苏鲁造山带超高压变质岩氧同位素地球化学及其对rb-sr和sm-nd年代学制约

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1、中国科学技术大学硕士学位论文苏鲁造山带超高压变质岩氧同位素地球化学及其对Rb-Sr和Sm-Nd年代学制约姓名：龚冰申请学位级别：硕士专业：地球化学指导教师：郑永飞20031001不平衡是由于绿辉石转变为后成台晶造成的。后者的氧同位素不平衡的特点指示了退变质流体是内部缓冲的，具体取决于寄主岩石的性质。苏北东海青龙山地区榴辉岩极低５”Ｏ值的保存说明，超高压变质岩与地幔之间没有显著的氧同位素交换。桃行花岗片麻岩一个样品的石英一钾长石和石英一斜长石矿物对处于氧同位索不平衡状态，同时钾长石和斜长石相对于样品中其它矿

2、物异常亏损”Ｏ，这指示这个样品在角闪岩相退变质之后，体系曾经开放，样品受到低”Ｏ流体在较高温度下（２００。ｃ～４００。ｃ）的热液蚀变。热液蚀变可能导致矿物ｓｍ—Ｎｄ体系受到不同程度的再造，因此，这个样品的石榴石一全岩ｓｍ—Ｎｄ等时线年龄１７３＋９Ｍａ可能是无意义的年龄。对于在角闪岩相退变质之后体系保存了体系封闭的另一个花岗片麻岩样品，石榴石在榴辉岩相变质温度下达到并保存了氧周位索平衡，这指示石榴石中Ｓｍ—Ｎｄ体系在同样的变质条件下也达到了平衡。石榴石中Ｓｍ～Ｎｄ体系的封闭温度约为６７０＂（２左右，在此后的

3、冷却过程中，石榴石中的Ｓｍ—Ｎｄ体系保持了封闭。因此这个样品的石榴石一斜长石一全岩Ｓｍ－－Ｎｄ等时线年龄２１５±１１Ｍａ应该代表了桃行花岗片麻岩榴辉岩相峰期变质后的冷却年龄。对于青龙山地区的两个花岗片麻岩样品，其石英一黑云母矿物对和石英一碱性长石矿物对在角闪岩相退变质过程中达到并保存了氧同位素的平衡．在角闪岩相退变质后，体系保持了封闭，氧同位素没有受到后期扰动。由于在长石和黑云母中Ｒｂ－－Ｓｒ体系封闭温度高于Ｏ同位素体系封闭温度．这指示了长石和黑云母中Ｒｂ—ｓｒ体系在角闪岩相变质过程中达到的平衡没有受到后

4、期地质作用的扰动。因此，这两个花岗片麻岩样品的Ｒｂ—Ｓｒ等时线年龄１９５±１１Ｍａ和１８５．７士７．６Ｍａ可以看作是角闪岩相退变质后，岩石冷却到黑云母的Ｒｂ—Ｓｒ体系封闭温度的年龄。结合桃行花岗片麻岩样品的石榴石一全岩的Ｓｍ—Ｎｄ等时线年龄和东海花岗片麻岩样品的黑云母一钾长石一斜长石一全岩的Ｒｂ—Ｓｒ等时线年龄，可以确定苏鲁超高压变质的花岗片麻岩从榴辉岩相峰期变质后冷却结晶到角闪岩相变质这一板块抬升过程的冷却速率约为１０＂Ｃ／Ｍａ。ＡｂｓｔｒａｃｔＯｘｙｇｅｎｉｓｏｔｏｐｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅ

5、ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｔｈｅＣ０２一ｌａｓｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｕｌｔｒａｈｉｇｈ—ｐｒｅｓｓｕｒｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃ（ＵＨＰＭ）ｒｏｃｋｓｆｒｏｍｔｈｅＴａｏｈａｎｇ、ＹａｎｋｏｕａｎｄＱｉｎｇｌｏｎｇｓｈａｎｄｉｓｔｒｉｃｔｉｎｔｈｅＳｕ—Ｌｕｔｅｒｒａｎｅ．ＥａｓｔＣｈｉｎａ．ＥｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｏｒｄｉｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｏｆｏｘｙｇｅｎｉｓｏｔｏｐｅｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｓｆｒｏｍｔｈｅＵＨＰＭｒｏｃｋｓｗｅｒｅｄｉ

6、ｓｃｕｓｓｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｔｅｓｔｆｏｒｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆＳｍ－ＮｄａｎｄＲｂ—Ｓｒｍｉｎｅｒａｌｃｈｒｏｎｏｍｅｔｅｒ．ＴｈｅａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆＣＯ／ｌａｓｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｆａｃｔｏｒｓ：ｇｒａｉｎｓｉｚｅ，ｔｈｅｖｏｌｕｍｅｏｆｓａｍｐｌｅｇａｓ，ｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｍｏｌｅｃｕｌｅｓｉｅｖｅ，ａｄｓｏｒｂｉｎｇｗａｔｅｒｉｎｌａ

7、ｓｅｒｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ５１７０ｖａｌｕｅｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙ‘４Ｎ１９Ｆ＋．Ｔｈｅ８，ｓ０ｖａｌｕｅｓｏｆｆｉｎｅ－ｇｒａｉｎｑｕａｒｔｚｗｅｒｅｌｏｗｅｒｔｈａｎｉｔｓｔｒｕｅｖａｌｕｅｓｄｕｅｔｏｇｒａｉｎｓｉｚｅｅｆｆｅｃｔ．ＴｈｅＣ０２ｌａｓｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｕｓｉｎｇｒａｐｉｄｈｅａｔｉｎｇａｎｄｄｅｆｏｃｕｓｅｄｂｅａｍ，ａｌｌｏｗｓｂｏｔｈｈｉｇｈ－ａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｏｘｙｇｅｎｉｓｏｔｏｐｅｒ

8、ａｔｉｏｓｆｏｒｑｕａｒｔｚ，ｆｅｌｄｓｐａｒａｎｄｗｈｏｌｅｒｏｃｋ．Ｔｈｅｉｎａｃｃｕｒａｔｅｒｅｓｕｌｔｓｔｈａｔｗｅｒｅｃａｕｓｅｄｂｙｍｉｃｒｏ—ｖｏｌｕｍｅｓａｍｐｌｅｇａｓＣａｎｂｅｃａｌｉｂｒａｔｅｄｂｙａｎｅｍｐｉｒｉｃａｌＣＵｌＷｅ，Ｔｈｅｄｅｃｌｉｎｉｎｇｏｆｍｏｌｅｃｕｌｅｓｉｅｖｅ’ＳａｄｓｏｒｐｔｉｏｎＣａｎａｌｓｏｐｒｏｄｕｃｅｏｘｙｇｅｎｉｓｏｔｏｐｅｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