趙立敏,劉永江,滕加雨,李偉民
1. 吉林大學地球科學學院,長春 130061 2. 吉林省第一地質(zhì)調(diào)查所,長春 130033
近些年來,藍片巖的形成與板塊俯沖作用有關[1-2]的觀點已經(jīng)得到地質(zhì)學者們的普遍認同。藍片巖及其共生的高壓變質(zhì)礦物具有與蛇綠巖套相似的地質(zhì)意義,可以作為古洋殼俯沖及兩大陸塊碰撞拼貼的重要標志[2]。因此,藍片巖的發(fā)現(xiàn)與研究已經(jīng)得到國內(nèi)外學者的廣泛重視。
1981年,地質(zhì)人員首次在內(nèi)蒙古頭道橋地區(qū)識別出一套高壓變質(zhì)巖石[3],并且根據(jù)巖石特征和礦物組合劃分出“雙變質(zhì)帶”,包括:低壓/高溫變質(zhì)帶——角閃石帶、黑云母帶和綠泥石帶;高壓/低溫變質(zhì)帶——藍閃石帶、凍藍石帶和多硅白云母綠泥石帶[3]。近些年來,隨著研究手段的增強,大量學者對頭道橋地區(qū)的變質(zhì)巖石開展了更加詳細的研究。學者們普遍認為頭道橋變質(zhì)巖沿塔源—喜桂圖構造帶發(fā)育,是一套經(jīng)歷了高壓變質(zhì)作用的變質(zhì)巖石組合,是額爾古納地塊和興安地塊碰撞拼貼的產(chǎn)物[4-8]。但是,關于這套高壓變質(zhì)巖石的巖石類型、礦物組合、變質(zhì)條件、變質(zhì)年齡等仍然沒有統(tǒng)一的認識。故此,本文選擇頭道橋地區(qū)出露的藍片巖及其相關變質(zhì)巖石為研究對象,通過巖石學研究明確藍片巖及其相關變質(zhì)巖石的巖石類型和變質(zhì)演化過程,并結合區(qū)域地質(zhì)資料和前人研究成果分析頭道橋藍片巖及其相關變質(zhì)巖石的成因機制與動力學背景,以期進一步探討額爾古納地塊和興安地塊碰撞拼貼的構造演化模式。
內(nèi)蒙古頭道橋地區(qū)在大地構造位置上處于興蒙造山帶東段(圖1a),該地區(qū)夾持于西伯利亞、華北、西太平洋三大板塊之間,構造演化較為復雜。不同學者對東北地區(qū)的大地構造性質(zhì)及其劃分方法有不同的認識,以槽臺學說和板塊構造學說為主要思想[10-12]。近年來,隨著板塊理論的不斷深入研究,學者們在總結前人成果的基礎上,將東北地區(qū)依次劃分為額爾古納、興安、松嫩、佳木斯地塊以及各個地塊之間的構造拼合帶(圖1a)。
額爾古納地塊位于內(nèi)蒙古東北部,呈NEE延伸,向北與俄羅斯境內(nèi)的崗仁地塊相連,向南與中蒙古地塊相連,東南部與興安地塊相鄰[13-14]。額爾古納地塊具有前寒武紀結晶基底,主要是角閃巖相變質(zhì)的興華渡口群、綠片巖相變質(zhì)的佳疙瘩群和少量新元古代花崗巖[15-16]。沉積蓋層主要以中新生代地層為主,古生代地層較少。中生代巖漿作用較為強烈,斷裂構造發(fā)育。
興安地塊位于額爾古納地塊東南緣,具有角閃巖相到綠片巖相的前寒武變質(zhì)基底、少量古生代沉積蓋層和古生代花崗巖,發(fā)育大量的中生代火山巖和花崗巖[17-19]。
額爾古納地塊與興安地塊具有不同性質(zhì)的變質(zhì)基底,沉積蓋層的發(fā)育也不相同,這一觀點已經(jīng)得到學者們的廣泛認同,但是兩地塊的邊界問題一直存在爭議。傳統(tǒng)上一般認為德爾布干斷裂帶是額爾古納地塊的東界[12,15],其分割了額爾古納地塊和興安地塊[20-21],但至今未發(fā)現(xiàn)與縫合帶有關的巖石標志。近年來,隨著新林蛇綠巖套、塔河早古生代后造山花崗巖、頭道橋藍片巖的陸續(xù)報道,越來越多的學者認為塔源—喜桂圖斷裂帶是額爾古納地塊的東界[22-24]。
頭道橋地區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部、呼倫貝爾盟海拉爾南90 km。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育奧陶系—泥盆系淺變質(zhì)碎屑巖,十分發(fā)育石炭—二疊系侵入巖,局部被中生代火山巖覆蓋。高壓變質(zhì)巖分布在頭道橋東南4 km處。變質(zhì)巖帶主要發(fā)育藍閃石片巖、綠片巖、云母片巖等變質(zhì)巖石組合。
本次研究的7塊具有代表性的變質(zhì)巖樣品均采集于頭道橋地區(qū),采樣點位置參見圖1b,標本巖石類型和礦物組成見表1。
標本號巖石名稱AbEpChlGln/MrbWin/BrsAct/HblPhgQtzCalHemTtnTD13白云母綠泥鈉長藍閃片巖????????????—???????TD9綠泥鈉長藍閃片巖???????????———?????TD7藍閃綠泥鈉長片巖????????????—???????TD10綠泥鈉長陽起片巖????????—?????—?????TD16綠泥鈉長陽起片巖????????——???—????TD6白云母綠泥石英片巖?????———???????——TD11白云母綠泥鈉長片巖????????———??????
