大别山双河超高压变质矿物O同位素平衡及其对Sm-Nd和Rb-Sr等时线年龄有效性的制约

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1、书书书大别山双河超高压变质矿物 ! 同位素平衡及其对 #$%& 和 ($) 等时线年龄有效性的制约!赵子福! 郑永飞! ! 李曙光! 龚冰#$% &(，#)*+ ,-./0&，12 34(+(5./ 5.6 +%*+ 7&./中国科学院壳幔物质与环境重点实验室，中国科学技术大学地球和空间科学学院，合肥! 89:8;!# $%& ()*+(,*+& *- !+./,01(2,3% 1(,%+4(3/ (25 6274+*28%2,/，#9:*3 *- 6(+,: (25 #;(9% #94%29%/，& *- !:42(，?%-%4 89:8;，!:42(8:0:088 收稿， 8:0:;08=

2、 改回*+,-*.， *+/012.， 345,0&5-0167899:7!;-?/A4B4()4A#(/C/0DEF#/,#-)?+4G#40/),B= , +A,01+/ 40 +/ H,(4/ -)-1/0 ,0& 4= G-0=),40= -0 #$%& ,0& ($) G+)-0-#/)=7 !#$ %&#()(*+$ ,+-+$，8I （J） ： I8JK LI8:JM(=),G! !2. 40 3?*6 5.6 AB3C &D-E&F /0-F4C-.-G-/H -I ?05?-CE4&F C-FJD，5. &?E-C5. K(0D&-. &D L4040C C56&-?0C&F

3、DHD0?D -I ?&.0C5G &D-F4C-. 45M0 5F4&0M06 &D-E&F 0K(&G&BC&(? 6(C&./ 5 /&M0. ?05?-CE4&F 0M0. 5.6 EC0D0CM06 40 0K(&G&BC&(?5I0CL5C6DN $. 5.5G-/(0 - ?&.0C5G F4C-.-?0CH &D % &D-E0 /0-40C?-?0CHN 70F5(D0 40 C50D -I *6，3C 5.6 % 6&II(D&-. &.?05?-CE4&F ?&.0C5GD 5C0 F-?E5C5BG0 &. ?5.H F5D0D，40 D50 -I % &D-E0 0K

4、(&G&BC&(? B0L00. ?05?-CE4&F ?&.0C5GD F5. EC-M&60 50D I-C 40 M5G&6&H -I ?&.0C5G 3?*6 5.6 AB3C F4C-.-?00CDN 2. -C60C - &GG(DC50 4&D 5EEG&F5B&G&H，% &D-E0 /0-40C?-?0CH L5DF5CC&06 -( I-C 3?*6 5.6 AB3C &D-F4C-. ?&.0C5GD IC-? O#P 0FG-/&0D 5.6 /.0&DD0D 5 34(5./40 &. 40 Q5B&0 0CC5.0 -I 05DF0.C5GR4&.5N $G4-(/

5、4 40 3?*6 &D-F4C-.D /&M0 F-.D&D0. SC&5DD&F 5/0D -I 8=9 - 89T U5 I-C 0FG-/&0I5F&0D ?05?-CE4&D?，40 AB3C&D-F4C-.D /&M0 V(C5DD&F 5/0D -I =W= - =WX U5 I-C 40 D5?0 D5?EG0DN % &D-E0 /0-40C?-?0CH -I 40 /.0&DD，0FG-/&0 5.6 5?E4&B-G&0?&.0C5GD H&0G6D L- D0D -I 0?E0C5(C0D -I ;: - W8:Y 5.6 X8: - &M0GH，F-CC0DE-.6&

6、./ - F0DD5&-. -I &D-E&F0ZF45./0 BH 6&II(D&-. 5 5B-( 88 0I5F&0D C0FCHD5GG&5&-. 5.6 45 5 5B-( =W 0I5F&0DC0C-/C0DD&-.N $ E54 -I DG-L F-G&./ IC-? 8= ;:Y - =T: U5 5 06 BH 40 I&CD E54 -I C5E&6 F-G&./IC-? 88 W- 8= ;:Y 5.6 40 D0F-.6 E54 -I C5E&6 F-G&./ IC-? =T: U5 5 - =W: U5 5X:YN S40 EC0D0CM5&-. -I SC&5DD&

7、F 3?*6 &D-F4C-. 5/0D，B( 40 -FF(CC0.F0 -I V(C5DD&F AB3C &D-F4C-. 5/0D 5.6 40 C0/(G5C% &D-E0 0?E0C5(C0D I-C 40 D5?0 D5?EG0D，D(/0D 45 C50D -I 3C 5.6 % 6&II(D&-. &. D(F4 4H6C-ZHGB05C&./ ?&.0C5GD 5D B&-&0 5.64-C.BG0.60 5C0 I5D0C 45. C50D -I *6 6&II(D&-. &. /5C.0 5.6 3C 6&II(D&-. &. E40./&0 -. 5 DF5G0 -I

8、5 45.6 DE0F&?0. 6(C&./ 405?E4&B-G&0I5F&0D C0C-/C0DD&-.N 4&G0 40 ?&.0C5G -I DG-L 6&II(D&M&H 45D 0Z0C06 40 EC&?5CH F-.C-G -. 40 4-?-/0.&5&-. C50 -I&.&5G &D-E0 C5&-D 5?-./ &D-F4C-. ?&.0C5GD 6(C&./ C0C-/C560 ?05?-CE4&D?， 40 ?&.0C5G -I 4&/4 E5C0._ 65(/40C C5&- 45D 0Z0C06 40EC&.F&E5G F-.C-G -. 40 &.&5&-.

9、-I ?&.0C5G &D-F4C-. FG-FJ &. C0DE-.D0 - C0C-/C0DD&-.N 5G&6 ?&.0C5G &D-F4C-.D F5. B0 0ZE0F06 - 65040 &?&./ -I ?05?-CE4&F C0D0&./ -.GH &I 40 ?&.0C5G -I 4&/4 E5C0._ 65(/40C C5&- 45D I5D C50 -I C56&-/0.&F &D-E0 6&II(D&-. 6(C&./40 ?05?-CE4&F C0D0&./NN/0 5.6 /.0&DD，%ZH/0. &D-E0D，3C*6 &D-E0D，U&.0C5G &D-F4C

10、-.，Q&II(D&-. 0K(&G&BC&(?摘! 要! ! 对于变质岩 3?*6 和 AB3C 同位素年代学来说， 其中一个重要问题是等时线矿物之间在一特定的变质事件过程中是否达到并在随后保持同位素平衡。矿物 % 同位素地质测温也是如此。由于许多情况下 *6、 3C 和 % 在变质矿物中的扩散速率具有可比性， 变质矿物之间 % 同位素平衡状况能够为矿物 3?*6 和 AB3C 内部等时线定年结果的有效性提供制约。为了验证其适用性， 本文对大别造山带双河超高压榴辉岩和片麻岩 3?*6 和 AB3C 等时线矿物进行了 % 同位素地质测温。尽管3?*6 等时线给出一致的三叠纪年龄 （8=9 89

