早期地壳的性质，一些锆石具有与太古宙之后岩浆锆石特征相似的环带结构，因此这些碎屑锆石的母岩大部分被认为相当花岗质，来自老地壳的重熔。冥古宙碎屑锆石的Hf同位素等综合分析表明这些碎屑锆石来源于中性熔岩的结晶，或许表明早期地壳具有中性成分特征。冥古宙锆石的成因也是一个重要的课题，根据锆石中钛的含量、锆石Ti饱和温度计计算的温度以及锆石的一些结构特征，有的研究者提出冥古宙相当一部分碎屑锆石是陨石撞击导致的岩石熔融结晶产生的，是追溯地球早期撞击事件的重要手段。在4300Ma的碎屑锆石中包裹有金刚石和石墨晶体，前者表明锆石的母岩曾处于高压条件，而后者石墨的碳同位素接近有机碳，有人认为可能为生命起源的迹象。多个地区的碎屑锆石的边部Th/U比值低，UPb年龄为4000Ma左右，属于变质作用的产物,表明当时地壳已具有一定厚度。冥古宙碎屑锆石的研究提出了很多重要的问题，但是由于资料有限，有些认识还存在矛盾，还需要获得更多实际资料，才能对冥古宙的地质事件过程取得更可靠的科学认识。因此今后应加强可能赋存古老碎屑锆石地区的寻找，并发现更多古老碎屑锆石。对现有的古老碎屑锆石加强综合研究以及各地区的对比研究。

关键词：冥古宙阿科斯塔片麻岩碎屑锆石撞击事件原始地壳

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山东沂水杂岩岩石化学及锆石Hf同位素研究

岩石学报 2009年第8期25卷 1872-1882页

作者：宋会侠赵子然沈其韩宋彪中国地质科学院地质研究所北京100037 北京离子探针中心北京100037

山东沂水杂岩主要由高角闪岩相至麻粒岩相变质的变基性岩和(紫苏)花岗岩岩体组成。本文主要研究了三个含紫苏辉石的黑云斜长角闪岩(YS06-19、YS06-41和YS06-29),三个含石榴子石的角闪二辉斜长麻粒岩(YS0640、YS0645、YS0649),一个含尖... 详细信息

山东沂水杂岩主要由高角闪岩相至麻粒岩相变质的变基性岩和(紫苏)花岗岩岩体组成。本文主要研究了三个含紫苏辉石的黑云斜长角闪岩(YS06-19、YS06-41和YS06-29),三个含石榴子石的角闪二辉斜长麻粒岩(YS0640、YS0645、YS0649),一个含尖晶石和石榴子石角闪二辉麻粒岩(YS06-31)和两个英灵山花岗片麻岩样品(YS06-30和YS06-48)的岩石化学和锆石Hf同位素特征。结果认为,(1)含紫苏辉石的黑云斜长角闪岩和含石榴子石的角闪二辉斜长麻粒岩对Sr、K、Rb、Ba、Ce、Th等大离子亲石元素和轻稀土元素的富集程度不同,指示了其原岩经历了不同程度的部分熔融;(2)认为英灵山花岗片麻岩是由来自于亏损地幔的基性岩部分熔融产生,这一观点同沈其韩等(2000)认识一致;(3)所研究的变基性岩的锆石Hf亏损地幔模式年龄均小于英灵山花岗片麻岩Hf亏损地幔模式年龄,指示了该变基性岩可能不是英灵山花岗片麻岩的母岩,沂水地区应该存在更古老的变基性岩石,也可能反映了这两类岩石对Hf同位素体系的保存能力不同;(4)该地区地壳生长在30亿年左右启动,大规模的地壳生长出现在2530～2740Ma。

关键词：山东沂水杂岩岩石化学锆石同位素研究 Complex Study 花岗片麻岩变基性岩 partial melting depleted mantle granulite facies metamorphism different 石榴子石麻粒岩亏损地幔斜长角闪岩 rare earth elements Shandong Province 紫苏辉石