柴北缘鱼卡含榴绿帘白云母片岩变质演化相平衡模拟及其^(40)Ar/^(39)Ar年代学研究

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作者 杨云轩 胡荣国 +5 位作者 胡中天 杨雪松 梁尚良 吴杰 刘希军 杨启军 《地球化学》 北大核心 2025年第1期59-78,共20页

柴北缘造山带鱼卡地体中广泛出露的强面理化变泥质片岩是榴辉岩的主要围岩,主要由石榴子石、绿帘石、多硅白云母、斜长石、石英及少量绿泥石和榍石组成。为了探讨鱼卡变泥质片岩的p-T演化过程及折返阶段退变质作用的时代和折返速率,对... 柴北缘造山带鱼卡地体中广泛出露的强面理化变泥质片岩是榴辉岩的主要围岩,主要由石榴子石、绿帘石、多硅白云母、斜长石、石英及少量绿泥石和榍石组成。为了探讨鱼卡变泥质片岩的p-T演化过程及折返阶段退变质作用的时代和折返速率,对其展开了系统的岩相学、矿物化学和Perple_X相平衡模拟研究,并在此基础上对基质中定向排列的多硅白云母进行了激光阶段加热^(40)Ar/^(39)Ar定年分析。岩相学观察和扫描电镜面扫描结果显示,大多数石榴子石核-幔部被大颗粒的白云母、榍石和石英包体替代,呈“环礁状”结构,仅有少量粒径较大的石榴子石发育弱的成分环带。相平衡模拟获得其变质p-T条件为1.39~1.59 GPa、515~530℃,但基于石榴子石结构和矿物包体特征以及基质中多硅白云母成分环带特征推测,研究样品应该经历过超高压变质阶段,现有的矿物组合记录了其折返阶段的退变质条件。基质中定向排列的多硅白云母激光阶段加热^(40)Ar/^(39)Ar定年获得了平坦的年龄坪,对应的坪年龄为415.2±3.8 Ma;构成坪年龄的数据点对应的等值线年龄和^(40)Ar/36Ar初始比值分别为416.1±3.9 Ma和265±32,表明不含外来^(40)Ar。综合本次^(40)Ar/^(39)Ar定年结果和区内已发表变泥质岩锆石和独居石U-Pb定年数据,获得鱼卡变泥质片岩从榴辉岩相到角闪-榴辉岩相的折返速率约3.6 km/Ma,从角闪-榴辉岩相到绿帘-角闪岩相的折返速率约0.3 km/Ma。早期的抬升可以用洋壳板片后撤或断离导致深俯冲物质在浮力和隧道环流共同作用下实现相对快速折返来解释,其后相对缓慢的折返则主要受到区域性碰撞/挤压或造山后伸展和区域性大规模花岗岩岩浆活动驱动影响。 展开更多

关键词 鱼卡地体 含榴绿帘白云母片岩 相平衡模拟 多硅白云母 ^(40)Ar/^(39)Ar定年

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柴北缘欧龙布鲁克地块中元古代晚期麻粒岩相变质作用——来自石榴夕线堇青石片麻岩的岩石学、相平衡模拟和U-Pb年代学的制约

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作者 毛小红 路增龙 +2 位作者 张建新 郭祺 武亚威 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期219-237,共19页

在欧龙布鲁克地块乌兰北部地区察汗河岩群中识别出麻粒岩相石榴夕线堇青石片麻岩,其矿物组合为石榴子石、夕线石、堇青石、黑云母、斜长石、钛铁矿和少量钾长石等。岩相学观察显示,M1阶段矿物组合有斜长石±钾长石+石榴子石+夕线石... 在欧龙布鲁克地块乌兰北部地区察汗河岩群中识别出麻粒岩相石榴夕线堇青石片麻岩,其矿物组合为石榴子石、夕线石、堇青石、黑云母、斜长石、钛铁矿和少量钾长石等。岩相学观察显示,M1阶段矿物组合有斜长石±钾长石+石榴子石+夕线石+石英,M2阶段矿物组合有斜长石±钾长石+石榴子石+夕线石+石英+钛铁矿+黑云母,M3阶段矿物组合有堇青石+黑云母+钛铁矿+石英+石榴子石+斜长石±钾长石。相平衡模拟计算结果显示,该岩石的峰期温压条件为p=0.92~1.08 GPa,峰期温度t>790℃,峰期之后经历升温降压的p-T演化轨迹。锆石和独居石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究获得的变质年龄分别为1133±14 Ma和1125±37 Ma,1133~1125 Ma应代表了该期麻粒岩相变质作用的时代。结合区域地质资料和已有的研究成果,我们认为乌兰北部察汗河岩群的石榴夕线堇青石片麻岩可能形成于大洋俯冲作用下的弧或弧后构造环境,乌兰北部的岩浆-变质杂岩带经历了从中元古代晚期-新元古代早期俯冲增生到碰撞造山的演化过程,是全球Rodinia超大陆汇聚过程的响应。 展开更多

关键词 欧龙布鲁克地块 石榴夕线堇青石片麻岩 麻粒岩相 RODINIA超大陆 相平衡模拟

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印度大陆俯冲过程中的高压变质与深熔作用:东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩的相平衡模拟研究 被引量：13

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作者 向华 张泽明 +3 位作者 董昕 祁敏 林彦蒿 雷恒聪 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3792-3802,共11页

位于东喜马拉雅构造结的南迦巴瓦杂岩是高喜马拉雅结晶岩系的一部分，是印度大陆深俯冲到欧亚板块之下经历了高压变质作用的产物。基于岩相学和矿物化学研究，本文对南迦巴瓦杂岩中的泥质变质岩进行了相平衡模拟研究。结果表明，泥质岩... 位于东喜马拉雅构造结的南迦巴瓦杂岩是高喜马拉雅结晶岩系的一部分，是印度大陆深俯冲到欧亚板块之下经历了高压变质作用的产物。基于岩相学和矿物化学研究，本文对南迦巴瓦杂岩中的泥质变质岩进行了相平衡模拟研究。结果表明，泥质岩石经历了高压麻粒岩相变质作用，峰期矿物组成是石榴石＋蓝晶石＋黑云母＋斜长石＋钾长石＋石英＋金红石，峰期变质条件是～820℃，13．0～13．5kb，表明印度大陆至少俯冲到了约45km深度，构成了青藏高原的加厚下地壳。高压泥质变质岩在进变质和峰期变质过程中经历了白云母和黑云母脱水反应引起的部分深熔，熔融程度可达27v01％，形成了花岗质成分的熔体，构成了喜马拉雅造山带淡色花岗岩的源区。因此，青藏高原具有一个深熔融的中下地壳，为其侧向流动提供了有利的流变学环境。 展开更多

