俄罗斯白海活动带的太古代榴辉岩岩石学研究

The Archean eclogite complex in Belomorian Mobiel Belt,Russia was supposed to be the oldest eclogite occurrence,including Gridino and Salma two localities.The first locality was suggested to be related with oceanic-continental crust collision and subduction,and the last with oceanic crust collision and subduction.Nowadays,complex geologic-geochemical investigation was just initiated several years ago and very limited knowledge has been obtained,thus it is quite urgent to study this area thoroughly.Current project is targed to explore and solve several pivotal and debated issues regarding the Archean eclogite complex,by detailed study on occurring partilularity of the rock complex,its petrographic,mineralogic,geochemical features, including study on particular mineral forming genesis (as clinopyroxene breakdow with lamellae exsolution) ultilizing Theriak-Domino and Thermocalc software to calculate the phase equilibrium under NCFMASHO system in order to model the PT path evolution,combing with the mineral asseblages in reality to discuss the metamorphic-evolutionary history of eclogite and associated rock, at the same time, by using U-Pb isotope dating in ziron and other geochronological analyzing techniques to solve the occurring time issue,and eventually to build the formingand evolving model of Archean eclogie in this area and to explore the application of plate-tectonics theory in early Earth and the geodynamic implication

在俄罗斯境内的白海活动带发现了至今为止最古老的太古代榴辉岩复合体，其中包括Gridino和Salma两地。一般认为，前者为陆壳碰撞俯冲类型成因，而后者与洋壳的碰撞俯冲有关。目前，对该地区的系统性研究才刚开始，掌握的情况还比较有限，亟需开展综合全面的基础性研究。本课题拟着重针对比较模糊和有争议的若干问题开展研究工作，对白海活动带榴辉岩复合体中包括代表性岩石组分构造产状、岩相学、矿物学、地球化学等重要的地质特征方面加以细致描述，包括主要造岩矿物成因变化机制（如辉石的分解晶片出溶），利用Domino和Thermocalc软件在NCFMASHO体系下进行相平衡的计算和PT轨迹模拟，结合实际观察到的矿物组分伴生情况，探讨榴辉岩以及伴生岩石组合的变质演化过程，同时，通过锆石U-Pb同位素等多种测年方法解决榴辉岩变质的时间问题，结合地球化学和大地构造特征，建立太古代榴辉榴辉岩的成因和演化模型。

研究背景基于对俄罗斯白海太古代榴辉岩变质年龄和PT演化轨迹的较大争议。主要研究了三处榴辉岩杂岩体，包括保存较好的榴辉岩、退变榴辉岩以及部分伴生岩石，并从岩石矿物学、相平衡模拟、地球化学和定年等方面开展了研究。.(1)Gridino杂岩体。确定了榴辉岩相变质作用发生在新太古代的2.70 Ga，而在古元古代2.50-2.60 Ga阶段则发生了若干次热事件叠加，同时，角闪石K-Ar定年给出了两期角闪岩相变质作用分别于2.21Ga和1.78 Ga；而榴辉岩相变质峰期条件确定为P = 18-19 kbar, T = 710 oC，演化轨迹呈逆时针。.(2)Shirokaya Salma杂岩体。初步完成了锆石的SIMS定年，确定了榴辉岩中绿辉石出溶结构与温压条件的关系，得出榴辉岩相变质作用的峰期条件为P = 18-19 kbar, T = 600 ± 50 oC，且在抬升过程中受明显高温叠加变质作用（P = 13-17 kbar, T = 730-850 oC），可能是其独特的岩石学特征的重要因素。而初步的锆石U-Pb定年结果则可能揭示了2.70-2.78 Ga的原岩年龄，2.40 Ga和2.50-2.60 Ga两期次的榴辉岩相和/或麻粒岩相变质年龄，以及1.7-1.9 Ga的某次高级变质作用。.(3)Uzkaya Salma杂岩体。初步完成了的锆石SIMS和LAICPMS定年分析，确定了两种完全不同的榴辉岩 – a. 保存较好的榴辉岩记录了1.91 Ga的榴辉岩相变质作用和1.78 Ga的角闪岩相变质作用；b. 完全退变质后成合晶型榴辉岩记录了2.72-2.81 Ga和2.97 Ga的原岩年龄，1.8-1.9 Ga的疑似榴辉岩相变质年龄（待佐证），以及离散的2.4 Ga，2.5 Ga，2.6 Ga不同期次疑似高温事件变质作用年龄（待佐证）。a类榴辉岩的峰期变质条件可能达到P = 20-22 kbar, T = 600 oC，而b类榴辉岩的峰期变质条件暂时无法准确得知，而后期退变质中的高温叠加（麻粒岩）变质作用可确定为P = 10-15 kbar， T = 750-800 oC，并导致了部分熔融的发生。.(4)Kuru-Vaara杂岩体。重点就锆石定年开展了初步研究，只能够得出榴辉岩相变质作用发生在1.90 Ga的结论，因样样品局限性等因素制约，目前就此我们持谨慎态度。