11、TU5） ， 同一样品 AB3C 等时线却给出侏罗纪年龄 （=W= =WXU5） 。片麻岩、 榴辉岩和榴闪岩矿物对 % 同位素测温得到 ;: W8:Y 和 X8: :Y两组温度， 分别对应于约 88 U5 榴辉岩相变质和约=:;a_8:_:8= （:X） =8X949( #4249(! 岩石学报!本文受国家重点基础研究发展规划 aW9 项目 （+=aaa:WFN 06(N F.通信作者：郑永飞，)?5&G：HI40./b (DFN 06(N F.!# $#%& 角闪岩相退变质条件下停止同位素扩散交换的温度。同一样品三叠纪 ()*+ 等时线年龄的保存、 侏罗纪 ,-). 等时线年龄的出现以及有规

12、律的 / 同位素温度， 表明在角闪岩相退变质过程中， . 和 / 在含水矿物 （如黑云母和角闪石） 中的扩散速率在手标本尺度上比石榴石 *+ 和多硅白云母 . 的扩散速率快。在退变质作用过程中， 等时线矿物之间的初始同位素比值均一化速率主要受扩散速率慢的矿物控制， 而矿物等时线时钟的启动主要受具有高母0 子体比值的矿物控制。只有当高母0 子体比值矿物具有快的放射成因同位素扩散速率时， 才能够应用合理的矿物等时线确定变质再造的时间。关键词1 1 榴辉岩和片麻岩；/ 同位素；.)*+ 同位素；矿物等时线；扩散平衡中图法分类号1 1 2#334 563；2#74 8；2#74 5!1 引言两个或三个

13、矿物的 ()*+ 和 ,-). 等时线常被用于高压和超高压变质岩年龄测定 （如，9&:;，!733；?-&.，!77A；BC;DE &D+ 9&:;， !778；FE ! #$4 ， !777， 8AAA；F&EG! #$4 ， 8AA!；BC;DE， 8AA8） ， 但由于存在同位素不平衡和0 或封闭温度不确定性， 等时线年龄经常难以得到合理的地质解释。等时线矿物之间 *+ 和 . 同位素不平衡经常导致错误的地质年龄， 因此除了放射成因同位素体系自身外， 还必须借助其它同位素体系 （如，/） 以及地球化学和岩石学特征来进行全面分析。HCD: ! #$4（8AA8） 通过对苏鲁地体三叠纪超高压

14、榴辉岩的研究发现， 变质矿物 / 与 ()*+ 同位素体系平衡或非平衡状态之间存在直接的对应关系。榴辉岩中某些绿辉石)石榴石矿物对表现出榴辉岩相 / 同位素平衡分馏， 其矿物 ()*+ 等时线也给出有意义的三叠纪年龄。相反， 一些绿辉石)石榴石矿物对表现出 / 同位素不平衡分馏，其矿物 ()*+ 等时线给出无地质意义的非三叠纪年龄。对大别山)苏鲁造山带超高压榴辉岩和片麻岩以及邻区中生代花岗岩等大量实例研究表明 （HCD: ! #$4 ，8AA8，8AA5&；FE! #$4 ， 8AA5， 8AA6；IE ! #$4 ， 8AA6&；HC&; ! #$4 ， 8AA6；谢智等， 8AA!； 陈江

15、峰等， 8AA5； 李波等， 8AA6） ， 矿物对/ 同位素平衡与否能够对矿物 ()*+ 和 ,-). 体系是否达到并保持同位素平衡以及矿物内部等时线定年结果的有效性给予直接制约。同位素平衡与否是判定矿物内部等时线定年和地质测温有效性的关键所在。地质过程中不但同位素平衡经常与矿物学平衡不同步， 而且相同矿物中不同同位素体系的平衡由于元素扩散速率的差异也不能一一对应。在进变质、 峰期变质和退变质过程中， 变质矿物之间、 矿物包裹体与寄主矿物之间、 矿物核部与边部之间以及蚀变矿物与未蚀变矿物之间可能存在同位素平衡或不平衡。在将矿物内部等时线年龄用于变质地体构造演化时， 一个突出的问题是怎样辨别变

16、质矿物等时线体系是平衡还是不平衡， 即同位素年龄的合理解释。导致高级变质矿物之间放射性和稳定同位素不平衡的因素包括以下几个方面：（!）变质作用过程中岩浆矿物继承（如，%;.J &D+ %&.DG，!73K；BC;DE &D+ 9&:;，!778；LC(&+ELJ ! #$4 ， !77#；HCD: ! #$4 ， 8AA8） ， 例如， 辉长岩到榴辉岩不完全变质反应； （8）矿物中存在副矿物包裹体（如，M&DL &D+ N&.EG，!777；BC;DE，8AA8） ， 例如， 石榴石和绿辉石中存在磷灰石、 金红石和锆石包裹体； （5）同位素分带 （如，M&DL &D+ N;OO&D+，!775

17、；P.LJD. ! #$4 ，!77K；=;QOO &D+ ?;O+-.:， !77） ， 例如， 矿物多期生长； （6）退变质反应如后成结晶或交代作用 （如，BC;DE &D+ 9&:;，!778；FE ! #$4 ， !775， 8AAA；HCD: ! #$4 ，8AA8；IE ! #$4 ，8AA6&） 。放射性同位素定年面临的问题在某些时候与矿物对地质测温相似。同位素地质温度计是基于某一时刻矿物之间的同位素平衡被冻结， 因而保存了冻结时的温度 （HC&; !#$4 ， 8AA6） 。由于矿物之间发生了同位素交换再平衡， 一个必然的结果是丢失了在此之前的温度信息。再平衡过程可能是由扩散引

18、起的。对于放射性同位素定年而言， 不同的母)子体体系由于地球化学活动性的不同而存在差异。由于变质作用过程中稀土元素具有非常类似的地球化学行为， 矿物 ()*+ 内部等时线定年可能与 / 同位素地质测温类似。然而， 矿物 ,-). 内部等时线定年的情形却大不相同， 因为,- 和 . 的活动性存在较大差异。,- 是碱金属元素， 与 / 结合时常占据 R 的位置， 而 . 是碱土金属元素， 与 / 结合时常占据 S& 的位置。放射成因 . 产生的位置与非放射成因 .占据的位置不同， 因此相对容易活动， 导致放射成因 . 易于通过扩散进行迁移 （得到或丢失） 。R)T. 体系是一个极端的例子， 碱金属

19、元素 R 衰变为热力学不稳定的稀有气体 T.， 在进行同位素分析时容易释放出来。由此可见， 在同一变质作用过程中不同矿物中不同的同位素体系可能具有不同的活动性。对于矿物等时线年龄以及放射成因同位素扩散封闭温度和变质作用时间尺度的解释必须谨慎， 这不仅是因为等时线矿物之间的 ,UU 和 . 扩散速率存在显著差异， 而且在峰期变质、 峰期)退变质过渡以及退变质过程中， 扩散控制的同位素交换一直在持续进行。一般而言， 矿物等时线时钟的启动主要受控于扩散速率最快的矿物， 这样该矿物提供了特定地质过程中同位素再造的时间和封闭温度的最小估计， 而扩散速率最慢的矿物提供了最大估计。因此， 矿物等时线年龄可以