关键词 高压麻粒岩 相平衡模拟 深熔作用 南迦巴瓦杂岩 喜马拉雅构造山带 青藏高原

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拉萨地块松多超高压变质带含石榴石云母石英片岩的变质演化相平衡模拟 被引量：5

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作者 陈梅 田作林 +2 位作者 张聪 杨经绥 黄杰 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1572-1587,共16页

拉萨地块松多超高压变质带含石榴石白云母石英片岩为榴辉岩的围岩,岩石的矿物组合为石榴石、白云母、钠长石、绿泥石、石英及少量金红石、榍石。石榴石具有明显的成分环带,从核部到幔部Xprp=[Mg/(Mg+Fe+Mn+Ca)]缓慢升高,Xsps=[Mn/(Mg+Fe... 拉萨地块松多超高压变质带含石榴石白云母石英片岩为榴辉岩的围岩,岩石的矿物组合为石榴石、白云母、钠长石、绿泥石、石英及少量金红石、榍石。石榴石具有明显的成分环带,从核部到幔部Xprp=[Mg/(Mg+Fe+Mn+Ca)]缓慢升高,Xsps=[Mn/(Mg+Fe+Mn+Ca)]逐渐降低,表明石榴石从核部到幔部的成分记录了温度逐渐升高的进变质过程;幔部到边部,Xprp=[Mg/(Mg+Fe+Mn+Ca)]略微降低,Xgrs=[Ca/(Mg+Fe+Mn+Ca)]明显升高,Xsps=[Mn/(Mg+Fe+Mn+Ca)]先升高后降低,表明石榴石边部成分受到了退变质作用改造,呈现扩散环带的特征。利用Thermocalc变质相平衡计算软件在Mn NCKFMASHO体系下计算出含石榴石云母石英片岩的P-T、P-M(H2O)视剖面图,结合石榴石镁铝榴石等值线、钙铝榴石等值线及饱和水含量等值线限定出含石榴石云母石英片岩的峰期变质条件为约27×105k Pa,523/580℃,对应的峰期矿物组合为(g-Jd-Cr-Law(+Phn+q/Coe+H2O)。石榴石核部到幔部成分记录了主要的进变质演化,结合饱和水等值线的变化,判断进变质阶段为升温升压的冷俯冲过程,岩石经历了蓝片岩相至榴辉岩相的变质演化;P-M(H2O)视剖面图及饱和水等值线反映了岩石在减压中的流体行为,通过其变化特征可以确定岩石在峰期之后先经历近等温降压的早期退变质过程,晚期降温降压的退变轨迹则由石榴石边部成分所确定,此过程中,岩石发生了角闪岩相至绿帘角闪岩相变质,并在后期经历了绿片岩相变质叠加。近等温降压的退变质过程反映了快速抬升的构造运动过程,早期硬玉转变为钠长石可能发生在这个阶段。对比含石榴石云母石英片岩与榴辉岩的P-T轨迹,峰期变质温压及变质演化特征,提出含石榴石云母石英片岩曾经历过高压变质,结合野外相互伴生的地质关系,认为该片岩与榴辉岩经历了相同或者相似的俯冲折返过程。 展开更多

关键词 拉萨地体 松多超高压变质带 含石榴石云母石英片岩 相平衡模拟 变质演化

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有效全岩成分的计算方法及其在变质相平衡模拟中的应用 被引量：6

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作者 田作林 张泽明 董昕 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2616-2630,共15页

变质相平衡模拟是变质岩领域近几十年最重要的进展之一,它已经成为确定变质作用P-T-t轨迹和探索变质演化过程的有力工具。变质岩的矿物组合不但与其形成的温度(T)和压力(P)条件有关,而且受控于岩石的全岩成分(X)。但是变质岩通常是不均... 变质相平衡模拟是变质岩领域近几十年最重要的进展之一,它已经成为确定变质作用P-T-t轨迹和探索变质演化过程的有力工具。变质岩的矿物组合不但与其形成的温度(T)和压力(P)条件有关,而且受控于岩石的全岩成分(X)。但是变质岩通常是不均匀的并且往往保留两期以上的矿物组合,因此计算不同成分域或不同变质演化期次的有效全岩成分是模拟P-T视剖面图的核心问题之一。在中-低温变质岩中,石榴石变斑晶的生长会不断地将其核部成分"冻结"而不参与后续变质反应,这导致根据实测全岩成分计算的P-T视剖面图无法有效地模拟石榴石幔部或边部生长阶段的变质演化过程。"瑞利分馏法"和"球体积法"利用电子探针实测的石榴石成分环带可以模拟计算石榴石各个生长阶段所对应的有效全岩成分,本文推荐使用这两个方法来处理石榴石变斑晶的分馏效应问题。相比较而言,石榴石在高温变质岩中通常无法保留生长阶段的成分环带特征,这是因为石榴石成分在高温条件下会发生扩散再平衡,并同时与多数基质矿物达到热力学平衡,这时一般不需要考虑石榴石的分馏效应。但是高温变质岩通常会发生部分熔融并伴随熔体的迁移,进而改变岩石的有效全岩成分。因此,通过P-T视剖面图模拟熔体迁移前后的变质演化过程需要使用"相平衡法"计算迁移的熔体成分以及熔体迁移前后岩石的有效全岩成分。此外,后成合晶与反应边是变质岩中最常见的退变质反应结构,但是后成合晶或反应边中的矿物之间并未达到热力学平衡。这种情况需要结合岩相学观察和矿物成分,利用最小二乘法确定后成合晶或反应边中发生的平衡反应方程式,进而获取变质反应发生时的有效全岩成分并通过计算P-T视剖面图来估算退变质的温压条件。除此之外,岩石体系中三价铁(Fe2O3)和H2O含量的估算一直以来都是相平衡模拟研究中的难点,本文推荐使用P/T-X(Fe3+/Fetot,MH2O)视剖面图来确定这两个组分的含量,这是因为P/T-X图可以估算各个变质演化阶段或特定矿物组合的Fe2O3或H2O含量。 展开更多