注:***.wB>20%,**.wB為5%~20%,*.ωB≤5%。Ab.鈉長石;Ep.綠簾石;Chl.綠泥石;Gln/Mrb.藍閃石/鎂鈉閃石;Win/Brs.藍透閃石/凍藍閃石;Act/Hbl.陽起石/鎂角閃石;Phg.多硅白云母;Qtz.石英;Cal.方解石;Hem.赤鐵礦;Ttn.榍石。
藍片巖主要為白云母綠泥鈉長藍閃片巖(TD13)、綠泥鈉長藍閃片巖(TD9)和藍閃綠泥鈉長片巖(TD7),均為鱗片粒狀變晶結構、片狀構造。
白云母綠泥鈉長藍閃片巖(TD13)礦物組合為角閃石(藍閃石和藍透閃石)、綠簾石、鈉長石、多硅白云母、綠泥石、石英和方解石,并含榍石和赤鐵礦。藍閃石、綠泥石和鈉長石定向排列組成主要片理。藍閃石呈自形或半自形板狀,粒徑可達0.8 mm,含綠簾石、綠泥石、榍石和赤鐵礦等細小包裹體。大多數(shù)的藍閃石礦物具有紫色-深藍-淺藍的多色性。背散射電子圖像顯示藍閃石具有環(huán)帶結構特征,即核部為藍透閃石,邊部向藍閃石轉(zhuǎn)變,部分顆粒在最邊部又轉(zhuǎn)變?yōu)樗{透閃石。此外,部分藍閃石被綠泥石沿邊部取代。多硅白云母呈他形針柱狀,粒徑最大0.2 mm。綠簾石呈他形粒狀,粒徑0.1 mm左右,部分綠簾石具有環(huán)帶結構特征;綠泥石呈半自形到他形鱗片狀,粒徑可達0.3 mm(圖2a,b)。
綠泥鈉長藍閃片巖(TD9)礦物組合為綠簾石、綠泥石、鈉長石、藍閃石、石英,少量方解石、榍石和赤鐵礦。藍閃石、綠泥石、綠簾石為主形成暗色片理,鈉長石、石英為主形成淺色片理。藍閃石呈自形或半自形柱狀,粒徑可達0.3 mm,多色性不明顯,主要為藍色;綠簾石呈他形粒狀,粒徑0.1 mm左右;綠泥石呈半自形到他形鱗片狀,粒徑可達0.3 mm(圖2c)。
藍閃綠泥鈉長片巖(TD7)礦物組合為綠簾石、綠泥石、鈉長石、石英,并含有少量的藍閃石、藍透閃石和多硅白云母,副礦物主要為方解石、榍石、赤鐵礦。綠泥石、多硅白云母和鈉長石定向排列組成主要片理。藍閃石主要呈他形板狀或柱狀,粒徑可達0.2 mm;綠簾石呈他形粒狀,粒徑0.1 mm左右;綠泥石呈半自形到他形鱗片狀,粒徑可達0.3 mm(圖2d)。
綠片巖主要為綠泥鈉長陽起片巖(TD10, TD16)、白云母綠泥石英片巖(TD6)和白云母綠泥鈉長片巖(TD11)。
綠泥鈉長陽起片巖(TD10)礦物組合為角閃石(陽起石為主,少量鎂角閃石、凍藍閃石、藍透閃石)、綠簾石、綠泥石、鈉長石、石英、方解石、榍石和少量赤鐵礦。角閃石呈半自形柱狀,粒徑可達0.5 mm。BSE顯示部分角閃石具有環(huán)帶結構特征,核部為凍藍閃石,幔部為鎂角閃石,邊部向陽起石轉(zhuǎn)變,部分角閃石顆粒顯示核部具有藍透閃石包裹體。部分綠簾石同樣具有環(huán)帶結構(圖2e,f)。
綠泥鈉長陽起片巖(TD16)礦物組合為角閃石(陽起石、鎂角閃石為主)、綠簾石、綠泥石、鈉長石、多硅白云母、石英、方解石、榍石和少量赤鐵礦。角閃石呈自形到半自形柱狀,粒徑可達0.5 mm。大部分角閃石具有環(huán)帶結構特征,即核部為鎂角閃石,邊部向陽起石轉(zhuǎn)變。此外,部分陽起石和綠泥石沿著鎂角閃石的解理部分發(fā)育(圖2g)。
白云母綠泥石英片巖(TD6)礦物組合為多硅白云母、綠泥石、鈉長石、石英,副礦物主要有赤鐵礦、方解石、榍石和部分碳酸鹽礦物。綠泥石和多硅白云母定向排列形成主要暗色片理,鈉長石和石英形成主要淺色片理。多硅白云母呈他形長柱狀或針狀,粒徑可達0.3 mm。綠泥石呈他形鱗片狀,粒徑可達0.4 mm(圖2h)。
白云母綠泥鈉長片巖(TD11)礦物組合為綠泥石、綠簾石、鈉長石、多硅白云母、石英、方解石、榍石和少量赤鐵礦。多硅白云母呈他形長柱狀或針狀,粒徑可達0.2 mm。
樣品的礦物成分分析在日本島根大學電子探針測試中心完成,電子探針儀器型號為JX-8800和JXA-8530F,加速電壓均為15 kV,測試電流2.5×10-8A,電子束的直徑為5 μm。具有代表性的礦物化學測試結果見表2。
