鞍山古太古代花岗质混合杂岩的深熔-流变组构研究

The granitic rock, representing the products of partial melting of the crust, is closely related to the origin and evolution of continental crust, and has been regarded as the hot issue on the study of metamorphism, magma rheology and structural geology. In the project, the Paleo-Archean granitic migmatitic complex (3.6-3.2Ga) will been systematically investigated, focused on the following aspects, 1) Anataxis texture and genesis of granitic migmatitic complex; 2) Micro-fabric evolution of granitic migmatitic complex: based on comparison analysis of mineral assemblage, structure and texture, to determine the character symbol of the different anataxis stage; 3) Melting-rheological deformation effect of the granitic migmatitic complex: to reveal the mineral composition, proportional relation of melt and solid facies, micro-texture, melt density and viscosity in different kinds of migmatitic complex, and analyze the cooperative relation of mineral-rock deformation and melt flowing differentiation in dynamic anataxis condition; 4) Partial melting and tectonic emplacement mechanism of granitic migmatitic complex. Meanwhile, we will attempt to introduce tectonic deformation mechanism of solid rock and magmatic fluid dynamic elements into the study of anataxis, and expound metamorphic anataxis-structural rheology process of granitic rock on the basis of the study of the granitic migmatitic complex fabric evolution.

花岗质岩石是地壳部分熔融的产物，与大陆地壳起源、演化密切相关，一直是变质作用、岩浆流变学和构造地质学研究所关注的焦点。本项目以鞍山古太古代（3.6-3.2Ga）花岗质混合杂岩为主要研究对象，进行如下研究：1）花岗质混合杂岩的深熔构造类型与成因属性；2）花岗质混合杂岩的显微组构演化，对比不同深熔产物（各类浅色体、暗色体，中色体等）的矿物组合、矿物形态和结构变化，查明不同深熔阶段的特征结构标志；3）花岗质混合杂岩的熔融-流动变形效应：获取不同类型混合杂岩矿物组成、熔-固体相比例、显微结构和熔体密度、粘度等信息，分析动力深熔条件下矿物-岩石变形与熔体流动分异的协同关系；4）花岗质混合杂岩的部分熔融-构造就位机制研究。本项目尝试将固体岩石构造变形机制、岩浆流体动力学要素引入深熔作用研究，并通过花岗质混合杂岩组构演化研究，阐述花岗质岩石（地壳）的变质深熔-构造流变过程。

地壳部分熔融形成的花岗质岩石是大陆的基本物质组成，一直是研究大陆起源与演化的主要对象。混合岩的组构特征和演化明显受部分熔融程度和同深熔变形方式控制，与深熔过程的构造背景联系密切。. 本项目尝试将固体岩石构造变形机制、岩浆流体动力学等要素引入太古代混合岩研究，并通过花岗质混合杂岩组构演化研究，阐述花岗质岩石（地壳）的变质深熔-流变过程。以鞍山地区古太古代（3.6-3.2Ga）花岗质混合杂岩为主要研究对象，研究其宏观组构特征，显微组构演化与成因属性；探讨古太古代花岗质地壳的形成机制。. 研究厘定鞍山古太古代花岗质杂岩各组成部分的成因性质。通过混合岩宏观-微观组构分析，根据样品的地球化学数据对比，按成因厘定为：富残余矿物（斜长石、黑云母）的深熔片麻岩部分；富熔体组分的浅色片麻岩（斜长花岗岩）部分和深熔残留的条带-条痕状黑云母片岩部分。以及具有中基性同深成岩墙特点的细粒角闪质包体，与古太古代花岗质熔融地壳构成“混杂”关系（hybrids）。. 确定鞍山古太古代深熔事件与岩石圈地幔部分熔融的关系。本项目通过花岗质杂岩的组构解析，区分出同深熔期的细粒暗色包体，与寄主花岗质岩石之间在粘度、结晶度、变形特征等方面均存在显著差异。结合岩石地球化学分析和同位素年代学数据，确定其为古太古代同深成岩墙。变形组构分析提供了同深成岩墙就位后的演化细节，展现了古老花岗质地壳经历的地幔分异物的混杂作用（hybridization），为早期地壳演化机制研究提供了实例。