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1、第26卷第2期Vol.26,No.21997年3月GEOCHIMICAMar.,1997湖北省罗田凤凰关混合岩浅色体的类型及其锆石U-Pb年龄3邓尚贤①王江海①孙敏②常向阳①(①中国科学院广州地球化学研究所,广州510640)(②香港大学地球科学系,香港)摘要根据混合岩浅色体的重褶、横切和叠加关系并剔除因粘性褶皱效应引起的重褶皱假象,在湖北罗田凤凰关识别出8个世代的浅色体。它们的主量、微量和稀土元素地球化学研究表明,用于锆石U-Pb定年的浅色体是深熔成因的。锆石U-Pb定年结果表明,在大别杂岩内存在燕山期的混合岩化作用,其时代为(129.30.8)Ma。关键词锆石U-Pb定
2、年混合岩化浅色体大别山湖北省1引言人们通常将秦岭-大别造山带作为扬子和华北克拉通的缝合带。发育于中国中部的大别山高压—超高压变质带已吸引众多中外地质学家的注意力,然而,绝大多数研究工作集中在高压岩石的地质学、岩石学、地球化学和年代学的研究1—7。对大别山混合岩的研究也主要集中在其区域分布、构造分析和岩石成因等方面8—14,迄今为止尚无有关大别杂岩中混合岩形成时代研究的报道。本文基于对湖北罗田凤凰关水库溢洪道及其附近(图1)混合岩详细的野外地质观察和室内研究的基础上,拟根据锆石U-Pb定年结果探讨本区混合岩化作用的时代。2混合岩浅色体的特征鄂东北提供了一个极好的、几乎是连续的
3、剖面来观察前寒武纪大别杂岩中黑云-石英-长石片麻岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩和云母片岩等,而凤凰关则是该剖面中一个非常典型的解剖地段(图1)。2.1野外地质特征从凤凰关可粗略地划分出两大类浅色体,一类是几乎相互平行的微细脉,呈层状或条第一作者简介:邓尚贤男24岁硕士研究生同位素地球化学3国家自然科学基金(49333030和49472134)和中国科学院院长基金项目联合资助收稿日期1996-10-11,改回日期1996-11-24图1湖北罗田凤凰关一带地质略图,示混合岩的分布和采样位置Fig.1Schematicgeologicalmapforillustratingthe
4、distributionofmigmatitesandthesamplinglocalityinFenghuangguan,Luotian,Hubei1.晚太古代变质岩;2.古-中元古代变质岩;3.中-新元古代变质岩;4.麻粒岩出露点;5.燕山期花岗岩;6.未混合岩化岩石;7.条带状混合岩;8.眼球状混合岩;9.混合岩化热中心(全熔合岩);10.片麻状花岗岩;11.断层和取样点;12.面理及其方向。带状产出,无强烈的褶皱,且同区域片麻理基本平行,脉宽较细,通常小于1cm,一般只有0.2—0.5cm,它们富含石英(并含少量的斜长石),暗色矿物很少,可能与固相线之下的分凝作用相
5、联系。另一类则是既可横切片麻理也可平行片麻理的浅色体,脉体粗大,通常大于1cm,局部地段(构造扩容部位)可达1m,往往发育复杂的褶皱。用于元素地球化学和定年研究的浅色体粗大,宽度约为2—15cm,发育复杂的具剪切流动特征的褶皱。古成体采自与浅色体毗邻的部位,它与浅色体一起褶皱,但褶皱样式略有差异,表现为古成体的褶皱样式开阔且规则,转折端圆滑。在古成体与浅色体之间往往发育厚度不等的由暗色矿物黑云母和(或)角闪石等矿物构成的帮体(selvage)。2.2岩石学特征用于元素地球化学和定年研究的浅色体,其矿物组合为:石英+斜长石+黑云母±磁铁矿±榍石±磷灰石±钛铁矿,基本上未见到钾
6、长石。根据计积台统计的浅色体和古成体实际矿物的含量,用QAP图解作岩石分类,浅色体岩石类型为英云闪长岩。古成体矿物组合为:角闪石+斜长石±石英±黑云母±钾长石±磷灰石±榍石±透辉石±磁铁矿,岩石类型为(含透辉)黑云斜长角闪岩和斜长角闪岩。根据浅色体和古成体中主要矿物的电子探针、油浸和费氏台测定结果,采用文献15的角闪石分类法,角闪石为浅闪石质角闪石;根据文献16的黑云母分类法,黑云母为镁第2期邓尚贤等:湖北省罗田凤凰关混合岩浅色体的类型及其锆石U-Pb年龄77黑云母,且黑云母和角闪石在境下均为棕褐色,反映其形成温度较高。浅色体中斜长石牌号为21—32,古成体中斜长石牌号为3
7、5—45,浅色体和古成体中斜长石牌号有明显差异,其差值变化范围为3—23。费氏台测定结果表明,斜长石发育钠长石律和钠长-阿拉律双晶,少数为翻底双晶。2.3混合岩成岩的温度和压力条件根据古成体和浅色体中详细的矿物化学数据10,采用角闪石-斜长石、二长石和黑云母-角闪石三种温度计16,17和三种角闪石压力计18—20,估算了混合岩成岩的温度和压力(表1)。从表1看出,混合岩化的温度和压力分别约为800℃和5×108Pa,即指示所研究的混合岩浅色体曾经历了深熔阶段。表1罗田凤凰关混合岩成岩的温度和压力估算结果Table1
