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古元古代胶-辽-吉带造山后转换机制:来自青城子地区花岗岩体年代学与地球化学特征的制约

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岩石学报 2022年第10期38卷 2971-2987页

作者：马玉波张勇李立兴沈宏飞中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037

胶-辽-吉带是华北克拉通最具代表性的一条古元古代造山带,巨量古元古代火山-沉积岩系和中酸性侵入岩体及少量镁铁质岩体发育其中。这些古元古代地质体形成后经受了多期岩浆/变质事件的改造,因此给该地区的前寒武纪研究带来很大的困扰。... 详细信息

胶-辽-吉带是华北克拉通最具代表性的一条古元古代造山带,巨量古元古代火山-沉积岩系和中酸性侵入岩体及少量镁铁质岩体发育其中。这些古元古代地质体形成后经受了多期岩浆/变质事件的改造,因此给该地区的前寒武纪研究带来很大的困扰。青城子地区位于胶-辽-吉带中段,以发育大量金、铅锌、银矿床受到广泛关注。尽管该地区经历了古元古代、中元古代-中三叠世和晚三叠世多期的构造-岩浆事件,但仍可以通过岩石学和年代学工作识别出数个古元古代花岗岩体,这些岩体为探讨古元古代胶-辽-吉带造山后转换机制提供了制约。本文仅选取该地区两个不同岩相的古元古代后造山花岗岩体进行了系统研究。锆石U-Pb年代学研究表明,大顶子岩体形成于1884±5Ma,并保留大量~2.1Ga继承锆石,而卧龙泉岩体形成于1878±4Ma,误差范围内与大顶子岩体一致。大顶子岩体高SiO_(2)、富Al_(2)O_(3)、低K_(2)O和TiO_(2)含量以及相对高MgO含量,表现出类似高铝埃达克质岩石的特征。卧龙泉岩体同样具有高SiO_(2)、富Al_(2)O_(3)和TiO_(2)含量以及相对高MgO含量,但具有明显高的K_(2)O含量,并不具备埃达克质岩石的地球化学特征。综合分析认为大顶子岩体形成于加厚下地壳的部分熔融,而卧龙泉岩体形成于下地壳部分熔融产生的熔体,并添加了少量来源于富集地幔的富闪岩浆,二者均对应于胶-辽-吉构造带由碰撞造山阶段向造山后伸展阶段的转折时期。

关键词：古元古代花岗岩 SHRIMP锆石U-Pb年龄 Hf同位素胶-辽-吉带青城子地区

胶-辽-吉带北段集安群中古元古代变质辉长岩侵入体成因研究及其地球动力学演化意义

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岩石学报 2024年第6期40卷 1922-1942页

作者：辛未丁正江许志河毛光周薄军委山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 山东省地质矿产勘查开发局济南250013 防灾科技学院地球科学学院三河065201

胶-辽-吉造山带北段辽河群和集安群中的古元古代镁铁质侵入体成因及其指示的地球动力学背景一直存在较大争议。原因之一在于研究资料多集中于辽河群中出露的镁铁质侵入体,而对集安群中的镁铁质侵入体报道较少,制约了对胶-辽-吉造山带地... 详细信息