关键词 有效全岩成分 分馏效应 熔体迁移 后成合晶 相平衡模拟

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祁连地块北缘前寒武基底早古生代再活化:变基性岩相平衡模拟和锆石年代学证据 被引量：5

6

作者 毛小红 张建新 +1 位作者 路增龙 周桂生 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3095-3117,共23页

北祁连造山带是典型的早古生代增生型造山带,具有典型增生型造山带的“沟-弧-盆”体系。祁连地块位于北祁连造山带南部,由深变质的前寒武纪基底和新元古代到中生代的沉积盖层组成。在连祁地块北缘门源宝库河附近延伸数千米的变基性岩(... 北祁连造山带是典型的早古生代增生型造山带,具有典型增生型造山带的“沟-弧-盆”体系。祁连地块位于北祁连造山带南部,由深变质的前寒武纪基底和新元古代到中生代的沉积盖层组成。在连祁地块北缘门源宝库河附近延伸数千米的变基性岩(主体为斜长角闪岩和角闪岩)中识别出了基性麻粒岩,峰期矿物组合为石榴子石+斜长石+钾长石+普通辉石+角闪石+钛铁矿+石英,相平衡模拟计算结果显示峰期温压条件为P=10.6kbar、T=800℃,峰期之后经历了近等温降压的P-T轨迹。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学结果显示变基性岩的原岩结晶年龄分别为1110±18Ma和1140±30Ma,变质年龄分别为478.2±3.9Ma和469±4.6Ma,结合近等温降压的P-T轨迹,469~478Ma的变质年龄应近似代表了麻粒岩相变质作用时代。结合区域资料,我们认为早古生代北祁连洋存在南北双向俯冲极性,祁连洋南向俯冲使得祁连地块前寒武纪基底在早古生代再活化。变基性岩的原岩年龄与祁连地块南部欧龙布鲁克地块(全吉地块)中发现的变基性岩和花岗质片麻岩原岩年龄及副片麻岩的变质年龄一致,均为~1100Ma,表明祁连地块与欧龙布鲁克地块一起卷入了格林威尔造山事件。 展开更多

关键词 祁连地块 变基性岩 锆石 U-PB年代学 变质作用 相平衡模拟

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东南极拉斯曼丘陵斯图尔内斯半岛及邻区片麻岩变质作用:相平衡模拟与锆石年代学 被引量：6

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作者 佘一民 王伟 +2 位作者 程素华 赵越 刘晓春 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2799-2814,共16页

东南极拉斯曼丘陵斯图尔内斯半岛及邻区发育不同类型的片麻岩。本文结合岩相学、相平衡模拟以及年代学分析等方法对该地区石榴石斜方辉石片麻岩(样品LSM178-2)和石榴石夕线尖晶石片麻岩(样品LSM302-10)进行综合研究,结果显示片麻岩经历... 东南极拉斯曼丘陵斯图尔内斯半岛及邻区发育不同类型的片麻岩。本文结合岩相学、相平衡模拟以及年代学分析等方法对该地区石榴石斜方辉石片麻岩(样品LSM178-2)和石榴石夕线尖晶石片麻岩(样品LSM302-10)进行综合研究,结果显示片麻岩经历了中低压高温麻粒岩相变质作用。样品LSM178-2峰期温压条件为T=830~870℃,P=6.1~8.9kbar,后期退变至T <705℃,P=3.6~5.4kbar。石榴石夕线尖晶石片麻岩(LSM302-10)保存的峰期温压范围为T=860~1050℃,P=4.8~10.2kbar,之后退变至T=820~840℃,P=4.7~5kbar。样品LSM178-2主要矿物组合对应的变质年龄为~543±5.7Ma。样品LSM302-10中锆石暗灰色边年龄为531±5.7Ma,浅灰色边年龄为509±5.9Ma,这些变质年龄可能反映了持续较长时间的泛非期构造热事件(ca. 540~510Ma)。结合相关区域已有资料分析,拉斯曼丘陵西部斯图尔内斯半岛及邻区片麻岩记录的中低压高温麻粒岩相变质作用可能反映了造山作用后期的抬升与伸展。 展开更多

关键词 东南极斯图尔内斯半岛 相平衡模拟 片麻岩 P-T轨迹 锆石定年

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西秦岭北缘秦岭杂岩麻粒岩相变质作用:来自相平衡模拟和独居石原位U-Pb定年的制约 被引量：5

8

作者 郭祺 毛小红 +4 位作者 张建新 路增龙 周桂生 滕霞 武亚威 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3259-3280,I0001-I0003,共25页

西秦岭天水北道地区位于西秦岭造山带北缘,地处秦岭造山带和祁连造山带的结合部位。近来,我们在该地区秦岭杂岩中识别出一套麻粒岩相岩石(石榴夕线黑云片麻岩),峰期矿物组合为石榴子石+钛铁矿+金红石+夕线石+钾长石+石英,相平衡模拟计... 西秦岭天水北道地区位于西秦岭造山带北缘,地处秦岭造山带和祁连造山带的结合部位。近来,我们在该地区秦岭杂岩中识别出一套麻粒岩相岩石(石榴夕线黑云片麻岩),峰期矿物组合为石榴子石+钛铁矿+金红石+夕线石+钾长石+石英,相平衡模拟计算结果显示其峰期温压条件为P=1.02GPa,T=820℃,经历了进变质阶段以升温升压为特征,峰期之后以大致近等温降压为特征的顺时针P-T轨迹。独居石原位LA-ICP-MS U-Pb年代学结果显示石榴夕线黑云片麻岩经历了~421Ma、~388Ma和368~362Ma三期构造热事件。结合独居石的产出位置,我们推测421Ma代表了麻粒岩相变质作用的时代,这与天水花庙地区获得的麻粒岩峰期年龄一致;388Ma近似代表了峰期之后大致近等温降压至固相线附近的年龄;368~362Ma与区域韧性剪切作用的时代一致,可能记录了与新阳-元龙韧性剪切变形作用相关的热事件的时代。结合区域地质资料和本研究成果(矿物演化特征、顺时针的P-T演化轨迹和独居石原位定年结果),我们推测西秦岭造山带北缘天水北道地区的麻粒岩可能是早古生代陆-陆碰撞造山过程的产物。 展开更多

