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- 新疆南天山榆树沟含石榴夕线石泥质麻粒岩的超高温变质作用及其构造意义
- 2025年
- 天山造山带是中亚造山带的重要组成部分,新疆南天山造山带出露有橄榄岩-麻粒岩地体,其北部榆树沟地区麻粒岩超高温变质作用的确定及P-T-t轨迹的建立为南天山造山带增生造山过程的研究提供了重要依据。本文主要以榆树沟地区3个含石榴夕线石泥质麻粒岩为研究对象,在详细岩相学研究的基础上进行了温压计算、相平衡模拟及锆石U-Pb年龄分析。结果显示其普遍保留了4个阶段的矿物组合:(1)峰前阶段(M1)主要是石榴子石核部与核部包裹体矿物Grt1+Bt1+Pl1+Ilm1+Rt1+Qz1±Ksp1;(2)峰期阶段(M2)由石榴子石幔部和基质矿物核部组成,Grt2+Sil2+Ksp2+Pl2+Ilm2+Rt2+Qz2+Liq2,其温压条件为910~973℃和0.90~1.09GPa;(3)高压麻粒岩相阶段(M3)主要是石榴子石内边部和边部包裹体及基质中矿物的边部,Grt3+Bt3+Sil3+Ksp3+Pl3+Ilm3+Rt3+Qz3+Liq3,其温压结果为845~869℃和1.01~1.14GPa;(4)角闪岩相退变质阶段(M4)以石榴子石的外边部及围绕石榴子石的矿物为代表,Grt4+Bt4+Sil4+Ksp4+Pl4+Ilm4+Qz4±Rt4,其温压条件为701~737℃和0.7~0.8GPa。温压结果指示泥质麻粒岩记录了一条逆时针P-T轨迹。锆石U-Pb年龄分析结果指示原岩沉积是在427Ma之后,超高温变质作用发生在397~409Ma,压力峰期变质作用年龄范围为381~395Ma,退变质年龄结果为355~387Ma。超高温变质作用的热源可能是泥盆纪弧岩浆侵入,随后麻粒岩及与之接触的橄榄岩被俯冲板片捕获并经历了高压变质作用,后期受挤压折返发生了退变质降压冷却。
- 荆彦清仝来喜刘兆李超
- 关键词:超高温变质作用P-T轨迹南天山
- 显生宙碰撞造山带超高温变质作用的加热机制:来自二维数值模拟的约束
- 2024年
- 大量的岩石学证据表明:碰撞造山带中常发育900~1100℃的超高温变质作用。然而,碰撞造山带中如何出现如此极端的超高温条件仍然存在争议。为了更好地理解超高温变质作用加热机制和碰撞造山带中主要热源的相对贡献,我们建立了一系列高分辨率二维热-动力学模型,借此探讨了俯冲大陆岩石圈密度亏损程度、大陆地壳放射性生热率和大陆汇聚速率等因素对碰撞造山过程中超高温变质主要热源的影响。当大陆岩石圈密度亏损(Δρ=ρ软流圈地幔-ρ岩石圈地幔)大于50kg/m^(3)时,有利于发生大陆平板俯冲,软流圈地幔无法上涌为地壳物质提供热源;此时,具有较高放射性生热率(>3μW/m^(3))的地壳可以发生“浅俯冲-折返”型超高温变质作用。而当大陆岩石圈密度亏损小于10kg/m^(3)时,大陆上地壳在深俯冲阶段首先发生超高压榴辉岩相变质作用,随后伴随着大陆岩石圈地幔后撤和软流圈上涌,进而出现以异常高的地幔热流加热为主的“深俯冲-折返”型超高温变质作用。此外,较低的大陆汇聚速率(<1cm/yr)更有利于“深俯冲-折返”型超高温变质作用的产生。将数值模拟结果与特提斯构造域的变质岩石数据和地球物理观测进行对比,我们认为在现今板块构造体制下,由具有密度亏损程度较高的大陆岩石圈平俯冲有利于“浅俯冲-折返”型超高温变质作用的发生,而由密度亏损程度较低的大陆岩石圈俯冲可能导致“深俯冲-折返”型超高温变质作用的产生。
- 樊银龙张立飞李忠海焦淑娟王杨邹雷
- 关键词:超高温变质作用碰撞造山带数值模拟特提斯构造域
- 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
- 2023年
- 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。
- 吴浩博仝来喜刘兆李超杨文强
- 关键词:超高温变质作用锆石U-PB年龄
- 东南极普里兹湾地区超高温变质作用被引量:3
- 2022年