胶-辽-吉造山带北段辽河群和集安群中的古元古代镁铁质侵入体成因及其指示的地球动力学背景一直存在较大争议。原因之一在于研究资料多集中于辽河群中出露的镁铁质侵入体,而对集安群中的镁铁质侵入体报道较少,制约了对胶-辽-吉造山带地球动力学演化的整体性认识。因此,本文对集安群中镁铁质侵入体进行详细的野外实地调查、地球化学、年代学和同位素研究,讨论这些岩石成因,揭示地幔源区性质并制约地球动力学背景。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示这些变质辉长岩侵入体变质时代介于1866~1871Ma,为古元古代晚期的产物;一粒锆石核部207 Pb/206 Pb年龄为2139±14Ma,可能代表了原岩的结晶时代。样品属于亚碱性系列,并具有向富铁成分演化的拉斑系列特征。岩石富集大离子亲石元素(如Ba、Rb、Sr和K),亏损高场强元素(如Nb、Ta和Ti);这些特征与典型岛弧玄武岩相似,指示了它们来自俯冲流体交代的地幔源区。结合样品2.07~2.45Ga的一阶段Hf同位素模式年龄,认为交代作用发生在古元古代早期。本次研究的集安群中变质辉长岩侵入体与前人研究的辽河群中镁铁质岩石在结晶变质时代和地球化学特点方面具有很多相似性:(1)同属于亚碱性系列并具有向富铁成分演化的趋势;(2)相似的微量和稀土元素配分曲线;(3)具有高场强元素亏损和大离子亲石元素富集这一“俯冲流体交代信号”;(4)轻度富集的Sr-Nd-Hf同位素和古元古代早期的一阶段Hf同位素模式年龄;(5)一致的结晶年龄(2139~2099Ma)与变质时代(1879~1852Ma)。这些相似性指示了集安群和辽河群在古元古代早期可能经历了相同的岩浆-构造-变质事件。镁铁质岩石应来源于古元古代早期经历了俯冲流体交代的地幔源区。在构造环境判别图解上,集安群和辽河群中镁铁质岩石大部分样品都落入弧后盆地环境中。结合同期火成岩组合和演化特点,认为胶-辽-吉造山带东北段在古元古代早期处于弧后盆地背景中,古元古代晚期则处于造山后伸展的地球动力学背景下。

关键词：胶-辽-吉带变质辉长岩侵入体古元古代集安群岩石成因

丹东地区古元古代晚期花岗岩对胶-辽-吉带造山作用的制约

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岩石矿物学杂志 2022年第2期41卷 467-490页

作者：杨佳林刘福来宋维民杨晓平王舫王丹中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局沈阳地质调查中心辽宁沈阳110034 自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

华北克拉通古元古代胶-辽-吉带造山过程保存了丰富的变质-变形、岩浆-构造热事件与成矿作用记录,带内广泛存在的高压麻粒岩变质作用演化p-T-t轨迹呈顺时针,指示胶-辽-吉带经历了俯冲-碰撞-后碰撞折返伸展造山过程,但这时期的俯冲碰撞或... 详细信息

华北克拉通古元古代胶-辽-吉带造山过程保存了丰富的变质-变形、岩浆-构造热事件与成矿作用记录,带内广泛存在的高压麻粒岩变质作用演化p-T-t轨迹呈顺时针,指示胶-辽-吉带经历了俯冲-碰撞-后碰撞折返伸展造山过程,但这时期的俯冲碰撞或陆-陆碰撞与之后伸展造山作用的时代目前仍有争议。本文对丹东地区大楼房古元古代花岗岩进行了系统的岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素和Lu-Hf同位素测试分析。研究结果显示,岩浆锆石加权平均年龄1873~1869 Ma,获得岩体的侵位时限为古元古代。大楼房岩体以片麻状黑云母二长花岗岩为主,具有高SiO_(2)(72.39%~74.20%)、中等Al_(2)O_(3)(14.66%~15.40%)、中等CaO(1.35%~1.84%)和低MgO(0.07%~0.35%)含量特征,稀土配分曲线右倾型,具强烈的Eu正异常;微量元素富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损P、Ti等高场强元素,为准铝-弱过铝质高钾钙碱性系列,具有与Ⅰ型花岗岩类似的岩石地球化学特征。εHf(t)值为-1.76~+1.45,锆石Hf同位素二阶段模式年龄为2607~2425 Ma,代表岩浆源区不仅来自地壳物质再循环,还有新太古代-古元古代物质加入到地壳中或有新生地壳的生成。不同于碰撞后伸展造山作用的花岗质岩石,丹东地区古元古代晚期片麻状二长花岗岩岩石地球化学特征与俯冲作用有关的活动大陆边缘弧花岗岩特征类似,且与北邻的集安地区泥质麻粒岩变质年龄相近,暗示胶-辽-吉带在古元古代晚期可能仍然存在俯冲碰撞作用,这对探讨该造山带的造山作用及其后的碰撞后伸展作用的过程和时限提供了重要约束。

