国家杰出青年科学基金(40725007)
- 作品数：30 被引量：372H指数：17
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- 大青山-乌拉山变质杂岩带大南沟地区含榴尖晶黑云钾长片麻岩成因及其形成的P-T条件被引量：6
- 2013年
- 大南沟贫硅的含榴尖晶黑云钾长片麻岩出露于华北克拉通西北部大青山-乌拉山变质杂岩带(孔兹岩带)中,主要以大小不等的透镜状和互层状产于石榴长英质粒状岩石和石榴堇青夕线黑云二长片麻岩中。本文通过岩相学、变质反应、成因矿物学、矿物化学以及相平衡模拟的综合研究,揭示含榴尖晶黑云钾长片麻岩的成因机制及其形成的P-T条件。研究表明,大南沟含榴尖晶黑云钾长片麻岩内尖晶石的Zn含量极低(XZn=Zn/(Fe2++Mg+Zn)<0.006)。含尖晶石的后成合晶微域反映峰后退变条件下局部的再平衡过程,其中石榴石分解形成的钾长石+尖晶石±斜长石后成合晶是由Grt+Sil+Melt→Kfs+Spl+Pl反应形成的。而细粒尖晶石-刚玉-磁铁矿矿物组合及相应的退变结构是在晚期降温和氧化作用下,通过反应Splss+O2→Spl+Mag+Crn分解形成的。相平衡模拟结果表明含榴尖晶黑云钾长片麻岩峰期矿物组合为Bt+Grt+Spl+Mag+Sil+Kfs+Pl+Liq,稳定的温压条件在830～870℃和8.3～8.6kb,位于夕线石的稳定域。
- 蔡佳刘福来刘平华施建荣刘建辉
- 关键词：尖晶石副片麻岩
- 胶北西留古元古代～2.1Ga变辉长岩岩石学与年代学初步研究被引量：37
- 2013年
- 胶北西留古元古代变辉长岩主要由二辉麻粒岩与辉石斜长角闪岩所组成,且以不规则透镜体的形式赋存于新太古代花岗质片麻岩与英云闪长质片麻岩之中。岩相学观察、矿物相转变分析、矿物化学研究、传统地质温压计计算与锆石LA-ICP-MS定年结果表明,胶北西留变辉长岩记录了十分复杂的演化历史,其中早期残留的原岩标志性岩浆结构以辉长辉绿结构为特征,早期残留的单斜辉石为高温低钙的普通辉石(M0),此阶段形成的岩浆锆石记录了其原岩形成时代为2102±3Ma。峰期麻粒岩相变质阶段(M1)的矿物组合以斜方辉石+单斜辉石+斜长石+石英为特征,记录的温压条件为T=800～850℃,P<0.65～0.75GPa;晚期角闪石的生长表明岩石又经历了降温冷却的过程(M2),其稳定的矿物组合为角闪石+斜长石+石英+单斜辉石,记录的温压条件为T=675～700℃,P=0.40～0.55GPa,变质阶段形成的变质锆石记录了其变质时代为1907±16Ma。胶北西留变辉长岩记录了含有近等压降温变质过程的顺时针P-T轨迹。结合本区其它研究资料,本文认为西留古元古代变辉长岩是胶北地区古元古代地层沉积之前一次地壳伸展作用的产物,并于古元古代晚期(1.95～1.80Ga)卷入了胶北碰撞造山作用过程。
- 刘平华刘福来王舫刘建辉蔡佳
- 关键词：胶北古元古代岩石学年代学
- 山东半岛高压麻粒岩中锆石的U-Pb定年及其地质意义被引量：26
- 2011年
