花崗質片麻巖

巖相學特征表明正片麻巖為含石榴鉀長花崗質片麻巖、黑云鉀長(二長)花崗質片麻巖、多硅白云母鉀長(二長)花崗質片麻巖、含磁鐵礦鉀長(二長)花崗質片麻巖、含角閃石鉀長花崗質片麻巖、二云鉀長(二長)花崗質片麻巖、含磁鐵礦二云二長花崗質片麻巖、含石榴黑云二長花崗質片麻巖及基本不含暗色礦物的鉀長花崗質片麻巖。副片麻巖為綠簾黑云斜長(二長)片麻巖、綠簾黑云角閃斜長片麻巖、含石榴綠簾黑云斜長(二長)片麻巖、含石榴黑云斜長(二長)片麻巖、角閃黑云斜長(二長)片麻巖、含石 榴石白云母斜長片麻巖、黑云斜長(二長)片麻巖、角閃綠簾黑云斜長片麻巖、多硅白云母斜長(二長)片麻巖、二云斜長(二長)片麻巖、含石榴二云二長片麻巖、含磁鐵礦二長片麻巖、含磁鐵礦黑云二長片麻巖。

化學研究結果表明正片麻巖的SiO2含量普遍偏高，為73.56%-79.01%,Al2O3含量為10.49%-13.75%;TiO2、Fe2O3、FeO、MnO和MgO的含量明顯偏低，其中Fe2O3為0.26%-2.56%,FeO為0.09%-1.13%,MgO為0.01%-0.63%;巖石明顯富含Na2O、K2O,強烈貧鈣，Na2O+K2O的含量為6.20%-9.15%,K2O的含量為1.26%-5.67%,CaO的含量為0.08%-1.59%。正片麻巖的稀土和微量元素地球化學特征表現(xiàn)為Eu呈中等-強烈的負異常，弱-明顯的輕重稀土分餾，強烈富集大離子親石元素K、Rb、Th,高場強元素Ti、Ta和Nb表現(xiàn)為明顯的負異常，而Hf和Zr則為明顯正異常。

3000-3500m花崗質片麻巖的原巖具A型花崗巖的特征，形成于大陸裂谷環(huán)境，記錄了Rodinia超大陸裂解時蘇魯?shù)貐^(qū)的花崗巖漿事件，表明新元古代晚期揚子板塊北緣的構造屬性為大陸裂谷環(huán)境。中國大陸科學鉆探工程主孔3000-3500m副片麻巖SiO2含量相對偏低，且變化范圍大，Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO和CaO的含量明顯高于正片麻巖，其中SiO2含量為55.38%-78.5%,Al2O3的含量為10.99%-20.09%,FeO的含量為0.4%-6.04%,Fe2O3的含量為0.14%-3.86%,MgO的含量為0.05%-4.83%,CaO的含量為0.22%-7.39%。

稀土和微量元素的特征表明副片麻巖Eu異常差別大，存在從強烈到中等再到弱的負或正異常，與正片麻巖明顯不同，稀土含量變化大。雖然多數(shù)副片麻巖的Ti、P呈明顯的負異常，但其異常幅度明顯小于正片麻巖。副片麻巖的原巖具有多種來源，部分可能為形成于板內或火山弧環(huán)境酸性火山碎屑巖，部分為形成于弧前(弧后)盆地或大陸邊緣的走滑盆地的含泥質的長石石英砂巖。

正、副片麻巖鋯石微區(qū)記錄了詳細的年代學信息，其中正片麻巖的鋯石核部206Pb*/238U年齡大于750Ma，表明花崗巖原巖形成于新元古代;副片麻巖的鋯石核部206Pb*/238U年齡為659-313Ma，表明原巖繼承性碎屑鋯石來源的復雜性。正、副片麻巖的含柯石英包體的鋯石幔部206Pb*/238U年齡加權 平均值分別為227±2Ma、228±5Ma,表明超高壓峰期變質發(fā)生在晚三疊紀。

正、副片麻巖的鋯石邊部206Pb*/238U年齡加權平均值分別為209±3Ma、213±6Ma，代表了蘇魯?shù)伢w折返過程中的角閃巖相退變質年齡。正片麻巖的鋯石微區(qū)年代學特征證明了正片麻巖是新元古代花崗巖原巖經歷了超高壓變質和角閃巖相退變質的產物，不是榴輝巖和副片麻巖發(fā)生"部分熔融"和"鉀交代"的產物。