岩石学报  2017, Vol. 33 Issue (9): 2649-2674   PDF    
引用本文
刘平华, 蔡佳, 邹雷. 2017. 辽东半岛北部三家子石榴斜长角闪岩变质演化P-T-t轨迹及其地质意义：来自相平衡模拟与锆石U-Pb定年的约束. 岩石学报, 33(9): 2649-2674  
Liu PH, Cai J and Zou L. 2017. Metamorphic P-T-t path and its geological implication of the Sanjiazi garnet amphibolites from the northern Liaodong Penisula, Jiao-Liao-Ji belt:Constraints on phase equilibria and Zircon U-Pb dating. Acta Petrologica Sinica, 33(9): 2649-2674(in Chinese with English abstract)   
辽东半岛北部三家子石榴斜长角闪岩变质演化P-T-t轨迹及其地质意义：来自相平衡模拟与锆石U-Pb定年的约束
刘平华, 蔡佳, 邹雷     
中国地质科学院地质研究所, 北京 100037
2017-02-22 收稿; 2017-06-09 改回.
基金项目: 本文受国家自然科学基金重点项目（41430210）、中国地质调查局地质大调查项目（DD20160121）和中国地质科学院基本科研业务费项目（YYWF201703）联合资助
第一作者简介: 刘平华, 男, 1981年生, 博士, 岩石学专业, E-mail:lph1213@126.com
摘要: 石榴斜长角闪岩常蕴含着丰富的变质反应结构，对古元古代造山带构造热演化过程研究具有十分重要的科学意义。胶-辽-吉带辽东半岛北部三家子地区出露的石榴斜长角闪岩，主要以岩脉的形式顺层侵入至南辽河群（里尔峪岩组）含黑云母的斜长片麻岩之中。三家子石榴斜长角闪岩以发育典型的"白眼圈"结构为特征，并保留了三个不同演化阶段矿物组合，峰前矿物组合为分布于石榴子石内部细粒包体矿物，主要包括角闪石+石英+磁铁矿+钛铁矿（M1）；峰期矿物组合为石榴子石+角闪石+单斜辉石+斜长石（An=44~45）+石英+钛铁矿（M2）；峰后退变质阶段矿物组合为角闪石+斜长石（An=64~90）+石英+钛铁矿+磁铁矿+榍石（M3）。相平衡模拟与矿物对地质温压计算表明，三家子石榴斜长角闪岩峰前变质阶段（M1）、峰期变质阶段（M2）与峰后退变质阶段（M3）稳定的P-T条件分别为：P=0.68~0.72GPa、T=570~600℃，P=0.98~1.01GPa、T=690~710℃，P=0.52~0.61GPa、T=670~700℃。锆石矿物包体扫描电镜分析、锆石CL图像分析与锆石LA-ICP-MS U-Pb定年的综合研究表明，三家子石榴斜长角闪岩原岩形成时代为2.17~2.06Ga之间；近峰期高压角闪岩相变质的时代为1.96~1.94Ga；峰后近等温减压中-低压角闪岩相退变质时代为1.92~1.83Ga，记录该组年龄的变质锆石微区含有典型的中-低压角闪岩相矿物包体（角闪石+斜长石（An=60~90）+石英+磷灰石）。综合以上分析，本文初步认为三家子石榴斜长角闪岩具有顺时针P-T-t轨迹，其主要特点是从M1到M3表现为升温升压的变质过程，并达到变质作用的峰期阶段，峰后开始表现为近等温减压的变质过程，随后可能表现为冷却降温的退化变质过程。因此，它们与胶-辽-吉带古元古代造山作用有关的构造增厚作用有密切关系。
关键词: 胶-辽-吉带     石榴斜长角闪岩     P-T-t轨迹     锆石U-Pb定年    
Metamorphic P-T-t path and its geological implication of the Sanjiazi garnet amphibolites from the northern Liaodong Penisula, Jiao-Liao-Ji belt:Constraints on phase equilibria and Zircon U-Pb dating
LIU PingHua, CAI Jia, ZOU Lei     
Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China
Abstract: Garnet amphibolites hidden abundant metamorphic textures are very significant in revealing the tectonic-thermal evolution of the Paleoproterozoic orogenic belts. The Sanjiazi garnet amphibolites, which located in the northern Liaodong Penisula from the Jiao-Liao-Ji belt, have been identified mainly as deformed dyke within the Paleoprterozoic Bt-bearing paragneisses from the South Liaohe Group, and parallel the regional east to west foliation. The garnet amphibolites cantain index'White eye'texture and show three distinct metamorphic mineral assemblages:a pre-peak assemblage represented by fine-grained inclusion assemblage (M1) of quartz+amphibole+ilmenite+magnetite within the garnet porphyroblasts, peak high-presurre (HP) amphibolite-facies assemblage (M2) that consists of garnet+amphibole+clinopyroxene+plagioclase (An=44~45)+quartz+ilmenite, a post-peak decompression assemblage (M3) that is characterized by symplectites of amphibole+plagioclase (An=64~90)+quartz+ilmenite+magnetite. Pseudosection modeling using THERMOCALC in the NCFMASHTO system and conventional thermobarometers constrained the P-T conditions of the M1, M2 and M3 assemblages to P=0.68~0.72GPa and T=570~600℃, P=0.98~1.01GPa and T=690~710℃, and P=0.52~0.61GPa and T=670~700℃, respectively. An integrated study involving scanning electron microscope analysis of mineral inclusions, cathodoluminescence imaging, and LA-ICP-MS U-Pb dating of zircons showed that the protolith ages of the garnet amphibolites are mainly 2.17~2.06Ga, the timing of the peak HP amphibolite-facies metamorphism ranges from 1.96Ga to 1.94Ga, and the medium-to low-pressure amphibolite-retrogression occurred mainly at 1.92~1.83Ga, as recorded by zircon grains that contain inclusions of amphibole+plagioclase (An=60~90)+quartz+apatite. Comprehensive petrographic, mineralogical, and geochronological investigations of the garnet amphibolites defined a clockwise P-T-t path involving tempreture-and pressure-increasing and near-isothermal decompression from M1 to M3. This P-T-t path is related to the tectonic thickness by the Paleoproterozoic collisional orogenesis of the Jiao-Liao-Ji belt.
Key words: Jiao-Liao-Ji belt     Garnet amphibolites     P-T-t path     Zircon U-Pb dating    
1 引言

石榴斜长角闪岩是显生宙造山带与前寒武纪活动带最常见的岩石类型之一，它们通常蕴含着丰富的变质反应结构(如石榴子石的“白眼圈”结构)，可为洞察造山带构造热演化过程提供十分有价值的信息(Barker，1990；Stowell and Stein, 2005; Qian and Wei, 2016)。已有的实验岩石学表明，它们主要由石榴子石+角闪石+斜长石+石英+铁-钛氧化物所组成，能够稳定在一个较为宽泛的、跨越岩石饱和水固相线的P-T(0.8~1.5GPa和500~950℃)范围(Kohn and Spear, 1990；Surour，1995；Liu et al., 1996；Dale et al., 2000；López Sánchez-Vizcaíno et al., 2003)。石榴斜长角闪岩可以构成巴罗型变质带的主体，代表中压相系进变质作用产物(Miyashiro，1994；Surour，1995；Zhao et al., 1999；Qian and Wei, 2016)，也可在高压-超高压或高温变质地体中呈带状、透镜状产出，代表榴辉岩或高压基性麻粒岩的退变质产物(Eide and Liou, 2000；López Sánchez-Vizcaíno et al., 2003；Lou et al., 2013；Liu et al., 2013)，还可能是与幔源镁铁质岩浆底侵有关的逆时针P-T轨迹的变质岩石(Wu et al., 2013)。