关键词 西秦岭造山带 麻粒岩相变质作用 独居石原位定年 秦岭杂岩 相平衡模拟

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东南极茹尔群岛梅瑟半岛富铁铝副片麻岩超高温变质作用:相平衡模拟与锆石U-Pb年龄 被引量：2

9

作者 吴浩博 仝来喜 +2 位作者 刘兆 李超 杨文强 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2279-2300,共22页

东南极梅瑟半岛出露大量的副片麻岩。本文以岩相学和矿物化学为基础,结合相平衡模拟、地质温度计及年代学分析方法对费拉副片麻岩中的含尖晶石榴夕线石片麻岩和梅瑟副片麻岩中的含堇青石榴夕线石片麻岩进行综合研究,结果显示片麻岩经历... 东南极梅瑟半岛出露大量的副片麻岩。本文以岩相学和矿物化学为基础,结合相平衡模拟、地质温度计及年代学分析方法对费拉副片麻岩中的含尖晶石榴夕线石片麻岩和梅瑟副片麻岩中的含堇青石榴夕线石片麻岩进行综合研究,结果显示片麻岩经历了超高温(UHT)麻粒岩相变质作用。两个样品峰期前阶段(M1)进变质条件为600~650℃和0.63~0.85GPa;峰期UHT阶段(M2)变质条件为930~1000℃和0.9~1GPa;峰期后变质重结晶阶段(M3)变质条件为610~780℃和0.3~0.39GPa。三个不同阶段的变质条件定义了一致的顺时针的P-T演化轨迹。锆石U-Pb年龄分析结果表明两个片麻岩样品的超高温变质和相关的深熔作用发生在990~920Ma期间的早新元古代格林威尔期,而流体改造与变质重结晶作用发生在~510Ma的早古生代泛非期。结合区域地质特征,超高温变质作用发生的构造背景可能与以放射性元素衰变为热源的大型热碰撞造山带相关。 展开更多

关键词 东南极 梅瑟半岛 富铁铝变泥质岩 相平衡模拟 超高温变质作用 锆石U-PB年龄

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柴达木地块寒武纪变质作用——来自相平衡模拟和独居石U-Pb年代学的约束 被引量：1

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作者 滕霞 张建新 +4 位作者 毛小红 路增龙 周桂生 武亚威 郭祺 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3247-3258,共12页

柴达木地块位于青藏高原东北缘的祁连-阿尔金-昆仑早古生代造山系之中,它的西段出露一套(超)高温变质岩组合:变泥质岩、长英质片麻岩、基性麻粒岩、钙硅酸盐岩、含橄榄石大理岩及少量Mg-Al麻粒岩。本文以相平衡模拟和独居石U-Pb年代学... 柴达木地块位于青藏高原东北缘的祁连-阿尔金-昆仑早古生代造山系之中,它的西段出露一套(超)高温变质岩组合:变泥质岩、长英质片麻岩、基性麻粒岩、钙硅酸盐岩、含橄榄石大理岩及少量Mg-Al麻粒岩。本文以相平衡模拟和独居石U-Pb年代学为主要手段,限定柴西缘变泥质岩的变质作用P-T-t轨迹。变泥质岩记录了顺时针P-T轨迹,其中,压力峰期条件约为0.89GPa和800℃,温度峰期条件约为0.64GPa和825℃,退变质条件为0.58GPa和800℃至0.37±0.05GPa和702±50℃。变泥质岩的独居石U-Pb年龄集中在517~496Ma之间,三个样品的加权平均年龄分别为508±2Ma(MSWD=2.0)、506±1Ma(MSWD=1.7)、506±1Ma(MSWD=1.3)。本文将其解释为独居石的形成年龄,并认为独居石主要形成于退变质过程中的残留熔体结晶阶段(0.58GPa和800℃左右)。结合已有的工作可以得出,柴达木地块西段麻粒岩相变质作用具有顺时针P-T轨迹和1000~1300℃/GPa的峰期T/P值,并且在高温变质条件(>800℃)持续了超过30Myr。该类高T/P型变质作用最有可能发生在大型碰撞造山带内,可以与冈瓦纳大陆内部的晚泛非期的高T/P型变质作用对比,很可能是与冈瓦纳大陆最终拼合有关的晚泛非期造山事件的体现。 展开更多

关键词 柴达木地块 变泥质岩 高T/P型变质作用 相平衡模拟 独居石年代学

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喂子坪秦岭杂岩麻粒岩相变沉积岩的变质作用p-T演化及其构造意义 被引量：1

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作者 刘学锋 苟龙龙 +2 位作者 田智博 周峰 马椰婷 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期274-303,共30页

