冀东迁安地区晚太古代高压麻粒岩变质作用及其年代学研究

Study the metamorphism of high pressure granulites, is one of the effective means to inversion tectonic evolution. Two types of Neo-archaean high-pressure granulites (kyanite-bearing high-pressure metapelitic granulite and eulysite ), are exposed in Louzi village, Qianan County, Eastern Hebei Provience, After some initial studies, we conclude that the peak metamorphic condition of high-pressure metapelitic granulite is 850℃/1.2 GPa. And high resolution SIMS U–Pb dating of metamorphic zircons separated from high-pressure metapelitic granulites and eulysites suggest that the metamorphism took place at 2.48 Ga and 2.51 Ga, respectively. We plan a detailed field investigation to find out the wild occurrence and distribution rang of these two kinds of rocks. After the minute microphysiography study, high precision and high accuracy geothermobarometers combined with phase equilibria modeling will be used to retrieve the metamorphic P-T paths of these two kinds of rocks. On the basis of behavioral research of accessory minerals in the metamorphism, zircons, rutiles and monazites in sections and epoxy mounts will be used for U–Pb analysis with SIMS and electron microprobe to obtain the accurate geochronological sequence in metamorphic processes. We wish our study may provide first-hand scientific information about metamorphic, and a better understanding of cratonization process of the North China Craton at the end of Archean.

开展高压麻粒岩变质作用研究，是反演大地构造演化的有效手段之一。冀东迁安县娄子山地区，出露有两类晚太古代高压麻粒岩(含蓝晶石的泥质高压麻粒岩和易熔岩)。申请者的前期研究表明，泥质高压麻粒岩的峰期变质作用P-T条件为850℃/1.2 GPa，泥质高压麻粒岩和易熔岩中的变质锆石 SIMS U-Pb年代分别为2.48和2.51 Ga。本项目拟在详细的野外调查和岩相学研究基础上，综合采用各种高精度矿物温度计与压力计、视剖面模拟计算的方法，恢复两类变质岩的变质作用P-T轨迹。在副矿物行为研究的基础上，结合对单颗粒锆石、金红石和独居石和薄片中副矿物的原位高精度U-Pb定年，恢复变质作用过程的详细年代序列。本项目可望为理解华北克拉通晚太古代克拉通化过程提供第一手高质量科学资料。

冀东迁安娄子山地区出露泥质麻粒岩和易熔岩，两者在空间上共生。泥质麻粒岩记录了四个阶段的变质矿物组合，第一阶段的变质矿物组合(M1)是进变质组合，以保存于石榴子石变斑晶中的包裹体矿物为代表，包括石英+斜长石+黑云母+钾长石+钛铁矿；第二阶段变质矿物组合(M2)为变质高峰期组合，包括石榴子石变斑晶核部+金红石+矽线石变斑晶和部分基质中矿物，其形成的温压条件为820-850 °C/~12-13 kbar；第三阶段变质矿物组合(M3)为降压阶段组合，以石榴子石内边部和基质中的斜长石、矽线石等矿物为代表，其记录的温压条件为820-850 °C/~11 kbar；基质中的黑云母出溶结构指示了一个降温的退变质阶段(M4)，通过黑云母钛含量温度计的计算，得出了其温度为~705-750 °C。.易熔岩记录了三个阶段的变质矿物组合。其峰期矿物组合(M2)为单斜辉石+斜方辉石+石英+磁铁矿±石榴子石，通过Perple_X软件模拟计算表明，其形成温压条件为>800 °C/~11‒13 kbar；降压阶段变质演化过程以斜方辉石边部发育的细小颗粒铁橄榄石为代表；降温的退变质阶段主要以斜方辉石边部发育细粒的角闪石为指示。.两类岩石均记录了顺时针的变质作用P-T轨迹，包含近等温降压（ITD）和随后的近等压降温（IBC）的退变质片段。它们的峰期变质程度可能达高压麻粒岩相。.锆石定年表明，冀东娄子山地区的泥质麻粒岩、易熔岩和长英质麻粒岩可能记录了2.49-2.50 Ga的晚太古代的峰期的变质作用时代，部分锆石增生边和年轻锆石（2.41–2.45 Ga）可能记录了岩石后期的降温时代。其独居石则记录了的~2.47 Ga变质年龄，略晚于锆石记录的变质作用时代。年代学的研究表明，两类岩石可能经历了快速的抬升（ITD）和后期的缓慢冷却（IBC）过程。.泥质麻粒岩和易熔岩记录了顺时针的晚太古代的变质作用P-T-t轨迹，此类P-T-t轨迹可能记录了华北克拉通的晚太古代（微）陆块之间的碰撞拼合事件，指示了冀东地区晚太古代可能处于陆-陆碰撞或者陆-弧碰撞的大地构造环境。