多年来，石榴斜长角闪岩的P-T条件通常利用石榴子石-角闪石温度(Graham and Powell, 1984)、角闪石-斜长石温度计(Holland and Blundy, 1994)和石榴子石-角闪石-斜长石-石英压力计(Kohn and Spear, 1990；Dale et al., 2000)等温压计获得，相关计算结果建立了学者们对石榴斜长角闪岩稳定范围的初步认识。但是，利用这些传统的方法存在一些局限性，例如，目前仍缺少合适的角闪石模型，而且传统方法的经验性校正常数与已知的矿物反应熵和焓之间的关联性较差(Dale et al., 2000；Green et al., 2016)，因而很难来定量推导P-T条件和矿物演化。相比之下，另一种更好的选择就是借助特定的全岩成分进行视剖面图的计算，来模拟矿物组合的平衡状态(Powell and Holland, 2008；Green et al., 2016)。视剖面图不仅能限定某一矿物组合的形成条件和流体行为，通常也可以通过岩石结构的演变、矿物含量和矿物成分的变化推测出岩石经历的P-T轨迹。例如，利用相平衡模拟方法，Qian and Wei(2016)对五台-南恒山石榴斜长角闪岩的近峰期变质条件与变质演化P-T-t轨迹进行了有益的研究，并提出了五台-恒山石榴斜长角闪岩的变质作用反映了~1.95Ga地壳加厚造山过程，五台下亚群低角闪岩相、南恒山高角闪岩相以及北恒山麻粒岩相地体分别对应加厚地壳的不同层次，自压力峰期后发生了缓慢的抬升和冷却过程，持续时间大于100Myr。

位于华北克拉通东部陆块内部的胶-辽-吉带是一条重要的古元古代造山带(图 1)，它经历了十分复杂的构造演化过程，不仅记录了自古元古代以来多期多阶段岩浆-沉积-变质-构造热事件(详见Zhao et al., 2005, 2012；Zhai and Santosh, 2011，2013的评述)，而且还赋存与重大岩浆-沉积-变质-构造热事件存在密切成因关系的多种金属和非金属矿产(张秋生等，1988；Zhai and Santosh, 2013)。因此，胶-辽-吉带是解析华北克拉通古元古代地壳演化与成矿作用的重要窗口之一。前人对其进行了深入而系统的研究，在物质组成、源区性质、原岩形成时代、变质作用与时代、岩石地球化学与构造变形等研究方面取得了一系列重要成果和进展(详见Zhao et al., 2012；刘福来等，2015的评述)。但仍然存在许多问题还没有得到彻底的解决。例如，胶-辽-吉带内2.2~2.1Ga(变质)基性岩的岩石成因及其形成的大地构造背景，尽管前人对其开展了大量的科学研究，但遗憾的是，前人主要从同位素年代学与岩石地球化学的角度，来探讨其岩石成因与形成的大地构造背景(Li and Chen, 2014；Meng et al., 2014; Yuan et al., 2015; Wang et al., 2016)，很少对其变质作用开展系统研究。

图 1 华北克拉通东部陆块胶-辽-吉带地质简图(据Zhao et al., 2005修改) Fig. 1 Simplified geological map of the Jiao-Liao-Ji belt in the Eastern Block, North China Craton (after Zhao et al., 2005)

最近，我们项目组在辽东岫岩县三家子地区开展1:5变质岩区试点填图过程中，在南辽河群里尔峪组中发现了十分典型的石榴斜长角闪岩，它们是进行辽东地区2.2~2.1Ga变质基性岩变质作用研究的最佳对象。因此，本文以辽东岫岩县三家子地区出露的石榴斜长角闪岩为重点研究对象，通过对石榴斜长角闪岩的野外地质、岩石学、矿物化学、变质演化与同位素年代学的综合研究，有效构筑三家子石榴斜长角闪岩P-T-t轨迹，并探讨其对胶-辽-吉带古元古代造山作用过程与地壳演化特征的制约。

2 地质背景 2.1 区域地质概况

华北克拉通为中国三大克拉通之一，被北部的中亚造山带，东部的苏鲁造山带，南部的秦岭-大别以及西部的祁连造山带所围绕，呈倒三角形，面积达150万平方千米。现有的研究资料表明(详见Zhai and Santosh, 2011，2013；Zhao et al., 2012的综述)，华北克拉通太古宙-古元古代变质基底是由几个微陆块拼合最后完成克拉通化过程的，但是，目前对于华北克拉通基底微陆块划分与拼合过程一直存在争议，并先后提出了多种划分方案(详见Zhao et al., 2012的综述)。其中，最广为引用的划分方案是由赵国春及其合作者提出的三分法，即依据岩石组合、变质作用、构造样式、地球化学特征和同位素年龄等方面的差异，将华北克拉通基底分为由太古宙基底组成的阴山陆块、鄂尔多斯地块、龙岗地块与狼林地块，以及古元古代造山带，即孔兹岩带、中部造山带与胶-辽-吉带(Zhao et al., 2005；2012)。

胶-辽-吉带，又称辽吉带(Zhai and Santosh, 2011)，呈北东-南西向展布于华北克拉通东南缘，其南、北两侧均以断层接触分别与狼林地块和龙岗地块相邻。该带主要由古元古代花岗质岩石、镁铁质侵入体和绿片岩相至麻粒岩相变质的火山-沉积岩系组成(姜春潮，1987；张秋生等，1988；白瑾，1993)。带内古元古代花岗质岩石传统上统称为“辽吉花岗岩”(张秋生等，1988)；古元古代变质火山-沉积岩系，主要包括胶北地区的荆山群和粉子山群，辽东地区的南、北辽河群，吉南地区的集安群和老岭群，朝鲜半岛北部的摩天岭群，其原岩为一套玄武岩和英安岩-流纹岩所构成的双峰式火山岩、灰岩、白云岩和陆源碎屑沉积岩。目前已有同位素年代学资料表明，其变质陆源碎屑岩中最年轻的岩浆碎屑锆石年龄约为2.05Ga，而变质锆石年龄多集中变化于1.93~1.85Ga(刘福来等，2015)。此外，有的研究者根据同位素年龄资料(Guo and Li, 2009)，提出蚌埠隆起地区古元古代五河群可能是胶-辽-吉带的西南部延伸；类似地，还有研究者根据朝鲜半岛北部狼林地块新获得的同位素年龄资料(吴福元等，2016)，提出朝鲜半岛北部的狼林地块可能是辽-吉带的东部自然延伸，并将其称为辽-吉-朝造山带。

2.2 辽东古元古代变质岩石组合

辽东半岛为胶-辽-吉古元古代变质岩系的典型分布区，依据该区古元古代变质岩系的岩石组合、构造样式、岩石地球化学、变质作用以及同位素年代学等特征差异，可划分为两套岩石组合，古元古代变质火山-沉积岩系(南辽河群与北辽河群)与古元古代变质侵入体(辽吉花岗岩；姜春潮，1987；张秋生等，1988；白瑾，1993；贺高品和叶慧文, 1998a, b；Lu et al., 2006；Li et al., 2011, 2012；刘福来等，2015)。

2.2.1 变质火山-沉积岩系

辽东地区古元古代变沉积岩系——辽河群是由斋藤林次(1938年；转王惠初等，2015)所建立的“辽河系”演变而来，经过20世纪60至70年代的大面积区域地质调查和研究，基本确定了辽河群的地层格架。早期研究提出辽河群不整合于太古宙鞍山群和花岗岩(连山关花岗岩)之上，其上被中元古代榆树砬子群不整合覆盖。辽河群在20世纪70年代进行区域地质调查时自下而上划分为浪子山组、里尔峪组、高家峪组、大石桥组与盖县组(辽宁省地质矿产局，1989；王惠初等，2015)。

随着研究工作的不断深入，许多研究者发现辽河群在空间上无论是岩石组合、岩浆作用、变质作用、构造变形、混合岩化强弱程度还是含矿性均存在明显差异。据此，以盖县-析木城-塔子岭-叆阳一线为界，将界线以南称南辽河群，而以北则称之为北辽河群。从变质作用和混合岩化特征来看，南辽河群中的里尔峪组与高家峪组的变质程度明显偏高，达到高角闪岩相，混合岩化程度强烈，但南辽河群至今没有发现被认为角度不整合覆盖于新太古代鞍山群之上的浪子山组；相比之下，北辽河群中的里尔峪组和高家峪组的变质作用程度明显偏弱，只达到了绿片岩相-低角闪岩相，并发育浪子山组地层，前人认为浪子山组角度不整合覆盖于太古宙变质基底之上(张秋生等，1988)。

然而值得指出的是，以往众多研究基本上是依据传统地层学的方法进行地层层序的研究和群、组与段的划分，并一直沿用至今。如上所述，胶-辽-吉带经历了十分复杂的构造演化过程，可能经历了从初始裂解、初始洋盆的形成、巨量沉积-岩浆活动、碰撞造山与构造抬升-伸展的长期演化，原有的地层层序以及彼此之间的接触关系很难保存。因此，采用传统地层学的方法，来进行辽东地区不同地段群、组的划分及其在空间上进行综合对比研究，势必带来很多缺陷。近年来，本文作者对本溪下马塘至摩天岭一带出露北辽河群进行了初步的研究。传统观点认为，该区出露的一套十字石榴云母片岩-石英岩(浪子山组一段)与变质粉砂岩-千枚岩(浪子山组二段)，彼此之间为整合接触关系(辽宁省地质矿产局，1989)。而我们最新研究发现，多处露头的十字石榴云母片岩-石英岩与变质粉砂岩与千枚岩(浪子山组二段)，彼此之间并非呈整合接触关系，而是呈断层或大型韧性剪切的构造接触关系。