关键词：华北克拉通胶-辽-吉带古元古代花岗质岩石地球化学锆石SHRIMP U-Pb

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

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岩石学报 2015年第10期31卷 2889-2941页

作者：刘平华刘福来王舫刘超辉杨红刘建辉蔡佳施建荣中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局天津地质矿产研究所天津300170

胶北地体位于华北克拉通东部陆块胶-辽-吉带南端,主要由闪长质-TTG-花岗质片麻岩、变质表壳岩系和变质镁铁-超镁铁质岩所组成。本文通过对胶北早前寒武纪变质岩系的岩石学、矿物化学、变质反应结构和序列、变质温度和压力估算与同位素... 详细信息

胶北地体位于华北克拉通东部陆块胶-辽-吉带南端,主要由闪长质-TTG-花岗质片麻岩、变质表壳岩系和变质镁铁-超镁铁质岩所组成。本文通过对胶北早前寒武纪变质岩系的岩石学、矿物化学、变质反应结构和序列、变质温度和压力估算与同位素年代学资料的综合研究和总结,得出以下重要结论：（1）与华北克拉通东部陆块其它地区太古宙变质基底类似,本区也存在～2500Ma区域性新太古代变质事件,且与本区2550～2500Ma岩浆作用在时间上非常接近,其变质作用发生的时间比岩浆作用要晚10～50Myr,指示本区～2500Ma区域性变质事件可能与大规模的幔源岩浆底侵作用存在密切的成因关系。（2）胶北还存在1950～1850Ma区域性古元古代变质事件,并导致了大量高压基性和泥质麻粒岩的形成,高压基性麻粒岩主要以不规则透镜体、变形岩墙群或岩脉群的形式赋存于闪长质-TTG-花岗质片麻岩之中,并集中分布在安丘-平度-莱西-莱阳-栖霞一带,大致沿北东-南西向断续带状分布,构成了一条长约300km的古元古代高压麻粒岩相变质带。（3）本区古元古代高压麻粒岩以记录近等温减压（ITD）及随后近等压降温（IBC）的顺时针P-T-t轨迹为特征,指示本区变质杂岩在古元古代晚期曾强烈地卷入了与俯冲-拼贴-碰撞造山有关的构造过程,并可能经历了如下复杂的构造演化：（I）在古元古代晚期2000～1950Ma,随着有限大洋地壳的持续俯冲作用,本区各类变质岩的原岩开始经历一次构造增厚事件,并导致了它们的原岩经历了早期绿片岩相-角闪岩相进变质作用;（II）1950～1870Ma,大洋地壳俯冲作用结束,本区开始发生弧-陆拼贴和陆-陆碰撞作用,大陆地壳持续缩短和加厚,在加厚下地壳或岛弧根部带约50km的深度,发生了区域性高压麻粒岩相变质作用,并导致了本区变基性岩和变泥质岩分别形成了石榴石＋单斜辉石＋斜长石±角闪石±石英±铁-钛氧化物和石榴石＋蓝晶石＋钾长石＋斜长石＋黑云母＋石英＋铁-钛氧化物＋熔体的高压麻粒岩相矿物组合。（III）1870～1800Ma,在同碰撞峰期变质结束之后,本区造山作用进入了后碰撞构造折返-伸展演化阶段,先后经历了早期快速构造折返和晚期缓慢冷却降温两个构造热演化阶段。其中,在早期快速构造折返阶段,高压麻粒岩经历了峰后近等温或略微增温减压退变质作用的叠加,高压基性麻粒岩表现为沿石榴石边部形成了含斜方辉石的后成合晶。与此同时,早期快速构造折返阶段还伴随着热松弛和伸展作用,出现一系列的幔源基性岩浆活动,不仅导致了本区大量未经历高压麻粒岩相变质的变基性岩群的形成,同时也诱发了区内大规模的地壳深熔作用的发生。自温度高峰期之后,本区地壳岩石还经历了一个近等压冷却降温过程,并发生了区域性角闪岩相退变质作用,高压基性麻粒岩表现为石榴石和斜方辉石边部常出现含角闪石的退变边或后成合晶。最终,在1800Ma左右,本区含电气石花岗伟晶质岩脉的大量出现,则标志着胶北地体古元古代晚期（2000～1800Ma）俯冲-拼贴-碰撞造山作用的最终结束。

