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《大別山東段超高壓變質(zhì)帶中變質(zhì)花崗巖的礦物化學(xué)和地球化學(xué)特征.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第8卷第1期高校地質(zhì)學(xué)報(bào)VOI.8NO.12002年3月GeOIOgicaIJOurnaIOfChinaUniversitiesMarch2002!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!大別山東段超高壓變質(zhì)帶中變質(zhì)花崗巖的礦物化學(xué)和地球化學(xué)特征孫海婷1,王汝成1,徐士進(jìn)1,方中1,徐樹桐2,吳維平2(1.南京大學(xué)地球科學(xué)系及內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京210093;2.安徽省地質(zhì)科學(xué)調(diào)查院,合肥230001)摘要
2、:大別山東段超高壓變質(zhì)帶中變質(zhì)花崗巖富硅、貧鈣、貧鋁,屬偏堿性花崗巖,圍巖為含榴輝巖包體的超高壓副片麻巖。變質(zhì)花崗巖稀土元素總量多在(100~200)X10-6,具有較大的負(fù)銪異常,其原巖應(yīng)為殼源型花崗巖。元素地球化學(xué)特征表明變質(zhì)花崗巖原巖與古造山作用有關(guān)。變質(zhì)花崗巖中存在大量由巖漿型內(nèi)核和變生型邊緣構(gòu)成的變質(zhì)增生鋯石。結(jié)合鋯石U-pb年齡資料認(rèn)為,變質(zhì)花崗巖應(yīng)由古老花崗巖變質(zhì)形成,而不是超高壓變質(zhì)作用之后部分地殼巖石重熔的產(chǎn)物。巖石中有富錳和貧錳兩種石榴子石,通過富錳石榴子石-黑云母、貧錳石榴子
3、石-多硅白云母等礦物對的溫壓計(jì)算可知變質(zhì)花崗巖在400~500C、0.6~0.8Gpa條件下經(jīng)歷過變質(zhì)作用。但幾種間接證據(jù)反映出變質(zhì)花崗巖可能經(jīng)歷過超高壓變質(zhì)作用。關(guān)鍵詞:變質(zhì)花崗巖;元素地球化學(xué);地質(zhì)溫壓計(jì);超高壓變質(zhì)帶;大別山東段中圖分類號:p594文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:1006-749(32002)01-25-151前言大別山超高壓-高壓變質(zhì)帶位于揚(yáng)子板塊與華北板塊之間(圖1)。十多年來,國內(nèi)外學(xué)者對其中的超高壓榴輝巖進(jìn)行了較為廣泛的研究[1~4]。除了倍受關(guān)注的榴輝巖外,大別山地區(qū)還分布
4、有大量的花崗質(zhì)巖石,一類為燕山期花崗巖[5,6],另一類為變質(zhì)花崗巖(也稱為花崗質(zhì)正片麻巖)。徐樹桐等(1998)對后者作了專題報(bào)道[7],認(rèn)為變質(zhì)花崗巖是高壓-超高壓變質(zhì)帶折返到中地殼時(shí)由地殼巖石重熔的巖漿侵入其中并隨之共同變質(zhì)變形的、被卷入超高壓變質(zhì)帶中的特殊成員,但無可靠的超高壓變質(zhì)作用證據(jù)并將其定名為變質(zhì)花崗巖。以后又陸續(xù)有學(xué)者討論過與此相關(guān)問題。CarsweII等[8]從礦物學(xué)角度對變質(zhì)花崗巖進(jìn)行詳細(xì)研究,并從[8]。本文從礦物化學(xué)及巖石地球化學(xué)特征9個(gè)方面證明變質(zhì)花崗巖曾經(jīng)歷過超高壓變
5、質(zhì)作用等方面對變質(zhì)花崗巖進(jìn)行研究,并試圖探討變質(zhì)花崗巖的成因。2區(qū)域地質(zhì)背景本文選用徐樹桐的劃分方法[7],將大別造山帶自南向北劃分為:①前陸帶;②張八嶺群和宿松群-揚(yáng)子大陸板塊的俯沖板塊;③大別雜巖-揚(yáng)子板塊的俯沖基底;④超高壓變質(zhì)基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號:49794041)第一作者簡介:孫海婷,女,1975年生,南京大學(xué)地球科學(xué)系礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)碩士研究生。26高校地質(zhì)學(xué)報(bào)8卷帶;⑤變質(zhì)蛇綠混雜帶;③變質(zhì)復(fù)理石。超高壓變質(zhì)帶由含柯石英的片麻巖[9,l0]和數(shù)以千計(jì)、大小不
6、等的榴輝巖、石榴輝石巖、石榴橄欖巖、石英硬玉巖、大理巖等構(gòu)造巖塊、透鏡體、條帶及結(jié)核組成。超高壓變質(zhì)帶的內(nèi)部還分布有一些角閃巖相和綠片巖相的巖塊或巖片,以及本文討論的變質(zhì)花崗巖,它們大部分與含榴輝巖的超高壓片麻巖呈構(gòu)造接觸。不同學(xué)者雖對此帶中的榴輝巖巖石學(xué)、地球化學(xué)、同位素年代學(xué)等進(jìn)行了詳細(xì)的研究,并建立了一些超高壓變質(zhì)帶(UHPMB)的形成折返模式,但沒有重視UHPMB中變質(zhì)表殼巖、變質(zhì)花崗巖等研究。本文討論的變質(zhì)花崗巖均產(chǎn)于大別山超高壓變質(zhì)帶中,它們分布于大別山東段的潛山縣雙河燕窩、三祖寺、野
7、寨、新店、岳西縣碧西嶺及太湖縣黃鎮(zhèn)等地。其中潛山縣燕窩和太湖縣黃鎮(zhèn)附i.高壓變質(zhì)單位(High-pressuremetamorphicunit);l.超高壓變質(zhì)近的變質(zhì)花崗巖體規(guī)模較大。這些巖單位(Uitrahigh-pressuremetamorphicunit);I.角閃巖相變質(zhì)單位體的圍巖為含榴輝巖包體的超高壓副(Amphiboiitefaciesunit);I.綠片巖相變質(zhì)單位(Greenschistfaciesunit);V.合肥盆地(HefeiBasin);①曉天-磨子潭斷裂(Xiao
8、tian-片麻巖,變質(zhì)花崗巖與圍巖的接觸帶Mozitanfauit);②五河-水吼斷裂(Wuhe-Shuihoufauit);③太湖-馬廟斷裂(Taihu-Mamiaofauit);④海洲-泗陽斷裂(Haizhou-Siyang多為構(gòu)造破碎帶(圖2)。fauit);⑤煙臺(tái)-五蓬斷裂(Yantai-Wupeifauit);③商城-麻城斷裂(Shangcheng-Machengfauit);①大悟-羅山斷裂(Dawu-luoshan3測試方法及分析技術(shù)fauit);!柯石英產(chǎn)地(Coe