北祁连榴辉岩相变沉积岩的特征及其构造意义

题名:北祁连榴辉岩相变沉积岩的特征及其构造意义
作者:李金平
学位授予单位:中国地质大学（北京）
关键词:祁连造山带;;榴辉岩相变沉积岩;;构造剥蚀
摘要:
 在北祁连HP/LT变质带中,榴辉岩相变质作用普遍记录在变质基性岩中。已有的地质和地球化学研究认为榴辉岩是洋壳俯冲的产物。最近的研究显示榴辉岩相矿物组合不仅限定在基性岩中,在榴辉岩的围岩——变沉积岩中,也发现有榴辉岩相矿物组合。本文展示了榴辉岩相变质沉积岩的岩石学、地球化学、锆石年代学和Hf同位素方面的一些研究结果,这些研究结果为北祁连早古生代构造演化提供新的约束。
 在北祁连的百经寺地区,变沉积岩包裹有榴rare earth magnets辉岩透镜体,局部可见榴辉岩和变沉积岩互层产出。变沉积岩主要为石榴蓝闪石(绿辉石)多硅白云母石英片岩、硬绿泥石石榴多硅白云母石英片岩和变硅质岩等,峰期温压条件为T=450-520℃,P=1.9-2.3 GPa,与相邻榴辉岩的温压条件一致。
 全岩地球化学分析显示这些变沉积岩的原岩是不成熟的,可能产出在大陆岛弧或大陆边缘环境中。10个变硅质岩样品在页岩标准化图解上显示：轻重稀土元素分异不明显,(La/Yb)N在0.48-0.82之间,Ce/Ce*在0.91-1.19之间,无Ce异常,无Eu异常；明显不同于太平洋的硅质岩(具有明显的Ce负异常,Ce/Ce~*<<1)以及大西洋的硅质岩(中等程度的Ce负异常),而与产于大陆边缘的南部高纬度硅质岩的特征相似。
 4个变沉积岩中的碎屑锆石年龄主要集中在480-560 Ma和1800 Ma左右。Hf同位素特征显示,480-560 Ma年龄的碎屑锆石的~(176)Hf/~(177)Hf比值较高,εHf(t)值为正,部分接近亏损地幔εHf值(16.4),U-Pb年龄与单阶段、双阶段模式年龄相近,表明这些锆石没有经历明显的再循环演化过程,与古祁连洋的开启或弧增生活动有关；年龄为1800 Ma的碎屑锆石~(176)Hf/~(177)Hf值相对较低,εHf(t)值大多在零值http://www.chinamagnets.biz/Neodymium/Ball-Neodymium-Magnets.php附近,以老的单阶段模式年龄以及双阶段模式年龄为特征,结合区域资料,这些锆石应来自相邻的前寒武纪陆块。综合地质、地球化学及年代学资料,这些榴辉岩相变沉积岩的原岩不是形成于典型的洋壳环境,而可能形成于洋壳俯冲带之上的弧前盆地,并在北祁连早古生代洋壳俯冲过程中,通过俯冲(构造)剥蚀作用被运移到俯冲带中,俯冲到60-70 km深处,发生榴辉岩相变质作用。