藍片巖樣品中,角閃石主要為鎂鈉閃石,部分為藍閃石。采用離子計算軟件計算得出的角閃石標準化學式中,NSi=7.59~7.84 (NO=23,N為原子數(shù)),NNa=1.52~1.79。部分角閃石顆粒具有環(huán)帶特征,由核部的藍透閃石向邊部的鎂鈉閃石或藍閃石轉(zhuǎn)變;小部分角閃石具有核幔邊結構(圖3),核部為藍透閃石(NSi=7.50~7.83,NNa=0.55~1.46,XMg=[Mg/(Mg+Fe2+)]=0.55~0.95),幔部為鎂鈉閃石(NSi=7.83~7.96,NNa=1.52~1.79,XMg=0.54~0.64),邊部為藍透閃石(NSi=7.83~7.92,NNa=0.80~1.49,XMg=0.61~0.62)。
綠片巖樣品中,角閃石主要為陽起石、鎂角閃石。大部分角閃石顆粒具有成分環(huán)帶特征,由鎂角閃石(NSi=6.65~7.47,NNa=0.24~0.50)向陽起石(NSi=7.54~7.94,NNa=0.03~0.50)轉(zhuǎn)變,鎂鈣閃石、淺閃石和綠鈣閃石均以包裹體的形式出現(xiàn)在角閃石的核部。綠泥鈉長陽起片巖(TD10)中部分角閃石顆粒環(huán)帶特征較為復雜,表現(xiàn)為藍透閃石(NSi=7.60~7.94,NNa=0.53~0.87)為包裹體、凍藍閃石為核部(NSi=7.31~7.48,NNa=0.51~0.64)、鎂角閃石為幔部(NSi=6.65~7.47,NNa=0.24~0.50)、陽起石為邊部(NSi=7.54~7.94,NNa=0.03~0.50)(圖3)。
藍片巖和綠片巖樣品中的白云母均為多硅白云母,經(jīng)計算得出多硅白云母分子式中Si原子數(shù)較高(NSi=6.67~7.17,NO=22,NNa/N(Na+K)=0.012~0.040)。不同樣品的多硅白云母化學成分略有不同。藍片巖中多硅白云母(NSi=6.8~7.1)Si原子數(shù)較高,綠片巖中多硅白云母具有較低的Si原子數(shù)(NSi=6.7~6.9)(圖4)。
a, b.白云母綠泥鈉長藍閃片巖(TD13);c.綠泥鈉長藍閃片巖(TD9);d.藍閃綠泥鈉長片巖(TD7);e, f, g.綠泥鈉長陽起片巖(TD10,TD16);h.白云母綠泥石英片巖(TD6)。Amp.角閃石;Mrb.鎂鈉閃石;Win.藍透閃石;Hbl.鎂角閃石;Brs.凍藍閃石;Act.陽起石;Ab.鈉長石;Chl.綠簾石;Phg.多硅白云母;Ep.綠簾石。圖2 頭道橋地區(qū)藍片巖和綠片巖的顯微鏡下照片和背散射電子照片F(xiàn)ig.2 Microphotographs and backscattered electron images of the blueschists and greenschists from the Toudaoqiao area
標本號礦物ωB/%SiO2TiO2Al2O3Cr2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2O氧化物合計NOTD13WinC53.390.052.580.0021.920.269.364.214.900.1196.7723TD13MrbR53.850.003.110.0023.350.187.411.276.540.0595.7623TD9Mrb54.510.083.370.0420.830.298.971.276.980.0596.3823TD7Mrb53.800.032.390.0022.030.149.172.376.350.0696.3423TD10Act53.880.000.700.0315.570.3214.0412.330.310.0597.2323TD10Win50.610.673.290.0019.970.3810.958