苏鲁超高压变质岩的构造热历史:中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔(MH)和先导孔(PP2)的磷灰石裂变径迹约束

摘要

本文包括中国大陆科学钻(CCSD)主孔(MH)0～5000m和先导孔(PP2)0～1000m的磷灰石裂变径迹分折结果,先导孔PP2的裂变径迹表现年龄变化范围为79.5±5.1～50.4±6.2Ma,主孔的裂变径迹表观年龄变化范围为98.6±17.0～2.9±2.0Ma.主孔在4200m以下,磷灰石样品中实际上已不存在自发裂变径迹,表明裂变径迹时钟已经"置零".实验资料表明,裂变径迹表观年龄值随样品深度的增加而逐渐减少,直到一定深度,即达到磷灰石的裂变径迹封闭温度(～120℃)以后,年龄值为零.根据主孔0～2000m和先导孔0～1000m的裂变径迹年龄剖面,作为一级近似,计算出超高压变质岩体在90～30Ma期间,平均隆升速度为～35m/Ma.对主孔测定了9个样品的约束径迹(Confined track)长度,样品约束径迹平均长度的变化范围约为13.1～7.4μm,总的变化趋势是:约束径迹平均长度随样品深度的增加而逐渐减少.样品的约束径迹长度分布都具有双峰型特征.根据裂变径迹年龄和约束径迹长度的资料,应用计算机模拟得到了样品的时间-温度(t-T)轨迹.结果表明,岩体从早白垩世(～120Ma)快速冷却以后,在晚白垩世和始新世又经历了两次加热作用,始新世末岩体所达到的温度大约是80℃,随后岩体则一直上升和缓慢冷却到现今所处的位置.在最后～30Ma岩体的平均隆升速度为～53m/Ma.