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苏鲁超高压变质带桃行榴辉岩及高压脉体中流体包裹体研究

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岩石学报 2008年第9期24卷 2003-2010页

作者：范宏瑞刘爽胡芳芳杨奎锋金成伟中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究重点实验室北京100029

桃行榴辉岩是苏鲁超高压变质带中段主要榴辉岩体密集分布区之一。流体包裹体研究表明,榴辉岩矿物及高压脉体石英中捕获有五种类型的流体包裹体:在超高压—高压榴辉岩相条件下捕获的 N_2±CH_4包裹体;在榴辉岩发生麻粒岩相叠加变质作用... 详细信息

桃行榴辉岩是苏鲁超高压变质带中段主要榴辉岩体密集分布区之一。流体包裹体研究表明,榴辉岩矿物及高压脉体石英中捕获有五种类型的流体包裹体:在超高压—高压榴辉岩相条件下捕获的 N_2±CH_4包裹体;在榴辉岩发生麻粒岩相叠加变质作用期间被捕获的 B 型纯 CO_2液相包裹体;在高压榴辉岩重结晶阶段被捕获的 C 型 CO_2-H_2O 包裹体和 D 型高盐度水溶液包裹体;超高压岩石折返过程中的最晚阶段(角闪岩相退变质甚至更晚)捕获的 E 型低盐度水溶液包裹体。利用榴辉岩矿物及高压脉体石英中捕获的流体包裹体类型及期次可以重建超高压变质作用板片折返过程中的流体性状与演化,而石榴石中捕获的纯 CO_2包裹体为本区榴辉岩相岩石遭受了麻粒岩相叠加提供了佐证。

关键词：流体包裹体榴辉岩石英脉折返桃行苏鲁

苏鲁-大别山超高压变质带迟家店和碧溪岭石榴二辉橄榄岩橄榄石组构

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岩石学报 2007年第5期23卷 1153-1159页

作者：宋衍茹金淑燕叶凯中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074

大别山碧溪岭和山东荣成分别发育壳源和幔源的石榴二辉橄榄岩。它们在扬子板块向华北板块的俯冲过程中与俯冲板片一起经历了超高压变质作用。这两种原岩来源不同的石榴橄榄岩中的橄榄石具有相似的结晶学优选方位(LPO):[100]轴主板密垂... 详细信息

大别山碧溪岭和山东荣成分别发育壳源和幔源的石榴二辉橄榄岩。它们在扬子板块向华北板块的俯冲过程中与俯冲板片一起经历了超高压变质作用。这两种原岩来源不同的石榴橄榄岩中的橄榄石具有相似的结晶学优选方位(LPO):[100]轴主板密垂直于面理面,[010]轴主极密平行于线理,这种橄榄石结晶学优选方位明显不同于高温地幔橄榄岩包体中的橄榄石组构,也不同于最近在超高压变质地体中发现的水导致的橄榄石组构。我们认为碧溪岭和荣成石榴二辉橄榄岩中的这种橄榄石组构可能是在相对较干的超高压变质条件下形成的。本研究为大陆深俯冲超高压变质石榴橄榄岩橄榄石组构特征提供了第一手资料。

关键词：苏鲁大别山超高压变质石榴二辉橄榄岩橄榄石结晶学优选方位

苏鲁超高压变质带中国大陆科学钻探主孔(CCSD-MH)榴辉岩中发现金刚石

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岩石学报 2007年第12期23卷 3201-3206页

作者：张仲明杨经绥戎合 MAO HoKuang 国土资源部大陆动力学重点实验室 Geophysical Laboratory and Center for High Pressure Research Carnegie Institute of Washington USA

苏鲁榴辉岩中除了早前发现的一粒金刚石外,最近又发现了6粒,它们具有基本相似的外形和大小,但其晶体结构与普通自然界金刚石和人工合成金刚石存在一定差别。金刚石具有异常X-射线衍射峰以及有磁铁矿的包裹体等特征,表明可以排除这些金... 详细信息

苏鲁榴辉岩中除了早前发现的一粒金刚石外,最近又发现了6粒,它们具有基本相似的外形和大小,但其晶体结构与普通自然界金刚石和人工合成金刚石存在一定差别。金刚石具有异常X-射线衍射峰以及有磁铁矿的包裹体等特征,表明可以排除这些金刚石是人造或被外来样品混染的可能性。金刚石的再发现,证实苏鲁榴辉岩的形成压力可以达到4GPa以上,并且为大别和苏鲁两个超高压变质带的对比提供了一个重要标志。金刚石的异常晶胞参数和X-Ray异常峰的出现有可能与超高压变质作用有关,但需要实验岩石学研究证实。