前人曾对辽河群变沉积岩进行了大量的锆石的U-Pb定年研究(Luo et al., 2004, 2008；Lu et al., 2006；李壮等，2015；刘福来等，2015；王惠初等，2015)，辽河群的原岩形成时代与变质时代已得到了准确的测定。其中，Luo et al.(2004)对辽河群浪子山组中的石英片岩、泥质片岩和石墨云母片岩及其大石桥组中的十字云母片岩的继承性碎屑锆石进行了U-Pb定年测试，研究结果发现，浪子山组变沉积岩继承性碎屑锆石记录的年龄集中于2.19~2.05Ga之间，而大石桥组则变化于2.53~2.25Ga之间。这些继承性碎屑锆石Th/U比值普遍偏高，并具有典型的岩浆结晶环带，表明其寄主岩石的物质来源主要为岩浆岩。最近，李壮等(2015)对辽河群盖县组变质细砂岩-云母片岩的继承性碎屑锆石进行了U-Pb定年测试，结果表明，本溪草河口至凤城一带的盖县组变沉积岩中继承性碎屑锆石除了记录2.2~2.1Ga主峰年龄外，记录了2.75~2.50Ga与3.50~3.30Ga的年龄，说明其来源于龙岗地块或辽南地块的岩浆岩，同时也表明太古宙变质基底也为辽河群提供了重要的物源区。此外，大量有关辽河群变质锆石U-Pb定年结果表明，辽河群的变质时代为1.95~1.85Ga(Luo et al., 2004, 2008；Xie et al., 2011；李壮等，2015；刘福来等，2015)。

2.2.2 古元古代(变质)侵入体

辽东地区古元古代变质侵入体主要包括古元古代花岗质岩石与(变质)基性侵入体。其中，古元古代花岗质岩石(张秋生等，1988)，主要分布于辽南营口、凤城和宽甸等地的南辽河群分布区。现有的研究资料表明，它们至少可分为两期，并具有不同的地质产状、岩石学和地球化学成因特征。早期为2.2~2.1Ga期间侵位的条纹状或片麻状花岗岩(郝德峰等，2004；Li and Zhao, 2007；胡古月等，2014；杨明春等，2015a；李超等，2017a)。晚期为1.89~1.85Ga期间侵位的似斑状石榴二长花岗岩和碱性正长岩(蔡剑辉等，2002；杨进辉等，2007；杨明春等，2015b)。此外，在辽东地区亦分布有许多大小不等的古元古代变质基性岩，尤其在辽东海城-辽阳甜水一带分布较为集中，它们主要以大规模的岩墙群，小侵入体或岩床的形式赋存于古元古代变质沉积岩系或古元古代花岗质岩石中。新近的同位素年代学定年结果表明，其形成时代为2.2~2.1Ga(于介江等，2007；Meng et al., 2014；Yuan et al., 2015；Wang et al., 2016；李超等，2017b)。

2.3 三家子石榴斜长角闪岩

本文研究的石榴斜长角闪岩位于三家子镇西南，牧牛镇至三家子镇公路旁(图 2)。如图 2、图 3、图 4所示，石榴斜长角闪岩以变形的岩脉的形式赋存于围岩之中，其围岩主要是南辽河群里尔峪组含黑云母的斜长片麻岩，并具有顺层侵入里尔峪组含黑云母的斜长片麻岩的基本特征，即石榴斜长角闪岩与含黑云母的斜长片麻岩间二者接触界线截然，在与含黑云母的斜长片麻岩接触处，可见石榴斜长角闪岩片理化明显，岩石破碎以及矿物粒度偏细等特征，二者具有十分一致的片麻理产状。石榴斜长角闪岩出露的宽度约为10~15m，其本身被一条约2m的石英脉和花岗质伟晶岩脉所侵入，在其核部可见新鲜的石榴斜长角闪岩，宽约2m，局部可见石榴斜长角闪岩中发育典型的“白眼圈”结构(图 4f)。此外，在剖面南侧里尔峪组含黑云母的斜长片麻岩内部发育一条晚期小型逆冲断层(图 3)。

图 2 辽东半岛北部三家子石榴斜长角闪岩地质简图 Fig. 2 Simplified geological map of the Sanjiazi garnet amphibolites in the northern Liaodong Penisula, Jiao-Liao-Ji Belt

图 3 三家子石榴斜长角闪岩岩性-构造剖面简图 Fig. 3 Simplified geological sections of the Sanjiazi garnet amphibolites

图 4 三家子石榴斜长角闪岩典型地质产状野外照片 (a、b)三家子地区里尔与组含黑云母的斜长片麻岩；(c、d)斜长角闪岩以岩脉的形式产于黑云斜长片麻岩之中，其本身被石英脉侵入；(e、f)石榴斜长角闪岩中石榴子石呈典型的“白眼圈”结构 Fig. 4 Representative field-photographs from the Jiaobei terrane showing the relationships between the Sanjiazi garnet amphibolite and their country rocks (a, b) field photographs of the Bt-bearing Pl paragneiss from the Lieryu Formation; (c, d) amphibolite as deformed dikes preserved in Bt-Pl gneiss; (e, f) 'white eye' texture preserved in garnet amphibolite
3 分析方法

本文共对10件石榴斜长角闪岩样品的探针片进行了岩相学观察与矿物相转变结构分析。首先，在显微镜下进行了岩相学特征观察与分析，并选择代表性探针片，进行矿物共生组合与岩石结构构造的照相。然后，利用中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国土资源部重点实验室的扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对每件样品的矿物结构构造、相互间转变关系以及矿物成分变化特征进行初步测试分析，扫描电镜为日本电子公司JSM-561LV型，电子束电压20kV，焦距20mm，束斑大小为41nm，能谱仪是英国牛津公司INCA软件包版本4.4。最后选择典型的变质矿物进行化学成分分析，矿物化学成分测试在中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国土资源部重点实验室JXA-8100型电子探针上进行，测试条件为加速电压15kV，电子流1×10-8A，束斑1~5μm，标准样品采用美国SPI公司53种标准矿物化学成分。

锆石分选在河北省区域地质矿产调查研究所实验室完成。首先，将样品(约5kg)进行破碎至适当粒级，经清洗、烘干和筛选后，采用磁选和重液分选出不同粒级的锆石晶体约200粒；然后在双目镜下尽量挑选无裂隙、且晶形完整的锆石颗粒，并放上PVC环；然后将充分混合后的环氧树脂和固化剂注入PVC环中，注意去除气泡；最后待树脂充分固化后将PVC环从载玻片上取下，然后再对粘有锆石的一面进行打磨到锆石大约暴露出一半的晶面，抛光待用。

锆石靶制备完成后，首先，对锆石颗粒进行透射光和反射光显微照片的拍摄，以便了解锆石颗粒含包裹体和表面裂纹发育的情况。然后利用拉曼光谱对锆石颗粒包裹体的种类进行确定，实验分析是在中国地质科学院地质研究所变质岩与前寒武纪地质研究室扫描电镜(JSM-561LV型)完成。完成锆石内包裹体分析后，将锆石靶镀金，进行阴极发光图像(CL)采集以便观察锆石内部结构。CL图像拍摄在北京锆航领航科技有限公司配套的CL阴极发光装置扫描电子显微镜(型号FEI PHILIPSXL 30 SFEG)完成，实验过程中加速电压为15kV，电流为120μA，每2分钟扫描一次。

锆石U-Pb同位素定年在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室利用LA-ICP-MS分析完成。详细的仪器参数、数据处理和校正策略见Zong et al.(2017)。GeolasPro激光剥蚀系统由COMPexPro 102 ArF 193 nm准分子激光器和MicroLas光学系统组成，ICP-MS型号为Agilent 7700e。激光剥蚀过程中采用氦气作载气、氩气为补偿气以调节灵敏度，二者在进入ICP之前通过一个T型接头混合，激光剥蚀系统配置有信号平滑装置(Hu et al., 2012)。本次分析的激光束斑为34μm。U-Pb同位素定年处理中采用锆石标准91500作外标分别进行同位素分馏校正。每个时间分辨分析数据包括大约20~30s空白信号和50s样品信号。对分析数据的离线处理(包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U-Pb同位素比值和年龄计算)采用软件ICPMSDataCal (Liu et al., 2008；Liu et al., 2010)完成。锆石样品的U-Pb年龄谐和图绘制和年龄加权平均计算采用Isoplot/Ex_ver3(Ludwig，2003)完成。