- 在山东半岛早前寒武纪变质基底中,高压麻粒岩常常呈透镜体或不规则脉状体广泛分布于TTG片麻岩之中。锆石中矿物包体激光拉曼测试、阴极发光图像分析及原位U-Pb定年结果表明,山东半岛高压麻粒岩中锆石成因十分复杂,可划分为3种类型：第一类锆石显示明显或弱的岩浆结晶环带,部分锆石保存磷灰石（Ap）等矿物包体,U-Pb定年结果显示岩浆锆石记录了2 890-2 915 Ma和2 510-2 763 Ma两组207Pb/206Pb年龄,表明研究区变质基底在中太古代末期和新太古代至少存在两期岩浆事件;第二类为变质锆石,保存了典型的高压麻粒岩相包体矿物组合石榴石（Grt）＋单斜辉石（Cpx）＋斜长石（Pl）＋石英（Qtz）＋金红石（Rt）＋磷灰石（Ap）,记录的207Pb/206Pb年龄集中在1 850-1 900 Ma,应代表高压麻粒岩峰期高压麻粒岩相变质时代;第三类也为变质锆石,保存了峰后中低压麻粒岩相包体矿物组合斜方辉石（Opx）＋斜长石（Pl）＋石英（Qtz）＋磷灰石（Ap）±角闪石（Amp）,记录的207Pb/206Pb年龄集中1 820-1 840 Ma,应代表高压麻粒岩峰后中低压麻粒岩相退变质时代。该项成果不仅查明了山东半岛早前寒武纪变质基底麻粒岩中变质锆石普遍保存了高压麻粒岩相包体矿物组合,而且准确限定了麻粒岩的原岩形成时代、峰期高压麻粒岩相变质时代和峰后中低压麻粒岩相退变质时代的年代学格架,对深入探讨华北克拉通东南缘高压麻粒岩的成因机制及其形成的动力学背景具有重要的科学意义。
- 刘平华刘福来王舫刘建辉
- 关键词：高压麻粒岩锆石U-PB定年变质时代
- 苏鲁超高压岩石部分熔融时间的准确限定:来自含黑云母花岗岩中锆石U-Pb定年、REE和Lu-Hf同位素的证据被引量：31
- 2009年
- 在北苏鲁超高压变质带中,广泛分布强变形的新三叠纪含黑云母花岗岩和伟晶岩脉。锆石中矿物包体激光拉曼测试、阴极发光图像分析、不同性质锆石微区LA-(MC)-ICP-MS和SHRIMP U-Pb定年、REE及Lu-Hf同位素测试等综合研究结果表明,北苏鲁威海地区超高压正片麻岩在构造折返的(高压)麻粒岩相升温减压阶段,发生部分熔融(深熔)作用形成了花岗质岩浆,并在临近角闪岩相退变质作用之前结晶结束形成了含黑云母的花岗岩。该类含黑云母花岗岩中的锆石成因复杂,可划分为三类锆石微区。第一类为强发光效应(白色)继承性岩浆锆石(微区Ⅰ),具有典型的岩浆结晶环带,矿物包体为Otz+Kfs+Ap,记录的^(206)Pb/^(238)U年龄为790～782Ma;第二类为新生锆石微区(微区Ⅱ),发光强度相对较弱(灰色-灰白色),也具有较明显的岩浆结晶环带,矿物包体为Qtz+Kfs+Ab+Ap,记录的^(206)Pb/^(238)U年龄为222～217Ma,加权平均年龄为219±2Ma,表明苏鲁超高压地体的部分熔融(深熔)作用发生在新三叠纪,这组年龄比苏鲁地体超高压变质时代(235～225Ma)明显偏新,指示部分熔融(深熔)作用的时代要晚于苏鲁地体的超高压变质时代;第三类锆石微区(微区Ⅲ)围绕第二类锆石微区分布,发光强度最弱(黑色),也具有典型的岩浆结晶环带,矿物包体十分少见,为Qtz+Ap,记录的^(206)Pb/^(238)U年龄集中于216～209Ma之间,加权平均年龄为214±2Ma,应代表部分熔融(深熔)而成的岩浆结晶结束的年龄,这组年龄比苏鲁地体构造折返晚期角闪岩相退变质时代(210～200Ma)偏老,表明新生岩浆结晶结束的时间要早于角闪岩相退变质时代。继承性岩浆结晶锆石(微区Ⅰ)^(176)Hf/^(177)Hf(t)=0.281975～0.281984,^(176)Lu/^(177)Hf=0.00196～0.00221,ε_(Hf)(t)=-11.6～-11.8,相应的t_(DM2)=2160～2170Ma,与研究区周围新元古代(795～730Ma)正片麻岩继承性岩浆结晶锆石的Lu-Hf同位素特征十分相似,
- 刘福来薛怀民刘平华
