《滸灣榴輝岩地球化學和年代學》是依託同濟大學，由程昊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：滸灣榴輝岩地球化學和年代學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：程昊
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
大別造山帶西段的滸灣地區出露大量具典型洋殼地球化學特徵的榴輝岩和零星疑似大陸地殼性質的榴輝岩。這些陸/洋殼變質岩經歷了複雜的俯衝和折返過程，記錄了大別地區從洋殼到陸殼俯衝轉化過程中的重要信息。近兩年的年代學研究工作發現不同原岩性質的榴輝岩既有類似也有不一致的變質演化歷史，引出了兩個迫切需要回答的核心問題: (1) 滸灣洋殼性質的榴輝岩多同位素體系年齡的不一致是否指示兩期高壓變質作用的俯衝疊加事件? (2)滸灣疑似陸殼成因的榴輝岩的原岩性質?其是否也經歷了石炭紀俯衝變質作用? 這兩個問題的解答可以從一個角度極大的豐富和完善板塊構造學說。本項目擬以這兩個問題為攻克目標來開展進一步系統的工作，通過以西大別滸灣榴輝岩為研究對象，聯合運用野外觀測、基礎岩礦測試、元素和同位素地球化學研究以及高精度的多同位素體系年代學的方法以期對上述兩個問題有所詮釋。
結題摘要
本項目在對整個滸灣出露的榴輝岩進行系統的野外勘查和取樣的基礎上， 進行全岩主要和微量元素及同位素測試； 通過岩相學觀測，確定各主要造岩礦物的化學特徵和成分環帶；進行變質相平衡分析； 選取代表性的樣品進行高空間解析度的高精度Sm-Nd和Lu-Hf年代學研究和鋯石U-Pb定年。項目在以下幾個方面取得了進展： (a) 滸灣存在陸殼性質的榴輝岩，其也與洋殼性質的榴輝岩一樣經歷了二疊紀的變質作用； (b) 石榴石和鋯石記錄了兩期高壓變質作用； (c) 成功地進行了單顆粒石榴石的微區Lu-Hf定年。具體的：(a) 對千斤榴輝岩的視剖面圖分析說明石榴石生長是連續的，早期經歷的是一個近等溫升壓和一個隨後的近等壓增溫的演化軌跡，最後經歷了一個近等溫降壓的變質過程。榴輝岩中石榴石內的角閃石包裹體Ar-Ar年齡，變質鋯石的U-Pb年齡以及石榴石核部與邊部不同的Lu-Hf年齡很好地界定了石榴石生長歷史，指示一個約四十個百萬年的冗長的石榴石生長過程及一個新的長期俯衝作用的造山帶的存在。 (b) 學河兩處榴輝岩的原岩分別來源於洋殼和陸殼物質，但地球化學，鋯石U–Pb年代學和石榴石Lu-Hf數據都證明它們都經歷了二疊紀榴輝岩相變質階段。二疊紀Lu-Hf年齡和三疊紀Ar-Ar年齡共存的大洋型和大陸型榴輝岩，暗示著該造山帶洋殼和陸殼物質分別在二疊紀和三疊紀經歷了兩次耦合俯衝和剝露作用。表明滸灣剪下帶並不總是一個相連的單元體，而是由不同構造板片組成的，這些板片在最終聚集到一起前經歷過不同時期的變質作用。一些大洋和大陸地殼板片經歷了石炭紀和二疊紀兩次俯衝循環，但另一些榴輝岩只記錄到了一次華南板塊和華北板塊在滸灣剪下帶會聚之時的俯衝-抬升循環。(c) 對大顆粒石榴石進行了微區取樣和Lu-Hf同位素測試。首次獲得了單顆粒石榴石的微區Lu-Hf定年結果。通過慢速鋸微區取樣，從兩顆大石榴石獲得的12份表觀年齡指示冗長的兩期石榴石生長，反映其寄主岩石很可能經歷了始於泥盆紀結束於三疊紀的兩次深俯衝的疊加作用。