- 东南极普里兹湾地区主要包括西福尔丘陵、赖于尔(茹尔)群岛、拉斯曼丘陵、姐妹岛等。普里兹湾地区普遍记录高温-超高温变质作用,在赖于尔(茹尔)群岛地区发育典型超高温变质作用,最近研究表明超高温变质作用可能分布更广,如拉斯曼丘陵、姐妹岛等地区也可能有超高温变质作用的记录。普里兹湾地区超高温变质作用矿物组合多样,该地区的斜方辉石+夕线石、假蓝宝石+石英等矿物组合可以明确指示超高温变质作用,含假蓝宝石但不含石英的矿物组合、尖晶石+石英的矿物组合、含刚玉的矿物组合等也可能指示超高温变质作用,这些组合是否反映超高温条件还需根据具体矿物成分结合可靠温度计及相平衡模拟计算等方法进行精确限定。超高温变质作用的潜在热源不同,可以归为自生热和外来热;其中自生热主要有放射性生热、机械热;外来热主要是深部热源经过热对流、热传导等方式提供。超高温变质作用可能发生在不同构造背景,如洋脊俯冲、弧后盆地、造山带下地壳拆沉等。已有的研究显示普里兹湾地区记录了不同期次构造变质事件,是一个典型的多期变质叠加造山带。最近的研究表明超高温变质作用主要形成于泛非期,但具体时间、演化特征、构造背景以及热源仍存在争议,需进一步研究限定。
- 表璇王伟吴江保红刘晓春刘晓春
- 关键词:超高温变质作用矿物组合热源
- 南极大陆超高温变质作用及其大地构造背景被引量:1
- 2022年
- 超高温变质作用对认识大地构造-热演化以及地壳成分分异等具有重要意义。南极大陆发育典型的超高温变质作用,分布于不同的构造域。主要的超高温地质单元包括内皮尔杂岩、茹尔(赖于尔)群岛、拉斯曼丘陵、吕措-霍尔姆杂岩以及席尔马赫丘陵等。不同地质单元的超高温变质作用分布规模不同,恩德比地内皮尔杂岩的超高温变质作用分布广泛(~15000 km^(2)),而席尔马赫丘陵等地的超高温变质作用分布有限,超高温变质作用规模与出露特征的不同可能暗示了不同的成因机制与热源。各超高温地质单元中发育丰富多样的超高温矿物组合,如假蓝宝石+石英组合、斜方辉石+矽线石组合、尖晶石+石英组合以及含大隅石、刚玉、三元长石或富Al斜方辉石的矿物组合,在变质基性岩中还发育石榴子石+单斜辉石+斜长石±高钛角闪石等矿物组合。丰富多样的矿物组合为研究超高温变质作用矿物反应机制提供了重要基础。不同超高温地质单元,乃至同一超高温地质单元内不同区域的P-T-t轨迹类型不同,如有些超高温变质作用具有显著的近等温减压轨迹,而有些超高温变质作用主要记录近等压降温轨迹,反映了不同的演化历史或构造背景。南极大陆超高温变质作用可分5个期次,包括中太古代晚期(2850 Ma),新太古代末期—古元古代早期(2585~2450 Ma),新元古代早期(格林维尔期,约1000~900 Ma),新元古代晚期(泛非期早期,650~605 Ma)和新元古代末期—早古生代(泛非期晚期,570~500 Ma),与超大陆(或超级克拉通)演化存在密切联系。不同的超高温变质作用可能与板块构造演化的不同阶段有关,如弧后盆地或造山带垮塌阶段等;但超高温变质作用并不局限于现今板块构造体制。南极大陆多数超高温地质单元的研究程度还相对较低,对其矿物反应机制、变质演化轨迹、形成时代及持续时间、熔融�
- 王伟赵越赵越刘晓春魏春景刘晓春刘昕淑陈龙耀
- 关键词:超高温变质作用矿物组合P-T-T轨迹超大陆
- 缅甸抹谷变质带新生代超高温变质作用
- 2021年
- 超高温变质作用是探知大陆地壳极端热演化的重要窗口,广泛分布于前寒武纪,在新生代极少出现.文章通过详细的岩石学和年代学研究,在缅甸抹谷变质带中发现了~25Ma的超高温泥质麻粒岩,峰期矿物组合为石榴子石+夕线石+斜长石(反条纹长石)+钾长石+石英+富Ti黑云母+金红石+钛铁矿.尽管传统矿物温压计和压力(P)-温度(T)视剖面图限定其峰期变质压力<12kbar,变质温度为780~890°C,但基质金红石Zr含量(3005~4308ppm)和高Ti黑云母(TiO_(2)含量最高达9.2wt%)均指示抹谷泥质麻粒岩经历了超高温变质作用.金红石Zr温度计结合视剖面图中石榴子石XGrs等值线限定峰期变质温压条件为>900°C和~12kbar.锆石SIMS和LA-ICP-MS U-Pb定年及微量元素分析显示,变质锆石都具有重稀土(HREE)平坦的配分模式和Eu的负异常特征.两个麻粒岩样品中HREE含量最低的变质锆石分别给出了(24.9±0.5)和(25.4±0.6)Ma的206Pb/238U年龄,代表了超高温变质时代.研究结果表明,抹谷地区在~25Ma经历了超高温变质作用,这可能是板块汇聚边缘的大陆张裂引发岩石圈伸展导致的,进一步论证了在现代板块构造体制下岩石圈伸展是诱发超高温变质作用的关键机制.
