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赤峰—建平一带早中生代麻粒岩与太古代麻粒岩的对比研究

刘东盛  
【摘要】:麻粒岩形成于下地壳,记录了下地壳乃至壳幔边界构造环境的演变,因此对于克拉通的演化历史的研究具有重要意义。本文首次将赤峰-建平地区太古代和中生代两类不同时代、不同成因的麻粒岩进行全面的对比研究,难得的是本文太古代麻粒岩和中生代麻粒岩分别形成于华北克拉通的形成与破坏两个重要阶段,因此本文的研究将与华北克拉通的演化历史结合起来,为华北克拉通形成与破坏机制提供一些信息。本文通过对中生代和太古代麻粒的岩相学、地球化学及年代学等方面的对比研究,发现两个时代的麻粒岩在原岩、变质历史以及变质环境等方面存在明显差异: 1、变质岩的原岩不同中生代麻粒岩的原岩是苏长-辉长堆晶岩,而太古代麻粒岩原岩是玄武岩或TTG系列岩石; 2、变质历史不同中生代麻粒岩的原岩是成岩后不久的岩浆岩,变质起始于一个较高的温压条件下,在经历的近等压降温过程中形成了中高压麻粒岩,之后被闪长质岩浆带至中上地壳的过程中,叠加了一次低压麻粒岩相变质。整个变质过程在大约10Ma内完成。太古代麻粒岩的变质演化历史更加完整。变质对象是一套由玄武岩或TTG系列岩石组成的太古代地层,伴随太古代地层的埋深作用,同时叠加了同期的岩浆作用,在一定深度的压力下,经历了一个缓慢的增温和加压过程,发生了区域变质作用,之后伴随抬升作用,发生了退变质作用; 3、变质环境不同中生代麻粒岩的整个变质演化历史是在一个较高温的环境下进行的。二辉石变质温度计计算结果显示中生代麻粒岩的变质温度最高达到1090℃,而太古代变质温度最高为935℃。由于两类麻粒岩原岩矿物成分的差异导致其变质过程中流体参与程度的不同。中生代麻粒岩变质演化过程中流体的参与程度很低,而太古代麻粒岩变质过程中流体的析出与普通角闪石的变质反应有关; 4、形成的构造背景不同早中生代底侵作用为下地壳添加的玄武质岩浆及其巨大的热能为麻粒岩的形成提供了重要的条件。而太古代麻粒岩原岩形成于陆内初始裂谷的环境中,伴有大规模火山沉积作用,之后由于大陆碰撞和地壳加厚导致的热变质作用形成了本文讨论的太古代麻粒岩。中生代的伸展构造背景和太古代的挤压造山背景的不同,决定了两类麻粒岩的差异。


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