关键词：金刚石榴辉岩中国大陆科学钻探苏鲁超高压变质作用

苏鲁超高压变质带岗上石榴石橄榄岩岩体:中国大陆科学钻探卫星孔(CCSD-PP3钻孔)初步研究

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岩石学报 2005年第2期21卷 293-304页

作者：杨经绥陈世忠张仲明许志琴吴才来刘福来李天福陈松永陆永增国土资源部大陆动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局南京地质矿产研究所南京210016 江苏省地矿局第六地质大队东海222330

大陆科学钻探在江苏岗上超镁铁岩体上打了一个卫星孔(CCSD-PP3),孔深705m,穿透428m厚超镁铁岩体,其下主要为不同类型片麻岩及少量榴辉岩。该岩体产在苏鲁超高压变质带中,面积1370×700m,上覆约10m厚第四纪盖层。岩心柱可以粗分为4段,370... 详细信息

大陆科学钻探在江苏岗上超镁铁岩体上打了一个卫星孔(CCSD-PP3),孔深705m,穿透428m厚超镁铁岩体,其下主要为不同类型片麻岩及少量榴辉岩。该岩体产在苏鲁超高压变质带中,面积1370×700m,上覆约10m厚第四纪盖层。岩心柱可以粗分为4段,370m上部超镁铁岩,50m片麻岩夹榴辉岩,60m下部超镁铁岩,225m片麻岩类。榴辉岩夹在片麻岩中,片麻岩有正、副之分。榴辉岩石榴石中发现柯石英假象,表明岩石经历超高压变质作用。超镁铁岩主要岩性为纯橄岩和含石榴石纯橄岩,含石榴石纯橄岩出现3层,总厚度仅90m,与不舍石榴石的纯橄岩无截然界线。岩相学研究观测到石榴石中保留橄榄石、单斜辉石和尖晶石等超高压变质之前的矿物组合,以及退变质矿物替代石榴石的现象。岩石化学成分总体变化小,SiO242.17-44.79,平均43.78;MgO46.35-48.98,平均47.42,Mg#值(=Mg/(Mg+Fe)×100)为91.89-92.75,平均92.4,属于高Mg型;Al2O3和CaO丰度低,分别为0.66-0.27,平均0.43,和0,01-0.35,平均0.13;REE总量较原始地幔亏损,但LREE相对HREE富集。结合矿物组合特征,说明这套岩石属亏损型,但可能经历了流体热液的改造;纯橄岩和含石榴石纯橄岩成分的一致型,说明后者是前者经变质改造形成。SHRIMPU-Pb定年测得含石榴石纯榄岩中锆石存在两组年龄,超高压变质阶段新形成的锆石时代为240±2.7Ma,核部残留岩浆锆石给出726±56Mao前者与区域上超高压变质年龄十分吻合,后者与大别-苏鲁区域上新元古代大规模花岗质岩浆侵位时代。岗上超镁铁岩体可能记录了早期侵位到地壳,在陆陆俯冲碰撞阶段被俯冲岩片带入到柯石英形成深度,以及随岩片折返到地表的整个历史。

关键词：超镁铁岩超高压变质作用苏鲁中国大陆科学钻探 PP3卫星孔

苏鲁造山带晚中生代地幔的富集特征——来自辉长岩的地球化学证据

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岩石学报 2005年第6期21卷 1583-1592页

作者：孟繁聪薛怀民李天福杨怀仁刘福来中国地质科学院地质研究所台湾成功大学地球科学系

位于苏鲁造山带的乳山浅色辉长岩形成于晚中生代(约120Ma),SiO_2含量为53～55%,MgO 含量较低,为3.6～4.9%,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素,如 Nb、Ta、Ti 等,具有明显的“地壳”印记。Sr 同位素中等富集(0.... 详细信息

位于苏鲁造山带的乳山浅色辉长岩形成于晚中生代(约120Ma),SiO_2含量为53～55%,MgO 含量较低,为3.6～4.9%,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素,如 Nb、Ta、Ti 等,具有明显的“地壳”印记。Sr 同位素中等富集(0.7072～0.7075),Nd 同位素比值较低(δ_(Nd)(t)=-9.5～-11.6),Sr-Nd 同位素组成变化不大,反映岩浆无明显的地壳混染,代表了晚中生代地幔源区的同位素组成。辉长岩 Sr-Nd 同位素组成介于 EMI 与 EMII 端元之间,反映这种富集地幔是由早期预富集的地幔在中生代早期受到深俯冲的扬子陆壳的改造而形成的,苏鲁地区晚中生代基性侵入岩、火山岩和脉岩同位素组成的差别,反映了地幔同位素组成具有明显的横向和纵向不均一性,这种差异也是地幔交代作用强度的反映。

关键词：辉长岩地球化学 Sr—Nd同位素晚中生代苏鲁

苏鲁榴辉岩中磷灰石的矿物学和微量元素地球化学

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岩石学报 2009年第7期25卷 1663-1677页

作者：陈振宇曾令森孟丽娟北京大学地球与空间科学学院北京100871 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质科学院地质研究所大陆动力学重点实验室北京100037 中国地质大学长城学院保定071000

