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北淮阳变质带佛子岭群石榴二云母片岩变质PT条件及变质作用
1
作者 李俊杰 王娟 +4 位作者 汤国欣 易子韩 腊晓峰 鲁雨婷 石永红 《地质科学》 北大核心 2025年第3期750-768,共19页
坐落于大别碰撞造山带最北端的佛子岭地区,恰好处在华北板块与扬子板块交汇的关键结合区域,其地质构造位置极为重要,是获取两大板块汇聚结构、过程和大别碰撞造山带浅、中层次地质信息的重要单元。前人普遍认为佛子岭地区是一套绿片岩... 坐落于大别碰撞造山带最北端的佛子岭地区,恰好处在华北板块与扬子板块交汇的关键结合区域,其地质构造位置极为重要,是获取两大板块汇聚结构、过程和大别碰撞造山带浅、中层次地质信息的重要单元。前人普遍认为佛子岭地区是一套绿片岩相变质复理石建造,但有关其变质岩石学、年代学研究则相对缺乏,不同变质作用下的PT条件呈现出显著的差异性。本研究聚焦于石榴二云母片岩,通过对其开展深入的岩相学观察、矿物化学成分分析、温压条件测定以及变质期次划分,旨在更全面地理解佛子岭地区的变质演化历程及其达到的变质作用高峰级别。基于矿物组合的差异及其化学成分的变化,本研究采用了传统温压计、视剖面及石榴石钇(Y)温度计等多种温压计算方法,最终确定两期变质作用:1)M1:T=570℃±5℃,P=1.2 GPa;2)M2:T=675℃±5℃,P=1.1 GPa。自M1→M2揭示佛子岭地区经历了绿帘角闪岩相向角闪岩相的转变是一个在等压条件下温度逐渐升高的过程,其中的变质阶段M2标志着峰期变质作用中PT条件的最低界限。这一现象表明,大别造山带的演化不仅包含了以深俯冲为标志的快速过程,同时也记录了地壳浅部缓慢俯冲的演变特点。通过对比研究区不同岩性、不同计算手段获得的PT条件,本文认为对于具有上、中地壳物质属性的变泥质石榴二云母片岩,由于其经历了较低级别的变质作用,此时传统温压计的Mg-Fe离子交换受后期变质改造及再平衡作用的影响较小,更可能获得进变质(M1)和退变质(M3)的PT条件,采用相平衡模拟法以及微量元素温度计等手段,或许在复原峰期PT条件(M2)方面拥有更大的优势。 展开更多
关键词 北淮阳变质带 佛子岭地区 石榴二云母片岩 视剖面分析 pt条件
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蚌埠隆起区石榴辉石岩变质PT轨迹及年代学研究 被引量：6
2
作者 王娟 宋传中 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1223-1245,共23页
蚌埠隆起位于华北克拉通东部陆块的胶—辽—吉造山带的最南缘，由于侧重点和关注度的差异，对于该地区的变质演化过程的探究一直较为缺乏，制约了人们对该隆起形成过程的理解。为此，本文通过对该隆起的石榴辉石岩及其退变的黑云斜长片... 蚌埠隆起位于华北克拉通东部陆块的胶—辽—吉造山带的最南缘，由于侧重点和关注度的差异，对于该地区的变质演化过程的探究一直较为缺乏，制约了人们对该隆起形成过程的理解。为此，本文通过对该隆起的石榴辉石岩及其退变的黑云斜长片麻岩详细的野外观测、岩相学分析、热力学评价和年代学的研究，较为充分地探讨了该隆起的形成机制。研究显示这两类岩石记录了5个变质阶段：阶段-Ⅰ的平均温压为：^-T=672±17 ℃和^-P=1.05±0.02 GPa；阶段-Ⅱ的平均温压为：^-T=805±30 ℃和^-P=1.21±0.04 GPa；阶段-Ⅲ的平均温压为：^-T=615±13 ℃和^-P=0.93±0.02 GPa； 阶段-Ⅳ的平均温压为：^-T=632±6 ℃和^-P=0.50±0.01 GPa；阶段-Ⅴ的温压为推测值：T=400 ℃～450 ℃和P=0.2～0.4 GPa。其中阶段-Ⅰ～阶段-Ⅲ表象为角闪岩相→麻粒岩相→角闪岩相的过程，显示了一个近等压的可能的快速升温和降温的过程。而阶段-Ⅲ～阶段-Ⅳ表现为一个近于等温降压的快速过程，直至阶段-Ⅴ表现为可能的缓慢降温降压过程。结合背景资料和前人年龄数据，以及本次对退变黑云斜长片麻岩的锆石U-Pb定年（1 885±16 Ma）研究，推测该全过程可能反映的是两期变质事件。其中，早期的变质以阶段-Ⅰ、阶段-Ⅱ和阶段-Ⅲ为代表，揭示了大约在2.5 Ga时期，蚌埠隆起经历了大规模岩浆上侵及紧密相伴的高温麻粒岩相变质事件；而晚期变质以阶-Ⅲ→阶段-Ⅳ等温降压为代表，可能反映的是大约1.9 Ga时期，胶—辽—吉造山带的形成过程。 展开更多