- 陈思陈意李仪兵苏斌苏斌Me Me AUNGKyaing SEIN
- 关键词:超高温变质作用锆石年代学
- 碰撞造山带超高温变质作用及构造意义——以泛非造山带为例被引量:6
- 2020年
- 超高温(≥900℃)变质作用发生在自太古代以来的各个地质历史时期,目前极可能也正发生在青藏高原地壳深部。同时,它也是以冈瓦纳为代表的超大陆在最终拼合时的显著标识,这一关联指示了超高温变质作用与碰撞造山带的密切关系。本文总结了东冈瓦纳内与泛非造山作用有关的典型超高温变质岩的分布、岩石学特征、峰期变质条件、P-T轨迹及形成时代,并简要介绍我们在柴达木地块西段新识别出的泛非期超高温变质作用的基本特征。结合东冈瓦纳超高温变质作用特征和造山带热模拟研究的新进展,本文获得以东冈瓦纳超高温变质作用为代表的碰撞造山带超高温变质作用的几点认识:1)东冈瓦纳麻粒岩地块中的超高温变质岩和普通麻粒岩记录了相似的变质年龄、P-T轨迹以及呈过渡变化的峰期温度,两者可能是同一构造事件的产物,共同组成一个高温-超高温变质岩单元;2)超高温变质作用在东冈瓦纳内部持续了至少超过30Myr,但未见呈大规模的同期或近同期基性岩岩浆出露,指示此处需要的长期热源不是地幔来源岩浆;3)虽然数值模拟能成功呈现加厚地壳被放射元素衰变热加热至超高温条件的情况,且加热及持续时间与东冈瓦纳超高温变质约束的结果相当,但是模拟中需要的高生热值暗示,在自然界中,完全只靠放射性元素衰变生热或许不能让碰撞造山带内达到超高温条件;4)碰撞造山带经历了长期的构造演化,这一过程中,造山带内地壳不太可能同时达到超高温变质条件,这一特征可能反映在P-T-t轨迹的差异上,对这些轨迹的系统研究有助于对超高温变质作用的构造-热过程的理解。
- 滕霞张建新
- 关键词:碰撞造山冈瓦纳超高温变质作用柴达木地块
- 高温-超高温变质作用成因研究——来自华北克拉通西部孔兹岩带和南非Kaapvaal克拉通西南部Namaqua活动带与Bushveld变质杂岩体的启示被引量:10
- 2019年
- 超高温变质作用是在变质地质学领域,继超高压变质作用研究高峰之后的又一重要前缘课题,对于认识地壳构造-热演化具有重要意义。本文总结了华北克拉通西部孔兹岩带和南非Kaapvaal克拉通西南部Namaqua活动带与Bushveld变质杂岩体的高温-超高温麻粒岩的化学成分、矿物组合、变质演化特征,及其相应的变质事件与构造属性。我国的超高温变质作用带,包括华北克拉通西部的孔兹岩带——从内蒙西段的大青山到东段的集宁-凉城地区的超高温变质岩,皆为Al-Mg质和Al饱和体系的超高温变质岩石,常见假蓝宝石+石英、尖晶石+石英的典型超高温变质组合,以及含假蓝宝石±尖晶石、但缺少石英的非典型超高温变质组合。南非Namaqua活动带与Bushveld变质杂岩体分别发现有独特的Fe-Al饱和的铁尖晶石+石英+大隅石、刚玉+高温石英等超高温矿物组合,罕见的高温硼硅酸盐和硅硼铝镁石等超高温矿物组合;以及Ca-Mg质饱和的钙镁橄榄石+镁硅钙石镁黄长石+镁橄榄石等超高温矿物组合的麻粒岩。研究的核心问题是矿物和岩石在高温-超高温条件下的特殊行为方式,不同构造环境和岩石化学成分下的变质反应及其热动力学过程。由此提出超高温变质作用成因研究中的科学问题:包括不同类型和地质属性的高温-超高温麻粒岩的成因特征;麻粒岩的形成条件演化过程和构造背景;高温-超高温变质过程中部分熔融和重新水化过程中流体的作用以及岩体形变过程中的部分熔融;变质反应以及变质作用P-T-t轨迹、元素地球化学和熔体作用行为;岩石保留的可能的变质事件和年代学记录,定量评价高温-超高温过程中变质演化的时间跨度和演化速率。