本文的矿物代号均采用沈其韩(2009)与Whitney and Evans(2010)的资料。

4 岩相学特征及变质反应结构

三家子石榴斜长角闪岩新鲜面为灰黑色，局部夹紫红色石榴子石斑点，块状构造或片麻状构造，中-细粒粒柱状变晶结构，局部保留了典型的“白眼圈结构”(图 5、图 6)。其主要由石榴子石、角闪石、斜长石、石英、铁-钛氧化物与榍石所组成，副矿物主要为磷灰石与锆石等。一般其暗色镁铁质矿物(主要为角闪石)总量大于35%，当退变质作用加强时，石榴子石全部消失，完全转变为角闪石、斜长石、石英与铁-钛氧化物。

图 5 三家子石榴斜长角闪岩典型矿物组合与显微结构照片 (a)石榴子石变斑晶中保存的细粒包体矿物组合：角闪石+斜长石+石英+铁-钛氧化物，单偏光; (b-d)石榴子石边部的后成合晶矿物组合：角闪石+斜长石+石英，b与c为单偏光，d为背散射电子图像 Fig. 5 Representative photomicrographs of the Sanjiazi garnet amphibolites (a) plane-polarized light (PPL) image of amphibole+plagioclase+quartz+Fe-Ti oxide occurred within the coarse-grained garnet; (b-d) PPL (b, c) and EBS (d) images showing the symplectites of amphibole+plagioclase+quartz+Fe-Ti oxide occurred around garnet

图 6 三家子石榴斜长角闪岩典型矿物组合与显微结构照片 (a-c)斜长角闪岩中典型矿物组合：角闪石+斜长石+石英+铁-钛氧化物，单偏光; (d)角闪石中细粒浑圆状榍石 Fig. 6 Representative photomicrographs of the Sanjiazi garnet amphibolites (a-c) PPL images of amphibole+plagioclase+quartz+Fe-Ti oxide as an index amphibolite-facies assemblage identified in amphibolites; (d) EBS image showing the fine-grained tits within the amphibole

大量的岩石薄片观察与研究表明，石榴斜长角闪岩主要由两个结构微域所组成，即变斑晶结构域和基质结构域。变斑晶结构域由石榴子石变斑晶及其周围的冠状反应边组成，而基质结构域由角闪石和斜长石等相对粗粒的矿物所组成。依据三家子石榴斜长角闪岩的共生矿物组合、变质反应结构与退变质作用的强弱等特征，可将其矿物组合与演化划分为以下三个变质阶段。

4.1 峰前变质阶段(M1)

由于峰期及其以后变质变形作用的强烈改造，本区石榴斜长角闪岩峰前变质阶段的矿物组合保存较少，只在少数样品中可见石英、角闪石与铁-钛氧化物等矿物以细粒浑圆状包体的形式出现在粗粒石榴子石变斑晶中(图 5)，这些包体矿物在石榴子石内部通常不与裂纹或裂隙相连，指示它们不是次生包体矿物。因此，本区石榴斜长角闪岩峰前变质阶段的矿物组合为：石英+角闪石+钛铁矿。上述矿物组合在继续升温升压过程中，由于峰期石榴子石的包裹，限制了它们的生长而保存在石榴子石晶体内部。尽管本区石榴斜长角闪岩以后发生了多阶段的变质和变形作用，但上述包体矿物的形态、粒度及其成分仍保留早期阶段的特征。

4.2 峰期变质阶段(M2)

本区石榴斜长角闪岩所保存的峰期矿物组合以石榴子石的大量出现为特征，最典型的峰期高压角闪岩相矿物组合为：石榴子石+角闪石+单斜辉石+斜长石+石英+钛铁矿(图 5)，值得指出的是，可能由于在后期强烈的减压过程中，早期少量的单斜辉石消耗消耗殆尽。因此，目前所有样品并未保留峰期残留的单斜辉石。此外，与五台地区石榴斜长角闪岩类似，本区石榴斜长角闪岩还存在另一个重要的显微结构特征，即相对粗粒的斜长石普遍发育反环带结构，其核部保留了近峰期高压角闪岩相变质阶段的化学成分特征，其边部成分因峰后强烈的减压退变质作用，转变为相对富钙长石组分的斜长石。

4.3 峰后退变质阶段(M3)

三家子石榴斜长角闪岩进入峰后近等温减压中-低压角闪岩相退变质阶段以发生一系列的减压反应为标志，围绕石榴子石残晶边部常出现细粒蠕虫状、含角闪石的后成合晶矿物，它们主要由富钙长石质斜长石+角闪石+石英+铁-钛氧化物所组成。上述后成合晶矿物围绕石榴子石生长，构成典型显微“白眼圈”结构，局部石榴子石消失，完全被蠕虫状后成合晶替代，常具有石榴子石假象(图 5、图 6)。上述矿物相转变主要由如下变质反应形成(Harley，1989)：

Grt+H2O→Amp+Pl

Grt+Cpx+H2O→Amp+Pl

Grt+Cpx+Qz+H2O→Amp+Pl。

5 矿物化学

三家子石榴斜长角闪岩常见变质矿物有石榴子石、角闪石、斜长石与石英等，它们是不同变质演化阶段的产物。同种矿物具有不同的赋存状态，且其化学成分及其形成条件存在明显差异。下文将根据扫描电镜和电子探针分析结果，对本区主要变质矿物的成因条件和变化规律进行综合分析，为本区变质作用及其构造演化过程的深入研究提供依据。

5.1 石榴子石

如上所述，本区石榴斜长角闪岩中的石榴子石，在手标本上常为浅红色，而在薄片下则为无色，常呈半自形至他形粒状与不规则状，不同样品中石榴子石的粒度变化较大，集中介于0.10~3.0mm之间，在岩石中平均含量约为10%~25%。不同样品不同结构部位的石榴子石形态与大小存在一定的差异，有的石榴子石呈中-粗粒状，而有的石榴子石因峰后降压退变质作用的影响，不同样品不同结构微域中，有的石榴子石被分解的程度不同，并导致其形态复杂多样，如港湾状与显微粒状(小于0.10mm)等等。

本区5个石榴斜长角闪岩样品中不同结构部位的石榴子石成分分析结果表明(表 1；图 7)，其化学成分以低MnO为其主要特征，其锰铝榴石端元组分(Sps)为1.0mol%~ 8.0mol%，镁铝榴石端元组分(Prp)为6.0mol%~11.0mol%；铁铝端元组分(Alm)为46.0mol%~61.0mol%；钙铝端元组分(Grs)变化于26.0mol%~40.0mol%之间。如图 7所示，单个石榴子石不同结构部位的石榴子石成分也存在一定差异，如样品SJZ07-2.5，钙铝端元组分(Grs)变化于26.0mol%~40.0mol%之间。此外，与泥质岩中石榴子石的化成成分存在明显的差异(周喜文等，2004；王舫等，2010)，例如，二者CaO含量存在明显的差异，说明本区石榴斜长角闪岩石榴子石的化学成分与寄主岩石的化学成分有密切的关系。

表 1 三家子石榴斜长角闪岩石榴子石的代表性成分(wt%) Table 1 Representative compositions of garnet from the Sanjiazi garnet amphibolite (wt%)

图 7 三家子石榴斜长角闪岩石榴子石的Prp-(Alm+Spr)-Grs三角图 C, M与R分别代表石榴子石的核部，幔部与边部成分 Fig. 7 Ternary Prp-(Alm+Spr)-Grs diagrams showing the variation in composition of garnet grains from the Sanjiazi garnet amphibolites C, M and R represent core, mantle, and rim of garnet grain, respectively
5.2 斜长石

岩相学研究表明，本区石榴斜长角闪岩中斜长石可分为以下两种类型：第一种类型为基质型斜长石，与基质中其它矿物如角闪石等矿物大小相近，构成中粒粒状变晶结构，其粒度大小一般为0.5~2.0mm，第二种类型为后成合晶型斜长石，为石榴子石在峰后近等温减压退退变质阶段分解而形成的，常围绕石榴子石边部生长，并与石榴子石边部呈蠕虫状角闪石等构成局部平衡共生晶域。

