苏鲁造山带北部多期构造热事件的锆石年代学研究

【摘要】：苏鲁造山带为三叠纪扬子与华北板块俯冲-碰撞造山作用的产物,是大陆造山作用及动力学的天然实验室,但是,有关苏鲁造山带核部的原岩组成、形成时代、形成的构造环境和构造归属尚存在不同的认识。本文选择苏鲁造山带北部进行了野外地质、岩相学和锆石年代学研究。研究结果表明,苏鲁造山带北部由大面积分布的新元古代花岗质片麻岩和斜长角闪岩、少量产出的前寒武纪变质岩系,及未变质的中生代花岗质侵入岩组成。前寒武纪变质岩系主要由片麻岩、斜长角闪岩、片岩、石英岩和辉石岩组成。上述岩石中含有透镜体产出的榴辉岩或退变质形成的榴闪岩。矿物组合和替代关系表明,这些岩石经历了早期的榴辉岩相变质作用和晚期的角闪岩相退变质作用,以及碰撞后期的部分熔融和混合岩化作用。锆石U-Pb年代学研究表明,花岗质片麻岩的原岩形成在新元古代(-753Ma),经历了-230Ma的超高压变质作用,和221-208Ma的退变质作用,以及～176Ma的深熔作用。在前寒武纪变质岩系的片麻岩中获得了～2500Ma的早期变质年龄和～208Ma的角闪岩相变质年龄,在斜长角闪岩中获得了1896-1837Ma的变质年龄,在辉石岩中获得了～1895Ma的岩浆结晶年龄和～1870Ma的变质年龄,在石英岩中获得了2.8-2.0Ga继承年龄,其主要峰值为2.80Ga,2.50Ga,2.30Ga,2.15Ga,并获得了～1.84Ga的变质年龄。这些定年结果显示苏鲁造山带北部共记录了三期岩浆热事件(～1900Ma,～740Ma,～176Ma)和四期变质事件(～2500Ma,1896-1837Ma,～230Ma,221-208Ma)。基于上述研究结果和现有的其它研究成果,我们得出如下认识：(1)苏鲁造山带核部的变质岩浆岩主要是新元古代大陆裂谷环境下形成的岩浆岩,很可能形成于Rodinia超大陆的裂解过程中。(2)苏鲁造山带核部的前寒武纪变质岩系由太古代的片麻岩,古元古代的辉石岩、古元古代沉积岩组成,它们一起经历了古元古代的变质作用。(3)前寒武纪的变质岩系和新元古代形成的岩浆岩一起经历了三叠纪的超高压变质作用,以及晚期的角闪岩相变质作用,并一起经历了早侏罗纪晚期的岩浆作用。(4)苏鲁造山带核部记录了与扬子板块相近的前寒武构造热历史,因此很可能是扬子板块在早中生代深俯冲到华北板块之下超高压变质作用的产物。