磷灰石是榴辉岩中最常见的副矿物之一,见证了高压-超高压变质岩从原岩形成、俯冲和折返所伴随的物理化学过程。为进一步揭示苏鲁超高压榴辉岩经历的物理和化学过程,我们对取自中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔岩心和苏北地表露头榴辉岩... 详细信息

磷灰石是榴辉岩中最常见的副矿物之一,见证了高压-超高压变质岩从原岩形成、俯冲和折返所伴随的物理化学过程。为进一步揭示苏鲁超高压榴辉岩经历的物理和化学过程,我们对取自中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔岩心和苏北地表露头榴辉岩中的磷灰石进行了详细的岩相学分析和LA-ICP-MS原位微量元素分析。分析结果表明,在苏鲁榴辉岩中,磷灰石绝大多数是在超高压变质作用阶段重结晶生长的。未受退变质影响的磷灰石富含LREE和Sr元素,退变质作用促使磷灰石中活动性较强的LREE和Sr明显降低而HREE含量略微升高,并产生负Eu异常。磷灰石边部HREE的升高可能与折返过程中的升温作用和石榴子石分解有关,Eu负异常的产生可能还与退变质过程中发生了氧逸度f_(o_2)的降低有关;结合前人对磷灰石中"出溶"现象的研究,提出榴辉岩磷灰石中的独居石"出溶体"很可能是磷灰石与富含NaCl和硅酸盐的退变质流体发生交代反应所致,磷灰石中硫化物"出溶体"的形成除了氧逸度降低的原因外,可能也与折返过程中发生的短期升温作用有关。超高压变质岩从进变质-峰期→早期退变质→角闪岩相退变质阶段,变质流体可能经历了氧化→还原→氧化状态的复杂变化。

关键词：磷灰石矿物学微量元素出溶体榴辉岩苏鲁

华北克拉通东部及苏鲁造山带的地壳生长:来自现代河流碎屑锆石的U-Pb定年和Hf同位素证据

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地球科学（中国地质大学学报） 2011年第3期36卷 483-499页

作者：耿显雷高山陈晨中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 西北大学地质系大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069

来自年轻沉积物或现代河流的碎屑锆石是研究大陆地壳生长演化的理想载体.为揭示华北克拉通东部和苏鲁造山带大陆地壳的生长演化,采集了中国东部大清河、潮白河、辽河、大沽河和胶莱河的5个地方的河沙样品,并对分选出来的碎屑锆石进行了L... 详细信息

来自年轻沉积物或现代河流的碎屑锆石是研究大陆地壳生长演化的理想载体.为揭示华北克拉通东部和苏鲁造山带大陆地壳的生长演化,采集了中国东部大清河、潮白河、辽河、大沽河和胶莱河的5个地方的河沙样品,并对分选出来的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS和MC-LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素微区原位分析,获得了396个锆石U-Pb谐和年龄及其对应的Hf同位素组成.2.42.5 Ga和1.81.9 Ga两个年龄特征峰指示大清河、潮白河和辽河的碎屑锆石来源于华北克拉通东部.辽河一部分100500 Ma的锆石具有正的εHf（t）值和年轻的Hf模式年龄,显示出显生宙的地壳生长.苏鲁造山带大沽河和胶莱河的碎屑锆石U-Pb年龄分布相对比较复杂,但锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征表明其为华北克拉通和扬子克拉通的混合来源.来自大清河、潮白河和辽河的锆石U-Pb年龄和Hf同位素证据,表明华北克拉通东部地壳生长的主要时期为2.43.0 Ga,并在2.62.7 Ga时处于生长的最高峰,次一级的生长期为1.32.3 Ga,而在其他阶段几乎没有地壳的生长或者不明显.华北克拉通东部现存大陆地壳的80%来源于太古代和古元古代的生长,而自古元古代开始大陆地壳的演化就以古老地壳的重熔再改造为主.此外,大沽河碎屑锆石的Hf同位素组成揭示出苏鲁造山带在古生代（300500 Ma）存在明显的地壳生长.

关键词：华北克拉通苏鲁碎屑锆石地壳生长 U-pb定年 Hf同位素地球化学.

