扬子克拉通北缘后河变质杂岩变质演化及其大地构造意义

The early formation and evolution pattern of the Precambrian crystalline basement of the Yangtze Craton has not been constrained due to the widespread Neoproterozoic to Phanerozoic sedimentary cover. The Houhe Metamorphic Complex, exposed in the northwestern Yangtze Craton, is of great significance to the studies on early tectono-thermal evolution of the Yangtze Craton, which formed in the Paleoproterozoic. Garnet-bearing meta-sedimentary rocks collected from the Houhe Metamorphic Complex preserved three generations of mineral assemblages including prograde, peak and retrograde metamorphic stages, which are ideal objects for the study of metamorphism to explore the early Precambrian tectonic evolution history of the Northern Yangtze Craton. In this project, detailed petrological and metamorphic studies will be performed mainly on these rocks. Traditional geothermobarometers and pseudosections will be combined aiming to reconstruct the metamorphic P-T paths of these rocks. The age of metamorphism will also be well constrained by geochronological studies. The P-T-t paths of the Houhe Metamorphic Complex will provide us significant insights into the understanding of the early Precambrian tectono-thermal evolution history of the Yangtze Craton and its contribution to the Columbia supercontinent.

由于晚元古代—显生宙沉积盖层的覆盖，关于扬子克拉通早前寒武纪结晶基底的形成和演化研究受到了极大的制约。位于扬子克拉通西北缘的后河杂岩，是扬子克拉通早元古代结晶基底的代表，对我们认识扬子克拉通早前寒武纪构造-热演化历史具有重要意义。后河杂岩位于米仓山地区，出露含石榴子石的黑云斜长片麻岩、二云母片岩和黑云斜长角闪片麻岩等变质岩，发育进变质、变质峰期和退变质三个阶段变质矿物组合，是我们进行变质作用研究，探讨扬子克拉通北缘早前寒武纪构造热演化过程的理想对象。本项目拟重点针对后河杂岩中出露的这三类变质岩，详细查明变质-变形期次及其相互关系，结合地质温压计与热力学视剖面图模拟计算，恢复岩石的变质作用P-T轨迹；通过高精度年代学研究，确定变质时代，建立后河杂岩完整的变质作用P-T-t轨迹。本项目可为深入了解扬子克拉通早前寒武纪的构造-热演化过程以及其在Columbia超大陆汇聚过程中的贡献提供新资料。

由于晚元古代—显生宙沉积盖层的覆盖，关于扬子克拉通早前寒武纪结晶基底的形成和演化研究受到了极大的制约。位于扬子克拉通西北缘的后河杂岩，是扬子克拉通早元古代结晶基底的代表，对我们认识扬子克拉通早前寒武纪构造-热演化历史具有重要意义。后河杂岩位于米仓山地区，出露含石榴子石的黑云斜长片麻岩、二云母片岩和黑云斜长角闪片麻岩等变质岩，是我们进行变质作用研究，探讨扬子克拉通北缘早前寒武纪构造热演化过程的理想对象。本项目研究发现，区内至少可识别出三期变形作用，变沉积岩中划分出4个变质作用阶段及矿物组合。第一个阶段矿物组合为进变质矿物组合（M1），主要由石榴子石核部的包裹体矿物组成；第二个阶段矿物组合为峰期矿物组合（M2），代表性矿物为石榴子石、白云母、黑云母、斜长石、石英、钾长石、钛铁矿等矿物，但峰期矿物组合下的矿物成分（尤其是石榴子石）已在退变质作用过程中改造；第三个阶段矿物为退变质阶段矿物组合（M3），由矽线石、石榴子石核部成分为代表；第四个阶段矿物组合仍为退变质阶段矿物组合（M4），表现为石榴子石边部成分。计和传统地质温压计和视剖面模拟计算，岩石变质峰期（M2）温压条件为700-710 °C/7.0-7.5 Kbar, 退变质阶段M3的温压条件为660 °C/4.1 Kbar，退变质阶段M4的温压条件为595 °C/3.0 Kbar，后河杂岩变沉积岩记录顺时针含有近等温降压过程（ITD）的变质作用P‐T轨迹。通过锆石、独居石SIMS和LA-ICP-MS U-Pb定年、黑云母40Ar/39Ar定年，获得岩石的变质时代为745~830Ma。结合前人研究，推测扬子克拉通北缘在新元古代期间卷入了Rodinia超大陆的造山和裂解过程。