20、定出一地质过程正好结束的时间)温度点， 冷却过程中矿物之间的退化同位素交换也在该时间)温度点停止。无论是矿物 ()*+ 或 ,-). 内部等时线定年还是 / 同位素地质测温， 同位素体系在它们形成时是否达到并保持平668!%&# !()$)*+&# ,+-+
岩石学报8AA#， 8! （6）衡都是最重要的前提 （!#$% ! #$& ，(） 。如果矿物之间没有达到并保持同位素平衡， 得到的表面年龄不能代表地质事件的年龄， 共存矿物之间的 ) 同位素分馏也不能用于地质测温。如果达到并保持同位素平衡， 不但能够得到具有地质意义的等时线年龄， 而且能够获得岩石形成时或之后矿物之间达到平衡条件下

21、的 ) 同位素温度。因此， 扩散对火成岩和变质岩矿物内部和矿物之间微量元素和同位素的分配起着非常重要的作用。对地质年代学工作者来说， 检验变质矿物之间放射成因同位素体系平衡与否非常重要。变质矿物之间 ) 同位素平衡状况能够为矿物 *+,-. 和 /0,*1 内部等时线定年的有效性提供直接判据。本文对大别山双河超高压变质岩已经进行过地质年代学研究的同一样品进行了系统的矿物 ) 同位素分析， 在此基础上讨论了矿物 ) 同位素温度与矿物 *+,-. 和 /0,*1 等时线年龄之间的对应关系及其所代表的地质意义。2 地质背景自从在大别山榴辉岩中发现柯石英和微粒金刚石（)345 ! #$& ，6787；

22、94$% ! #$& ，6787；:; ! #$& ，677，(? A） 绿片岩相动力变质带， （） 北大别高温超高压 （B? CBA） 麻粒岩相变质带， （? CBA） 榴辉岩相变质带，（F） 宿松低温高压 （? BA） 蓝片岩相变质带。前人对超高压榴辉岩、 片麻岩、 石英片岩和硬玉石英岩的构造地质学、 岩石图 62 大别,苏鲁造山带和中大别双河岩片构造地质简图。（=）大别,苏鲁造山带地质简图； （G）双河变质岩地质简图。6,花岗片麻岩； ,榴辉岩； ,硬玉石英岩； E,大理岩； F,黑云母副片麻岩 （包括云母片岩） ； H,中生代花岗岩； I,断层； 8,采样点。B，9 和 * 分别代表韩

23、家冲、 王大屋村和双河村。JK%& 62 ?#LMN$KL 4$. %#NON%KL4O +4PQ NR M# S40K#,*;O; N1N%#$ 4$. *;4$%# QO40，1#QP#LMKT#O5&（=）*3#ML +4P NR M# %#NON%5 NR M# S40K#,*;O; N1N%#$； （G）*K+POKRK#. %#NON%KL4O +4P RN1 +#M4+N1PKL 1NL3Q 4M *;4$%#& /NL3 $4+#： 6& %14$KMKLN1MN%$#KQQ， & #LON%KM#，& U4.#KMKL V;41MWKM#，E& +410O#，F& 0KNMK

24、M# P414%$#KQQ（K$LO;.K$% +KL4L#N;Q QLKQMQ） ，H& D#QNWNKL %14$KM#，I& R4;OM，8& Q4+PO# ONL4OKM5& B，9 4$. * .#$NM#Q M# TKOO4%# NR B4$UK4LN$%，94$%.4X; 4$. *;4$%#，1#QP#LMKT#O5&FE66(,(FH7(F(6 （(E） ,6E,FE%&# !()$)*+&# ,+-+ 岩石学报图 ! 大别山双河超高压片麻岩锆石 #$%& 不谐和年龄图。 和 ($黑云母副片麻岩常规!)*%&+!,-# .!)/%&+!,0# 123425677 型谐和

25、图 （数据引自李曙光等， 899/；:4;? ! #$ ， !)8） ；: 和 A$花岗片麻岩!)*%&+!)/%& .!,0#+!)/%& 图 （数据引自 B42= ! #$ ， !),?） 。在年龄较小 （ C8)D;） 时， 改进型谐和图的优点在于其谐和曲线的弯曲度比常规的 123425677 型谐和曲线大。因此对于具有新元古代和显生宙年龄的样品来说， 不一致线与谐和曲线之间的切割关系就能够更为清楚地表现出来 （B42=， 899)， 899!） 。E6= ! #$%& F6G?H5F6; F6;=5;I JH5 K65?HG J5HI #L% =26GG2G ;3 M4N;=42 6

26、342 A;&62 3255;2（）;F（(） ：&6H3632 O;5;=26GG H ?H36H;7 123425677$3PO2 ?H?H5F6; F6;=5;I 6 342 GO;?2 HJ!)*%&+!,-# G!)/%&+!,0#（F;3; ;J325 Q6 ! #$ ，899/；:4;? ! #$ ， !)8） ； （:）;F（A） ：=5;636? H534H=26GG 6 ; O7H3 HJ!)*%&+!)/%& = ! #$ ，!),?） R42 ;F3;=2 HJ 342 IHF6J62F ?H?H5F6; F6;=5;I 6G 34;3 63G ?H?H5F6; ?N5

27、F2F 527;3636H;7 H2 ;3 PHN= 36I2（ C8)D;） ，;F 34NG ; G35H=25 ?N5?H5F6; ?N52F 3H &23325 G4HT 342 6325G2?36H 527;36HG46O &23T22 342 F6G?H5F6; 762 ;F 342 ?H?H5F6;?N52 JH5 342 G;IO72G 4;= U2HO5H325HKH6? ;F %4;25HKH6? ;=2G（B42=， 899)， 899!） 学、 同位素年代学和地球化学进行了大量的研究 （参见综述1;= ! #$ ，8990；:H=，899*；Q6HN ! #$ ，899

28、*；V;4，899-；Q6 ! #$ ， 8999；B42= ! #$ ， !),&， !)0） ， 确定出超高压变质作用发生在扬子板块向北俯冲于华北板块之下的地幔深度， 峰期超高压变质时间为中三叠世 （!W) X !*D;） ，在早白垩世受到岩浆活动的影响。超高压榴辉岩及其片麻岩围岩异常低的 !8-Y 值 （ .0Z X .!Z） 是超高压变质前古大气降水$岩石相互作用的结果 （(;25 ! #$ ，899/；N6 !#$ ，899/；B42= ! #$ ， 899-， 8999， !)， !)!；EN ! #$ ，8999；6;H ! #$ ， !)， !)!；B4;= ! #$ ， !)

