柴北缘鱼卡河超高压变质金红石中Si含量及其地质意义

利用LA-ICP-MS方法对柴达木盆地北缘鱼卡河超高压变质的多硅白云母榴辉岩及共生的石榴角闪钠长岩中的金红石进行了详细的矿物学和LA-ICP-MS原位微量元素研究。结果表明:多硅白云母榴辉岩中金红石显示Si成分环带,且Si含量(质量分数,下同)随变质压力而发生规律性的变化; 从进变质到峰期变质阶段,金红石中Si含量从核部向边部呈升高趋势,峰期金红石的边部Si含量达到最高,退变质阶段金红石中Si含量从核部向边部呈降低趋势; 石榴角闪钠长岩中的金红石主要呈包体产于多硅白云母、石榴子石、角闪石和钠长石中; 在相同的超高压变质条件下,石榴角闪钠长岩中多硅白云母包体金红石的Si含量((1 018～2 741)×10^-6,平均为1 924×10^-6)明显高于多硅白云母榴辉岩中的峰期金红石((450～2 397)×10^-6,平均为952×10^-6)。综合多硅白云母榴辉岩和石榴角闪钠长岩的产状、变质演化和全岩成分以及前人对大别—苏鲁超高压榴辉岩中富硅金红石的研究结果提出,超高压变质岩石中金红石的Si含量与变质压力成正相关关系,金红石中Si含量大于500×10^-6可以作为榴辉岩经历超高压变质作用的指示标志。超高压金红石中Si含量与全岩成分中SiO₂和TiO₂含量有关,随SiO₂含量的升高和TiO₂含量的降低而升高。     

大别超高压变质带榴辉岩中金红石SHRIMP原位U-Pb定年及其年代学意义

对大别超高压变质带榴辉岩中金红石进行了SHRIMP原位U-Pb定年,得到金红石U-Pb年龄为(219±4)Ma, 与前人利用TIMS方法获得的金红石年龄结果在误差范围内是一致的,验证了金红石用于SHRIMP原位U-Pb定年的可行性。通过对比发现,不同赋存状态的金红石U-Pb年龄无明显差别。根据本次测得的年龄数据,结合前人的研究成果,金河桥榴辉岩中金红石的U-Pb年龄为冷却年龄,代表了大别超高压变质带构造折返阶段的时代。     

柴北缘滩间山群构造对南祁连加里东造山及超高压变质岩折返的启示

柴北缘原滩间山群依构造与岩性可肢解为3部分：下岩组为岛弧中-基性火山岩系,已部分变形变质为绿片岩相糜棱岩;中岩组为弧后盆地喷流-沉积岩系,为锡铁山式铅锌矿床赋矿层位,已产生绿片岩相变形分解;上岩组为弱变形变质的紫红色含砾砂岩。构造解析表明：应将原滩间山群下岩组置于上寒武统-下奥陶统,为洋-陆碰撞体制下产物;中岩组置于中-上奥陶统,为弧后盆地产物;上岩组置于下志留统,为陆-陆碰撞体制下前陆盆地产物。下岩组或中岩组与早元古界达肯大坂群以基底剥离断层接触,上岩组或达肯大坂群逆冲岩席与中岩组以上剥离断层接触,二剥离断层组成双重构造。在造山带伸展垮塌前,未含榴辉岩的达肯大坂群逆冲堆垛于滩间山群之上,且在后造山伸展中被上剥离断层挫失,仅局部可残存。造山带伸展之后,柴北缘叠加了板内造山,原滩间山群、推覆岩席、推覆断层、剥离断层一并转入豆荚状倒转向斜,并上叠晚泥盆世磨拉石盆地。在造山带伸展期,阿尔金走滑断裂调节了柴北缘与南阿尔金超高压变质岩的早期折返,并在造山带后续多期次挤压与伸展体制下调节了超高压变质带的剥蚀出露。