本区5件石榴斜长角闪岩样品中不同成因类型的斜长石电子探针分析结果如表 2与图 8所示。从表 2与图 8可以明显看出，本区石榴斜长角闪岩中不同成因类型的斜长石的化学成分存在明显差异，斜长石的An(An=Ca/(Ca+Na))组分(值)分别变化于36~85(中长石-倍长石)。其中，基质型斜长石核部成分变化相对较小，均以中长石为主(图 8)；后成合晶型斜长石边部，具有相对较高的钙长石组分，主要为倍长石，如样品SJZ07-2.5中，后成合晶型斜长石边部最富钙的斜长石为An80Ab17Or3的倍长石。

表 2 三家子石榴斜长角闪岩斜长石的代表性成分(wt%) Table 2 Representative compositions of plagioclase from the Sanjiazi garnet amphibolite (wt%)

图 8 三家子石榴斜长角闪岩中斜长石的Ab-Or-An图解(据Deer et al., 1997) Fig. 8 Ternary Or-An-Ab diagrams showing the variation in composition of plagioclase grains from the Sanjiazi garnet amphibolites (after Deer et al., 1997)
5.3 角闪石

角闪石在本区石榴斜长角闪岩中分布十分广泛，在含榴斜长角闪岩样品SJZ07-3中含量最高。岩相学研究表明，本区石榴斜长角闪岩中的角闪石可进一步划为如下三种类型。第一种为包体型角闪石，主要以细粒浑圆状包体形式分布于相对粗粒的石榴子石变斑晶核部之中，与石英和斜长石共同构成了本区石榴斜长角闪岩的包体矿物组合，其粒度多介于0.10~0.30mm之间。第二类为基质型角闪石，它们常呈中-细粒不规则粒状，不均匀地分布于不含石榴子石的显微结构微域，其粒度为0.50~2.0mm。第三类为后成合晶型角闪石，常呈蠕虫状，或豆芽状，其粒度为0.10~0.50mm，常与斜长石、石英等共同组成本区石榴斜长角闪岩石榴子石边部后成合晶结构，为石榴子石在退变质阶段的分解产物。

本文对上述不同类型的角闪石的化学成分进行了分析(表 3；图 9)，10个代表性角闪石化学成分列入表 3。依据Leake et al.(1997)分类原则，本区石榴斜长角闪岩中不同成因类型的角闪石均为钙质角闪石大类(图略)。如图 9所示，本区石榴斜长角闪岩中角闪石Ti值存在一定的差异，变化于0.036~0.173之间。因此，它们在Ti-(Na2O+K2O)图解中(图 9)，绝大部分角闪石被投入了高角闪岩相-低角闪岩相区，少数角闪石被投入了绿片岩相区。

表 3 三家子石榴斜长角闪岩角闪石的代表性成分(wt%) Table 3 Representative compositions of amphibole from the Sanjiazi garnet amphibolite (wt%)

图 9 三家子石榴斜长角闪岩中角闪石的Ti-(Na+K)成分图解(据靳是琴，1991) Fig. 9 Chemical compositions of amphibole from the Sanjiazi garnet amphibolites plotted in term of Ti (p.f.u.) vs. (K+Na) (p.f.u.) (after Jin, 1991)
5.4 其它矿物

除了上述主要变质矿物外，石英和铁-钛氧化物以及榍石在三家子石榴斜长角闪岩中也十分常见。其中，石英主要以浑圆状的细粒包体分布于粗粒石榴子石变斑晶的内部，铁-钛氧化物主要包括磁铁矿和钛铁矿，它们主要以不规则状分布于基质矿物中；榍石主要以浑圆状细粒包体被角闪石所包裹(图 6)。

6 相平衡模拟与温压估算

为了模拟三家子石榴斜长角闪岩不同变质阶段的P-T条件及相应的矿物演化过程，本文基于模式体系NCFMASHTO(Na2O-CaO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2-Fe2O3)计算了上述石榴斜长角闪岩(SJZ07-5) 的P-T视剖面图。设流体相为纯水，在固相线以下的条件时过量。K2O与MnO因含量太低不予考虑。视剖面图的计算利用THERMOCALC3.33(Powell et al., 1998；2009年10月更新)和数据库tcds55.txt(Holland and Powell, 1998；2009年10月更新)进行。采用的矿物a-x模型如下：石榴子石(White et al., 2007)；单斜辉石和角闪石(Diener et al., 2007)；斜方辉石(White et al., 2002)；斜长石(Holland and Powell, 2003)；绿帘石(Holland and Powell, 1998)；钛铁矿和磁铁矿(White et al., 2000)。此外还考虑了高温下可能存在的熔体，其a-x模型修改自White et al.(2007)，为适用于基性体系中生成的通常铝不饱和的岩浆，因此过铝端元Sil (8/5Al2SiO5)被去掉(Qian and Wei, 2016)。榍石、金红石和石英为纯端元。

相平衡计算使用的全岩成分直接取自XRF分析并换算为模式体系中的mole百分比。假设MnO仅存在于锰铝榴石中并依化学式(MnO)3·Al2O3·(SiO2)3扣除，CO2和P2O5分别按照碳酸钙CaO·CO2和磷灰石(CaO)5·(P2O5)1.5·(H2O)0.5扣除相应的组分。水含量设定为在接近固相线时矿物组合刚好饱和所需水量(White et al., 2001)。全岩主量元素分析在国家测试中心进行，样品经过上述处理的有效全岩成分如表 4所列。

表 4 三家子石榴斜长角闪岩样品SJZ07-5在NCFMASHTO体系下的有效全岩成分(mol%) Table 4 Normalized mole-proportions (mol%) of the Shanjiazi garnet amphibolite sample SJZ07-5

此外，为了进一步精确限定本区石榴斜长角闪岩不同变质演化阶段的温压条件，在相平衡模拟的基础上，本文还使用了适用于石榴斜长角闪岩的传统的矿物对地质温压计(Holland and Blundy, 1994；Bhadra and Bhattacharya, 2007)，对不同变质演化阶段的温度与压力进行了估算。

6.1 峰前变质阶段(M1)

如上所述，岩相学观察结果表明，本区石榴斜长角闪岩峰前变质阶段的矿物组合以在粗粒石榴子石内部最为突出，其主要矿物共生组合为角闪石+石英+钛铁矿，与相图中hb-ep-q-ilm-H2O六变域基本一致，其稳定的P-T条件为：T=550~650℃，P=0.51~0.89GPa，结合变基性岩中Act+Czo+Chl+Qz → Hb与Tr+Chl+Pl → Hb+Di，两个临界反应实验岩石学所标定的P-T范围(图略；转贺高品等，1994)，大致获得了本区石榴斜长角闪岩峰前变质阶段的P-T条件为：T=570~600℃，P=0.68~0.72GPa(图 10)。

图 10 三家子石榴斜长角闪岩样品SJZ07-5在NCFMASHTO体系下P-T视剖面 Fig. 10 P-T pseudosections for the Sanjiazi garnet amphibolite sample SJZ07-5 in the systems NCFMASHTO
6.2 峰期变质阶段(M2)

矿物化学研究表明，石榴斜长角闪岩样品SJZ07-5中近峰期阶段形成的石榴子石x(g)=Fe2+/(Fe2++Mg)变化于0.84~0.85之间，斜长石ca(pl)为0.44~0.45，它们被投入温压条件为T=670~740℃，P=0.76~1.13GPa的g-di-hb-pl-q-ilm-H2O中，与岩相学观察的峰期矿物组合(石榴子石+角闪石+斜长石+石英+钛铁矿)基本一致。考虑到在该组合中，石榴子石的x(g)等值线在相图的g-di-hb-pl-q-ilm-H2O区域内呈负斜率，并主要受控于温度，随着温度的增加而减低，而斜长石中的钙长石ca(pl)含量等值线呈正斜率，并强烈受控于压力，随着压力的增加而降低。因此，本文联合采用斜长石最小的ca(pl)等值线和石榴子石最小的x(g)等值线来确定峰期P-T条件，得到的样品SJZ07-5近峰期P-T条件为P=0.98~1.01GPa，T=690~710℃(图 10)。

6.3 峰后退变质阶段(M3)

