中天山前寒武纪变质基底岩石学研究

【摘要】： 天山横亘新疆中部,处于哈萨克斯坦板块、塔里木板块和西伯利亚三大板块交汇处。天山造山带独特的形成和演化过程,以及内部蕴藏着的丰富资源,使其成为百余年来国内外地学家们研究的重要地区之一。本文通过对天山造山带中部库尔勒和巴伦台地区的地质学、岩石学和矿物化学的研究,在天山造山带重要组成部分—变质基底的岩石组成和变质作用特征及其演化过程取得了一些进展,这些成果将为更进一步了解早期陆壳的性质、物质组成、成因及演化过程提供信息。 本文和前人的研究证明,中天山的前寒武纪变质基底可分为南、北两基底:北部的元古代变质基底(巴伦台地区)主要由互层状产出的片麻岩、片岩、斜长角闪岩组成,其间夹有少量的大理岩。经历了早期的角闪岩变质作用和晚期的绿片岩相变质作用;南部太古宙变质基底(铁门关和博斯腾湖南地区)主要由互层状产出的片麻岩、片岩、斜长角闪岩组成,含有钙硅酸盐、大理岩和麻粒岩。经历了早期的麻粒岩相变质作用,晚期的角闪岩相和绿片岩相退变质作用。石榴石斜方辉石麻粒岩在本区的发现,为进一步研究天山造山带的前寒武纪变质基底的组成与构造演化历史提供了重要信息。天山(南部)太古代变质基底太古宙变质基底经历了多期混合岩化作用和强烈的变形改造。 系统的矿物化学研究表明,各类角闪岩相变质岩中的角闪石均为钙质角闪石,但包括镁角闪石、铁角闪石、钙镁闪石和钙镁闪石质普通角闪石等不同种类。变质岩中的石榴石具有明显的化学成分变化,云母片岩中的石榴石具有较高的FeO含量,斜长角闪岩中的石榴石具有较高CaO含量。与角闪岩相变质岩相比,麻粒岩中的石榴石具有较低的MnO含量。角闪岩相变质岩中的斜长石以更长石和中长石为主,而在麻粒岩相岩石出现拉长石和倍长石。本文研究结果证明,变质矿物的化学成分除了受到全岩化学成分和变质作用条件的控制,同时也受到局部不平衡退变质反应的控制,所形成的退变质矿物成分与被交代矿物成分之间有明显的相关性。