苏鲁造山带威海古元古代泥质麻粒岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及其构造属性

• 作者: 熊志武 续海金 王攀 章军锋 刘强
• 来源期刊: 地球科学
• 关键词: 泥质麻粒岩 古元古代 锆石 构造属性 苏鲁造山带 地球化学 地质年代学
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 矿物学·岩石学·矿床学|Mineralogy·Petrology·Mineral Deposits
• 页码范围: 504-526
• 页数: 23页
• 分类号: P597.3
• 语种: 中文

摘要

威海地区出露古元古代泥质麻粒岩,其构造属性仍存在争议.泥质麻粒岩以透镜体的形式出露在花岗质片麻岩中,透镜体从核部到边部的岩性逐渐变化:未变形的粗粒泥质麻粒岩、面理化的细粒泥质麻粒岩、石榴黑云片麻岩和混合岩化麻粒岩.粗粒泥质麻粒岩,粗粒斑状变晶结构,块状构造;细粒泥质麻粒岩,细粒斑状变晶结构,面理发育;石榴黑云片麻岩,斑状变晶结构,片麻状构造,上述3种岩石的主要矿物组合均为石榴子石+黑云母+斜长石(反条纹长石)+石英+矽线石;混合岩,条带状构造,暗色残余体主要矿物组合为石榴子石+斜长石+黑云母+石英+矽线石,浅色体矿物组合为石英+斜长石+钾长石.所有样品均有金红石、锆石和独居石等副矿物.粗粒泥质麻粒岩中的锆石颗粒均为浑圆近等粒,具有典型的麻粒岩相变质锆石的特征:锆石CL图像为均一的云雾状或补丁状结构,低的Th/U比值(0.01～0.30),强烈的Ce正异常和Eu负异常,HREE的亏损及高的Hf/Y比值(19～537).利用锆石Ti温度计获得的变质温度为788～892℃(加权平均值为837±24℃).锆石U-Pb定年获得上交点年龄为1863±18 Ma,206Pb/238U加权平均年龄为1832±23 Ma.εHf(t)值为-3.4～-4.9(加权平均值为-4.23±0.35),相应的两阶段模式年龄(TDM2)为2716±107 Ma～2807±93 Ma(加权平均值为2767±44 Ma).细粒泥质麻粒岩中的锆石也具有麻粒岩相锆石的CL和微量元素特征,Ti含量温度计获得的变质温度为804～909℃(加权平均值为845±23℃),锆石U-Pb上交点年龄为1823±14 Ma,谐和206Pb/238U年龄加权平均值为1812±13 Ma,εHf(t)为-3.7～-5.7(加权平均值为-4.67±0.37),TDM2为2705±133 Ma～2826±116 Ma(加权平均值为2766±46 Ma).石榴黑云片麻岩中的锆石也具有麻粒岩相变质锆石的CL和微量元素特征,锆石Ti含量计算变质温度为785～923℃(加权平均值为820±32℃),锆石U-Pb上交点年龄为1807±22 Ma,εHf(t)为-4.5～-9.0(加权平均值为-6.07±0.48),TDM2为2742±90 Ma～3020±92 Ma(加权平均值为2839±41 Ma).混合岩中的锆石大部分具有核-边结构.根据Ti含量温度计获得的混合岩中麻粒岩相变质锆石核的变质温度为754～875℃(加权平均值为818±30℃),U-Pb上交点年龄为1822±19 Ma,εHf(t)值为-4.3～-6.3(加权平均值为-5.47±0.35),TDM2为2742±82 Ma～2864±91 Ma(加权平均值为2814±43 Ma).可见,麻粒岩、石榴黑云片麻岩和混合岩经历了相同的麻粒岩相峰期变质作用(～1.8 Ga),具有相同的原岩属性,即晚太古代(2.7～2.8 Ga)的地壳物质.麻粒岩透镜体从核部到边部岩性的变化,可能受到晚三叠纪碰撞造山作用的不同程度改造.因此,威海超高压地体中出露的泥质麻粒岩透镜体,在构造亲属性上可能属于华北克拉通地壳物质,成因上可能与哥伦比亚超大陆的演化有关,在三叠纪大陆俯冲碰撞过程中卷入造山带.