.772.550.3197.4923TD16Act53.200.022.8612.720.3616.3510.981.110.160.0397.7923TD16Hbl46.552.646.8910.650.2116.2610.492.900.270.0496.8823TD13Phg50.070.0724.430.016.090.064.100.030.1310.3495.3122TD7Phg52.120.0923.520.045.360.013.980.060.2610.2895.7222TD6Phg50.060.1025.260.005.210.143.180.010.1610.9795.0922TD11Phg50.290.0424.350.015.510.053.490.050.1910.7694.7322標本號礦物NSiTiAlCrFe3+Fe2+MnMgCaNaK合計TD13WinC7.800.010.440.001.221.460.032.040.661.390.0215.07TD13MrbR7.930.000.540.001.321.560.021.630.201.870.0115.08TD9Mrb7.910.010.580.001.221.310.041.940.201.960.0115.17TD7Mrb7.870.000.410.001.281.410.022,000.371.800.0115.18TD10Act7.870.000.120.000.181.730.043.061.930.090.0115.03TD10Win7.450.070.570.000.841.620.052.401.380.730.0615.17TD16Act7.520.000.480.810.700.043.451.660.310.030.0015.00TD16Hbl6.720.291.170.700.590.033.501.620.810.050.0115.48TD13Phg6.820.013.920.000.69—0.010.830.000.031.8014.12TD7Phg7.020.013.730.000.60—0.000.800.010.071.7714.02TD6Phg6.830.014.060.000.60—0.020.650.000.041.9114.11TD11Phg6.890.003.930.000.63—0.010.710.010.051.8814.11
注:角閃石中Fe3+離子數(shù)的估算根據(jù)13eCNK[25]。13eCNK為將除Ca、Na和K以外的陽離子的總和歸一化為13。上角標C代表核部,R代表邊部。
實線、點線和虛線箭頭分別代表白云母綠泥鈉長藍閃片巖(TD13),綠泥鈉長陽起片巖(TD10)和綠泥鈉長陽起片巖(TD16)中角閃石的成分環(huán)帶。據(jù)文獻[25]。圖3 頭道橋地區(qū)藍片巖、綠片巖中角閃石成分和分類圖解Fig.3 Chemical compositions and classification of amphibole in blueschists and greenschists from the Toudaoqiao area
圖4 頭道橋地區(qū)藍片巖、綠片巖中多硅白云母成分特征Fig.4 Chemical compositions of the phengites from blueschists and greenschists from the Toudaoqiao area
不同樣品中綠簾石成分變化不大,同一樣品中,以包裹體形式出現(xiàn)的綠簾石和基質(zhì)中的綠簾石成分相似。
鈉長石化學成分為Ab98-100An0-2;綠泥石均為鎂-鐵綠泥石,NSi=5.46~6.36,XMg=0.32~0.52;榍石中FeO的質(zhì)量分數(shù)為1%~5%,NAl=2.28~1.50,NTi=0.86~0.98。