秦岭杂岩位于秦岭造山带北秦岭构造带,是研究秦岭造山带早古生代构造演化的重要岩石构造单元。喂子坪地区发育有典型的秦岭杂岩,其中的混合岩是由变沉积岩经历了强烈的深熔作用形成的。本研究对其进行了岩相学、变质相平衡模拟和LA-ICP... 秦岭杂岩位于秦岭造山带北秦岭构造带,是研究秦岭造山带早古生代构造演化的重要岩石构造单元。喂子坪地区发育有典型的秦岭杂岩,其中的混合岩是由变沉积岩经历了强烈的深熔作用形成的。本研究对其进行了岩相学、变质相平衡模拟和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,以深入揭示它们的变质温压演化特征,进而阐明它们指示的构造意义。混合岩的中色体由含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩组成。含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩只记录了峰期变质矿物组合,为镁铁闪石+石榴子石+斜长石+石英+黑云母+钛铁矿+熔体,而含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩记录了3个变质演化阶段,分别是早期进变质阶段(M1):黑云母+斜长石+石英;峰期变质阶段(M2):镁铁闪石+石榴子石+斜长石+石英+黑云母+钛铁矿+熔体;退变质阶段(M3):普通角闪石+斜长石+黑云母+石英+熔体。全岩成分视剖面图模拟计算显示含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩压力峰期的变质温压条件分别为790~810℃/990~1040 MPa和840~862℃/1000~1190 MPa。含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩3组局部矿物组合域成分视剖面图模拟计算得到压力峰期后变质阶段的温压条件为735~814℃/400~810 MPa、721~794℃/430~700 MPa、740~810℃/470~780 MPa。因此,本研究揭示了喂子坪地区秦岭杂岩片麻岩记录了近等温降压的p-T轨迹。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年得到含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和2个浅色体样品中的变质锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为383.2±7.0 Ma、400±3.6 Ma和406.7±7.8 Ma。结合已发表的数据,喂子坪地区变沉积岩麻粒岩相峰期变质作用和强烈的混合岩化作用的时代约为410~390 Ma,而约380 Ma的年龄可能代表退变质冷却到固相线的时代。片麻岩近等温降压的变质演化轨迹指示喂子坪地区秦岭杂岩的变沉积岩在下地壳经历了麻粒岩相变质作用和随后的快速抬升,与碰撞造山引起的地壳增厚和随后的地壳伸展有关。 展开更多

关键词 秦岭造山带 秦岭杂岩 深熔作用 相平衡模拟 近等温降压p-T轨迹

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榴辉岩中灰闪石稳定性的相平衡研究——以苏北碱厂榴辉岩中灰闪石为例

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作者 曾晓燕 陈安平 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期535-552,共18页

灰闪石(nyboite,Nyb)已在世界多处超高压榴辉岩中发现,但对于其稳定性及成因的研究结果存在较大分歧。本文以中国苏北碱厂榴辉岩中灰闪石为例,基于岩相学观察和相平衡模拟限定了灰闪石的稳定条件。在Na2O-Ca O-K2OFe O-Mg O-Al2O3-Si O2... 灰闪石(nyboite,Nyb)已在世界多处超高压榴辉岩中发现,但对于其稳定性及成因的研究结果存在较大分歧。本文以中国苏北碱厂榴辉岩中灰闪石为例,基于岩相学观察和相平衡模拟限定了灰闪石的稳定条件。在Na2O-Ca O-K2OFe O-Mg O-Al2O3-Si O2-H2O-Ti O2-Fe2O3(NCKFMASHTO)体系下对含有灰闪石榴辉岩进行的相平衡计算得到与实际观察一致的矿物组合,且模拟和实测的灰闪石成分基本一致。相平衡模拟结果表明,灰闪石稳定温压范围为t <500℃,p <1. 20 GPa,地温梯度范围为12~17℃/km。灰闪石的出现主要受控于全岩成分的XNa与XAl值,要求分别满足XNa=0. 58~0. 65和XAl<0. 15。碱厂灰闪石含有较高的F含量(1. 88%~2. 54%),由于目前没有含F的角闪石活度模型,文中根据前人研究结果讨论了F替代OH对灰闪石稳定性的影响。榴辉岩中出现灰闪石指示岩石经历了低温、中高压变质作用,其全岩主量元素特征表明原岩可能为低钾碱性玄武岩。 展开更多

关键词 灰闪石(nyboite) 榴辉岩 相平衡模拟 苏鲁超高压变质带 碱厂

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秦岭造山带涝峪地区宽坪岩群变质作用温压条件及原位Rb-Sr年代学研究 被引量：1

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作者 田智博 苟龙龙 +2 位作者 徐晓飞 刘学锋 毛振宇 《西北地质》 北大核心 2025年第1期1-26,共26页

秦岭造山带涝峪地区发育宽坪岩群的典型剖面,是研究宽坪岩群变质变形、构造热历史的重要区域。然而,由于缺乏对该地区宽坪岩群变质温压条件和年代学的约束,导致区域变质与多期变形事件的关系及地质意义认识仍不清楚。笔者以该地区宽坪岩... 秦岭造山带涝峪地区发育宽坪岩群的典型剖面,是研究宽坪岩群变质变形、构造热历史的重要区域。然而,由于缺乏对该地区宽坪岩群变质温压条件和年代学的约束,导致区域变质与多期变形事件的关系及地质意义认识仍不清楚。笔者以该地区宽坪岩群SN向剖面中的二云母石英片岩、含石榴子石二云母石英片岩、绿片岩和大理岩为研究对象,开展了详细的岩相学研究。在此基础上,重点对二云母石英片岩和含石榴子石二云母石英片岩进行了黑云母Ti温度计、多硅白云母地质压力计、变质相平衡模拟和原位LA–ICP–MS黑云母和白云母Rb–Sr年代学研究,进而探讨了涝峪地区宽坪岩群经历多期构造热事件的意义。野外和岩相学观察发现二云母石英片岩和绿片岩发生了强烈的变形,金云母大理岩经历了强烈的糜棱岩化作用。黑云母Ti温度计和多硅白云母压力计限定得到二云母石英片岩样品KP-3和KP-4的变质温压条件为300~500℃、2.0~8.0 kbar,对应的平均值为440℃、4.0 kbar。黑云母Ti温度计限定得到含石榴子石二云母石英片岩样品KP2202的变质温度为652~683℃。变质相平衡模拟P–T视剖面图计算得到二云母石英片岩样品KP-3和KP-4的变质温压条件为400~480℃和2.0~10 kbar;而含石榴子石二云母石英片岩样品KP2202的变质温压条件为645~680℃、8.0~9.0 kbar。综合地质温压计和相平衡模拟的结果,可以确定二云母石英片岩为绿片岩相变质作用的产物,而含石榴子石二云母石英片岩经历了低角闪岩相变质作用。原位LA–ICP–MS黑云母和白云母Rb–Sr分析显示二云母石英片岩记录两期等时线年龄,分别为~290 Ma和~155 Ma,而含石榴子石二云母石英片岩记录的等时线年龄为~110 Ma。因此涝峪地区宽坪岩群中的二云母石英片岩记录了3期等时线年龄,分别为~290 Ma、~155 Ma和~110 Ma。结合前人的研究结果,3期等时线年龄均代表了后期构造热事件的时代,其中~290 Ma的等时线年龄与古特提斯洋向北俯冲作用相对应,而~155 Ma和~110 Ma的等时线年龄可能与中生代时期北秦岭构造带发生强烈的变形和花岗岩岩浆活动导致的热重置有关。 展开更多