如上所述，岩相学观察表明，本区石榴斜长角闪岩峰后退变质阶段的矿物组合以在粗粒石榴子石边部发育的后成合晶为特征，其主要矿物共生组合为角闪石+斜长石+石英+铁-钛氧化物，与视剖面图中hb-ep-q-ilm-mt-H2O五变域的矿物组合基本一致，其稳定的P-T条件为：T＜740℃，P＜0.64GPa。为了进一步精确限定此阶段的P-T条件，本文还对石榴子石边部后成合晶矿物组合，采用角闪石-斜长石温度计(Holland and Blundy, 1994)与角闪石-斜长石-石英压力计(Bhadra and Bhattacharya, 2007)，对12个角闪石-斜长石-石英矿物对进行了温度与压力估算，结果表明本区峰后减压退变质阶段的P-T条件为T=670~700℃，P=0.52~0.61GPa(图 10)。

7 锆石U-Pb年代学 7.1 锆石CL图像特征 7.1.1 样品SJZ07-5

石榴斜长角闪岩样品SJZ07-5锆石多数为紫红色，少数锆石晶体表面裂纹发育，有的锆石因蜕晶质化作用，而表面形态模糊不清，不同成因类型的锆石大小为30~150μm。根据该类岩石中锆石透射光与阴极发光图像、晶体形态和矿物包体等特征，可将其划分为两种类型(图 11)。第一类锆石柱状晶形，在CL图像上，大部分锆石具有较为均匀的中等-弱发光效应(灰色-灰黑色)，有的锆石内部十分典型板状环带结构(图 11)发育相对窄的变质边。第二类锆石大部分具有浑圆状-椭圆状晶形，在CL图像上，具有较为均匀的中等-强阴极发光效应(灰色-灰白色)；扫描电镜分析表明第二类锆石或第一类锆石的模糊的重结晶微区均含有少量的变质矿物包体，如角闪石+斜长石+石英+磷灰石(图略)，指示这些锆石形成于中-低压角闪岩相变质条件。

图 11 三家子石榴斜长角闪岩锆石阴极发光图像及LA-ICP-MS U-Pb定年结果 (a、e)样品SJZ07-5与SJZ07-2中岩浆锆石阴极发光图像，具有中等-弱发光阴极效应(灰色-灰黑色)；(b-d与f-h)样品SJZ07-5与SJZ07-2中变质锆石阴极发光图像，具有弱-强发光效应的阴极发光效应(灰黑色-白色) Fig. 11 CL images and LA-ICP-MS U-Pb ages of host zircons from garnet amphibolites within the Sanjiazi area (a, e) CL images of magmatic zircon grain from samples SJZ07-5 and SJZ07-2 with middle-to low-luminescent (gray to gray-dark) domain; (b-d and f-h) CL images of metamorphic zircon from samples SJZ07-5 and SJZ07-2 with low-to high-luminescent (gray-black to white) metamorphic domain
7.1.2 样品SJZ07-2

石榴斜长角闪岩样品SJZ07-2锆石多数为紫红色，少数锆石晶体表面裂纹发育，有的锆石因蜕晶质化作用，而表面形态模糊不清，不同成因类型的锆石大小为30~150μm。根据该类岩石中锆石透射光与阴极发光图像、晶体形态和矿物包体等特征，亦可将其划分为两种类型(图 11)。第一类锆石柱状晶形，在CL图像上，大部分锆石具有较为均匀的中等-弱发光效应(灰色-灰黑色)，有的锆石内部十分典型板状环带结构(图 11)发育相对窄的变质边。第二类锆石大部分具有浑圆状-椭圆状晶形，在CL图像上，具有较为均匀的中等-强阴极发光效应(灰色-灰白色)；扫描电镜与激光拉曼分析表明第二类锆石或第一类锆石的模糊的重结晶微区均含有少量的变质矿物包体，如角闪石+斜长石+石英+磷灰石，指示这些锆石形成于中-低压角闪岩相变质条件。

7.2 锆石U-Pb定年结果

依据本区石榴斜长角闪岩矿物包体分布特征、CL图像与锆石U-Pb定年结果，本区石榴斜长角闪岩不同成因类型的锆石记录了三组重要的年龄信息，2个代表性石榴斜长角闪岩的定年结果见表 5与图 12。由于所测锆石具有相对低的U含量，所以，下文讨论的年龄以206Pb/238U为准。

表 5 三家子石榴斜长角闪岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果 Table 5 LA-ICP-MS analyses of zircons from the Sanjiazi garnet amphibolite

图 12 三家子石榴斜长角闪岩锆石207Pb/235U-206Pb/238U年龄关系图 Fig. 12 206Pb/238U vs. 207Pb/235U diagrams showing U-Pb analyses of different zircon domains from Sanjiazi garnet amphibolites
7.2.1 样品SJZ07-5

石榴斜长角闪岩样品SJZ07-5中26个锆石微区测点分析结果如图 12与表 5所示。从图 12与表 5可以看出，2个锆石微区的U与Th含量变化范围较小，分别介于111.8×10-6~428.3×10-6与46.61×10-6~64.97×10-6之间，相应的Th/U比值变化于0.15~0.42之间，其206Pb/238U年龄变化于2091±37Ma~2031±36Ma之间，相应的加权平均年龄为2060±38Ma。相反地，3个锆石微区的U与Th含量变化范围较大，分别介于57.68×10-6~647.9×10-6与0.87×10-6~2.91×10-6之间，相应的Th/U比值变化于0.004~0.04之间，其206Pb/238U年龄变化于1961±35Ma~1957±28Ma之间，相应的加权平均年龄为1959±35Ma。另外，21个锆石微区的U与Th含量变化范围较大，分别介于30.58×10-6~2869×10-6与0.38×10-6~4.81×10-6之间，相应的Th/U比值变化于0.01~0.07之间，其206Pb/238U年龄为1935±27Ma~1836±40Ma，相应的加权平均年龄为1908±15Ma。

7.2.2 样品SJZ07-2

石榴斜长角闪岩样品SJZ07-2中15个锆石微区测点分析结果如图 12与表 5所示。4个锆石微区的U与Th含量变化范围较小，分别介于394.1×10-6~650.2×10-6与259.4×10-6~892.5×10-6之间，相应的Th/U比值变化于0.66~2.01之间，其206Pb/238U年龄变化于2198±52Ma~2151±33Ma之间，相应的加权平均年龄为2167±37Ma。相反地，3个锆石微区的U与Th含量变化范围较大，分别介于15.46×10-6~467.0×10-6与0.57×10-6~804.7×10-6之间，相应的Th/U比值变化于0.01~1.72之间，其206Pb/238U年龄变化于1959±31Ma~1933±38Ma之间，相应的加权平均年龄为1950±32Ma。另外，8个锆石微区的U与Th含量变化范围较大，分别介于19.38×10-6~124.2×10-6与0.91×10-6~6.15×10-6之间，相应的Th/U比值变化于0.02~0.18之间，其206Pb/238U年龄变化于1927±14Ma~1855±35Ma之间，相应的加权平均年龄为1914±20Ma。

8 讨论与结论 8.1 原岩时代

如上所述，本区石榴斜长角闪岩中部分锆石普遍具有辉长质-辉长闪长岩原生岩浆锆石的CL图像特征，即具有较宽的板状环带(Wan et al., 2013；Du et al., 2014；Liu et al., 2014b)，如石榴斜长角闪岩样品SJZ07-2发育了清晰的板状环带的继承性岩浆锆石，记录了2167±37Ma加权平均年龄(图 12)，推测它们应该最接近三家子石榴斜长角闪岩原岩形成时代。

近年来，越来越多的同位素年代学研究表明，在区域上，本文所研究2.2~2.1Ga三家子石榴斜长角闪岩，可以与胶-辽-吉带内近同时代的镁铁质岩浆活动进行对比(Lu et al., 2006；于介江等，2007；董春艳等，2012；刘平华等，2013；Meng et al., 2014；Li and Chen, 2014；Yuan et al., 2015；Wang et al., 2016；李超等，2017b)。其中，Lu et al.(2006)报道了通化地区光华群中2125±6Ma变质玄武岩(Y022)；董春艳等(2012)在鞍山弓长岭南部汤河水库一带识别出2110±31Ma变辉长岩(A1102)，Meng et al.(2014)报道了辽阳河栏-甜水一带地区出露的2.2~2.1Ga变基性岩岩脉/岩墙，Yuan et al.(2015)与Wang et al.(2016)还报道了海城-辽阳一带地区2125±6Ma变质辉长岩岩墙或岩床。

