CAJ | 학술논문

浒湾高压变质带位于大别造山带的西北部,是研究秦岭-大别-苏鲁造山带演化过程和时间的关键地区.我们对产于该高压变质带的三个榴辉岩样品进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素组成分析,以限定榴辉岩相变质作用及原岩形成的时间和原岩性质.苏家河榴辉岩中的变质锆石颗粒具低Th/U值、弱的Eu负异常、较平坦的重稀土(HREE)配分模式,以及低的176Lu/177Hf值.表明这些锆石形成过程中有石榴子石的存在而缺乏斜长石,因此形成于榴辉岩相变质条件.Ti含量温度计计算表明,这些变质锆石的形成温度约为655℃和638℃,与在榴辉岩相变质作用温度条件下形成一致, 206Pb/238U 年龄加权平均结果为 309±4 Ma (2σ),代表了榴辉岩相变质作用时间的最佳估计值.胡家湾变质锆石可能形成于前进变质作用阶段,206Pb/238U年龄加权平均值为312±11 Ma(2σ), 这一结果在误差范围内与苏家河的年龄结果一致.锆石 U-Pb年龄和微量元素分析结果表明,榴辉岩核部的锆石属岩浆型,年龄为406±5～420±7 Ma (2σ),表明原岩晚于中古生代华北与秦岭地体的碰撞时间.三个榴辉岩样品的锆石颗粒εHf (t)值的变化范围较大(-4.9～21.3).变质锆石与岩浆锆石的Hf同位素的变化范围相近,少数变质增生边部锆石与核部残留岩浆锆石给出较一致的Hf同位素组成,表明变质增生锆石可能是原岩岩浆锆石溶解再结晶作用的结果,因此保留了原岩的初始Hf同位素组成. 高的 εHf (t)值表明它们的原岩来自亏损的地幔源区,可能是古特提斯洋壳;而低εHf (t)值则归因于地壳混染作用.少量继承核锆石的出现表明榴辉岩的原岩形成过程中有古老地壳物质的加入.浒湾地区一些榴辉岩具明显的来自扬子板块大陆地壳的年代学和地球化学特征.该区古生代的洋壳和新元古代的陆壳在石炭纪共同经历了榴辉岩相变质作用,表明古生代古特提斯洋壳形成于扬子板块北缘边缘盆地的环境.高压变质作用的陆壳岩石可能在洋壳岩石的折返和保存过程中起到了浮力牵引的作用.扬子和华北克拉通的聚合可能经历了超过200 Ma的多阶段过程. 滸灣高壓變質帶位于大彆造山帶的西北部,是研究秦嶺-大彆-囌魯造山帶縯化過程和時間的關鍵地區.我們對產于該高壓變質帶的三箇榴輝巖樣品進行瞭LA-ICPMS鋯石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素組成分析,以限定榴輝巖相變質作用及原巖形成的時間和原巖性質.囌傢河榴輝巖中的變質鋯石顆粒具低Th/U值、弱的Eu負異常、較平坦的重稀土(HREE)配分模式,以及低的176Lu/177Hf值.錶明這些鋯石形成過程中有石榴子石的存在而缺乏斜長石,因此形成于榴輝巖相變質條件.Ti含量溫度計計算錶明,這些變質鋯石的形成溫度約為655℃和638℃,與在榴輝巖相變質作用溫度條件下形成一緻, 206Pb/238U 年齡加權平均結果為 309±4 Ma (2σ),代錶瞭榴輝巖相變質作用時間的最佳估計值.鬍傢灣變質鋯石可能形成于前進變質作用階段,206Pb/238U年齡加權平均值為312±11 Ma(2σ), 這一結果在誤差範圍內與囌傢河的年齡結果一緻.鋯石 U-Pb年齡和微量元素分析結果錶明,榴輝巖覈部的鋯石屬巖漿型,年齡為406±5～420±7 Ma (2σ),錶明原巖晚于中古生代華北與秦嶺地體的踫撞時間.三箇榴輝巖樣品的鋯石顆粒εHf (t)值的變化範圍較大(-4.9～21.3).變質鋯石與巖漿鋯石的Hf同位素的變化範圍相近,少數變質增生邊部鋯石與覈部殘留巖漿鋯石給齣較一緻的Hf同位素組成,錶明變質增生鋯石可能是原巖巖漿鋯石溶解再結晶作用的結果,因此保留瞭原巖的初始Hf同位素組成. 高的 εHf (t)值錶明它們的原巖來自虧損的地幔源區,可能是古特提斯洋殼;而低εHf (t)值則歸因于地殼混染作用.少量繼承覈鋯石的齣現錶明榴輝巖的原巖形成過程中有古老地殼物質的加入.滸灣地區一些榴輝巖具明顯的來自颺子闆塊大陸地殼的年代學和地毬化學特徵.該區古生代的洋殼和新元古代的陸殼在石炭紀共同經歷瞭榴輝巖相變質作用,錶明古生代古特提斯洋殼形成于颺子闆塊北緣邊緣盆地的環境.高壓變質作用的陸殼巖石可能在洋殼巖石的摺返和保存過程中起到瞭浮力牽引的作用.颺子和華北剋拉通的聚閤可能經歷瞭超過200 Ma的多階段過程.
호만고압변질대위우대별조산대적서북부,시연구진령-대별-소로조산대연화과정화시간적관건지구.아문대산우해고압변질대적삼개류휘암양품진행료LA-ICPMS고석U-Pb정년、미량원소화Hf동위소조성분석,이한정류휘암상변질작용급원암형성적시간화원암성질.소가하류휘암중적변질고석과립구저Th/U치、약적Eu부이상、교평탄적중희토(HREE)배분모식,이급저적176Lu/177Hf치.표명저사고석형성과정중유석류자석적존재이결핍사장석,인차형성우류휘암상변질조건.Ti함량온도계계산표명,저사변질고석적형성온도약위655℃화638℃,여재류휘암상변질작용온도조건하형성일치, 206Pb/238U 년령가권평균결과위 309±4 Ma (2σ),대표료류휘암상변질작용시간적최가고계치.호가만변질고석가능형성우전진변질작용계단,206Pb/238U년령가권평균치위312±11 Ma(2σ), 저일결과재오차범위내여소가하적년령결과일치.고석 U-Pb년령화미량원소분석결과표명,류휘암핵부적고석속암장형,년령위406±5～420±7 Ma (2σ),표명원암만우중고생대화북여진령지체적팽당시간.삼개류휘암양품적고석과립εHf (t)치적변화범위교대(-4.9～21.3).변질고석여암장고석적Hf동위소적변화범위상근,소수변질증생변부고석여핵부잔류암장고석급출교일치적Hf동위소조성,표명변질증생고석가능시원암암장고석용해재결정작용적결과,인차보류료원암적초시Hf동위소조성. 고적 εHf (t)치표명타문적원암래자우손적지만원구,가능시고특제사양각;이저εHf (t)치칙귀인우지각혼염작용.소량계승핵고석적출현표명류휘암적원암형성과정중유고로지각물질적가입.호만지구일사류휘암구명현적래자양자판괴대륙지각적년대학화지구화학특정.해구고생대적양각화신원고대적륙각재석탄기공동경력료류휘암상변질작용,표명고생대고특제사양각형성우양자판괴북연변연분지적배경.고압변질작용적륙각암석가능재양각암석적절반화보존과정중기도료부력견인적작용.양자화화북극랍통적취합가능경력료초과200 Ma적다계단과정.