塔里木克拉通北缘库尔勒地区古元古代表壳岩系的变质作用.docx

塔北哈拉哈塘流纹岩的离子探针锆石U-Pb 年代学 对塔里木溢流玄武岩主期喷发时代的约束 上官时迈1 田伟1，† 李献华2 关平1 潘懋1 陈咪咪1 潘文庆3 1. 北京大学地球与空间科学学院， 造山带与地壳演化教育部重点实验室， 北京 100871； 2. 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室， 北京100029； 3. 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司勘探开发研究院， 库尔勒 841000； †通讯作者 【摘 要】 塔里木北部哈拉哈塘地区存在流纹岩覆盖于玄武岩之上的迭置关系。对上层流纹岩采用SIMS锆石U-Pb 法精确测定其年龄为 287.3 2.0 Ma。该年龄限定该区玄武岩的喷发时代不晚于 287 Ma,证明塔里木溢流玄武岩的主喷发期应不晚于 287 Ma,而非前人提出的大约 275 Ma。 南京大学2012年 加入收藏获取最新 塔里木克拉通北缘库尔勒地区古元古代表壳岩系的变质作用研究 吴海林 【摘要】塔里木克拉通是中国三大古老克拉通之一,古老的前寒武纪基底在库鲁克塔格隆起有着很好的出露。本研究对库鲁克塔格隆起西缘库尔勒地区的兴地塔格群石榴云母片岩及斜长角闪岩进行了锆石U-Pb及Lu-Hf同位素和矿物电子探针分析,此外还对斜长角闪岩进行了岩石地球化学分析,旨在获得兴地塔格群的沉积时代和变质作用时代,兴地塔格群及斜长角闪岩变质温压条件,源区地壳增生时间及斜长角闪岩形成的大地构造背景。 兴地塔格群中的四块石榴云母片岩中的锆石U-Pb定年表明,它们都记录到1.85Ga的高级变质作用。其中三个样品中的碎屑锆石发生溶解或经历固相重结晶作用,形成变质新生锆石,这些锆石具有一致的1.85Ga的上交点年龄,并且每个样品中锆石具有近于一致的176Hf/177Hf值。库尔勒地区1.85Ga高级变质作用是塔里木北缘对Columbia超大陆聚合的响应。其中的一块样品T1除了记录到1.85Ga的变质作用,还保留了原岩中碎屑锆石的年龄信息。该样品中的碎屑锆石最年轻的峰值年龄为2.0Ga,因此兴地塔格群在2.0-1.85Ga之间发生沉积.属于古元古代晚期地层。 兴地塔格群中的斜长角闪岩的岩石地球化学研究表明,它们的原岩可分为三种类型碱性OIB. E-MORB、受到地壳组分混染的基性岩。元素的地球化学模拟表明,碱性OIB和E-MORB样品是来自较原始地幔还要富集的地幔源区。而受到地壳组分混染的基性岩,部分可能是通过AFC作用形成,但是其岩浆源非本研究中的碱性OIB或E-MORB样品,而是类似于N-MORB成分。对两个斜长角闪岩样品09T-2、09T-10进行了锆石U-Pb定年及Lu-Hf同位素研究。其中样品09T-2的原岩结晶年龄为2.7Ga,并经历了2.35Ga和1.85Ga的变质作用,其锆石的Hf同位素表明,在2.7Ga时塔里木克拉通北缘有初生地壳的形成,且该期岩浆在侵位过程受到≥3.5Ga的地壳物质的混染。另一块斜长角闪岩样品09T-10,记录到2.21Ga的变质事件,锆石的Hf同位素指示其源区地壳的平均残留年龄为3.6-3.1Ga。 对石榴云母片岩和斜长角闪岩的温压估算结果为1石榴云母片岩的变质温度为590-800℃,压力为10-17Kbar尽管压力的估算可能偏高,表明兴地塔格群经历了高级的变质作用,使得原岩中碎屑锆石的U-Pb及Lu-Hf同位素体系被重置；2斜长角闪岩的变质温度为580-790℃,除两个样品的变质压力为2.7和2.9Kbar较低之外,其余样品为5.8-8.4Kbar,表明样品经历了角闪岩相变质,与基性变质岩中角闪石斜长石矿物组合所指示的角闪岩相变质相吻合。