从区域-宏观-显微层次入手,系统总结"绥中花岗岩"组分-组构特征和变化规律,提取较全面的岩石结构信息;以混合花岗岩的结构研究为基础,结合岩石地球化学、同位素年代学研究,确定"绥中花岗岩"产出主要控制因素,较完整的恢复其形成过程;分析华北克拉通晚太古代构造演化的地质背景,为探讨前寒武纪花岗岩地壳的形成与演化提供岩石组构-组分约束。
项目背景本项目以辽西新太古代绥中花岗岩为主要对象(相关地区同类花岗质岩石的对比研究)研究花岗岩结构,揭示其成因过程;在此基础上,结合其地球化学、同位素年代学数据,总结花岗岩组分-组构演化关系,探索研究该类花岗质岩石成因的岩石学研究方法。主要研究内容 1)深熔花岗岩宏观岩貌特征研究。分别在兴城、绥中、葫芦岛、青龙等地区研究绥中花岗岩的组成、深熔构造类型;实测大比例尺岩性-构造图,确定深熔花岗岩的组成部分、面积比例、组构标志、变形特征和形成序次;同时选择相关地区同类岩石进行对比研究(鞍山、冀东)。 2)宏观-微观尺度的系统岩相学研究。根据宏观尺度的组构关系,研究黑云斜长片麻岩-细粒花岗质片麻岩-片麻状花岗岩等显微组构特征,确定主要矿物间微观结构关系、相对序次,不同结构相矿物微区成分分析; 3)深熔花岗岩锆石矿物原位-微区U-Pb 同位素测定。分别对绥中花岗岩(兴城、双山子、丁家河)鞍山太古代花岗岩(铁架山、立山、陈台沟)冀东太古代花岗岩(青龙、迁安)进行同位素年代学研究,结合花岗岩组合、产状确定太古代地壳热事件的时限,估算热演化持续时间。重要结果 1、太古代深熔花岗岩的宏观-微观组构特征通过野外宏观组构和岩石微观组构研究,确定区分深熔新生组构相和残余组构相、估计部分熔融程度、花岗质熔体分异程度的典型组构标志和转化规律。 2、华北克拉通典型区古-新太古代花岗岩对比研究鞍山古太古代花岗质片麻岩杂岩(3.3Ga)为英云闪长质地壳的初始部分熔融产物;鞍山中太古代花岗岩(3.1-2.9Ga)为闪长质地壳的高度熔融产物;鞍山、绥中新太古代花岗岩(2.5Ga)应属于较成熟地壳高度再造的混合花岗岩(有幔源岩浆的混合贡献)。 3、根据研究将原“绥中花岗岩”解体为太古宙花岗质杂岩和中生代闪长岩-二长花岗岩两部分,前者为中下地壳高度熔融缓慢冷却结晶的产物,后者为先期克拉通地壳再度熔融-熔体高度分异-快速就位冷却的产物,反映华北克拉通地壳不同演化时期的深熔作用特点。科学意义岩石组构研究可充分揭示花岗质岩石成因过程信息,详细的组构研究是花岗岩成因分析的重要基础性工作,也是开展系统岩石地球化学、同位素年代学测试和数据解释的前提。岩石组构研究可为太古代花岗岩的成因过程恢复、早期地壳演化研究提供可靠的岩相学标志和研究准则。