大别-苏鲁造山带高级变质岩锆的地球化学、锆石微量元素特征及年代学效应

摘要

大别造山带超高压变质作用峰期变质时代锆石U-Pb年代学工作虽然积累了相当多的数据,但仍然存在争议,其主要原因是变质锆石成因的复杂性以及人们对变质锆石成因、形成环境以及变质增生发生阶段的认识存在分歧.例如所测定的变质锆石是变质重结晶锆石还是变质增生锆石,变质增生锆石是否为高压变质增生锆石,怎么判定它为高压变质增生锆石;超高压变质作用期间锆石变质增生主要发生在哪个阶段;锆石发生变质增生所需的Zr源自何处;不同定年方法和不同实验室给出的定年结果是否具有一致的可信度和可比性等等.此外,在早白垩纪中国东部出现了大规模的燕山期热事件,在一些地区依据变质锆石U-Pb年龄,人们鉴别出早白垩纪基性麻粒岩包体,并把它们当作岩浆板底垫托的证据.大别山基性麻粒岩尚缺乏详细的U-Pb年代学研究.查明该麻粒岩相变质作用时代是否也发生在早白垩纪以及其原岩时代,对研究大别造山带碰撞后构造体制转换及超高压变质岩的折返历史具有重要意义.该文针对上述问题,对超高压变质作用前后矿物Zr的地球化学行为、锆石发生变质增生的主要阶段和不同成因变质锆石的微量元素特征及年代学效应等基础性问题进行了较详细的研究.

目录

摘要

Abstract

本文使用的矿物英文缩写

第一章前言

第二章样品处理和测试方法

一、岩石样品薄片的制作、样品的破碎和单矿物的分选

二、分析方法

第三章对大别山超高压变质岩和镁铁质岩浆岩已发表TIMS和SIMS锆石U-Pb年龄结果的评述

一、常用锆石U-Pb定年方法的原理及特点

二、大别山锆石U-Pb定年年龄结果比较

1.大别造山带超高压变质岩

2.北大别带镁铁-超镁铁岩侵入体

三、结论

第四章超高压变质岩中锆石微量元素特征及年代学效应

一、不同成因类型锆石微量元素特征研究现状

二、不同成因锆石的HREE、Zr/Hf的分异及判别图解

1.岩浆锆石中稀土元素比值的变异范围

2.(Yb/Dy)N值衡量稀土元素曲线重稀土元素部分的陡峭程度的优越性

3.变质重结晶锆石和变质增生锆石的(Yb/Dy)N～Zr/Hf判别图解

4.岩浆锆石和变质重结晶锆石的(Yb/Dy)N～Th/U判别图解

三、大别-苏鲁造山带超高压变质岩中不同成因变质锆石的微量元素特征及年代学效应：应用实例

1.研究区的地质背景及已有的年代学工作

2.高压变质增生锆石的微量元素判别及其锆石U-Pb年龄意义

3.完全变质重结晶锆石及退变质增生锆石的判别及年代学效应

4.大别-苏鲁超高压变质岩不同变质成因锆石的微量元素特征比较

四、结论

表

第五章超高压变质过程中Zr的地球化学及锆石增生机制

一、高级变质岩中Zr的地球化学研究现状

1.高级变质作用中Zr的地球化学活动性

2.矿物的变质分解反应使锆石变质增生的证据

二、大别-苏鲁造山带高级变质岩中富Zr矿物相

1.研究路线

2.地质背景及样品描述

3.各种岩石类型中矿物的Zr的含量

三、超高压变质过程中变质锆石的形成

1.前进变质阶段的Zr的地球化学行为

2.退变质阶段的Zr的地球化学行为

3.温压条件对矿物Zr含量的影响

4.锆石发生变质增生的主要变质阶段

四、结论

第六章大别山基性麻粒岩的锆石痕量元素特征、成因及年代学

一、区域地质背景和样品描述

二、惠兰山麻粒岩地球化学及Sm-Nd年代学研究

1.主要元素和微量元素

2.麻粒岩相变质的温压条件

3.基性麻粒岩样品01HLS-1的Sm-Nd年代学研究

三、锆石形态及微量元素特征

四、锆石SHRIMPU-Pb定年结果

五、讨论

1.惠兰山麻粒岩的原岩时代

2.惠兰山麻粒岩样品01HLS-1幔部锆石的成因

3.惠兰山麻粒岩样品01HLS-2变质锆石的成因

4.大别山早白垩纪麻粒岩相变质作用

六、结论

第七章结论

参考文献

附录

博士研究生期间工作量及发表论文目录

致谢