关键词： P-T-t轨迹多期变质事件胶北地体胶-辽-吉带

通化地区集安群变质表壳岩锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素分析及其构造指示意义

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岩石矿物学杂志 2022年第2期41卷 214-246页

作者：周喜文杨崇辉郑常青胡大千中国地质科学院地质研究所北京100037 吉林大学地球科学学院吉林长春130061

有关胶-辽-吉带巨量变沉积岩系时代与物源归属问题一直存在争议。利用LA-MC-ICP MS技术对出露于该带北段通化地区集安群变质表壳岩、片麻状花岗岩、斑状花岗岩和TTG片麻岩样品开展了锆石U-Pb与Lu-Hf同位素分析。结果显示,集安群变质表... 详细信息

有关胶-辽-吉带巨量变沉积岩系时代与物源归属问题一直存在争议。利用LA-MC-ICP MS技术对出露于该带北段通化地区集安群变质表壳岩、片麻状花岗岩、斑状花岗岩和TTG片麻岩样品开展了锆石U-Pb与Lu-Hf同位素分析。结果显示,集安群变质表壳岩碎屑锆石年龄呈现2.5 Ga与2.1 Ga两个明显的主峰,不同类型变质岩中碎屑锆石的年龄分布并不一致。变质程度较低的含墨变粒岩碎屑锆石年龄集中在2.5 Ga左右,反映主要来自新太古代地质体。变质程度较高的夕线石榴堇青片麻岩、透辉片麻岩和大理岩碎屑锆石含量很少,且普遍遭受了变质改造,难以反映真实的物源时代。集安群变质锆石年龄呈现1.95~1.90 Ga、1.90~1.85 Ga和1.85~1.80 Ga 3个阶段,根据定量相图模拟的变质锆石与熔体的产出关系,推断第1阶段年龄代表了变质地体降温初期,第2阶段年龄代表了降温后期大规模熔体冷凝结晶时代,第3阶段则与地体进一步抬升到地壳浅部层次的构造运动有关。集安群变质表壳岩的锆石εHf(t)值介于-12.40~+6.17之间,主峰在-8~-2之间,二阶段模式年龄介于3.0~2.3 Ga之间,并且与太古宙TTG片麻岩和古元古代片麻状花岗岩具有同源演化特点。通化地区太古宙角闪斜长片麻岩(TTG)的侵位年龄为2574±11 Ma,锆石εHf(t)值介于1.87~7.30之间,二阶段模式年龄介于2.89~2.60 Ga之间,显示为新生地壳部分熔融产物。片麻状花岗岩的侵位年龄为2104±18 Ma,锆石εHf(t)值介于-2~+2之间,模式年龄介于2.8~2.7 Ga之间,显示为新生地壳与古老表壳岩共同熔融产物。未变形斑状花岗岩的侵位年龄为1888±8 Ma,锆石εHf(t)值介于-5.43~+0.03,模式年龄介于2.7~2.5 Ga之间,显示主要为古老表壳岩重熔产物。总体来说,胶-辽-吉带早期2.3~2.0 Ga期间呈现典型大陆裂谷发育特征,晚期1.95~1.85 Ga期间呈现碰撞造山带演化特点,二者可能分属不同的构造热事件。