29、,；Q6 ! #$ ，!)W） 。因此， 陆壳地表物质通过板块俯冲进入地幔深度， 然后沿陆$陆碰撞缝合带折返回地表。本文研究的样品为采自大别造山带中部的双河地区， 地表出露的超高压变质岩有榴辉岩 （榴闪岩） 、 黑云母副片麻岩、 花岗片麻岩、 大理岩和硬玉石英岩 （图 8） 。双河超高压变质岩为一拉长的构造接触岩片， 走向为 UU1$MM， 出露面积约为 8I!（:H= ! #$ ， 8990；Q6HN ! #$ ， 899/） 。榴辉岩与副片麻岩、 大理岩或硬玉石英岩呈互层状产出， 它们被一个右旋走滑断层分割为两个岩片， 围岩为花岗片麻岩（图 8(） 。前人对双河榴辉岩、 片麻岩和硬玉石英岩

30、进行了大量岩相学特征、 矿物组合和化学组成研究 （如，Y;P，899,；:H=! #$ ， 8990；Q6HN ! #$ ， 899/；:;5GT277 ! #$ ， !)） 。超高压岩石的共生矿物组合为： （8） 榴辉岩： 石榴石 _ 绿辉石（VF *)）_ 金红石 _ 石英 a 黝帘石； （!） 黑云母副片麻岩： 石榴石 （富铁铝榴石）_ 多硅白云母（M6 , W X, *OJN）_ 斜长石 （ 8* X!9）_ 绿帘石 _ 金红石+ 榍石 _ 黑云母；（,） 花岗片麻岩： 石榴石 （高锰铝榴石， 低镁铝榴石） _ 多硅白云母（M6 , !8 X , ,0OJN） _ 斜长石 （ , X

31、88） _钾长石 _ 绿帘石 _ 黑云母； （W） 榴闪岩： 石榴石 _ 角闪石*W!8%&# !()$)*+&# ,+-+&# 岩石学报!)0， !8 （W）图 ! 大别山双河副片麻岩、 花岗片麻岩、 榴辉岩和榴闪岩矿物 #$%& 内部等时线年龄图 （数据引自 () ! #$* ， +,）-).* !/)01234 #$%& )5678260 946: ;62 9323.01)55，.230):)7 62:86.01)55，1746.):1 30 .3201: 3$98)3)1 :122301（3:3 3;:12 () ! #$* ， +,）? 榍石 ? 钠质斜长石 ? 石英 ? 磷灰石。已

32、经在双河榴辉岩、 黑云母副片麻岩和花岗片麻岩中鉴定出超高压指示矿物 （60. ! #$* ， ABBC；()= ! #$* ，+,A） 。因此， 镁铁质和长英质岩石都经历了相同的地球动力学过程， 它们作为一个整体共同经历了俯冲、 超高压变质和折返过程。双河超高压岩石经历了三期变质阶段 （DE3F，ABB!；60. ! #$* ，ABBC；()6= ! #$* ，ABBG；325H144 ! #$* ，+,；I830. ! #$* ， +,!） ： （A） 峰期超高压榴辉岩相， 石榴石中发现有柯石英和富集硬玉的绿辉石包裹体， 变质温度为 G+, JKK,L， 压力大于 +* KMN3； （+）

33、高压榴辉岩相重结晶， 表现为石榴石和绿辉石与石英而不是柯石英共生， 变质温压条件为O!, JGO,L和 A* ! JA* OMN3； （!） 角闪岩相退变质， 出现各种后成合晶如角闪石 ? 钠质斜长石， 榴辉岩中绿辉石消失。温压条件为 PG, JCG,L和 O, JK,/N3。! 同位素年代学前人对双河榴辉岩、 黑云母副片麻岩、 花岗片麻岩和硬玉石英岩进行了详细的 Q%N、 #$%& 和 R%#2 同位素定年（李曙光等，ABBG；() ! #$* ，+,；83S3.037 ! #$* ，+,A；TF125 ! #$* ， +,+；I810. ! #$* ， +,!7；U30. ! #$* ，

34、+,P） 。利用 U1:812)44 型不一致线得到的黑云母副片麻岩锆石 Q%N） 。榴辉岩矿物 #$%& 内部等时线测定给出的年龄为 +O V!/3 和 +P+ V!/3， 黑云母副片麻岩年龄为 +GV+/3、 +!A V !C/3 和 +PO V +/3， 花岗片麻岩年龄为 +A! VC/3。榴辉岩矿物 R%#2 内部等时线测定给出的年龄为 AGPVK/3， 黑云母副片麻岩年龄为 AOG V!/3 J+,+ V O/3， 花岗片麻岩年龄为 AGA V !/3 和 AG! V !/3。结合大别山其它地区超高压变质岩年龄结果 （() ! #$* ，ABBB，+,P；I810. !#$* ， +

35、,!， +,P） ， 证实双河超高压变质作用也发生在三叠纪， 在早侏罗世经历了角闪岩相退变质作用。尽管早白垩世岩浆活动对北大别带变质岩发生了不同程度的改造 （X37E12! #$* ， ABBK， +,；Y)1 ! #$* ， +,P） ， 但是对中大别带的影响至今尚未发现。本文 D 同位素分析用矿物与先前进行 #$%& 和 R%#2同位素定年的矿物 （() ! #$* ， +,） 属同一样品， 包括一件黑云母副片麻岩、 一件花岗片麻岩、 一件榴辉岩和一件榴闪岩。采样位置示于图 AW， 其岩相学特征简要概述如下：（A） 副片GP+AA,%,COBZ+,CZ,+A （,P） %A+P!%CP%&

36、# !()$)*+&# ,+-+&# 岩石学报麻岩 （!#$%&） 与含有榴辉岩团块的大理岩互层， 主要由石英、 石榴石、 绿帘石、 黑云母、 多硅白云母和斜长石以及少量的榍石和金红石组成。多硅白云母部分被黑云母替代， 金红石部分被榍石替代； （） 花岗片麻岩 （!#%&） 为榴辉岩和副片麻岩的区域围岩， 主要由石英、 钾长石、 斜长石、 黑云母、 绿帘石和石榴石 （锰铝榴石含量高达 &() * +,-) !./01， 镁铝榴石含量低至 &) 2 + ,) (./01） 组成； （,） 榴辉岩 （!#$%-） 为细粒块状， 主要由石榴石、 绿辉石、 金红石和石英以及少量角闪石组成。石榴石中发现

37、了残留的柯石英或其假象包体；（-） 榴闪岩 （!#$%&） 为一退变榴辉岩， 呈团块状产于大理岩中， 由石英、 方解石、 石榴石、 角闪石、 斜长石和榍石以及少量磷灰石和锆石组成。除石榴石中的绿辉石包裹体外， 其它绿辉石都退变为角闪石， 但没有发现黑云母。与角闪石和榍石共生的重结晶石英和磷灰石常见。另外， 榍石以冠状体形式环绕钛铁矿， 钛铁矿中含有残留金红石。如图 ,3%4 所示， 矿物 .%56 内部等时线给出一致的三叠纪年龄， 分别为 7 8 9: （-* 8 9:） 、&, 8 ;9:、 * 8,9: 和 ,( 8,9:。上述结果表明这些岩石在三叠纪超高压和高压榴辉岩相变质过程中达到了