然而值得指出的是，目前不同学者对胶-辽-吉带内2.2~2.1Ga基性岩浆作用形成大地构造背景存在多种不同的认识。有的研究者提出海城2.2~2.1Ga基性岩浆作用与边缘过程无关，形成于克拉通内，是陆内裂谷的产物(Wang et al., 2016)。而目前大部分研究者认为辽吉地区2.2~2.1Ga基性岩浆作用可能形成于俯冲作用主导的陆缘弧背景(Meng et al., 2014；Li and Chen, 2014；Yuan et al., 2015；李超等，2017b)。因此，有关胶-辽-吉带内2.2~2.1Ga变基性岩形成大地构造背景还有待进一步深入的研究。

8.2 变质时代

到目前为止，前人已对辽东古元古代变质岩系的变质时限开展了大量同位素年代学研究(Yin and Nie, 1996；Luo et al., 2004, 2008；Lu et al., 2006；Li and Zhao, 2007；Xie et al., 2011；李壮等，2015；王惠初等，2015；刘福来等，2015)，并获得了大量的变质年龄。其中，Yin and Nie(1996)获得了南辽河群1896±7Ma的黑云母40Ar/39Ar，并将其解释为寄主岩石的冷却时代。依据锆石CL图像结构特征，Luo et al.(2004, 2008)在辽河群变沉积岩系中识别出变质锆石，利用LA-ICP-MS定年技术，首次确定辽河群变沉积岩系的变质时代约为1.93Ga。随后，Lu et al.(2006)利用锆石CL图像技术与LA-ICP-MS定年技术，在南辽河群变沉积岩系识别出两组变质年龄：1.93~1.90Ga与~1.85Ga，并将其分别解释为峰期变质与峰后退变质时代。类似地，Xie et al.(2011)利用PbSL定年技术，对辽河群中石榴子石与十字石进行了定年，亦鉴别出1.93~1.90Ga与~1.86Ga两组变质年龄，也将其解释为峰期变质与峰后退变质时代。最近，许多研究者利用LA-ICP-MS技术，对包括辽河群在内的胶-辽-吉带古元古代变沉积岩系变质锆石开展了大量的定年测试，结果表明其变质时代主要变化于1.95~1.82Ga(李壮等，2015；王惠初等，2015；刘福来等，2015)。

本文的研究表明，三家子石榴斜长角闪岩变质锆石也记录了1.95~1.82Ga年龄，并可进一步划分为1.96~1.94Ga与1.92~1.82Ga两组。尽管本文并未在1.96~1.94Ga变质锆石微区发现高压角闪岩相矿物包体(如石榴子石或斜长石(An=40~45)。但是，该组年龄不仅与辽吉地区古元古代变沉积岩系所记录的1.93~1.90Ga的峰期变质年龄基本一致，尤其是与石榴子石和十字石记录的1.93~1.90Ga的石榴子石与十字石的生长年龄基本一致(Xie et al., 2011)。而且，在区域上，它们与胶北高压基性与泥质麻粒岩锆石记录的1.95~1.90Ga近峰期变质时代一致(Liu et al., 2013；刘平华等，2015)。因此本文初步推测，三家子石榴斜长角闪岩少数变质锆石记录的1.96~1.94Ga年龄可能代表其峰期变质时代。

与胶-辽-吉带绝大部分变沉积岩系中变质锆石普遍记录的年龄类似，三家子石榴斜长角闪岩变质锆石记录的年龄主要为1.92~1.83Ga，它们被解释为石榴斜长角闪岩遭受峰后中-低压角闪岩相退变质的时代。主要基于以下证据：(1) 系统的锆石矿物包体能谱测试结果表明，记录1.92~1.83Ga年龄的变质锆石微区，含有典型的中-低压角闪岩相包体矿物组合：角闪石+斜长石+石英+磷灰石(图 13)，尤其值得指出的是，其中的斜长石为钙长石，与寄主岩石石榴子石边部分解的斜长石成分十分一致。(2) 在区域上，该组相对年轻的变质年龄与胶-辽-吉带内变沉积岩系和胶北高压基性麻粒岩所记录的退变质年龄基本一致，例如，在胶北石榴基性麻粒岩变质锆石微区，发现了中-低压麻粒岩相的标志性矿物组合：紫苏辉石+单斜辉石，该类变质锆石微区记录的变质年龄为1.87~1.84Ga(详见刘平华等，2015的论述)。(3) 该组年龄与胶-辽-吉带内碰撞后构造折返-伸展阶段强烈的地壳深熔时代一致，如在胶北地体广泛分布的泥质麻粒岩、TTG片麻岩、基性麻粒岩和斜长角闪岩中均发育了1.86~1.84Ga的花岗质浅色脉体(Liu et al., 2014；刘福来等，2015)。(4) 该组年龄亦与胶-辽-吉带内碰撞后构造折返-伸展阶段强烈的岩浆岩成岩时代一致(S型花岗岩与碱性正长岩)，例如，在桓仁-集安双岔镇一带出露的巨斑状石榴二长花岗岩，其成岩时代为1.89Ga(杨明春等，2015b)。

图 13 三家子石榴斜长角闪岩样品SJZ07-5退变质锆石微区典型的矿物包体 Fig. 13 Typical mineral inclusions in retrogressive zircons from the garnet amphibolite sample SJZ07-5
8.3 P-T-t轨迹

根据岩石组合、岩石学、变质反应结构特征、矿物化学、地质温压计算、相平衡模拟计算与锆石U-Pb定年结果，本文建立了三家子石榴斜长角闪岩古元古代变质作用P-T-t轨迹。如图 10与图 14所示，其主要特点是从M1到M3表现为升温升压的变质过程，并达到变质作用的压力峰期阶段，峰后开始表现为近等温减压的变质过程，随后可能表现为冷却降温的退化变质过程，因此，变质作用的P-T-t轨迹具有顺时针的演化特点。它们与胶-辽-吉带古元古代造山作用有关的构造增压作用有密切关系，具有大陆碰撞带变质作用的演化特征，并推测其大致经历了如下变质演化过程：(1) 在2.00~1.95Ga期间，三家子石榴角闪岩的原岩曾经历了早期升温升压的进变质演化阶段，所记录的峰前变质阶段(M1)的P-T条件为T=570~600℃、P=0.68~0.72GPa，表明此时它们的原岩已位于约20km的地壳深度，并经历以绿帘角闪岩相为主进变质作用，在石榴子石核部保存了含角闪石与石英的细粒包体矿物。(2) 在约1.96~1.94Ga，它们位于约35km的加厚下地壳上部，并经历峰期高压角闪岩相变质作用(M2)，形成了高压角闪岩相矿物组合：石榴子石+角闪石+单斜辉石+斜长石+石英+铁-钛氧化物，并记录了T=690~710℃、P=0.98~1.01GPa的P-T条件。(3) 在1.93~1.82Ga，本区石榴斜长角闪岩在造山后构造折返-伸展阶段，遭受了峰后中-低压角闪岩相退变质作用(M3)的叠加改造，并在石榴子石边部形成了含角闪石与斜长石的后成合晶，记录的P-T条件为T=670~700℃、P=0.52~0.61GPa，在造山作用晚期石榴斜长角闪岩可能还遭受了冷却降温为主的退变质作用。至此，本区石榴斜长角闪岩的古元古代变质演化趋于结束。

图 14 三家子石榴斜长角闪岩与胶-辽-吉带古元古代变质演化P-T-t轨迹图 变质相界线据Vernon and Clarke (2008)；变质相系据Miyashiro (1961)，蓝晶石-红柱石-夕线石之间的矿物相转变反应线引自Salje (1986). 1-胶北高压基性麻粒岩(刘文军等，1998)；2-胶北高压泥质麻粒岩(周喜文等，2004)；3-胶北高压泥质麻粒岩(王舫等，2010)；4-胶北高压泥质麻粒岩(Tam et al., 2012a)；5-胶北中压泥质麻粒岩(Tam et al., 2012b)；6-胶北高压基性麻粒岩(Tam et al., 2012b)；7-胶北高压基性麻粒岩(Liu et al., 2013); 8-胶北高压基性麻粒岩(作者未发表数据); 9-三家子石榴斜长角闪岩(本文) Fig. 14 P-T-t projection showing the P-T-t paths determined in this study for garnet amphibolite (a and red bold lines), and previous metamorphic P-T-t paths depicted by other researchers from the Jiao-Liao-Ji belt The metamorphic facies boundaries are after Vernon and Clarke (2008). The division of the metamorphic facies series is after Miyashiro (1961). The transition lines of Al2SiO5 were from Salje (1986). 1-Jiaobei HP mafic granulites (Liu et al., 1998); 2-Jiaobei HP pelitic granulite (Zhou et al., 2004); 3-Jiaobei HP pelitic granulite (Wang et al., 2010); 4-Jiaobei HP pelitic granulite (Tam et al., 2012a); 5-Jiaobei MP pelitic granulite (Tam et al., 2012b); 6-Jiaobei HP mafic granulite (Tam et al., 2012c); 7-Jiaobei HP mafic granulite (Liu et al., 2013); 8-Jiaobei HP mafic granulite (unpublish data); 9-Shanjiazi garnet amphibolites (this study)
8.4 地质意义 8.4.1 对辽河群原岩形成时代的制约