关键词：集安群变质表壳岩锆石U-Pb定年锆石Lu-Hf同位素分析胶-辽-吉带

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

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岩石学报 2017年第9期33卷 2649-2674页

作者：刘平华蔡佳邹雷中国地质科学院地质研究所北京100037

石榴斜长角闪岩常蕴含着丰富的变质反应结构,对古元古代造山带构造热演化过程研究具有十分重要的科学意义。胶-辽-吉带辽东半岛北部三家子地区出露的石榴斜长角闪岩,主要以岩脉的形式顺层侵入至南辽河群(里尔峪岩组)含黑云母的斜长片麻... 详细信息

石榴斜长角闪岩常蕴含着丰富的变质反应结构,对古元古代造山带构造热演化过程研究具有十分重要的科学意义。胶-辽-吉带辽东半岛北部三家子地区出露的石榴斜长角闪岩,主要以岩脉的形式顺层侵入至南辽河群(里尔峪岩组)含黑云母的斜长片麻岩之中。三家子石榴斜长角闪岩以发育典型的"白眼圈"结构为特征,并保留了三个不同演化阶段矿物组合,峰前矿物组合为分布于石榴子石内部细粒包体矿物,主要包括角闪石+石英+磁铁矿+钛铁矿(M_1);峰期矿物组合为石榴子石+角闪石+单斜辉石+斜长石(An=44~45)+石英+钛铁矿(M_2);峰后退变质阶段矿物组合为角闪石+斜长石(An=64~90)+石英+钛铁矿+磁铁矿+榍石(M_3)。相平衡模拟与矿物对地质温压计算表明,三家子石榴斜长角闪岩峰前变质阶段(M_1)、峰期变质阶段(M_2)与峰后退变质阶段(M_3)稳定的P-T条件分别为:P=0.68~0.72GPa、T=570~600℃,P=0.98~1.01GPa、T=690~710℃,P=0.52~0.61GPa、T=670~700℃。锆石矿物包体扫描电镜分析、锆石CL图像分析与锆石LAICP-MS U-Pb定年的综合研究表明,三家子石榴斜长角闪岩原岩形成时代为2.17~2.06Ga之间;近峰期高压角闪岩相变质的时代为1.96~1.94Ga;峰后近等温减压中-低压角闪岩相退变质时代为1.92~1.83Ga,记录该组年龄的变质锆石微区含有典型的中-低压角闪岩相矿物包体(角闪石+斜长石(An=60~90)+石英+磷灰石)。综合以上分析,本文初步认为三家子石榴斜长角闪岩具有顺时针P-T-t轨迹,其主要特点是从M_1到M_3表现为升温升压的变质过程,并达到变质作用的峰期阶段,峰后开始表现为近等温减压的变质过程,随后可能表现为冷却降温的退化变质过程。因此,它们与胶-辽-吉带古元古代造山作用有关的构造增厚作用有密切关系。

关键词：胶-辽-吉带石榴斜长角闪岩 P-T-t轨迹锆石U-Pb定年

辽东宽甸和三家子地区花岗伟晶岩的锆石U-Pb年代学及其地质意义

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岩石学报 2017年第9期33卷 2675-2688页

作者：杨红王伟刘建辉中国地质科学院地质研究所北京100037

辽东宽甸和三家子地区辽河群中广泛存在花岗质伟晶岩脉或岩体,对其进行研究具有重要的构造意义。本文对两个地区侵入辽河群中的花岗伟晶岩样品进行岩石学、锆石LA-ICP-MS稀土微量元素和U-Pb定年的综合研究,获得侵入不同岩组地层中伟晶... 详细信息

