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通化地区集安群大东岔岩组麻粒岩相变质作用及其构造背景

朱二林  
【摘要】:集安群变质岩系的变质作用及其成因研究对于探讨胶-辽-吉带的构造背景具有重要意义。本次研究以集安群大东岔岩组变泥质岩为研究对象,进行系统的岩相学、岩石地球化学、矿物化学和地质年代学研究。岩石类型包括石榴黑云母片岩、含石榴石黑云斜长片麻岩、石榴矽线(堇青)黑云二长片麻岩和紫苏尖晶堇青黑云二长片麻岩等,部分岩石中可见:石榴石核部含有细粒黑云母、长石、石英等矿物包裹体,基质中存在大量矽线石集合体、黑云母等矿物,石榴石边缘保留堇青石+矽线石+石英的反应边结构。岩石地球化学特征表明,样品的稀土配分模式具有轻稀土明显富集,重稀土相对亏损的特征。微量元素蛛网图显示,变泥质岩中富集大离子亲石元素,而高场强元素如Zr、Hf含量相对较低,Nb、Ta、P和Ti呈明显亏损的特征。结合各类原岩判别图解和构造环境判别图解,得到大东岔岩组变泥质岩原岩为粘土岩,形成于活动大陆边缘或岛弧环境。根据岩相学和矿物化学特征,大东岔岩组变泥质岩麻粒岩相变质作用划分为三个变质阶段,其中峰期(M_2)变质阶段的矿物组合为Grt+Sil+Bt+Pl+Kfs+Pth+Qz,峰后(M_3)退变质阶段的矿物组合为Grt+Bt+Sil+Crd+Qz+Pl±Kfs;传统地质温压计和相平衡模拟结果表明,峰期麻粒岩相变质作用阶段温压条件为:~0.6-0.7GPa/~800-827℃,峰后降温降压阶段温压条件为:~0.5-0.6 GPa/~620-760℃,整体呈顺时针型P-T演化轨迹,与碰撞作用相关。锆石同位素年代学研究结果表明,大东岔岩组变泥质岩原岩形成时代晚于2.02Ga,麻粒岩相变质作用发生于1.8-1.95Ga,并伴随有~1.84 Ga的深熔作用。综上,通化清河地区集安群大东岔岩组变泥质岩原岩约1.95-2.02 Ga形成于演化岛弧发育的活动大陆边缘,后参与了华北克拉通东部龙岗地块和狼林地块之间的碰撞作用,约1.8-1.95 Ga经历了区域变质作用,折返地表过程伴随有深熔作用。


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