关键词 蚌埠隆起区 石榴辉石岩 pt条件评价 锆石U-PB定年
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蚌埠隆起区镁铁质麻粒岩变质PT及变质作用演化 被引量：1
3
作者 刘玉娟 张妍 +3 位作者 王娟 彭春蕾 宋传中 石永红 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期835-860,共26页
华北克拉通作为世界上最古老的克拉通之一,初始地壳的形成年代为~3.8 Ga,由东部陆块、西部陆块和中央造山带组成。蚌埠隆起区位于华北克拉通东南缘,胶—辽—吉造山带的南端,构造位置重要。前人对蚌埠隆起区进行了大量的锆石U-Pb年代学... 华北克拉通作为世界上最古老的克拉通之一,初始地壳的形成年代为~3.8 Ga,由东部陆块、西部陆块和中央造山带组成。蚌埠隆起区位于华北克拉通东南缘,胶—辽—吉造山带的南端,构造位置重要。前人对蚌埠隆起区进行了大量的锆石U-Pb年代学、同位素地球化学、变质温压条件及P-T轨迹等研究,但变质PT条件存在较大差异。本文主要通过对石榴麻粒岩进行详细的岩相学、矿物化学成分、锆石U-Pb年代学、温压条件及变质期次分析,进一步探讨蚌埠隆起区的变质演化过程及变质时代。依据矿物组合及成分差异,进行多种温压计联合计算,最终确定其记录了两期峰期后变质作用:1)变质阶段-Ⅰ:■=765±34℃,■=1.22±0.04 GPa;2)变质阶段-Ⅱ:■=609±22℃,■=0.98±0.05 Ga;揭示东芦山地区经历了麻粒岩相→角闪岩相的快速冷却过程,其中变质阶段-Ⅰ应为峰期变质PT条件的下限。通过大量变质PT条件对比研究可知,对于具有中、下地壳物质属性的镁铁质麻粒岩而言,由于其经历了较高级别的变质作用,相平衡模拟法、平均温压法及微量元素温度计等对峰期PT条件的恢复可能更具优势,而传统地质温压计的离子交换作用在一定程度上受控于后期变质改造及再平衡作用,更可能获得峰期后的变质PT条件。锆石U-Pb年代学及锆石内部包体分析结果揭示,其具有多期次变质/生长特征,其中1.84~1.74 Ga(变质锆石年龄)、~2.1 Ga(岩浆锆石年龄)与~2.5 Ga(变质/岩浆锆石年龄)分别代表了石榴麻粒岩的角闪岩相退变质阶段(M3)变质时代、原岩形成时代及华北克拉通的主期生长阶段与紧随其后的高温变质事件。多期变质作用和岩浆作用的年代学证据,契合华北陆块的地壳生长和演化历史,锆石内的包体特征为多期、不同级别的变质作用记录提供了另一角度的证据。 展开更多
关键词 蚌埠隆起 石榴麻粒岩 pt条件 锆石包体 锆石U-PB定年
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南苏鲁造山带根部的物质组成及变质作用 被引量：29
4
作者 张泽明 许志琴 +4 位作者 刘福来 孟繁聪 杨天南 李天福 殷秀兰 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第10期609-616,共8页