38、.%56 同位素平衡， 且未受到明显的后期扰动。然而， 后成结晶组合为角闪石 榍石 %? 内部等时线给出一致的年龄， 分别为&7- 8-9:、 &7& 8,9: 和&7- 8(9: （图-3、 -和 -4） 。这说明在早%中侏罗世交界时间角闪岩相退变质过程中， 超高压岩石 =%? 同位素体系被完全重置而达到了同位素再平衡。只有副片麻岩样品 !#$%& 中多硅白云母%石榴石 =%? 等时线给出 &! 879: 的三叠纪年龄 （图 -3 中的插图） ， 指示这两个难熔矿物保存了高压榴辉岩相重结晶的=%? 年龄信息。苏鲁地体西南端东海县青龙山榴辉岩也得到了同样的结果， 矿物 =%? 和 .%56 内

39、部等时线给出近乎一致的 2 8 &9: （图 -A） 和 * 8 ;9: 的三叠纪年龄 （BC !#$) ， &!-） 。D%E、 .%56 和 =%? 年龄表明， 榴辉岩相变质期间持续的同位素再平衡过程可能在约 ; 8;9: 时停止， 角闪岩相退变质期间连续的同位素再造在约&7; 8;9: 停止。图 -F 双河副片麻岩、 花岗片麻岩、 榴辉岩和榴闪岩矿物 =%? 内部等时线年龄图 （数据引自 BC ! #$) ， 222） 。苏鲁地体青龙山榴辉岩的结果也示于图中用于比较 （数据引自 BC ! #$) ， &!-） 。GCH) -F 9CIJ?:0 =%? CK/LM?/I N0/O P/?

40、N:?:HIJCKK，H?:ICOCL /?OM/HIJCKK :I6 H:?IJO :.NMC/0COJ P?/. MQ:IHMJ CI OMJ 4:CJ OJ?:IJ（6:O: :POJ? BC ! #$) ， 222） ) RL0/HCOJ P?/. SCIH0/IHKM:I CI OMJ Q0Q OJ?:IJ CK KM/TI P/? L/.N:?CK/I（6:O: :POJ? BC ! #$) ， &!-） )(-&%&# !()$)*+&# ,+-+&#F 岩石学报22;， & （-）! # 同位素# 同位素分析采用激光氟化法， 所用激光器为 $%& 的#$激光发射器 ()*+,-

41、。将约 ,. % /$. -01 的矿物颗粒在真空条件下与 234%反应， 得到的 #$直接引入质谱仪进行测定（龚冰等， $-,；龚冰和郑永飞，$-5） 。# 同位素比值在中国科学技术大学化学地球动力学研究实验室 6789: ; 型气体质谱仪上测定， 分析结果以相对于 -. ,?。在分析过程中采用了两个国际标准：（,） 石榴石 &A+$， !,=# B %. = -. ,? （C:887D ! #$. ， ,EE%） ； （$） 橄榄石 -. ,? （FG873 ! #$. ，,EE%） 。双河超高压岩石单矿物和全岩 # 同位素分析结果列于表 ,。表, 大别山双河超高压岩石矿物 # 同位素组成

42、和测温结果H:I87 , #JD17K GLM9MN7 OM0NMLG9GMK MP 0GK73:8L GK QR079:0M3NSGO 3MOTL P3M0 SU:K1S7 GK 9S7 6:IG7 9733:K7 :KV7L9G0:97V 970N73:9U37L样品!,=#（?）矿物对,=#（?）H$（W）E$QH+,石英,$.!副片麻岩多硅白云母E.=5XY+RS1$.Z,Z-黑云母.!$XY+2G%.-$%,-石榴石=.%,XY+A95.E5Z!%全岩,-.ZE$Q+,石英-.!5花岗片麻岩斜长石$.,XY+R8$.$=!$-绿帘石%.-$XY+FN!.%E!5-黑云母Z.E-XY+

43、2GZ.!,-石榴石!.%,XY+A9!.-=Z5-全岩5.!E$QH+!石英=.=榴辉岩绿辉石Z.!ZXY+#0N$.!,-石榴石%.%=XY+A95.$E5-金红石$.-EXY+*9Z.=$%$-全岩%.EE$QH+,$石英,%.!5榴闪岩斜长石,5.%!XY+R8,.=E%-角闪石,.,=XY+0N!.$%-石榴石.!XY+A9.EZ!-榍石,.Z%XY+H95.=$-全岩,. ,. 矿物名称：#0N+绿辉石，A9+石榴石，XY+石英，2G+黑云母，RS1+多硅 白 云 母，0N+角 闪 石，R8+斜 长 石 （ K B ,- ） ，H9+榍石，FN+绿帘石；$. 温度计算采用 _S7K

44、1 （,EEE） 列出的分馏系数.等温图是一种展示石英与其它矿物之间 # 同位素分馏作为温度函数的直观图解 （郑永飞和陈江峰， $-） 。如图% 所示，双河副片麻岩、 花岗片麻岩、 榴辉岩和榴闪岩 # 同位素测温给出两组温度， 第一组为Z- /$-W， 第二组为!$- /%!-W。与已知的岩石学测温结果 （#T:D， ,EE5；MK1 ! #$. ， ,EE%；GMU ! #$. ，,EE； :3a788 ! #$.， $-） 相比， 第一组可能对应折返过程中难熔矿物保存的榴辉岩相变质温度， 第二组对应含水矿物由于角闪岩相退变质而引起的同位素再造温度。在副片麻岩 E$QH+, 中 （图 %）

45、， 多硅白云母和石榴石 #同位素温度为 Z- /Z!%W， 代表冷却过程中榴辉岩相温度，但角闪岩相退变质再造了黑云母 # 同位素组成， 得到 %,-W的较低温度。黑云母氧扩散速率比石榴石和多硅白云母快（_S7K1 :KV 4U， ,EE=） ， 因此 # 同位素容易发生再造。在花岗片麻岩 E$Q+, 中 （图 %2） ， 退变质矿物如斜长石、 黑云母和绿帘石+石英矿物对给出一致的 !,- / !5-W 的温度， 表明角闪岩相重结晶过程中 # 同位素达到了再平衡。然而， 该样品石榴石 # 同位素温度为 Z5-W， 表明其保存了折返过程中榴辉岩相变质温度。与斜长石、 黑云母和绿帘石相比， 石榴石具

46、有较慢的氧扩散速率 （_S7K1 :KV 4U， ,EE=） 。在榴辉岩 E$QH+! 中 （图 %） ， 绿辉石和石榴石 # 同位素温度为 - /5-W， 表明难熔矿物保存了超高压变质条件，但金红石由于角闪岩相退变质而得到 %$-W 的较低温度。金红石不仅氧扩散速率比石榴石和绿辉石快 （_S7K1 :KV 4U，,EE=） ， 而且容易遭受退变质重结晶， 所以具有低的氧扩散封闭温度。在榴闪岩 E$QH+,$ 中 （图 %6） ， 以下观察表明石榴石与其它矿物之间处于同位素不平衡状态 （表 ,） ：（,） 测定的石英、 斜长石、 角闪石与石榴石之间 # 同位素分馏太大， 相互之间不平衡； （$