辽东宽甸和三家子地区辽河群中广泛存在花岗质伟晶岩脉或岩体,对其进行研究具有重要的构造意义。本文对两个地区侵入辽河群中的花岗伟晶岩样品进行岩石学、锆石LA-ICP-MS稀土微量元素和U-Pb定年的综合研究,获得侵入不同岩组地层中伟晶岩的原岩年龄,并对其成因和构造环境进行了探讨。花岗伟晶岩主要矿物组合为石英+钾长石±钠长石±电气石±白云母,中粗粒结构或伟晶结构,块状构造。宽甸地区侵入高家峪组大理岩中的二处伟晶岩样品年龄分别为1842±7Ma和1864±8Ma;三家子地区侵入里尔峪组地层的二处伟晶岩样品年龄分别为1876±11Ma和1871±7Ma,侵入大石桥组的伟晶岩岩体年龄为1802±15Ma,侵入盖县组地层的伟晶岩年龄为1740±8Ma。宽甸地区伟晶岩(年龄1.86~1.84Ga)锆石阴极发光具振荡环带,Th/U大多>0.1,稀土配分模式主要显示岩浆锆石的特征,在Ce/Ce*-(Sm/La)_N图解上显示近岩浆锆石区域,花岗伟晶岩脉熔体可能是母岩浆初步结晶分异后的产物,较大保留了母岩浆的性质;三家子地区3个样品(年龄1.87~1.74Ga)锆石微区具低亮度无结构特征、Th/U带,ΣREE值较低,Eu/Eu*主要介于0.00~0.60,HREE总量低且平缓,显示深熔成因,其伟晶岩脉熔体可能直接来自含石榴石的原岩部分熔融而成的深熔脉体。本文研究的多期次花岗伟晶岩或与辽吉造山带周围1.89~1.82Ga的S型或I型花岗岩和深熔脉体具有亲缘关系,即大部分伟晶岩可能与1.89~1.82Ga的花岗质岩浆作用有关,一部分则与变质沉积岩系的深熔作用有关。从构造环境来看,辽吉造山带在碰撞后的构造折返过程中,从~1.87Ga到~1.74Ga至少130Myr的时间里一直处于伸展的构造机制。在主期花岗质岩浆上涌之后,大量残余岩浆或深熔脉体上涌至辽河群地层中形成伟晶岩的岩脉、岩墙或岩体。

关键词：胶-辽-吉带花岗伟晶岩辽河群辽吉花岗岩锆石U-Pb定年

辽东地区北辽河群变酸性火山岩形成的时代及构造背景:古元古代陆内裂谷,还是活动大陆边缘?

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地学前缘 2018年第3期25卷 295-308页

作者：毕君辉邢德和葛文春杨浩董玉吉林大学地球科学学院吉林长春130061 中国地质调查局沈阳地质调查中心辽宁沈阳110034

辽东半岛辽河群出露于胶-辽-吉活动带北段,发育大量的古元古代花岗质岩石、镁铁质侵入体和火山-沉积岩系。本文在河栏地区北辽河群中新识别出一套变酸性火山岩,并对其进行详细的岩石学、锆石LAICP-MS U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf... 详细信息

辽东半岛辽河群出露于胶-辽-吉活动带北段,发育大量的古元古代花岗质岩石、镁铁质侵入体和火山-沉积岩系。本文在河栏地区北辽河群中新识别出一套变酸性火山岩,并对其进行详细的岩石学、锆石LAICP-MS U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素的研究,以确定其形成时代、源区性质及其构造属性。变酸性火山岩中的锆石多呈自形-半自形晶,发育明显的振荡环带结构,Th/U比值=0.34~0.92,指示其为岩浆成因。对岩浆锆石的定年结果表明,变酸性火山岩的原岩形成于古元古代((2 153±11)Ma),该年龄在误差范围内与区域上广泛出露的辽吉花岗岩属于同期岩浆作用的产物。岩石地球化学特征表明变酸性火山岩具有高SiO_2(64.09%~72.82%)及相对较低的Nb/Y比值(0.24~0.42),属于亚碱性火山岩,而样品的CaO、MgO、Fe_2O_3等含量明显偏高,可能与后期强烈的热液活动有关;其稀土元素配分模式均呈右倾型,LREE/HREE=7.57~11.13,(La/Yb)N=7.60~11.53,δEu=0.14~0.22;在微量元素蛛网图上表现为大离子亲石元素(Rb、K)的富集和高场强元素(Nb、Ta)及Ti、P的亏损,显示出弧岩浆的特征;锆石ε_(Hf)(t)值介于-12.00^+6.88,二阶段Hf模式年龄(T_(DM2))介于3 467~2 310Ma。上述特征表明,研究区内变酸性火山岩的原始岩浆起源于中—新太古代增生的下地壳物质的部分熔融,在岩浆演化过程中可能伴有少量古老地壳物质的加入。结合前人有关辽吉花岗岩及区域镁铁质侵入岩、变质作用等资料,认为辽东半岛河栏地区北辽河群变酸性火山岩形成于活动大陆边缘环境,其地球动力学机制可能与龙岗地块南缘大洋板块的俯冲作用有关。

