桂北元宝山韧性剪切带糜棱岩矿物化学特征及变质条件

作者:胡荣国; 冯佐海; 吴杰; 李赛赛; 秦亚; 刘诗云; 郭阿龙
来源:地球化学, 2022, 51(02): 176-193.
DOI:10.19700/j.0379-1726.2022.02.002

摘要

桂北元宝山花岗岩岩体内发育一条长约25~30 km,宽约8~10 km,呈NNE向延伸的韧性剪切带,代表性的构造岩类型为长英质糜棱岩,其主要矿物都发生了不同程度的脆性–韧性变形。本文对韧性剪切带中代表性糜棱岩样品进行了细致的显微观察,同时利用电子探针技术对糜棱岩中不同产状的黑云母、白云母和绿泥石进行了详细的成分分析。在此基础上采用绿泥石成分地质温度计、白云母–绿泥石地质温度计、白云母/黑云母Ti温度计,结合多硅白云母Si压力计展开变质–变形温压研究,以期合理解译糜棱岩化过程中变形作用对云母类矿物中放射性成因氩(40Ar*)保存能力的影响以及这些云母矿物的40Ar/39Ar定年结果是代表冷却年龄还是变形年龄,为进一步探讨该地区在加里东期及其后的构造–热演化历史打下良好基础。显微镜下观察显示,糜棱岩中的云母类矿物主要以大颗粒残斑和细粒基质两种形式存在,其产状和粒径存在着较大的区别。电子探针成分分析结果显示,残斑云母与基质中新生或重结晶云母在化学成分上具有较大差异:与基质中的新生或重结晶白云母相比,残斑白云母相对富SiO2、TiO2和FeO,贫Al2O3;而与基质中的新生或重结晶黑云母相比,残斑黑云母相对富TiO2和FeO,贫MgO。选取糜棱岩基质中新生白云母、黑云母和绿泥石三种矿物,利用上述4种地质温度计对长英质糜棱岩的变质–变形温度进行了估算,对应的温度值分别为326~403℃、380~510℃、452~528℃和452~534℃;利用多硅白云母Si压力计,获得了基质中新生白云母的变质–变形压力为0.38~0.66 GPa。残斑和基质云母类矿物产状、粒级和化学成分的差异性暗示两者形成于不同的构造环境下,是多世代产物;温度计算结果则显示韧性剪切作用时的温度足以部分甚至完全重置花岗岩中的云母类矿物的Ar同位素封闭体系。

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