47、） 测定的石榴石与榍石之间的分馏为负值， 与热力学平衡条件下,=# 富集顺序相反； （5） 石英+石榴石矿物对给出不合理低的 # 同位素温度 （ !-W） ， 而石榴石具有慢的氧扩散速率， 应该得到较高的 # 同位素温度。因此，石榴石是原岩榴辉岩的残留矿物， 而其它矿物是角闪岩相退变质新形成的后成结晶。然而， 榍石、 角闪石和斜长石+石英矿物对分别给出依次降低的封闭温度 （$-W、 %- /%-W） ，表明从榴辉岩相到角闪岩相缓慢冷却过程中由于退化交换而出现不同程度的 # 同位素再造。双河副片麻岩和花岗片麻岩全岩 !,=# 值分别为 ; ,-.Z? （图 %） 和 5. !? （图 %2） ，

48、 榴辉岩和榴闪岩全岩 !,=#值分别为 ;%. E? （图%） 和 ;,. ? （图%6） 。低的 !,=# 值（ 5. !?） 以及超高压矿物之间 # 同位素平衡分馏表明它们的原岩在俯冲前与大气降水来源流体发生过高温热液蚀变 （_S7K1 ! #$. ， ,EE=， $-， $-5O；4U ! #$. ， ,EEE；_S:K1! #$. ， $-5） 。实际上， 含水矿物的出现也表明双河片麻岩和角闪岩原岩中明显存在含 Q$# 流体， 而超高压变质峰期压力之后的羟基降压出溶可能是折返板片内部富水流体的主要来源 （_S7K1 ! #$. ， ,EEE， $-5I） 。另一方面， 双河副片E!$,

49、-+-%ZEb$-%b-$, （-!） +,$!5+%!%&# !()$)*+&# ,+-+&# 岩石学报图 ! 大别山双河副片麻岩、 花岗片麻岩、 榴辉岩和榴闪岩石英与其它矿物之间 # 同位素分馏等温图。参数 $%&()*为石英矿物对 # 同位素分馏方程 （+,-.*! / $ 0+,12 34） 中的温度系数 （引自 567*8， +999） 。:)8;! ?67A B.? C DE87* )=?B7 CFG?)*F?)*= H7?I77* JKF?& F*L ?67 ?67 A)*7F.= CA BFF8*7)=，8F*)?)G ?68*7)=，7G.8)?7= F*L 8F*7? FA

50、B6)H.)?7 F? M6KF*867 )* ?67 NFH)7 ?7F*7;OFFA7?7= $%&()*7C7 ? ?7AB7F?K7 G7CC)G)7*?= )* DE87* )=?B7 CFG?)*F?)* 7JKF?)*= C JKF?&A)*7F. BF)= )* ?67 CA C +,-.*! / $ 0+,12 34（FC?7 567*8， +999） ;麻岩、 榴辉岩和榴闪岩高的 +P# 值 （ Q!; 9R S Q+; TR） 以及超高压矿物之间的平衡分馏也不能排除其沉积岩原岩在俯冲前经历过水岩相互作用。由于沉积岩 +P# 值可以高达Q+!R S Q4!R （郑永飞和陈江

51、峰， 4,） ， 其 +P# 值可以由于大气降水热液蚀变而降低 +,R S+!R。无论是何种情况，在超高压变质峰期和随后的高压榴辉岩相重结晶过程中， 流体都是促进长英质和铁镁质矿物之间通过粒内和粒间扩散达到 UL、 M 和 # 同位素平衡的重要介质。! 讨论双河两个片麻岩和一个角闪岩矿物 VHM 内部等时线年龄 （+TW XP S+T+ X-(F） 为约 W4, S!W,Y温度条件下角闪岩相退变质作用停止的时间。同一样品三叠纪 MAUL 等时线年龄的保存 （图 -$、 -Z 和 -N） ， 表明在角闪岩相退变质过程中， 超高压矿物的 M 扩散速率在手标本尺度比 UL 快。副片麻岩 943+ 经

52、历了强烈的角闪岩相退变质作用， 但部分退变的 ? Q B Q Z) Q 组合仍然给出了合理的 MAUL等时线年龄4W1 X4(F （图-$） ， 表明在退变质过程中 V 具有比 M 和 # 更低的活动性。石榴石、 多硅白云母和黑云母具有明显不同的 M 扩散速率， 但副片麻岩 943+ 中 Z) QO68 Q ? Q 组合仍然给出合理的 VHM 等时线年龄 +TWXW(F （图 W$） ， 表明角闪岩相退变质之后从 !,Y开始的快速冷却。但是， O68? VHM 体系 （图 W$ 中的插图） 可能在榴辉岩相变质之后的约 1,Y和 4+9 XT(F （图 !$） 封闭。这表明多硅白云母的 M 扩散

53、封闭温度比黑云母高。441 X-(F 的三叠纪年龄 （图-_） 和T4,Y的 # 同位素温度 （图 !_） 清楚地表明榴辉岩样品 943W 中石榴石与绿辉石之间保存了榴辉岩相 MAUL 同位素平衡。在苏鲁地体青龙山榴辉岩中也发现存在类似的情况 （567*8 ! #$; ，4,4） ，T, SP,Y的 # 同位素温度对应于非常一致的 MAUL（441X!(F） 和 VHM（44, X+(F） 等时线年龄 （) ! #$; ，+99W） 。这表明多硅白云母的 M 扩散封闭温度可能低于但接近石榴石的 UL 扩散封闭温度。榴闪岩 943+4 为角闪岩相条件下榴辉岩强烈退变的产物。残留和退变的矿物组合

54、? Q $AB Q 3? Q $B Q 给出的 MAUL 等时线年龄为 4-P X -(F （图 -N） ， 而 $AB Q,!4+%&# !()$)*+&# ,+-+&# 岩石学报4,!， 4+ （W）! 矿物组合给出的 #$%& 等时线年龄为 () *+,- （图 ).） 。新结晶的矿物之间达到了 / 同位素再平衡 （图 0.） ， 得到的石英%角闪石和石英%斜长石矿物对再造温度分别为 0)12和0112。这表明在角闪岩相退变质过程中， 稀土元素在相对封闭的体系中活动有限， 但 & 和 / 在同等变质条件下活动性相对较大。石榴石数据点向下偏离等时线 （图 ).） 以及出现极低的 / 同位素