- 关键词：部分熔融U-PB定年LU-HF同位素苏鲁超高压变质带
- 辽宁省丹东地区“前震旦纪”侵入岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及其构造意义被引量：8
- 2013年
- 本文对辽东南丹东地区部分原定前震旦纪侵入岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学和岩石地球化学研究,以便对其岩石成因和区域构造演化给予制约。详细的岩石学和岩相学研究表明,四个侵入岩体岩性分别为二长花岗岩、角闪石黑云母二长花岗岩、黑云母二长花岗岩和角闪辉长岩。所选样品中锆石均呈半自形-自形晶形、阴极发光图像显示具有成分生长环带或条痕状吸收特点,结合其高的Th/U比值(0.53～2.40)和亏损轻稀土元素(LREEs)、相对富集重稀土元素(HREEs)以及负Eu异常和正Ce异常等特征,表明其典型岩浆成因特点。锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果表明,它们均形成于早白垩世(峰期为126Ma)。岩石学和地球化学分析结果显示,研究区早白垩世侵入岩具有双峰式岩浆作用特点,其中花岗质岩石SiO2=66.99%～73.13%,K2O=3.52%～4.67%,K2O/Na2O=1.01～1.43,MgO=0.45%～2.61%,Mg#值为29～56,Al2O3=13.97%～14.92%,富集LREEs和大粒子亲石元素(LILEs),亏损HREEs和高场强元素(HFSEs),暗示其具有I型花岗岩特点,岩浆应起源于下地壳的部分熔融;;而角闪辉长岩SiO2=50.22%,MgO=10.61%,Mg#值为69,Cr(196×10-6)、Co(44.8×10-6)、Ni(73.4×10-6)含量较高,富集LREEs和LILEs,亏损HREEs和Nb、Ta、Ti等HFSEs,暗示其岩浆应起源于受俯冲流体交代的岩石圈地幔楔。结合区域地质资料表明,辽东南丹东地区早白垩世侵入岩应形成于类似弧后盆地的伸展环境,其形成应与古太平洋板块北西向向欧亚大陆之下的俯冲作用相联系。
- 孟恩刘福来施建荣蔡佳
- 关键词：早白垩世侵入岩锆石U-PB年代学地球化学
- 大青山—乌拉山变质杂岩带石拐地区富铝片麻岩成因矿物学与变质演化被引量：26
- 2013年
- 大青山——乌拉山变质杂岩中石拐地区富铝片麻岩出露于华北克拉通孔兹岩带中段,包括夕线石榴堇青二长片麻岩、紫苏石榴黑云二长片麻岩和夕线石榴黑云二长片麻岩,与基性麻粒岩彼此呈互层或夹层产出。根据岩相学观察、成因矿物学和变质反应结构的系统研究,结合地质温压计估算以及相平衡模拟的综合分析,揭示石拐地区富铝片麻岩的变质演化可划分为四个变质阶段。其中,早期进变质阶段(M1)矿物组合以石榴石核部及其包裹的细粒矿物黑云母+石英+斜长石±夕线石±钾长石±尖晶石为特征;峰期变质阶段(M2)的稳定的矿物组合为石榴石+基质中粗粒夕线石+黑云母+石英+斜长石+钾长石±磁铁矿±钛铁矿,形成的温压条件为T=840～860℃,P=10.0～10.5kbar;峰后近等温减压阶段(M3)以石榴石边部发育含堇青石的后成合晶为特征,并发生一系列典型的减压反应:Grt+Sil+Qz→Crd、Grt+Melt→Crd+Bt+Pl和Grt+Melt→Crd+Qz±Pl,形成新的矿物组合为石榴石+堇青石+黑云母+斜长石+石英±夕线石±紫苏辉石,相应的温压条件为T=720～800℃和P=5.6～6.1kbar;晚期角闪岩相降温阶段(M4)的矿物组合是石榴石+石榴边部细粒黑云母+斜长石+石英+磁铁矿±钾长石±钛铁矿,记录的温压条件为T=616～661℃和P=3.4～5.2kbar。石拐地区富铝片麻岩及相关岩石具有典型的近等温减压的顺时针P-T轨迹,峰后经历了近等温减压和近等压降温的变质演化阶段。上述研究结果表明,石拐地区富铝片麻岩曾卷入到华北克拉通西部的阴山陆块和鄂尔多斯陆块间的俯冲——碰撞造山及随后的快速隆升的演化过程。
