华北克拉通中部造山带河北良岗榴闪岩变质作用演化及其地质意义

董立帅; 郝俊杰; 侯建军; 张梓靖; 郑常青; 侯飞飞

doi:10.13278/j.cnki.jjuese.20230326

吉林大学学报(地球科学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (04) : 1181 -1212. DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.20230326

华北克拉通中部造山带河北良岗榴闪岩变质作用演化及其地质意义

董立帅, 郝俊杰, 侯建军, 张梓靖, 郑常青, 侯飞飞

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摘要

在河北省易县良岗镇五间房村附近的阜平岩群元坊岩组副变质片麻岩中发现了石榴角闪岩（榴闪岩）,疑似为退变榴辉岩或基性高压麻粒岩。为深入了解该套榴闪岩的物质组成、变质作用演化过程及其地质意义，对该榴闪岩进行了岩相学、矿物化学、地球化学、变质作用演化和锆石U-Pb年代学等详细研究。结果显示：河北省易县良岗镇榴闪岩是基性高压麻粒岩退变质产物，经历了早期进变质阶段（M₁）、峰期高压麻粒岩相（依然是中压相系）变质阶段（M₂）和退变质阶段（M₃）三阶段变质作用演化。早期进变质阶段矿物组合为石榴石内部的角闪石+斜长石+石英（Am+Pl+Q）包体矿物，对应变质条件约为756.0℃、6.0×10⁸Pa;峰期高压麻粒岩相变质阶段矿物组合为石榴石+单斜辉石+斜长石+石英+熔体（Grt+Cpx+Pl+Q+Melt）,对应变质条件为884.1～987.5℃、（12.2～14.2）×10⁸Pa;退变质阶段以石榴石周围的“白眼圈”结构和部分单斜辉石被普通角闪石取代残留钛铁矿现象为特征，此阶段的矿物组合为角闪石+斜长石+石英+钛铁矿±石榴石（Am+Pl+Q+Ilm±Grt）,变质条件为706.6～776.7℃、（3.7～4.2）×10⁸Pa;该区榴闪岩变质作用演化总体呈现等温降压（isothermal decompression, ITD）型顺时针pT（p为压力，T为温度）轨迹特征，反映这套榴闪岩是基性高压麻粒岩经历了近等温减压退变质演化过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示榴闪岩的退变质阶段变质年龄范围为1.86～1.84 Ga。榴闪岩的地球化学特征揭示其原岩为产生于汇聚板块边缘岛弧环境的拉斑玄武岩。综上所述，良岗地区出露的榴闪岩是高压麻粒岩退变质演化的产物，和华北克拉通中部造山带出露的恒山—怀安—宣化—承德高压麻粒岩带的形成过程相似，可能同样为华北克拉通东、西陆块于约1.85 Ga发生碰撞拼合事件的产物。上述认识使华北克拉通中部造山带中北段高压麻粒岩和退变榴辉岩带向东南延伸至河北易县—涞源县一线。