55、温度 （图 0.） ， 指示残留石榴石和新生矿物之间存在明显的 & 和 / 同位素不平衡。在应用矿物之间的 / 同位素分馏判断 &3%45 和 #$%&等时线矿物之间是否达到并保存放射成因同位素平衡时， 需要正确估计等时线矿物之间 / 同位素分馏热力学平衡值大小和矿物 / 同位素分析方法携带的误差大小， 否则可能会导致错误结论。以榴辉岩为例， 绿辉石和石榴石是构成 &3%45等时线的最重要组成矿物。一方面， 绿辉石由于其中的结构羟基含量较高， 容易在退变质过程中发生重结晶；由于羟基相对于硅酸盐显著亏损+/ （6789:， ;-） ， 结果导致重结晶绿辉石的 !+/ 值降低。另一方面， 石榴石中

56、常常含有大量非常细小的金红石矿物包裹体， 由于金红石相对于石榴石显著亏损+/ （6789:，;，;$） ， 结果导致分析的 “不纯石榴石” 比 “纯石榴石” 具有较低的 !+/ 值。就矿物之间 / 同位素分馏系数 1%?的校准来说， 根据目前已知的理论计算 （6789:，;$，;） 、 实验测定 （A7B$- ! #$C ，;+;；,-78DE，;)；#FE89$-G3 -95 ,-8H，;0） 和经验估计（IFB9:- -95 J-KFH，;(0） ， 在榴辉岩相变质温度 （L11 M;112） 条件下绿辉石与石榴石之间的平衡分馏值为 1C L MC )N。就矿物 / 同位素分析误差 * !

57、+/ 来说， 常规 IO0法的精度是 *1C PN （A=-HF9 -95 ,-H85-，;L，;1；#G3$=8! #$C ， ;+；6789: ! #$C ， P11P） 。因此， 如果采用常规 IO0法分析的矿物 !+/ 值， 绿辉石与石榴石之间的平衡分馏值可以扩大到为 1C P * 1C PN M C + * 1C PN， 这样对实测#+/?%/3值在 1 MPN之外的结果就可以作为不平衡分馏考虑。但是如果采用的是激光氟化法分析数据， 绿辉石与石榴石之间的平衡分馏值最多扩大到 1C ) *1C N MC L *1C N，这样只能对实测 #+/?%/3值在 1C MC (N之外的结果才能

58、作为不平衡分馏论处。就大别山双河超高压变质岩来说， 虽然 &3%45 等时线给出一致的三叠纪超高压变质年龄 （P M P+,-） ， 但同一样品 #$%& 等时线却给出侏罗纪年龄 （( M(),-） 。片麻岩、榴辉岩和榴闪岩矿物 / 同位素地质测温得到 L11 M(P12和)P1 M0)12两组温度， 分别对应于约 PP0 * 0,- 榴辉岩相变质和约 (0 *0,- 角闪岩相退变质过程中持续的同位素再造停止的温度 （图 L） 。同一样品三叠纪 &3%45 等时线年龄的保存和侏罗纪 #$%& 等时线年龄的出现以及有规律的 / 同位素温度， 表明角闪岩相退变质过程中超高压矿物 & 和 /的扩散速

59、率在手标本尺度比 45 快。这与实验测定结果是一致的， 同一矿物中三价阳离子 （如，#QQ） 的扩散速率比二价阳离子 （如，A-、 ,: 或 O8） 要慢 （A7-R-$FH -95 ?-9:G=H，;P；O88 -95 Q5D-5E，;；A789B-R，P11 $8D889 FUH:89 BEFF8 838-G8 -95BEFV7F9 -:8 WF 38-3F7BV 3B98-=E WF3 -:98BEE，:-9BBV F7F:98BEE， 8V=F:B8E -95 :-98 -37B$F=B8 -&7G-9:78 B9 78 .-$B8 8-98CX=7FG:7 78 V=FEG8 838

60、-G8E FW FUH:89 5BWWGEBF9 5F 9F EB3=HVF8EF95 F 7FE8 FW & F 45 5BWWGEBF9，/，& -95 45 BEFFBV8E8B9: BE 8KB589 $H DF 8BEF58E FW 38-3F7BE3 B9 78 Y-8ZB-EEBV -95 - 78 $8:B99B9: FW ,B55=8 JG-EEBV，8E8VBK8=HC和铁铝榴石中 &3%45 的扩散速率随着压力的增加而降低（&988B9:8 ! #$C ， ;+)；?-9:G=H ! #$C ， ;+；S-9 /3-9 !#$C ， P11） ， 而 & 和 / 在硅酸盐

61、矿物中的扩散速率随压力的增加而增加 （&998B9:8 ! #$C ， ;+)；?B=8B， ;+0） 。由于 &和 / 的扩散速率对压力变化的响应不同， 板块折返过程中变质矿物 & 扩散速率可能会变得比 / 快。一般来说， 高压和超高压变质岩矿物 &3%45 或 #$%& 内部等时线由两到三个矿物构成 （有时也包括全岩） ， / 同位素测温也是如此。判断矿物 &3%45 或 #$%& 内部等时线定年以及 / 同位素地质测温是否有效的关键是检查等时线矿物之间在其形成时是否达到并保持同位素平衡。更为重要的是了解等时线矿物之间同位素再平衡和等时线时钟启动主要受何种矿物控制。尽管变质过程中同位素均一

62、化速率主要受扩散速率慢的矿物控制， 但变质再造引起的等时线时钟启动主要受具有高母 子体 （ .） 比值的矿物控制。如果高 . 比值的矿物具有快的放射性成因同位素扩散速率， 就能够利用等时线获得合理的变质事件年龄。相反， 如果高 .比值矿物具有慢的放射性成因同位素扩散速率， 就不能利用等时线获得变质事件的年龄。因此， 等时线再造的程度取决于变质事件的强弱程度和持续时间以及变质矿物之间放射0P111%10L;P1101P （1)） %P)%0)%&# !()$)*+&# ,+-+&#T 岩石学报成因同位素的活动性 （!#$%， &(） 。双河超高压变质岩实例研究显示， 等时线矿物之间较慢的 )*

63、同位素再平衡速率是由于受具有高 +,- )* 比值（图 .） ， 但 +,/)* 扩散速率比 +0 慢的石榴石控制。与此相反， 快的 +0 同位素再平衡速率反映含水矿物 （如黑云母和角闪石） 具有快的 +0 迁移速率， 它们不仅具有高的 12- +0 比值（图 3） ， 而且 +0 扩散速率比其它矿物快。然而， 副片麻岩（图 34） 和榴辉岩 （图 35） 中含多硅白云母的 12/+0 等时线三叠纪年龄的保存表明， 多硅白云母 +0 扩散速率比黑云母和角闪石慢， 但快于或接近于石榴石 )* 的扩散速率。因为+,/)* 和 12/+0 等时线的构成主要受高母- 子体比值矿物控制， 因此多硅白云母

64、 )* 和 +0 扩散速率的差异指示了后期地质事件对等时线再造的程度。本文研究探讨了变质岩矿物年代学体系同位素不平衡动力学。如果在榴辉岩相条件下榴辉岩和片麻岩共生矿物之间达到并保持了 6 同位素平衡， 矿物 +,/)* 和 12/+0 等时线就能够得到三叠纪年龄。相反， 由于角闪岩相退变质作用而得到378 9:38;的低 6 同位素温度， 12/+0 等时线就会给出侏罗纪年龄。等时线矿物 )*、 +0 和 6 扩散系数的差异可以合理解释这些结果。根据实验测定的扩散系数， 高温下长石和云母6 扩散速率比 +0 快。因此， 长石/云母体系达到了 +0 同位素平衡意味着 6 同位素也达到了平衡。同样