关键词：古元古代变酸性火山岩锆石U-Pb年龄地球化学胶-辽-吉带

通化地区集安群大东岔岩组麻粒岩相变质作用及其构造背景

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通化地区集安群大东岔岩组麻粒岩相变质作用及其构造背景

作者：朱二林吉林大学

学位级别：硕士

集安群变质岩系的变质作用及其成因研究对于探讨胶-辽-吉带的构造背景具有重要意义。本次研究以集安群大东岔岩组变泥质岩为研究对象,进行系统的岩相学、岩石地球化学、矿物化学和地质年代学研究。岩石类型包括石榴黑云母片岩、含石榴... 详细信息

集安群变质岩系的变质作用及其成因研究对于探讨胶-辽-吉带的构造背景具有重要意义。本次研究以集安群大东岔岩组变泥质岩为研究对象,进行系统的岩相学、岩石地球化学、矿物化学和地质年代学研究。岩石类型包括石榴黑云母片岩、含石榴石黑云斜长片麻岩、石榴矽线(堇青)黑云二长片麻岩和紫苏尖晶堇青黑云二长片麻岩等,部分岩石中可见:石榴石核部含有细粒黑云母、长石、石英等矿物包裹体,基质中存在大量矽线石集合体、黑云母等矿物,石榴石边缘保留堇青石+矽线石+石英的反应边结构。岩石地球化学特征表明,样品的稀土配分模式具有轻稀土明显富集,重稀土相对亏损的特征。微量元素蛛网图显示,变泥质岩中富集大离子亲石元素,而高场强元素如Zr、Hf含量相对较低,Nb、Ta、P和Ti呈明显亏损的特征。结合各类原岩判别图解和构造环境判别图解,得到大东岔岩组变泥质岩原岩为粘土岩,形成于活动大陆边缘或岛弧环境。根据岩相学和矿物化学特征,大东岔岩组变泥质岩麻粒岩相变质作用划分为三个变质阶段,其中峰期(M)变质阶段的矿物组合为Grt+Sil+Bt+Pl+Kfs+Pth+Qz,峰后(M)退变质阶段的矿物组合为Grt+Bt+Sil+Crd+Qz+Pl±Kfs;传统地质温压计和相平衡模拟结果表明,峰期麻粒岩相变质作用阶段温压条件为:～0.6-0.7GPa/～800-827℃,峰后降温降压阶段温压条件为:～0.5-0.6 GPa/～620-760℃,整体呈顺时针型P-T演化轨迹,与碰撞作用相关。锆石同位素年代学研究结果表明,大东岔岩组变泥质岩原岩形成时代晚于2.02Ga,麻粒岩相变质作用发生于1.8-1.95Ga,并伴随有～1.84 Ga的深熔作用。综上,通化清河地区集安群大东岔岩组变泥质岩原岩约1.95-2.02 Ga形成于演化岛弧发育的活动大陆边缘,后参与了华北克拉通东部龙岗地块和狼林地块之间的碰撞作用,约1.8-1.95 Ga经历了区域变质作用,折返地表过程伴随有深熔作用。

关键词：大东岔岩组变泥质岩麻粒岩相变质作用相平衡模拟胶-辽-吉带