大别苏鲁造山带高级变质岩锆的地球化学、锆石微量元素特征及年代学效应.pdf

中国科学技术大学
博士学位论文
大别-苏鲁造山带高级变质岩锆的地球化学、锆石微量元素特征
及年代学效应
姓名:侯振辉
申请学位级别:博士
专业:地球化学
指导教师:李曙光
20031201
,它表明退变质锆石增大别造山带超高压变质作用峰期变质时代锆石年代学工作虽然积累了相当多的数据,、形成环境以及变质增生发生阶段的认识存在分歧。例如所测定的变质锆石是变质重结晶错石还是变质增生锆石,变质增生锆石是否为高压变质增生锆石,怎么判定它为高压变质增生锆石;超高压变质作用期间锆石变质增生主要发生在哪个阶段:锆石发生变质增生所需的源自外,在早白垩纪中国东部出现了大规模的燕山期热事件,在一些地区依据变质锆石狿龄,人们鉴别出早自垩纪基性麻粒岩包体,并把它们当作岩浆板底垫托的证据。火别山基性麻粒岩尚缺乏详细的甈甏а芯俊2槊鞲寐榱Q蚁啾渲首饔檬贝欠褚卜⑸谠绨综纪以及其原岩时代,对研究大别造山带碰撞后构造体制转换及超高压变质岩的拆返历史具有重要意义。本文针对上述问题,对超高压变质作用前后矿物的地球化学行为、锆石发生变质增生的主要阶段和不同成因变质锆石的微量元素特征及年代学效应等基础性问题进行了较详细的研究,并取得以下认识:通过对大别造山带已发表的超高压变质岩变质锆石和甈炅浣峁淖合分析和比较,发现不同实验室用离子探针得到的锆石甈炅洳定结果差异较大,这是导致超高压变质作用峰期变质时代产生分歧的原因之一。。然而这两种方法给出的变质年龄仍有较大范围,它是前人工作对变质锆年梢蚰┘区分所致。此外,由于单点分析年龄值误差较大,应对具有相同成因的锆石部位进行多次分析,获得一组具有正态分布的谐和年龄,并求平均值以获得高精度的年龄结果。从统计理论上说,那些位于正态分布边缘的少量偏离平均值的单点分析年龄值本身并不具有特殊的地质意义。对大别一苏鲁造山带龀哐贡渲恃已分械娘辛讼晗傅奈⒘吭K匮芯浚魅结合其特征,提出可对完全变质重结晶锆石域与部分变质重结晶锆石域进行判别的疍玊疷图解,和可将变质重结晶锆石、高压变质增生锆石和退变质增生锆石区别的疍玓疕冀狻4送猓源蟊鹕浇龊倭渴褡邮幕月榱Q抑芯哂典型扇形增生结构的变质锆石进行微量元素研究发现。它具有陡峭和高,值微量元素特征。这表明麻粒岩相变质增生锆石的微量元素特征有其复杂性。这些变质锆石成因环境的判定对其应用锆石微量元素判别标准,识别出江苏东海青龙山、虎山超高压变质岩中具有疍、/微量元素特征的高压变质增生锆石,其分别为,这是对大别山超高压变质作用峰期变质时代的最佳估计;±洗别山超高压变质岩峰期变质时代年轻,这说明在超高压变质条件删Щ闹亟峋作用可能持续到峰期变质作用以后;此外,在该样品中还识别出具有疍、/生发生在角闪岩相退变质阶段。何处;不同定年方法和不同实验室给出的定年结果是否具有一致的可信度和可比性等等。此指出了蜕晶化锆石的在变质重结晶过程中可以发生显著分异,使/值升高。狿炅浣峁哪甏б庖蹇梢愿韪玫闹圃肌甈炅
关键词通过对人别一苏鲁造山带超高压变质作用前后原岩猿ぱ矿物、榴辉岩中高压矿物和退变质矿物的的地球化学研究,发现其原岩辉长岩中辉石是主要的富矿物相,副矿物榍石也具有较高的含量。榴辉岩中的金红石是高含矿物,而石榴子石和绿辉石及退变质产物角闪石均不含有明显数量的。这一点不同于麻粒岩。因此在辉长岩变为榴辉岩的前进变质过程中,单斜辉石的分解反应和富原生榍石变质为金红石的反应可释放大量。此外石榴子石随压力升高,含量下降,也可释放部分。但在压力峰期之后的降压过程中,没有矿物可以提供充足的源使错石发生变质增生。因此锆石的高压变质增生主要发生在高压一超高压前进变质阶段,相应年龄值应略老于压力峰期时代。超高压变质岩的角闪岩相退变质反应仅金红石一榍石反应可释放少量,该阶段外来流体也可提供部分,使锆石发生变质增生。因此,退变质增生锆石的年龄应指示其角闪岩相退变质时代。对惠兰山基性麻粒岩包体进行了锆石甈同位素年代学以及锆石微量元素和全岩微量元素地球化学工作,首次得到大别山存在早白垩纪麻粒岩相变质作用的直接年龄..证据,并且证明了该麻粒岩的原岩形成于晚元古代。惠兰山基性麻粒岩的成因可能是位于扬子北缘的下地壳部位晚元古代镁铁质岩浆岩,在早自垩纪大别山引张构造环境下受到上涌软流圈地幔的熟烘烤发生麻粒岩相变质作用。由于在麻粒岩中未发现早白垩纪岩浆锆石,因此该早白垩纪基性麻粒岩不能作为幔源岩浆底侵证据。
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