关键词 变质岩石学 宽坪岩群 相平衡模拟 原位Rb–Sr年代学 秦岭造山带 涝峪

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柴北缘鱼卡榴辉岩变质p-T轨迹与石榴石成分环带扩散动力学研究

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作者 胡中天 胡荣国 +5 位作者 王葆华 杨云轩 白秀娟 吴杰 刘希军 邱华宁 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第4期861-883,I0014-I0017,共27页

为探讨柴北缘造山带鱼卡地体超高压变质岩的p-T轨迹及其早期折返阶段的变质速率,本文基于对该地体中多硅白云母榴辉岩的岩相学、矿物化学及Perple_X相平衡模拟研究,首次利用基于Matlab软件平台开发的矿物元素扩散计算软件(DIFFUSUP)对... 为探讨柴北缘造山带鱼卡地体超高压变质岩的p-T轨迹及其早期折返阶段的变质速率,本文基于对该地体中多硅白云母榴辉岩的岩相学、矿物化学及Perple_X相平衡模拟研究,首次利用基于Matlab软件平台开发的矿物元素扩散计算软件(DIFFUSUP)对石榴石进行了多组分扩散模拟研究。该榴辉岩的典型矿物组合包括石榴石、绿辉石、角闪石、多硅白云母、金红石-榍石和石英。岩相学观察与扫描电镜面扫描结果表明,石榴石和多硅白云母均表现出明显的成分环带特征。根据矿物成分环带及其产出特征,共识别出5期主要矿物组合:Grt_(C)+Omp_(1-1)+Amp_(1-1)+Rt/Ttn+Qz(M_(1))、GrtM+Omp_(1-2)+Amp_(1-2)+Ph_(1)+Rt/Ttn+Qz(M_(2))、Grt_(IR)+Omp2+Ph_(2-1)+Rt+Qz/Coe(M_(3))、Grt_(OR)+Omp_(3)+Ph_(2-2)+Rt+Qz(M_(4))、Cpx_(1/2)+Pl_(1/2)±Amp_(2/3)±Qz(M_(5))。相平衡模拟结果显示,鱼卡多硅白云母榴辉岩经历一个多期俯冲-折返循环的p-T演化过程,其对应的变质条件分别为~575℃/2.46~2.54 GPa(M_(1))、~585℃/2.30~2.34 GPa(M_(2))、~600℃/~2.86 GPa(M_(3))、~615℃/2.51~2.55 GPa(M_(4))和~580℃/~1.20 GPa(M_(5))。石榴石多组分扩散模拟结果表明,从M_(3)(~92 km)至M_(4)(~81 km)阶段的折返持续时间为~3 Ma,对应的抬升速率为~4 km/Ma。笔者认为,第一期抬升是榴辉岩在“俯冲隧道”内由隧道环流携带向上运动的结果,而第二期抬升则是在板片后撤或拖拽陆壳俯冲的洋壳断离后,深俯冲物质在浮力和隧道环流共同作用下快速折返的结果。本研究证实,鱼卡地区高压-超高压变质岩符合“俯冲隧道”折返模型的诸多特征,该模型是解释该地区高压-超高压岩石俯冲-折返的理想机制。 展开更多

关键词 榴辉岩 相平衡模拟 石榴石扩散模拟 俯冲隧道 鱼卡地体

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深熔过程中熔体成分与锆石行为模拟计算 被引量：6

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作者 王伟 魏春景 +5 位作者 刘晓春 赵越 高亮 娄玉行 初航 张颖慧 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3075-3084,共10页

发生深熔作用是高级变质作用的一个重要特征。深熔过程中产生的熔体可为淡色花岗岩提供潜在的源区;深熔过程中锆石的行为直接影响对变质锆石记年地质意义的理解。在含Zr体系下的相平衡模拟显示泥质成分深熔过程中产生熔体的成分在P-T空... 发生深熔作用是高级变质作用的一个重要特征。深熔过程中产生的熔体可为淡色花岗岩提供潜在的源区;深熔过程中锆石的行为直接影响对变质锆石记年地质意义的理解。在含Zr体系下的相平衡模拟显示泥质成分深熔过程中产生熔体的成分在P-T空间中规律变化。温度升高时熔体Zr/Si值、Zr、FeO、MgO以及CaO等含量明显增加,压力较高时K2O含量也随温度升高而明显增加。Na2O含量随温度升高而降低,但随压力升高而增加。压力升高时Al/Si值显著升高。温度较高时Na/(Na+K)等值线较陡,减压熔融过程不会显著改变熔体Na/(Na+K)值,而升温减压过程以及近等压升温过程都会明显降低熔体Na/(Na+K)值。中压时随温度升高熔体Fe/(Fe+Mg)值缓慢升高,而石榴石的生长发育会迅速降低熔体Fe/(Fe+Mg)值。不同温压条件下对应的固相线熔融、白云母脱水熔融以及黑云母脱水熔融形成的熔体成分具有明显差异。对比模拟熔体成分在P-T空间的演化,喜马拉雅地区电气石淡色花岗岩对应熔体的形成温压条件应低于二云母淡色花岗岩,同类型淡色花岗岩之间在形成条件上也可能存在一定差异,并经历了差异性演化过程。含Zr体系下的相平衡关系显示进变过程是消耗锆石的过程,因而在进变过程中变质锆石难以生长,发生深熔作用的岩石中的变质锆石主要在退变过程中形成并记录退变质年龄。熔体丢失相关模拟显示不同温度阶段发生熔体丢失对锆石稳定性的影响不同。温度较低时Zr含量较少的熔体丢失会扩大持续进变过程中锆石的稳定范围,而温度较高时富Zr熔体的丢失会降低持续进变过程中锆石的稳定温度。类似于分离熔融作用的过程最利于残留相中剩余锆石在持续进变过程中的保存。 展开更多