在南苏鲁地区,大陆造山带根部主要由5种不同化学成分的岩石类型组成,分别以石榴石橄榄岩、榴辉岩、片麻岩、石英岩和大理岩为代表。它们的原岩是古老的花岗质侵入岩、表壳岩和基性—超基性侵入岩,并一起经历了超高压变质作用。正变质的... 在南苏鲁地区,大陆造山带根部主要由5种不同化学成分的岩石类型组成,分别以石榴石橄榄岩、榴辉岩、片麻岩、石英岩和大理岩为代表。它们的原岩是古老的花岗质侵入岩、表壳岩和基性—超基性侵入岩,并一起经历了超高压变质作用。正变质的花岗质片麻岩是超高压变质带的主要组成部分,构成了花岗质和奥长花岗质岩石组合,不同于典型的TTG岩系。变质火山岩具有双峰式火山岩地球化学特征,很可能形成于大陆裂谷环境。除幔源石榴石橄榄岩以外,其他各种岩石都具有可变的、但均低于正常变质岩的氧同位素值,表明其原岩曾在地壳浅部发生了不同程度的水-岩交换作用,并在整个超高压变质过程中保持其米级尺度的不均匀性。新的温、压计算结果表明,石榴石橄榄岩的形成条件可能是1100～1200℃和6.5～8.0GPa,地热梯度等于或小于5℃/km,即以前认为变质作用不可能达到的“禁区”。 展开更多
关键词 大陆造山带根部 超高压变质作用 物质组成 pt条件 南苏鲁地区
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大别山西段含蓝闪石-蓝晶石榴辉岩的相平衡研究 被引量：9
5
作者 张景森 魏春景 周喜文 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2861-2874,共14页
目前对于大别山西段超高压榴辉岩仍存在一些不清楚的问题和模糊的认识,如蓝闪石和蓝晶石组合的稳定范围,峰期温压条件和矿物组合,以及早期退变质过程的矿物演化和流体作用。本文对取自大别山西段新县高压-超高压榴辉岩单元内不同地点的... 目前对于大别山西段超高压榴辉岩仍存在一些不清楚的问题和模糊的认识,如蓝闪石和蓝晶石组合的稳定范围,峰期温压条件和矿物组合,以及早期退变质过程的矿物演化和流体作用。本文对取自大别山西段新县高压-超高压榴辉岩单元内不同地点的超高压榴辉岩样品进行了详细的岩石学和矿物学研究,在此基础上使用相平衡定量分析方法的 PT 视剖面图对它们进行了正演模拟计算,结果表明:含蓝闪石和蓝晶石榴辉岩处于相对低温或低压的蓝闪石榴辉岩和相对高温高压的蓝晶石榴辉岩的过渡区,其稳定的温压范围大致为温度590～700℃,压力1.7～3.3GPa,而且压力大于2.5GPa 时温度范围很窄,为600～640℃。由石榴石边缘成分和 PT 视剖面图确定的榴辉岩峰期温压条件为压力2.85～2.95GPa 和温度625～630℃,峰期矿物组合为石榴石+绿辉石+蓝闪石+蓝晶石+硬柱石+柯石英±多硅白云母。峰期之后,榴辉岩经历了快速近等温降压(ITD)的早期高压退变质作用,这是一个非平衡过程,所发生的主要变化如下:柯石英→石英,硬柱石→黝帘石+蓝晶石,在相对富镁岩石中出现滑石,当水含量较高时可以出现钠云母,蓝闪石在原来基础上有一定量的生长,并且绿辉石和多硅白云母很可能只部分地发生了成分变化,而石榴石几乎未发生改变。这样形成了目前观察到的矿物组成为石榴石+绿辉石+蓝闪石+蓝晶石+黝帘石/绿帘石+石英±多硅白云母±钠云母±滑石,它代表了 UHP 榴辉岩在早期高压退变质阶段结束时所具有的矿物组成,这一阶段结束时的温压条件大致为2.0～2.2GPa 和600～630℃;早期高压退变质阶段是脱水过程,流体是内部缓冲的。 展开更多
关键词 超高压榴辉岩 相平衡 pt视剖面图 峰期pt条件 退变质pt轨迹 流体 新县 大别山
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从变质地质学视角透析“浅变质”佛子岭群及其构造含义 被引量：5
6
作者 石永红 史进飞 +2 位作者 赵俊先 杨根山 周安泰 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期691-710,共20页
