华北克拉通中北部怀安蔓菁沟高压泥质麻粒岩的发现及其初步研究

摘要

在华北克拉通广泛分布有高压基性麻粒岩和高温-超高温麻粒岩(孔兹岩系)地体,是研究早前寒武纪大陆地壳演化和板块构造机制启动的重要载体,但目前对其变质历史、成因和地质意义的认识仍存在分歧.怀安蔓菁沟是华北克拉通高压基性麻粒岩地体首次报道的地方,翟明国等(1992)和Guo etal.(2002,2005)对其中的高压基性麻粒岩进行了详细的变质作用和变质年代学研究,Zhao et al.(2010)对其中的泥质麻粒岩进行了详细的变质年代学研究,但并未对其进行详细的变质作用研究.本研究在其中的泥质麻粒岩中发现了残留的石榴石-蓝晶石-条纹长石组合，表明泥质麻粒岩曾经历过高压麻粒岩相，之后叠加了强烈的中-低压麻粒岩相变质，主要为矽线石-堇青石-石榴石组合。利用相平衡模拟方法，恢复其变质峰期条件为～11.5-15kbar,～810-855℃，中压麻粒岩相条件为～9.5kbar,～850℃。为了与邻近的高压基性麻粒岩进行对比，本文利用Thermocalc程序中的平均温压计方法对己发表的数据进行了重新计算，获得变质峰期条件为～12.6-14.5 kbar，846-871℃，退变质中压麻粒岩相位～9.3 kbar，830℃，其结果与泥质麻粒岩的变质条件一致。同时，已有的年代学数据也表明两类麻粒岩具有一致的变质年龄：～1.96-1.90Ga和～1.88-1.82Ga，分别对应于峰期高压麻粒岩相和退变质中压麻粒岩相阶段。证实了泥质麻粒岩同邻近的石榴石基性麻粒自峰期高压麻粒岩相阶段开始，经历了相同的变质演化。该研究暗示华北克拉通中北部的孔兹岩系可能属于原地的，并非来自西部陆块的推覆体。本丈推测两类麻粒岩地体可能至少在-1.90-1.96Ga之前已经到达同一地壳层次，共同经历高压麻粒岩相变质，并在-1.88-1.8Ga叠加了中压麻粒岩相一角闪岩相变质事件，随后抬升至地表。