- 蔡佳刘平华刘福来刘建辉王舫施建荣
- 关键词：富铝片麻岩
- 华北克拉通孔兹岩带中段大青山—乌拉山变质杂岩立甲子基性麻粒岩年代学及地球化学研究被引量：35
- 2013年
- 大青山——乌拉山变质杂岩立甲子基性麻粒岩主要由角闪二辉麻粒岩、含榴角闪二辉麻粒岩和黑云角闪二辉麻粒岩所组成,并以变形岩墙和不规则透镜体形式赋存于富铝片麻岩和花岗质片麻岩之中。立甲子基性麻粒岩中变质锆石含有单斜辉石(Cpx)+角闪石(Amp)+斜长石(Pl)+磷灰石(Ap)的包体矿物,与寄主岩石——基性麻粒岩矿物组合及其化学成分十分一致,相应的207Pb/206Pb表面年龄变化于1933±39Ma～1834±40Ma,加权平均年龄为1892±7Ma(MSWD=0.50,n=46),应代表立甲子基性麻粒岩原岩经历中低压麻粒岩相的变质时代。在变质过程中,以大离子亲石元素(K、Na、Sr、Rb)为代表的活动元素发生了显著的改变;而高场强元素(Nb、Zr、Ti)和稀土元素基本无变化,保持稳定。立甲子基性麻粒岩原岩属于拉斑玄武质岩石系列,其SiO2集中变化于45.58%～51.40%,Mg#值集中介于41～54之间;在球粒陨石标准化稀土配分图中,立甲子基性麻粒岩具有平坦型的稀土配分曲线特征((La/Yb)CN=1.30～1.51),Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.93～1.04)。与显生宙岛弧拉斑玄武岩类似,立甲子基性麻粒岩所有样品皆具有Nb、Zr、Ti负异常特征。综合分析认为,立甲子基性麻粒岩原岩形成于2450～1930Ma,并于～1900Ma经历中低压麻粒岩相变质作用的改造,其主量元素和微量元素组成具有岛弧拉斑玄武质岩石的地球化学特征,其原岩可能是板块汇聚动力学背景下,岛弧构造环境中形成的辉长岩或辉绿岩。
- 刘平华刘福来蔡佳刘建辉施建荣王舫
- 关键词：基性麻粒岩年代学地球化学
- 乌拉山地区早古元古代花岗质片麻岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及成因被引量：26
- 2013年
- 早古元古代花岗质片麻岩类在华北克拉通孔兹岩带乌拉山地区广泛出露,是记录该区陆壳增生及构造演化的主要物质载体。4件代表性花岗质片麻岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析表明,它们形成于～2.45Ga,并经历了～2.45Ga及约1.89～1.95Ga多期变质热事件;它们的岩石地球化学分析结果显示,稀土元素含量较高(∑REE=301×10-6～909×10-6),富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,(La/Yb)N比值在13～56之间,无明显Eu异常(Eu/Eu*=0.76～1.81,平均为1.18),具有较高的Sr含量(在495×10-6～895×10-6之间),低的Yb含量(在0.5×10-6～2.61×10-6之间);微量元素原始地幔标准化蛛网模式图显示,强烈亏损Nb,Ta,Th,U及Ti等高场强元素,富集Ba,K,Rb及Sr等大离子亲石元素;它们为镁质、准铝质至弱过铝质、高钾钙——碱性系列,指示其可能形成于活动大陆边缘岛弧环境玄武质下地壳的部分熔融。暗示该区早古元古代时期的弧陆增生作用,并经历了从弧陆增生、陆——陆碰撞造山到造山后伸展的构造演化历史。
