扬子克拉通古元古代冷俯冲变泥质岩与现代板块构造启动
编号:934
稿件编号:1932 访问权限:私有
更新:2021-07-12 17:16:49
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特邀报告
摘要
现代板块构造启动时间及机制是固体地球科学重要的前沿研究领域。高压变质岩,尤其是低地温梯度“冷”俯冲环境下形成的低温-高压(低T/P)变质岩,是确立现代范式板块构造启动时间及机制的重要证据(Stern et al., 2005; Brown and Johnson, 2019; Holder et al., 2019; Zheng and Zhao, 2020)。因此,古老造山带中出露的低温-高压变质岩,是研究现今样式板块冷俯冲构造体制启动时间及机制、古俯冲带构造演化动力学过程等重大地质问题的关键研究对象。
扬子克拉通黄陵穹隆基底是研究华南前寒武纪大地构造演化的最重要窗口,其核部出露的太古宙-古元古代崆岭杂岩,存在一套呈北东向展布,由变沉积岩系(原水月寺变质表壳岩系)夹镁铁-超镁铁质岩组成的古元古代蛇绿混杂岩,是古元古代俯冲-碰撞造山作用的重要地质记录(Han et al., 2017)。本研究报道了混杂岩带中出露的一套特征性石榴石-蓝晶石-硬绿泥石组合低温-高压(LT-HP)榴辉岩相变泥质岩,其变质峰期矿物组合为石榴石+蓝晶石+硬绿泥石+多硅白云母+金红石+石英。相平衡模拟计算得到一条近等温减压(ITD)的顺时针型变质P-T轨迹,其峰期变质条件为571~576 ℃,19.2~21.8 kbar。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究获得变泥质岩中碎屑锆石核部年龄集中于2.1~2.2 Ga,变质增生边年龄约为1.99Ga。Grt-Ky-Cld组合榴辉岩相变泥质岩原岩形成构造环境和变质峰期条件指示,其形成于较低地温梯度(dT/dP ≈ 300 °C/GPa)下的活动大陆边缘冷俯冲构造环境。
此外,古元古代蛇绿混杂岩带还发育以基性麻粒岩、含尖晶石泥质麻粒岩为代表的中低压-高温型变质岩,峰期T=830~930 ℃,P=0.8~1.2 GPa(Yin et al., 2013; Liu et al., 2019及未发表数据),其形成时代与低温-高压变泥质岩基本一致,并且在空间上呈现出明显的北西、南东分带性,显示与现代板块构造俯冲体制双变质带相似的典型特征。综上,可推测至少从古元古代开始兼具“冷俯冲”和“双变质带”特征的现代板块构造体制已经启动。
关键字
扬子克拉通,古元古代混杂岩,榴辉岩相变泥质岩,低温-高压变质,冷俯冲,现代板块构造
稿件作者
韩庆森
中国地质大学(武汉)
彭松柏
中国地质大学(武汉)
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