根據(jù)巖相學研究,結合角閃石成分變化趨勢[26],即藍透閃石-藍閃石/鎂鈉閃石-藍透閃石(圖3),將藍片巖的變質(zhì)演化過程分為3個階段(圖5)。其中:前鋒期變質(zhì)作用的共生礦物為藍透閃石(角閃石的核部)和角閃石的包裹體,主要為綠簾石、綠泥石、赤鐵礦等;藍片巖峰期變質(zhì)礦物組合主要為藍閃石/鎂鈉閃石+綠簾石+多硅白云母+綠泥石+鈉長石+赤鐵礦,指示典型的綠簾藍閃片巖相變質(zhì)。藍閃石/鎂鈉閃石的化學成分與Evans[27]研究中第6類鈉質(zhì)閃石基本相同。多硅白云母中Si的原子數(shù)大于7.1,可以推斷峰期壓力應大于1.2 GPa[28]。根據(jù)變質(zhì)反應Jd+Qtz→Ab可以確定鈉長石存在的壓力條件[29]。綜合上述條件,可以確定綠簾藍閃片巖的峰期變質(zhì)條件為T=400~600 ℃,p=1.2~1.4 GPa(圖5)。退變質(zhì)作用主要表現(xiàn)為角閃石邊部由鈉質(zhì)閃石轉(zhuǎn)化為藍透閃石,并且角閃石常常被綠泥石取代,指示由綠簾藍閃片巖相向綠片巖相轉(zhuǎn)化。
p為壓力,T為溫度。斷線指示角閃石的穩(wěn)定區(qū)域,據(jù)文獻[26];點線代表鈉質(zhì)閃石穩(wěn)定區(qū)域;(6)指藍閃石/鎂鈉閃石的化學成分與Evans[27]研究中第6類鈉質(zhì)閃石基本相同。圖5 頭道橋地區(qū)變質(zhì)巖變質(zhì)演化p-T軌跡Fig.5 p-T path for the metamorphic rocks in the Toudaoqiao area
綠片巖礦物組合變化較多,主要為綠泥石+鈉長石+石英±綠簾石±陽起石±多硅白云母±赤鐵礦,指示綠片巖相變質(zhì)作用。
根據(jù)巖相學研究,結合角閃石成分變化趨勢[26],即藍透閃石-凍藍閃石-鎂角閃石-陽起石(圖3),綠泥鈉長陽起片巖的變質(zhì)演化過程可以分為3個階段:由藍透閃石到凍藍閃石的轉(zhuǎn)變指示前峰期變質(zhì)作用;凍藍閃石的出現(xiàn)指示峰期變質(zhì)溫壓條件達到綠簾角閃巖相;由鎂角閃石到陽起石的轉(zhuǎn)變指示退變質(zhì)作用由角閃巖相向綠片巖相轉(zhuǎn)變。
白云母綠泥石英片巖(TD6)和白云母綠泥納長片巖(TD11)中多硅白云母的Si原子數(shù)(NSi=6.9)與藍片巖中多硅白云母的Si原子數(shù)(NSi=7.1)相近(圖4),指示2種巖石可能經(jīng)歷了相似的變質(zhì)條件(圖5)。但是,2種巖石礦物組合和變質(zhì)級別不同,可能是由于原巖成分不同[30]。
前人早期的研究工作主要集中在藍片巖的礦物組合及變質(zhì)相,確定了綠簾石+藍閃石+鈉長石+綠泥石+多硅白云母的變質(zhì)礦物組合,指示形成條件是典型的低溫高壓環(huán)境[4]。近年來,頭道橋藍片巖的報道逐年增多,研究成果日益豐富。學者們對頭道橋藍片巖是在洋殼俯沖背景下形成的低溫高壓型變質(zhì)巖石達成了統(tǒng)一的認識,變質(zhì)級別為綠簾-藍閃巖相,一般認為變質(zhì)壓力大于1.0 GPa,變質(zhì)溫度為320~480 ℃[5-8],與本次研究結果吻合。地球化學研究顯示,變質(zhì)巖原巖為玄武巖,具有OIB(洋島玄武巖)和N-MORB(洋中脊玄武巖)的地球化學特征, 同位素測年資料顯示源巖年齡為~511 Ma,變質(zhì)時間在492 Ma之前[6],由此推斷藍片巖的形成時間為511~492 Ma。