佛子岭群位于大别造山带最北缘,处于华北和扬子板块结合部位,是获取两大板块耦合过程和信息的重要岩石单元.由于佛子岭群一直被视为典型的“浅变质”复理石建造,故研究多是从沉积学角度展开,并籍此对其构造归属和动力学机制产生了不同... 佛子岭群位于大别造山带最北缘,处于华北和扬子板块结合部位,是获取两大板块耦合过程和信息的重要岩石单元.由于佛子岭群一直被视为典型的“浅变质”复理石建造,故研究多是从沉积学角度展开,并籍此对其构造归属和动力学机制产生了不同的认识.为此,本文将从新的视角(变质地质学),解析佛子岭群岩石构成和变质作用,为充分探讨佛子岭群形成机制提供变质岩石学的支撑.野外调查和全面岩相学分析表明,佛子岭群主体是由各类片岩、石英岩和少量石榴云母片岩构成,但因后期构造作用,裹挟有少量的其他岩石单元的花岗质片麻岩和变基性岩块.对特征性岩石(石榴云母片岩)的主期变质PT条件估算显示,佛子岭群普遍经历了中-高压角闪岩相变质,温压范围为T=550℃~620℃和P=0.6~1.0 GPa.细致的野外露头观测和精细的岩相学研究表明,佛子岭群各类岩石均是由新生的变质矿物构成,普遍发育变晶结构,不具备任何沉积结构和构造.所谓的“沉积韵律”,可能是由不同变质矿物含量差异构成的成分层所致.对比前人研究成果,佛子岭群与庐镇关群存在一个0.9 GPa的压力差异,暗示了两者并非形成于相同的动力学背景,其可能为一个独立的微陆块. 展开更多
关键词 佛子岭群 主期变质pt条件 中-高压角闪岩相 变晶结构 沉积韵律
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从P-T-t空间变化型式探析大别山北缘地质演化过程 被引量：3
7
作者 王智慧 石永红 +3 位作者 侯振辉 唐虎 李秋立 杨根山 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2153-2178,共26页
大别山北缘主要由佛子岭群和庐镇关群组成,其处于华北和扬子板块结合处,是探究两大板块耦合过程的关键部位。相对于大别造山带高压-超高压单元的丰硕研究成果,大别山北缘相关的研究较为薄弱,迟滞了对大别造山带演化过程的深入探究。本... 大别山北缘主要由佛子岭群和庐镇关群组成,其处于华北和扬子板块结合处,是探究两大板块耦合过程的关键部位。相对于大别造山带高压-超高压单元的丰硕研究成果,大别山北缘相关的研究较为薄弱,迟滞了对大别造山带演化过程的深入探究。本次研究通过对佛子岭群和庐镇关群详细的野外调查、岩相学、热力学评价和年代学研究,较为详细地阐释了大别山北缘基本变质属性和演化过程。研究表明,佛子岭群主要由各类片岩和部分大理岩构成,并展现了一个巨大的宽缓的"背形"。庐镇关群主体为花岗片麻岩,少部分为斜长角闪岩和石榴黑云母二长片麻岩,其与佛子岭群呈构造并置关系。区域性的峰期变质PT条件估算显示,并结合前人资料,佛子岭群变质温压为T=524-621℃和P=0.59-0.96GPa,庐镇关群变质温压为T=575-625℃和P=0.87-0.96GPa,两者均落入中高压角闪岩相范畴。在空间分布上,自南至北,佛子岭群的温度压力显示了一个逐渐变化趋势,反映了一个由浅至深的俯冲状态型式。锆石U-Pb定年显示,庐镇关群的石榴黑云母二长片麻岩、花岗片麻岩和斜长角闪岩的原岩结晶年龄分别为756±6Ma、758±7Ma、764±6Ma,属于扬子板块北缘产物。佛子岭群的石榴二云母片岩则显示了四个峰值为2.50Ga、0.93Ga、0.85Ga和0.45Ga碎屑锆石年龄,佛子岭群具有华北、扬子板块和古生代岛弧混合物源性,并推测其为一个形成于晚古生代的独立微陆块。综合已有的变质年龄资料分析,佛子岭群记录了345-355Ma晚古生代增生造山和260-270Ma印支期碰撞造山两期事件,这意味着大别造山带可能为一个增生型和碰撞型复合造山带,且该造山带可与西侧的桐柏-红安造山带充分对应。 展开更多
关键词 大别山北缘 佛子岭群 庐镇关群 峰期变质pt条件 P-T-t-G剖面
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