65、， 长石/云母体系 6同位素平衡的保存意味着 12/+0 同位素也保持了平衡。类似地， 在相同温度条件下， 石榴石 6 扩散速率比 )* 快但比 +0 慢， 辉石 6 和 +0 扩散速率相近但比 )* 快 （!#$% ! #$ 小结超高压变质岩矿物 +,/)*、 12/+0 和 6 同位素体系通常处于部分平衡： 某些矿物和同位素处于平衡， 而不是全部。由于同位素体系受不同速率的粒内和粒间扩散控制， 稳定和放射成因同位素数据表明矿物中不同同位素体系平衡发生的地质时间和空间尺度存在差异。对于 12/+0 和 +,/)* 等时线定年来说， 同位素平衡意味着定年矿物在它们形成时具有相同的初始(?+0-

66、(=+0 和&3.)*-&33)* 比值。这与平衡温度下等时线矿物之间给定的 6 同位素分馏相对应。元素粒内和粒间扩散动力学是高温地质过程中的速率控制因素。(?+0-(=+0和&3.)*-&33)* 初始比值的差异可以看作是不同矿物颗粒之间的化学势梯度。在变质作用过程中， 快速扩散可以使某些元素 （如，+0） 的粒间化学势梯度变缓， 而慢速扩散则保持陡的或中等程度的化学势梯度 （如，)*） 。因此， 在一给定的时间和空间尺度， 变质岩矿物之间达到了 12/+0 同位素体系平衡， 而 +,/)* 同位素体系却未达到平衡。双河超高压变质岩同一样品三叠纪 +,/)* 等时线年龄的保存、 侏罗纪 12

67、/+0 等时线年龄的出现以及有规律的 6 同位素温度表明在角闪岩相退变质过程中， 含水矿物 （如黑云母和角闪石） +0 和 6 的扩散速率在手标本尺度比石榴石的 )* 和多硅白云母的 +0 快。这表明自榴辉岩相变质以来+,/)*没有发生明显的迁移， 但 12/+0 在约 :8A 之后由于角闪岩相退变质而发生了显著的交换。矿物 +,/)* 和 12/+0 等时线的构成和等时线时钟的启动主要受控于高母- 子体比值的矿物， 该矿物 )* 和 +0 扩散速率的差异可以指示退变质过程中等时线再造的程度。因此， 在一个经历过高温过程且含有不同封闭温度和颗粒大小矿物的岩石中， 完全的扩散再平衡可以出现。这种

68、情况下如果某一矿物的放射成因同位素扩散速率显著快于其它矿物， 就能够得到合理的等时线年龄。!#$%&4B#0C D5，EF$GH# +，IAJ + A$* KHH#0 5L 7887 5J$CM0AK$MC J$ MK,K$%JN O#AG A$* 0#M0J%0A*# ,#MA,J0OKC, K$ M# EA2K# +A$ FHM0AK%/O0#CCF0# ,#MA,J0OKP 2#HM， #ACM/P#$M0AH 5K$A， FCK$% Q/R/S2*AMK$% JN TK0PJ$ A$* ,J$ATKM# 5#, I#JH ， &(=： .&: U.&VAG#0 D，AMM#WC 4，A

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103、.2 R.，N#M Q: #/ P4 678886A%B*#*#,#;%;2*# #/ 2*;*?2 %;2* *= , =%*& ;1, LB2, #/ 04 2# A12#6 A1,&6 ),*;*?,422B%24& B,;,# ,*M2;, &2#,% #/ 2; *#;%2#; *# &2#,%&*12&6 (;， FF： F7W IFJEQ1,#M RP， R#M ， )*#M #/ 1# C6 788J6 D%;2 ,42;B*;*?, K;,& 2# M%#,; ?,%2/*;2;, /4%2#M USD&,;&*%?12&6 (&6 C2#,%6 ， GG： 9FJJ I9F

104、EJQ1,#M RP，P4 ，)*#M #/ .2 .6 788JB6 0;B*;*?, M,*1,&2;%K*= 44%, &,;&*%?12 %* =%*& ;1, LB2,V044 *%*M,#2# A12#：Z&? =*% M,*/K#&2 #/ = *=M#,2, *2;,/ 2;1 ,*;*?,，32%*# UVDB /;2#M #/ *TKM,# 2*;*?,6 .2;1*，H8：J79 IJEJQ1,#M RP， N4 R， A1,# PX， )*#M ， .2 . #/ Q1* QP6 788E6 Q2%*#UVDB #/ *TKM,# 2*;*?, ,+2/,#, =*%

105、,9G$ /,?%*/4%2#M;1,5,*?%*;,%*3*26),*12&6A*&*12&6 (;， FG： E9EW IE9FWQ1,#M RP，Q1*4 ，N4 R #/ O2, Q6 788W6 .*VM%/, &,;&*%?12%* 2# ;1, LB2,V044 *%*M,#2 B,2+,V&%M2# %,;2*#%K,/M, /,=*%&,/ /4%2#M *#;2#,#; 4B/4;2*#6 Z#;,%#6 ),*6 :,+6 ，EH： GW9 IGH9附中文参考文献陈江峰， 谢智， 郑永飞， 龚冰， 陈文， 周泰禧， 张巽6 788J6 皖东侵入岩矿物 :BV0% 和 (%

106、V(% 年代学及其氧同位素平衡之间的关系6 高校地质学报， Y （7） ： 9H7 I9GE龚冰， 赵子福， 郑永飞， 赵彦冰6 78896 硅酸盐矿物氧同位素组成的激光探针分析6 矿物岩石地球化学通报， 78 （E） ： E7G IEJ8龚冰，郑永飞6 788J6 硅酸盐矿物氧同位素组成的激光分析6 地学前缘， 98 （7） ： 7GF I7YW李波，陈江峰，郑永飞，赵子福，钱卉6 788E6 安徽月山石英闪长岩氧同位素分馏、 :BV0% 等时线定年与矿物蚀变之间的关系6 岩石学报， 78 （W） ： 99GW I99Y7李曙光，李惠民，陈移之，肖益林，刘德良6 9YYH6 大别V苏鲁地体超高压变质年代学 （ZZ） ：锆石 UVDB 同位素体系6 中国科学 （L） ，7H （J） ： 788 I78F谢智，王峥嵘， 郑永飞， 陈江峰，张巽6 78896 北大别主簿源花岗岩和片麻岩矿物的氧同位素平衡及其 :BV0% 年代学效应6 地球化学，J8： YW I989郑永飞，陈江峰，78886 稳定同位素地球化学6 北京：科学出版社，J9F 页EW79!#$ %&#()(*+$ ,+-+$b 岩石学报788W， 79 （E）