- 李旭平王晗孔凡梅
- 假蓝宝石(Sapphirine)的矿物学特征及其在超高温变质作用研究中的应用被引量:10
- 2019年
- 假蓝宝石是Mg-Al质麻粒岩中一种特殊的高温矿物,对超高温变质作用的研究有重要的意义。本文通过对全球66个超高温麻粒岩中47个含假蓝宝石麻粒岩地区的文献调研,总结了几种最常见的含假蓝宝石矿物组合产出的结构位置和变质反应关系,以及假蓝宝石的矿物化学特征。假蓝宝石的化学成分一般位于7∶9∶3端元左右,X_(Mg)大于0. 7,XFe_(3+)变化范围很宽,为0~0. 7。含假蓝宝石矿物组合的形成和演化指示了岩石经历的P-T轨迹。岩石中保留的假蓝宝石取代尖晶石、Grt/Opx+Sil取代Spr+Qz组合,以及随后的Spr+Crd±Opx后成合晶取代Grt/Opx+Sil组合的结构,一般可能指示了逆时针P-T轨迹中冷却和随后减压的部分;岩石中Grt/Opx+Sil/Ky或富Mg十字石反应形成Spr+Qz组合的结构可能指示了顺时针P-T轨迹中减压升温的部分。超高温变质岩不同的P-T轨迹暗示着它们的成因机制并不单一,前者可能是幔源基性岩浆底侵或增生作用的结果,后者可能与长期的热造山作用相关。
- 焦淑娟郭敬辉
- 关键词:超高温变质作用矿物组合矿物学特征
- 北大别三叠纪超高温变质作用研究
- 超高温变质作用研究对于理解深部地壳的热结构和热演化,特别是碰撞造山带演化过程中的热结构和地球动力学背景有着重要的科学意义。大别–苏鲁造山带是典型的大陆碰撞造山带,但与碰撞造山过程相关的超高温变质作用至今鲜有研究。本学位论...
- 雷恒聪
- 关键词:大别造山带矿物包裹体
相关作者
- 魏春景

- 作品数:145被引量:1,221H指数:24
- 供职机构:北京大学地球与空间科学学院
- 研究主题:变质作用 地质意义 榴辉岩 麻粒岩 变质
- 张立飞

- 作品数:195被引量:1,566H指数:24
- 供职机构:北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室
- 研究主题:榴辉岩 西南天山 俯冲带 岩石学 新疆西南天山
- 刘守偈

- 作品数:37被引量:420H指数:14
- 供职机构:中国地质科学院地质研究所
- 研究主题:太古宙 古元古代 新太古代 SHRIMP TTG
- 仝来喜

- 作品数:25被引量:115H指数:9
- 供职机构:中国科学院广州地球化学研究所
- 研究主题:拉斯曼丘陵 P-T轨迹 地质意义 麻粒岩 退变榴辉岩
- 李江海

- 作品数:341被引量:2,553H指数:31
- 供职机构:北京大学地球与空间科学学院石油与天然气研究中心
- 研究主题:新太古代 塔里木盆地 古板块 盆地 洋中脊