苏鲁超高压变质带的岩浆型超镁铁原岩:来自中国大陆科学钻探主孔的亏损氧同位素证据

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岩石学报 2006年第7期22卷 1933-1940页

作者：李天福杨经绥 Douglas Rumble 国土资源部大陆动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所 Geophysical Laboratory Carnegie Institution of Washington5251 Broad Branch RoadNWWashingtonDC 20015USA

苏鲁超高压变质带有大量的超镁铁岩体,对这些岩体的成因的研究一直是一个热点。为了鉴别这个地区有无在俯冲进变质前经历过地壳浅部地质过程的超镁铁岩,本文利用BrF5气氛中用CO2红外激光熔样和质谱测试分析方法对中国大陆科学钻探工程... 详细信息

苏鲁超高压变质带有大量的超镁铁岩体,对这些岩体的成因的研究一直是一个热点。为了鉴别这个地区有无在俯冲进变质前经历过地壳浅部地质过程的超镁铁岩,本文利用BrF5气氛中用CO2红外激光熔样和质谱测试分析方法对中国大陆科学钻探工程主孔内603．20—683．53 m深度的三个石榴单辉橄榄岩样品的单矿物橄榄石、石榴石、单斜辉石的氧同位素进行了分析。橄榄石的δ18O值为+3．31‰-+3．82‰;石榴石的为+4．03‰～+4．10‰;单斜辉石的δ18O值误差较大,平均值为+2．10‰。这些矿物的氧同位素组成总地低于典型的地幔值。研究表明,岩石单矿物低δ18O值是侵入到地壳浅部的超镁铁岩体与寒冷大气降水热液之间的氧同位素交换反应所造成,之后发生了与地壳围岩一齐的俯冲、超高压变质、折返退变质等过程。这是苏鲁地区首次发现的低δ18O值的岩浆侵入型超镁铁岩体,具有重要的大陆动力学意义,从超镁铁岩方面证明了苏鲁地体可能是大别地体的东延部分。

关键词：亏损氧同位素超镁铁岩超高压带中国大陆科学钻探主孔苏鲁

华北克拉通东部地块和大别-苏鲁造山带印支期褶皱-逆冲构造与动力学背景

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岩石学报 2009年第9期25卷 2031-2049页

作者：李三忠刘鑫索艳慧刘丽萍钱存超刘晓春张国伟赵国春中国地质科学院地质力学研究所中国海洋大学海洋地球科学学院安徽省国土资源厅海底资源与探测技术教育部重点实验室西北大学地质学系香港大学地球科学系

大别-苏鲁造山带不同岩片(块)经历了不同的褶皱变形。榴辉岩块(或透镜体)和硬玉石英岩片经历了高压-超高压背景下的两幕褶皱变形之后,在区域性第一幕变形期间主要发生透镜化为主,后期与围岩共同经历紧闭同斜第二幕褶皱。而其它岩片主要... 详细信息

大别-苏鲁造山带不同岩片(块)经历了不同的褶皱变形。榴辉岩块(或透镜体)和硬玉石英岩片经历了高压-超高压背景下的两幕褶皱变形之后,在区域性第一幕变形期间主要发生透镜化为主,后期与围岩共同经历紧闭同斜第二幕褶皱。而其它岩片主要经历了现今野外可见的区域性三幕褶皱,其中区域性第一幕褶皱为片内残留褶皱,在斜长角闪岩透镜体中多见,宏观规律不明。区域性第二幕褶皱在露头尺度多见,轴面为折劈理,局部强烈置换成片理化带(复合片理或第二期片理),恢复第三幕褶皱改造作用后,揭示出各种岩片中的各级尺度的第二幕褶皱都为轴面北西倾南东倒、轴迹走向为NNE向的紧闭不对称褶皱,不对称性一致反映其指向与各种岩片向南东的逆冲运动有关。第三幕褶皱为以片理或折劈理为变形面的宽缓褶皱,轴迹走向NWW,枢纽向西倾伏。韧性剪切带为非透入性构造,分早晚两期,早期为韧性逆冲,新县穹隆以南,运动学标志指示向北逆冲,错切第二幕褶皱,结合新县穹隆北部向南的逆冲特征,反映这些韧性逆冲断层多数为第二幕大型褶皱翼部的次级逆冲断层;晚期为韧性滑脱带,其发育局限于几个岩性差异较大的接触带,带内伸展型折劈理发育,并对挤压构造样式有重要的改造作用。华北克拉通东部地块是华北克拉通的重要组成,其盖层古生界和三叠系在印支运动期间经历了一幕宽缓褶皱作用,其轴迹方向主体也为NWW向。这一褶皱构造明显在变形时间、变形样式和展布方向上都和大别-苏鲁造山带中的第三幕褶皱非常一致,说明它们具有动力学上的必然联系。同时,研究表明在华北克拉通东部地块中没有经历大别-苏鲁造山带中区域性第一、第二幕褶皱变形的记录,故本文认为印支期这两幕变形主要发生在华北板块东南缘的边界上,并没有波及到板内,而且从东向西高压-超高压岩石剥露具有穿时性。只有当华北板块和华南板块在第二幕变形之后构成了统一块体后,第三幕变形才波及华北板内。

关键词：褶皱逆冲华北克拉通大别山苏鲁超高压三叠纪