兴地塔格群中的石榴云母片岩与斜长角闪岩是否为同一期变质作用的产物,区域尺度上兴地塔格群属于何种变质相系以及变质作用形成于怎样的大地构造背景变质作用是碰撞造山所致还是伸展环境下的岩浆底侵作用所致,还需要更进一步的研究。 【关键词】U-PbLu-Hf高级变质库尔勒塔里木 【学位授予单位】南京大学 【学位级别】硕士 【学位授予年份】2012 【分类号】P58 【目录】 摘要3-5 Abstract5-9 第一章 区域地质背景及塔里木克拉通北缘前寒武纪研究进展9-27 1.1 地质背景9-12 1.2 塔里木克拉通北缘前寒武纪研究进展12-24 1.2.1 新太古代到古元古代早期TTG的研究12-13 1.2.2 塔里木克拉通北缘古元古代研究进展13-18 1.2.3 塔里木北缘是否存在Grenville造山18-19 1.2.4 塔里木克拉通北缘Rodinia超大陆裂解的记录19-22 1.2.5 塔里木北缘新元古代冰碛岩的研究进展22-23 1.2.6 Gondwana大陆聚合-前寒武纪阿克苏蓝片岩的研究23-24 1.3 本论文的研究思路、工作量及创新点24-27 第二章 锆石U-Pb、Lu-Hf应用原理及实验方法27-41 2.1 锆石U-Pb及Lu-Hf应用原理27-38 2.1.1 锆石的U-Pb年代学27-30 2.1.2 锆石的Lu-Hf同位素30-38 2.2 实验方法38-41 2.2.1 锆石U-Th-Pb及Lu-Hf同位素分析38-40 2.2.2 斜长角闪岩主微量元素分析40 2.2.3 电子探针分析40-41 第三章 库尔勒地区变沉积岩中锆石U-Pb及Lu-Hf同位素研究41-53 3.1 锆石U-Pb数据分析41-47 3.1.1 样品09T-7云母石英片岩41-43 3.1.2 样品09T-8石榴白云母片岩43-44 3.1.3 样品09T-9石榴黑云片岩44-46 3.1.4 样品T1石榴二云片岩46-47 3.2 锆石U-Pb年龄的控制因素47 3.3 库尔勒石榴云母片岩中变质锆石成因初探47-49 3.4 变质新生锆石的176Hf/177Hf值的控制因素及模式年龄解释49-53 3.4.1 正变质岩49-51 3.4.2 副变质岩51-53 第四章 库尔勒地区斜长角闪岩研究53-89 4.1 本区斜长角闪岩研究现状及存在问题53-54 4.2 斜长角闪岩的岩石成因和形成背景54-80 4.2.1 斜长角闪岩的岩石学特征54-56 4.2.2 斜长角闪岩的地球化学分析56-62 4.2.3 斜长角闪岩成岩大地构造背景62-70 4.2.4 斜长角闪岩的源区特征70-80 4.3 斜长角闪岩的锆石U-Th-Pb及Lu-Hf同位素研究80-86 4.3.1 样品09T-0281-84 4.3.2 样品09T-1084-86 4.4 塔里木克拉通地壳的增生与再造86-89 第五章 库尔勒地区古元古变质温压估算89-97 5.1 石榴云母片岩温压估算89-94 5.2 斜长角闪岩温压估算94-96 5.3 温压估算结果可靠性评价96-97 第六章 结论97-99 致谢99-101 参考文献101-113 附录一 本论文锆石数据表113-127 附录二 参与的科研项目及文章发表127-129 下载全文更多同类文献 CAJ全文下载 如何获取全文欢迎购买知网充值卡、在线充值、在线咨询 CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式 3