近年來,關于塔源—喜桂圖縫合帶的研究越來越多,研究成果越來越豐富。除了頭道橋藍片巖的大量研究,沿該縫合帶不同位置均有蛇綠混雜巖的報道(表3)。在縫合帶的北段,大興安嶺新林附近最早發(fā)現(xiàn)了蛇綠巖套,變玄武巖屬于MORB型,同位素測年確定其超鎂鐵質(zhì)巖形成時間為早寒武世[21]。隨后,阿里河蛇綠巖帶(吉峰、嘎仙、環(huán)二庫等地)的報道逐漸增多,同位素測年顯示形成時代為中元古代[31-34]。最近幾年,阿里河蛇綠巖帶的報道尤為增多,嘎仙地區(qū)輝石巖的鋯石U-Pb年齡為628 Ma[35]。新林輝長巖的形成時間為539 ~510 Ma,嘎仙輝綠巖形成時間為~630 Ma,吉峰輝長巖形成時間為(647.0±5.3)Ma,地球化學性質(zhì)都顯示出E-MORB 兼 OIB 性質(zhì),屬于過渡性SSZ(super-subduction zone)蛇綠巖[36]。嘎仙變輝石巖中獲得的SHRIMP年齡為(627.7±9.7) Ma,變輝長巖獲得(646.9±5.3) Ma同位素年齡[37]。嘎仙蛇綠巖的絹云石英片巖中獲得LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年結果為(618.0±14.0)Ma,地球化學特征分析顯示為SSZ蛇綠巖,形成于弧后盆地環(huán)境[38]。吉峰蛇綠巖中超基性巖和輝長巖地球化學特征顯示為E-MORB型,玄武巖為SSZ型蛇綠巖[39]。環(huán)二庫地區(qū)變輝石巖鋯石U-Pb測年結果為(696.8±2.9)Ma,巖石地球化學分析顯示,變質(zhì)輝長巖具有N-MORB的地球化學特征[40]。越來越多的研究表明,新林—嘎仙—吉峰蛇綠巖是新元古代的古洋殼殘余,而不是中元古代。在塔源—喜桂圖縫合帶的西南部,邁罕特烏拉蛇綠巖也具有相似的地球化學特征,通過橫向?qū)Ρ?,認為該蛇綠巖與新林—嘎仙—吉峰蛇綠巖是同期、同構造背景的產(chǎn)物[41]。
表3塔源—喜桂圖縫合帶蛇綠巖信息匯總表
Table3SummarysheetoftheophiolitesalongtheTayuan-Xiguitusuture
地區(qū)巖石類型地化屬性時代或年齡新林變玄武巖MORB早寒武世阿里河中元古代噶仙輝石巖628Ma新林輝長巖SSZ539~510Ma噶仙輝綠巖SSZ630Ma吉峰輝長巖SSZ647Ma噶仙變輝石巖SSZ627Ma噶仙變輝長巖SSZ646Ma噶仙絹云石英片巖SSZ618Ma吉峰超基性巖/輝長巖EMORB吉峰玄武巖SSZ環(huán)二庫變輝石巖696Ma邁罕特烏拉蛇綠巖SSZ
綜上所述,塔源—喜桂圖一線蛇綠巖代表新元古代古洋殼殘片,其形成環(huán)境與額爾古納地塊和興安地塊間大洋的洋內(nèi)俯沖有關,俯沖作用開始于新元古代。俯沖作用結束后,進入碰撞階段,頭道橋藍片巖等高壓巖石組合就是形成于這一階段。根據(jù)同位素年代學研究,額爾古納地塊和興安地塊的碰撞發(fā)生在511~492 Ma[6, 42]。碰撞結束后,洋殼閉合,進入后造山階段,塔河地區(qū)發(fā)育大量490 Ma后造山花崗巖,標志額爾古納地塊和興安地塊拼合完成[23]。
1)內(nèi)蒙古頭道橋地區(qū)的變質(zhì)巖石主要為藍片巖和綠片巖組合。通過對變質(zhì)巖石的巖相學及礦物化學研究,獲得了綠簾藍閃片巖的峰期變質(zhì)條件為T=400~600 ℃,p=1.2~1.4 GPa,變質(zhì)級別為綠簾藍閃片巖相。
2)綠片巖的峰期變質(zhì)溫壓條件達到綠簾角閃巖相,而后向綠片巖相轉(zhuǎn)變。綠片巖中多硅白云母的Si原子數(shù)與藍片巖中多硅白云母的Si原子數(shù)相近,推斷兩種巖石可能經(jīng)歷了相似的變質(zhì)條件。
3)結合前人研究成果和區(qū)域地質(zhì)資料,認為頭道橋地區(qū)變質(zhì)巖的形成與額爾古納地塊和興安地塊間大洋的洋內(nèi)俯沖有關,俯沖作用開始于新元古代,碰撞拼貼發(fā)生在511~492 Ma,490 Ma后碰撞拼合完成。
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