- 刘建辉刘福来丁正江陈军强刘平华施建荣蔡佳王舫
- 关键词：陆壳增生
- 山东半岛基性高压麻粒岩的成因矿物学及变质演化被引量：44
- 2010年
- 在山东半岛的平度-莱西-莱阳-烟台一带,广泛出露基性高压麻粒岩,它们呈大小不等的透镜体或不规则脉状体产于TTG片麻岩中,且与超镁铁质岩石密切"伴生"。根据岩相学、矿物相转变、变质反应以及温压条件的系统研究结果,确定山东半岛基性高压麻粒岩经历了四个阶段的变质演化。早期进变质阶段(M1)的标志性矿物组合以石榴石及其内部的细粒单斜辉石+斜长石±石英为特征,记录的温压条件为T=740～770℃、P=0.9～1.0GPa;峰期高压麻粒岩相变质阶段(M2)的矿物组合以基质中石榴石(富Ca核部)+单斜辉石(富Al核部)+斜长石(富Na核部)±石英为特征,记录的温压条件为T=850～880℃、P=1.45～1.65GPa;峰后近等温减压(中压)麻粒岩相退变质阶段(M3),以发生一系列典型减压反应和斜方辉石的大量出现为标志,典型的矿物组合为斜方辉石+单斜辉石+斜长石+磁铁矿±角闪石,记录的温压条件为T=780～830℃、P=0.65～0.85GPa;晚期角闪岩相退变质阶段(M4)以石榴石发生降温反应、形成角闪石+斜长石+磁铁矿±石英等退变矿物组合为特征,记录的温压条件为T=590～650℃、P=0.62～0.82GPa。高压基性麻粒岩的变质演化的P-T轨迹具有顺时针型式,先后经历了近等温减压过程(ITD)和近等压降温过程(IBC)变质演化过程,指示研究区基性高压麻粒岩是古老陆块之间在俯冲-碰撞造山过程中加厚下地壳折返地表的产物。该项成果对于重新认识华北克拉通在早前寒武纪古老陆块的碰撞-拼贴及其演化的动力学过程具有重要科学意义。
- 刘平华刘福来王舫刘建辉
- 关键词：成因矿物学P-T轨迹
- 胶北地区早前寒武纪孔兹岩系的变质演化被引量：32
- 2010年
- 在胶北地区出露大面积早前寒武纪孔兹岩,主体岩石为富铝片岩-片麻岩,夹有大理岩等变沉积岩。岩相学、成因矿物学和变质反应性质的研究以及温压条件估算结果表明,研究区孔兹岩系经历了四个阶段的变质演化。早期进变质阶段(M1)的矿物组合为石榴石及其内部的黑云母+斜长石+石英;峰期中-高压麻粒岩相变质阶段(M2)的矿物组合以含蓝晶石的麻粒岩相矿物组合为标志,该阶段最高的温压条件可达760℃、10.0kb;峰后近等温减压麻粒岩相退变质阶段(M3)发生一系列典型减压反应,以新生堇青石的出现为标志,形成了含堇青石的中-低压麻粒岩相矿物组合,稳定的温压条件为750～800℃、4.0～5.4kb;晚期降温退变质阶段(M4)以石榴石转变形成细小黑云母等退变矿物为特征,该阶段的温压条件为550～650℃、4.0kb。孔兹岩系变质演化P-T轨迹具有顺时针型式,先后经历了近等温减压(ITD)和近等压冷却(IBC)的P-T演化,标志着胶北地区早前寒武纪孔兹岩系曾经历了地壳加厚-构造隆升的动力学过程。
- 王舫刘福来刘平华刘建辉
- 关键词：成因矿物学变质反应P-T轨迹孔兹岩系胶北