关键词 深熔作用 熔体成分 相平衡模拟 锆石 淡色花岗岩

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胶北平度东石岭含石墨片麻岩变质作用特征及年代学研究

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作者 孔凡梅 孙彤 +1 位作者 李旭平 李增胜 《岩石学报》 北大核心 2025年第8期2839-2864,共26页

平度张舍镇东石岭含石墨泥质片麻岩位于平度-莱西石墨成矿带内的荆山群。本文对该区域粗粒和中粒含石墨泥质片麻岩进行了岩相学、矿物学、年代学的详细研究,结合变质相平衡模拟,发现岩石经历了复杂的变质演化过程,二者温度峰期均经历了... 平度张舍镇东石岭含石墨泥质片麻岩位于平度-莱西石墨成矿带内的荆山群。本文对该区域粗粒和中粒含石墨泥质片麻岩进行了岩相学、矿物学、年代学的详细研究,结合变质相平衡模拟,发现岩石经历了复杂的变质演化过程,二者温度峰期均经历了超高温变质作用。含石墨泥质片麻岩的变质演化过程分为三个阶段:峰前M_(1)阶段、温度峰期M_(2)阶段和峰后退变质M_(3)阶段。峰前M_(1)阶段矿物仅部分保留;温度峰期M_(2)阶段和峰后M_(3)阶段矿物组合分别为:堇青石+石榴子石+钛铁矿+钾长石+熔体+斜长石+石英+夕线石、黑云母+石榴子石+钛铁矿+钾长石+石英+斜长石+夕线石;拉曼光谱分析显示,在研究样品中,夕线石保留了蓝晶石的残余特征峰。对粗粒含石墨泥质片麻岩中进行相平衡模拟,并结合三元长石温度计与石英的Ti温度计分析,限定峰期M_(2)阶段的温压条件为1000~1020℃、0.63~0.65GPa。同样地,对中粒含石墨泥质片麻岩进行相平衡模拟与传统温压计分析,揭示温度峰期M_(2)阶段的温压条件为950~970℃和0.61~0.63GPa。所研究粗粒和中粒含石墨泥质片麻岩表明其温度峰期经历了超高温变质作用,并具有顺时针P-T轨迹。含石墨片麻岩中的锆石呈现出了典型麻粒岩相变质锆石的特征,与含石墨片麻岩共生的淡色体中的锆石则呈现深熔锆石的特征。本次研究获得的含石墨片麻岩变质锆石和淡色体深熔锆石年龄分别为~1.85Ga和~1.87Ga,这两个年龄分别是含石墨片麻岩和淡色体对同一构造热事件的响应,分别记录了熔体初期和末期冷却时间。本研究探讨了平度-莱西晶质石墨成矿带内与古元古代造山活动相关的一次重要区域变质事件,为研究区晶质石墨的成矿机制研究提供了新的思路。 展开更多

关键词 孔兹岩 超高温变质 相平衡模拟 深熔作用

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南阿尔金尤努斯萨依退变榴辉岩变质演化研究

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作者 吴学谦 宫相宽 +3 位作者 谭俊 杨浩东 罗晰露 林青霞 《地质科学》 北大核心 2025年第3期730-749,共20页

南阿尔金高压—超高压变质带尤努斯萨依地区退变榴辉岩的变质P-T-t轨迹研究,可以为带内高压—超高压变质岩石俯冲与折返过程的恢复提供重要限定。本文通过岩相学观察,确定尤努斯萨依退变榴辉岩至少保留了4期变质矿物组合,基于矿物化学... 南阿尔金高压—超高压变质带尤努斯萨依地区退变榴辉岩的变质P-T-t轨迹研究,可以为带内高压—超高压变质岩石俯冲与折返过程的恢复提供重要限定。本文通过岩相学观察,确定尤努斯萨依退变榴辉岩至少保留了4期变质矿物组合,基于矿物化学成分分析、相平衡模拟、平衡矿物温压计算、锆石U-Pb定年和包裹体分析的综合研究,获得其榴辉岩相变质温压条件为P=18~24 kbar,T=940℃~1060℃,对应的变质时代为501±5 Ma;麻粒岩相退变质矿物组合“Grt+Cpx+Pl+Qz”限定该期变质作用温压区间为P=10.5~11.5 kbar,T=878℃~893℃;麻粒—角闪岩相退变质温压区间为P=7.5~8.2 kbar,T=581℃~616℃,根据锆石的稀土元素组成和矿物包裹体中角闪石、石英的存在,限定该期变质事件时代为457±8 Ma;角闪岩相退变质温压区间为P=2.4~2.5 kbar,T=467℃~478℃。它们整体形成了一个顺时针型P-T轨迹,是大陆俯冲—深俯冲和折返的产物。结合本文和区内其它地区高压—超高压变质岩石的变质演化历史,探讨了南阿尔金俯冲—深俯冲陆壳岩石的折返方式。 展开更多

关键词 南阿尔金高压—超高压变质带 退变榴辉岩 相平衡模拟 锆石 P-T-T轨迹

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阿拉善东部波罗斯坦庙杂岩含石榴子石黑云斜长片麻岩的p-t演化及独居石U-Pb年龄

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作者 马椰婷 苟龙龙 +1 位作者 周峰 田智博 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第4期870-894,共25页

