法国科西嘉华力西期岩浆作用精细年代学与造山带演化

Metamorphism and magmatism are important geological processes of the evolution of collional orogen. Establishments of the timing and precise chronological framework of the metamorphism and magmatism at different stages of a representative collisional orogen have significant implications for understanding the metamorphic and magmatic procesess during the orogenic evolution. The Variscan Orogen is one of the most representative collisional orogens worldwide. With a complete record of metamorphism, deformation and granitoid magmatism at different orogenic stages, the Variscan orogen in Corsica deserves one of the best natural laboratories for studying the evolution of collisional orogen. This project, on the basis of previous works, will focus on high-precision isotopic dating of high-grade metamorphism and magmatic rocks formed at different stages of the orogenesis by using the state-of-the-art SIMS facilities and techniques in the Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences. In combination with stuides of field geology, petrology and geochemistry, we aim at establishing the time scales and precise chronological framework of the Variscan metamorphism and mgamtism associated with the Variscan orogenesis in Corsica, and sheding new lights on the petrogenesis of various types of granitoid rocks formed in different tectonic environments.

变质和岩浆作用是碰撞造山带演化的重要地质过程，深入研究典型碰撞造山带各个阶段的变质和岩浆作用的时序和精确年代学格架，对了解造山带的构造-变质-岩浆作用耦合与演化具有重要的科学意义。法国科西嘉华力西造山带是世界上最典型的碰撞造山带之一，保存了造山作用各个阶段完整的变质变形和花岗岩记录，是研究造山带演化的最理想的天然实验室之一。本项目将在前人研究工作的基础上，利用申请单位高精度离子探针锆石U-Pb定年的技术优势，重点对科西嘉华力西造山带高级变质作用和各个阶段岩浆岩的开展精确年代学研究，结合研究区的变质变形和各个阶段岩浆岩的野外地质调查和岩石学、地球化学研究，建立科西嘉华力西造山带的变质变形和岩浆作用演化的时间序列和精确年代学格架，为深入认识不同成因类型花岗岩形成的构造背景提供新的约束。

大陆碰撞造山带经历了被动陆缘俯冲、同造山地壳加厚和晚造山-后造山垮塌等动力学过程，伴随着高级变质、地壳深熔和幔/壳源岩浆作用。深入研究典型碰撞造山带各个阶段的变质和岩浆作用的时序和精确年代学格架，对了解造山带的构造-变质-岩浆作用耦合与演化具有重要的科学意义。. 法国科西嘉华力西造山带是典型的碰撞造山带之一，保存了造山作用各个阶段完整的变质、变形和岩浆作用记录，是研究造山带演化的最理想的天然实验室之一。本项目在前人研究工作的基础上，采用高精度离子探针锆石U-Pb 定年新技术，对科西嘉华力西造山带高级变质作用和各个阶段岩浆岩开展了高精度同位素年代学研究，结果显示，高压麻粒岩相变质、角闪岩相混合岩化和同造山幔源富Mg-K岩浆岩的形成时代分别为~360 Ma、~345 Ma和~330 Ma，反映了科西嘉华力西造山带的构造-热演化过程；晚造山高钾钙碱性花岗岩形成时代集中在~300-290 Ma，非造山碱性花岗岩主要形成于285-280 Ma。根据这些新的高精度年代学资料，我们提出了一个与俯冲板片断离有关的科西嘉华里西造山带演化模型。在~360 Ma时，俯冲洋壳发生撕裂、高温软流圈地幔沿上升充填断裂导致上覆陆壳发生高温高压麻粒岩相变质。~345 Ma时俯冲洋壳最终断离使得俯冲陆壳折返到加厚的中-下地壳，放射性元素生热积累导致加厚地壳发生角山岩相变质作用、地壳深熔和混合岩化作用。断离的俯冲洋壳拆沉导致软流圈地幔上涌，通过热传导使得富集岩石圈地幔在~330 Ma发生部分熔融，形成高Mg-K质岩浆作用并和下地壳相互作用形成高Mg-K花岗岩。造山带在~300-290 Ma发生垮塌，形成高钾钙碱性花岗岩；~285-280 Ma板内裂谷作用形成非造山碱性花岗岩。