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内蒙古林西地区云母片岩的变质作用及锆石年代学特征

【摘要】:兴蒙造山带包括我国内蒙古中部及东北地区,是中亚造山带南东段的重要组成部分,是研究有关华北板块和西伯利亚板块之间古亚洲洋闭合位置、时间及方式的重要热点区域。兴蒙造山带的形成是一个俯冲-碰撞-裂解-再闭合的复合造山演化过程,关于古亚洲洋闭合的位置和时间及兴蒙造山带晚古生代的构造属性存在较大争议。本文主要以林西地区双井片岩为主要研究对象,通过岩石学、矿物化学、相平衡模拟和年代学等方面研究发现,研究区样品中出现蓝晶石,代表样品应处于一个相当于巴罗变质带中蓝晶石带的变质条件。和前人的研究成果相比,典型矿物的矿物化学分析都指示样品应处于一个相对较高的变质条件。石榴石中X_(alm)值在0.64-0.69左右,X_(py)值在0.03-0.04左右,X_(sps)值在0.07-0.10左右,X_(gr)值在0.20-0.23左右。石榴石变斑晶中X_(sps)值显示从核部到边部微弱降低的趋势,X_(gr)值显示从核部到边部微弱上升的趋势。通过相平衡模拟软件,利用石榴石X_(alm)、X_(sps)、X_(gr)的值作出等值线,其结果显示石榴石从核部到边部记录了一个较短的、变质演化过程为一个顺时针的P-T轨迹,指示出构造加厚和减薄的过程。相平衡模拟结果显示其属于中压相系,地热梯度在15-35oC/km范围内,与典型的高压俯冲环境明显不同。结合区域地质背景,推测其与有限洋盆的闭合或已经历构造减薄的地壳再次加厚有关。年代学研究发现,最年轻一组U-Pb锆石年龄限定了原岩的沉积下限为晚二叠纪,未发现样品中锆石具有明显的变质锆石特征,因此无法获得其变质年龄。

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