波罗斯坦庙杂岩是阿拉善地块东部高级变质杂岩之一,对研究阿拉善地块晚古生代构造演化具有重要的地质意义。本研究对阿拉善地块东部波罗斯坦庙杂岩中的长英质片麻岩进行了详细的野外地质调查、岩相学、LA-ICP-MS独居石U-Pb定年和变质相... 波罗斯坦庙杂岩是阿拉善地块东部高级变质杂岩之一,对研究阿拉善地块晚古生代构造演化具有重要的地质意义。本研究对阿拉善地块东部波罗斯坦庙杂岩中的长英质片麻岩进行了详细的野外地质调查、岩相学、LA-ICP-MS独居石U-Pb定年和变质相平衡模拟工作,用于揭示其变质演化特征,进而阐明其形成的构造背景。长英质片麻岩主要由含石榴子石黑云斜长片麻岩和黑云斜长片麻岩两类岩石组成,岩相学观察显示2个含石榴子石黑云斜长片麻岩样品ALS2202和ALS2204记录的峰期变质矿物组合为石榴子石+黑云母+白云母+钛铁矿+斜长石+钾长石+石英+熔体,结合相平衡模拟计算得到2个样品的峰期变质温压条件分别为727~751℃/820~1030 MPa和730~751℃/930~1070 MPa。通过石榴子石-黑云母-斜长石-石英(GBPQ)地质温压计计算得到退变质冷却阶段的温压条件为629~672℃/410~490 MPa和620~657℃/330~400 MPa。综合以上变质温压结果,2个样品均显示顺时针的p-t演化轨迹。LA-ICP-MS独居石U-Pb定年得到含石榴子石黑云斜长片麻岩样品ALS2207和黑云斜长片麻岩ALS2210样品的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为268±4 Ma和255±2 Ma,代表峰期变质作用或深熔作用的时代。根据矿物组合推测波罗斯坦庙杂岩中长英质片麻岩应为副变质岩,结合该岩石记录的变质温压条件和顺时针轨迹,表明波罗斯坦庙杂岩在二叠纪中晚期经历了一次显著的地壳加厚过程,该过程可能与古亚洲洋的闭合有关。 展开更多

关键词 波罗斯坦庙杂岩 LA-ICP-MS独居石U-Pb定年 相平衡模拟 顺时针p-t轨迹 中亚造山带

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秦-祁结合部位陇山杂岩变泥质岩变质作用及年代学研究

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作者 栗娟娟 卢俊生 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第4期895-923,共29页

陇山杂岩位于秦-祁结合部位,是研究此结合部位构造演化的重要岩石构造单元。为探讨秦-祁结合部位的构造演化历史,本研究对陇山杂岩的变泥质岩进行了岩相学、矿物化学、变质相平衡模拟和LA-ICP-MS独居石U-Pb年代学研究。岩相观察及矿物... 陇山杂岩位于秦-祁结合部位,是研究此结合部位构造演化的重要岩石构造单元。为探讨秦-祁结合部位的构造演化历史,本研究对陇山杂岩的变泥质岩进行了岩相学、矿物化学、变质相平衡模拟和LA-ICP-MS独居石U-Pb年代学研究。岩相观察及矿物成分分析结果显示,陇山杂岩石榴黑云斜长片麻岩样品21LS30-1记录了2个变质演化阶段:早期进变质阶段(M_(1))(Bt+Pl+Qz+Rt+Ilm)和峰期变质阶段(M_(2))(Bt+Grt+Pl+Qz+Rt+Ilm+Liq)。含矽线石榴黑云斜长片麻岩样品21LS37同样记录了2个变质演化阶段:早期进变质阶段(M_(1))(Bt+Sil+Pl+Qz)和峰期变质阶段(M_(2))(Bt+Sil+Grt+Kfs+Pl+Qz+Ilm+Liq)。视剖面图模拟计算显示2个样品的峰期变质温压条件分别为813~821℃、1.08~1.1 GPa和815~819℃、0.93~0.97 GPa,达到了中压麻粒岩相变质。LA-ICP-MS独居石U-Pb定年得到4个石榴黑云斜长片麻岩样品的年龄分别为451~425 Ma、455~431 Ma、415~395 Ma、415~394 Ma。陇山杂岩与北秦岭造山带在古生代经历了相似的构造过程,推测陇山杂岩可能是北秦岭造山带向西延伸的部分,经历了古生代的陆陆碰撞造山作用。 展开更多

关键词 秦-祁结合部位 陇山杂岩 相平衡模拟 独居石U-Pb定年 陆陆碰撞造山作用

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东南极米洛半岛尖晶石-堇青石麻粒岩变质作用与年代学研究 被引量：2

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作者 刘昕淑 王伟 +4 位作者 保红 龚庭楠 湛礼卿 刘晓春 赵越 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期487-505,共19页

东南极普里兹构造带被认为受到格林维尔期及泛非期两期构造热事件的影响,分别与罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆的演化密切相关,但对两期构造热事件的性质还存在争议。为了进一步完善该构造带的演化历史,从矿物学、岩石学、相平衡模拟、锆石年... 东南极普里兹构造带被认为受到格林维尔期及泛非期两期构造热事件的影响,分别与罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆的演化密切相关,但对两期构造热事件的性质还存在争议。为了进一步完善该构造带的演化历史,从矿物学、岩石学、相平衡模拟、锆石年代学等角度对普里兹构造带米洛半岛尖晶石-堇青石麻粒岩进行了研究。结果表明其主期矿物组合为尖晶石+堇青石+黑云母+矽线石+少量石榴子石+钾长石+钛铁矿,温压条件为870~910℃、0.64~0.69 GPa,晚期退变至810~820℃、0.49~0.53 GPa,并暗示了更高的峰期变质条件(T>910℃,P>0.69 GPa)。CL图像显示锆石具有明显的核-幔-边结构,LA-ICP-MS锆石U–Pb年代学分析显示核部年龄主要集中在613±7 Ma到877±9 Ma,最大值916±11 Ma,比典型的格林维尔期年龄年轻。锆石边部加权平均年龄为526±8 Ma,其Th/U比值范围较大(0.06~1.23),多数Th/U比值较高(>0.1),应代表峰后冷却结晶阶段。尖晶石-堇青石麻粒岩记录了中低压/高温—超高温的变质条件,结合区域已有资料,可能具有顺时针轨迹,其变质演化历史可能反映了碰撞造山之后的伸展阶段,推测与冈瓦纳超大陆的聚合过程有关。 展开更多

关键词 东南极 尖晶石-堇青石麻粒岩 P-T轨迹 高温—超高温变质 相平衡模拟

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