冀北赤城—崇礼红旗营子杂岩的石榴石:成因与意义

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赤城石榴黑云斜长片麻岩和退变榴辉岩中石榴石的成因是不同的。退变榴辉岩的原岩是来自亏损地幔的兼具岛弧性质及洋中脊性质的拉斑玄武岩,其在俯冲过程中发生高温高压变质作用,从而形成榴辉岩,其中的石榴石显示退变质特征。石榴黑云斜长片麻岩的原岩是形成于岛弧与大陆弧之间的泥质砂岩,其在区域中高温变质作用下发生角闪岩相变质作用,形成石榴黑云斜长片麻岩,其中的石榴石环带显示是一个降温、降压的过程;结合赤城石榴黑云斜长片麻岩、退变榴辉岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄和华北区域构造演化,笔者认为:由于退变榴辉岩构造折返侵入到石榴黑云斜长片麻岩,使石榴黑云斜长片麻岩局部发生麻粒岩相变质作用(340±Ma),在之后的造山运动影响下与石榴黑云斜长片麻岩的原岩一起经历了区域角闪岩相变质作用(320±Ma),随着古亚洲洋的关闭,逆冲推覆到现在的赤城地区,其后受到印支期和燕山期造山运动的改造。崇礼石榴黑云斜长片麻岩和石榴斜长角闪岩中石榴石的成分环带特征基本一致,都显示降温、升压的特征,表明它们后期变质演化是一样的,但它们的成因是有差异的。崇礼石榴黑云斜长片麻岩的原岩是大陆岛弧环境下的泥质砂岩,在区域中高温变质作用下达到角闪岩相变质程度,形成石榴黑云斜长片麻岩。崇礼石榴斜长角闪岩的原岩是钙碱性系列基性火山岩,在区域中高温变质作用下达到角闪岩相变质程度。利用角闪石-斜长石温压计计算,结果显示石榴斜长角闪岩形成时的温压为T=627℃,P=0.9422GPa,与石榴黑云斜长片麻岩中石榴石形成的温压(T=695℃~701℃,P=0.9658GPa~0.9720GPa)相差不大,结合石榴石成分环带特征和不同变质相石榴石的成分,崇礼地区的石榴黑云斜长片麻岩和石榴斜长角闪岩可能经历了相同的变质演化。赤城-崇礼石榴黑云斜长片麻岩中石榴石都属于铁铝榴石-钙铝榴石-镁铝榴石系列。但崇礼石榴黑云斜长片麻岩中无论是石榴石的核部,还是边部,镁铝榴石都要比前者低。赤城石榴黑云斜长片麻岩中的石榴石显示出降温、降压的特点,且温度和压力在石榴石形成过程中是同步变化的;而崇礼石榴黑云斜长片麻岩中的石榴石的成分特征为典型的降温、升压石榴石环带特征,温度和压力在石榴石形成过程中的变化是不同步的。因此两地区石榴黑云斜长片麻岩中石榴石的矿物化学特征是不同的,表明赤城-崇礼红旗营子杂岩经历了不同的构造演化,原有意义的红旗营子杂岩应该解体。
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