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冀东曹庄群钙长石-钙榴石岩的年代学研究及其地质意义

         
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位于华北克拉通的冀东曹庄群是中国最古老的变质火山-沉积岩系,由于后期多次强烈的岩浆-构造事件影响,使得曹庄群的原始产状和原岩特征被强烈改造,导致对曹庄群的认识不清。精细刻画后期地质事件、评估其对原岩改造程度,是解决争议的基础。前人报导曹庄群发育有钙长石-钙榴石岩。本工作继续对该岩性开展地质学、岩相学、地球化学和U-Pb年代学研究,查明斜长石中的钙长石端元比例≥90%、石榴子石属铁铝榴石(14~31)-钙铝榴石(23~47)-钙铁榴石(23~61)固溶体、绿帘石将石榴子石和斜长石两种矿物分隔而开。钙铝-钙铁榴石为均质、全消光、无成分环带、无异常光性特征,亏损轻稀土(LREEs)、富集中稀土(MREEs)、略亏损重稀土(HREEs)、具Eu的负异常,地球化学特征显示钙铝-钙铁榴石是在稳定、封闭,由一期/阶段热液流体,在W/R(水/岩)比值较低的情况下,通过扩散交代作用缓慢结晶而成,并非前人所认为的区域变质作用成因。利用钙质榴石的地球化学特征,进一步反演交代流体的物化性质为弱氧化、中性-弱碱性、富Ca^(2+)、富Cl^(-)、温度在250~500℃。通过钙铝-钙铁榴石原位LA-ICP-MS U-Pb年代学工作,得到不一致曲线的上交点年龄为2529±35Ma(MSWD=1.4,n=35),作为其形成年龄,并与共生热液锆石的SIMS U-Pb年龄在误差范围内一致,推测该期流体交代作用发生于~2530Ma,与研究区内新太古代末(~2.5Ga)经历的区域性麻粒岩相-角闪岩相变质作用时代相近。综合前人工作,初步推断此次交代作用对曹庄群部分岩石Sm-Nd体系的改造程度大于近同时发生的区域变质作用。

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