西大别西北部浒湾变质带榴辉岩的年龄和性质及其对秦岭-大别-苏鲁造山带多期演化的制约

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• 出版年：2008
• 作者：吴元保；高山；刘小驰；杨赛红；邱华宁；杨启军；刘勇胜；袁洪林
• 单位1：中国地质大学
• 单位2：西北大学
• 出生年：1971
• 学历：博士
• 职称：教授
• 语种：中文
• 作者关键词：秦岭-大别造山带；锆石U-Pb年龄；Hf同位素；浒湾变质带；古特提斯洋壳
• 起始页：13
• 总页数：20
• 经费资助：国家自然科学基金资助项目(40772042，90714010，40521001)；教育部项目(IRT0441，NCET-06-0659，B07039)；西北大学大陆动力学国家重点实验室开放基金项目
• 刊名：矿物岩石地球化学通报
• 是否内版：否
• 刊频：季刊
• 创刊时间：1982
• 主管单位：中国科学技术协会
• 主办单位：中国矿物岩石地球化学学会；中国科学院地球化学研究所
• 主编：欧阳自远
• 地址：贵阳市观水路46号
• 邮编：550002
• 电子信箱：kydhtb@263.sina.com；kydhtb@vip.skleg.cn
• 卷：27
• 期：4
• 期刊索取号：P271.067967
• 核心期刊：中国科技核心期刊（CSTPCD）

摘要

浒湾高压变质带位于大别造山带的西北部，是研究秦岭-大别-苏鲁造山带演化过程和时间的关键地区。我们对产于该高压变质带的三个榴辉岩样品进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素组成分析，以限定榴辉岩相变质作用及原岩形成的时间和原岩性质。苏家河榴辉岩中的变质锆石颗粒具低Th/U值、弱的Eu负异常、较平坦的重稀土(HREE)配分模式，以及低的¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf值。表明这些锆石形成过程中有石榴子石的存在而缺乏斜长石，因此形成于榴辉岩相变质条件。Ti含量温度计计算表明，这些变质锆石的形成温度约为655。C和638。C，与在榴辉岩相变质作用温度条件下形成一致，²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均结果为309±4Ma(2σ)，代表了榴辉岩相变质作用时间的最佳估计值。胡家湾变质锆石可能形成于前进变质作用阶段，²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为312士11Ma(2σ)，这一结果在误差范围内与苏家河的年龄结果一致。锆石U-Pb年龄和微量元素分析结果表明，榴辉岩核部的锆石属岩浆型，年龄为406±5～420±7Ma(2σ)，表明原岩晚于中古生代华北与秦岭地体的碰撞时间。三个榴辉岩样品的锆石颗粒εHf(t)值的变化范围较大（-4.9～21.3）。变质锆石与岩浆锆石的Hf同位素的变化范围相近，少数变质增生边部锆石与核部残留岩浆锆石给出较一致的Hf同位素组成，表明变质增生锆石可能是原岩岩浆锆石溶解再结晶作用的结果，因此保留了原岩的初始Hf同位素组成。高的ε_Hf(t)值表明它们的原岩来自亏损的地幔源区，可能是古特提斯洋壳；而低ε_Hf(t)值则归因于地壳混染作用。少量继承核锆石的出现表明榴辉岩的原岩形成过程中有古老地壳物质的加入。浒湾地区一些榴辉岩具明显的来自扬子板块大陆地壳的年代学和地球化学特征。该区古生代的洋壳和新元古代的陆壳在石炭纪共同经历了榴辉岩相变质作用，表明古生代古特提斯洋壳形成于扬子板块北缘边缘盆地的环境。高压变质作用的陆壳岩石可能在洋壳岩石的折返和保存过程中起到了浮力牵引的作用。扬子和华北克拉通的聚合可能经历了超过200Ma的多阶段过程。