长期以来，前人对胶-辽-吉带内辽河群火山-沉积岩系成岩时代开展了大量的同位素定年研究，并积累了大量的年龄数据(辽宁省地质矿产局，1989；Luo et al., 2004, 2008；Lu et al., 2006；李壮等，2015；刘福来等，2015；王惠初等，2015)。

早期，基于K-Ar、Rb-Sr和Sm-Nd全岩等时线或单颗粒锆石蒸发定年结果，并结合区域地质对比，前人认为辽河群形成于2.3~1.9Ga(张秋生等，1988；辽宁省地质矿产局，1989；白瑾，1993)。例如，辽河群浪子山岩组同位素年龄有：1999Ma(Rb-Rr法)，1997±49Ma(Pb-Pb法；转引自辽宁省地质矿产局，1989)，里尔峪岩组含硼岩系同位素年龄值：2040±72Ma (Rb-Sr法，转引自辽宁省地质矿产局，1989)。值得指出的是，由于辽-胶-吉带辽河群分布区经历了较为强烈的多期多阶段变质-变质-深熔作用叠加，会引起K-Ar、Rb-Sr甚至Sm-Nd同位素体系开放。因此，上述有关辽河群的年龄绝大多数只能被看作为年轻化的年龄记录，不能代表其本身的成岩时代。

近年来，在限定辽河群变沉积岩系的原岩形成时代时，多采用的方法是对其中的继承性锆石和变质锆石开展联合SHRIMP或LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，结果表明在辽河群的变沉积岩样品中，具有典型岩浆结晶环带的继承性碎屑锆石显示了~2.10Ga的主峰和~2.50Ga的弱峰，最老的变质锆石记录的变质年龄约为1.95~1.93Ga，表明辽河群的原岩形成时代应为2.10~1.95Ga之间(Luo et al., 2004, 2008；Zhao et al., 2012；刘福来等，2015；李壮等，2015；王惠初等，2015)。

但是，必须看到，辽河群变质岩中利用碎屑锆石判断原岩沉积时代还存在较大的局限性，将最小碎屑锆石年龄视为沉积下限的方法值得商榷。由于胶-辽-吉带经历了多期复杂的变质-变形-岩浆作用的联合改造(刘福来等，2015)，继承性的碎屑锆石和新生的变质锆石往往受到这些热事件和后期流体作用的影响，而发生Pb丢失或不完全重结晶，导致年龄“失真”变新而不能代表其真实年龄，根据这些“失真”年龄来判断辽河群变沉积岩的形成年龄时限往往存在较大的误差。例如，Kröner et al.(2014)对高级变质岩石的SHRIMP和LA-ICP-MS法测年对比分析表明，LA-ICP-MS法测年的年龄数据在岩浆结晶年龄和变质年龄之间可能存在线性串珠状分布, 中间的一系列数据点并不具备有效的地质意义。由此可见，在大量碎屑锆石和变质锆石年代学意义的综合分析和统计学的技术上，排除“失真”年龄数据，不应是单纯依据“零星”的最新碎屑锆石年龄值和最老变质锆石年龄值来限定原岩形成时代，而是应根据可靠的最年轻“一组”并结合侵入变沉积岩中岩脉的形成年龄，来综合判断辽河群变沉积岩原岩形成时代的年代框架。

如上所述，野外地质关系表明，三家子石榴斜长角闪岩侵入辽河群里尔峪岩组含黑云母的斜长片麻岩中，二者共同遭受了古元古代1.95~1.85Ga的变质变形作用的改造。而石榴斜长角闪岩的原岩形成时代约为2.15Ga。综合以上分析可知，三家子地区原划分为辽河群里尔峪岩组含黑云母或角闪石的长英质粒状岩石的成岩时代至少大于2.15Ga。结合辽河群的最小碎屑锆石年龄峰值特征(刘福来等，2015)，本文认为三家子地区辽河群变质火山-沉积岩原岩成岩时代大致为2.2~2.1Ga，较老于目前依据碎屑锆石与最大变质锆石年龄所限定的2.10~1.95Ga。

8.4.2 对胶-辽-吉带古元古代区域变质演化的制约

目前的研究资料显示，胶-辽-吉带普遍经历了1.95~1.85Ga绿片岩相至麻粒岩相变质作用与中深层次的构造变形作用(张秋生等，1988；白瑾，1993；卢良兆等，1996；Li et al., 2011, 2012；Zhai and Santosh, 2011，2013；Zhao et al., 2012；Peng et al., 2014；刘福来等，2015)。但是有关胶-辽-吉带内变质岩的P-T-t轨迹类型及与其形成的大地构造背景与构造过程，目前仍然存在不同的认识。

卢良兆等(1996)采用传统矿物对温压计的方法限定荆山群富铝片麻岩的峰期P-T条件为：700~750℃和0.50~0.60GPa；南辽河群和集安群富铝片岩-片麻岩的峰期P-T条件为：550~600℃和0.45~0.55GPa，并建立了胶北荆山群、南辽河群和集安群自增温增压至近等压冷却的逆时针变质演化P-T轨迹。贺高品和叶慧文(1998a，b)对南、北辽河群和集安群与老岭群变质演化进行了综合对比研究，在系统的岩相学观察的基础上，采用传统矿物对温压计对不同演化阶段的P-T条件进行估算，厘定北辽河群峰期变质P-T条件为：600~640℃和0.64~0.73GPa；老岭群峰期P-T条件为：530~560℃和0.60~0.70GPa，并建立了北辽河群和老岭群具有顺时针变质演化的P-T轨迹。与此相对比，南辽河群峰期变质P-T条件为：610~670℃和0.60~0.68GPa；集安群峰期P-T条件为：700~750℃和0.52~0.65GPa，但二者显示与北辽河群和老岭群截然不同的P-T轨迹，自早期较快速升温和缓慢升压过程，演变到较快速降温和缓慢降压的过程，具有典型近等压冷却特点的逆时针P-T演化轨迹。原作者还提出，北辽河群和老岭群具有大陆碰撞带的顺时针P-T轨迹，可能与推覆构造所产生的构造增压有密切的成因关系，而南辽河群和集安群具有逆时针P-T轨迹则与大陆边缘岩浆增生带大量片麻状花岗岩侵位所引起的岩浆增温作用有关(贺高品和叶慧文, 1998a, b)。李三忠等(2001)对辽东的北辽河群和南辽河群也进行了变质作用和构造变形的研究，无论是峰期变质的P-T条件，还是变质演化P-T轨迹样式均与前人的研究结果十分相似。此外，Zhao et al.(2005, 2012)对胶北粉子山群进行了研究，厘定其峰期变质P-T条件为：650~700℃和0.60~0.70GPa，其变质演化P-T轨迹具有与北辽河群和老岭群十分相似的顺时针型式。

如上所述，目前普遍认为胶-辽-吉带内粉子山群、北辽河群和老岭群具有顺时针P-T轨迹，而荆山群、南辽河群和集安群则具有逆时针P-T轨迹(详见Zhao et al., 2012的总结)。尽管许多研究者针对上述截然不同的两类变质演化P-T轨迹采用不同的构造模式来进行解释(卢良兆等，1996；贺高品与叶慧文, 1998a, b；Faure et al., 2004；Li et al., 2005；Lu et al., 2006；Luo et al., 2004, 2008；Zhao et al., 2012)。但基于北侧粉子山群、北辽河群和老岭群与南侧荆山群、南辽河群和集安群的原岩形成环境、物质来源、原岩形成时代以及变质时代的相似性，很难用以往的构造模式对带内出现的性质截然不同的两类P-T轨迹进行合理解释。有借于此，有的研究者对胶-辽-吉带两类P-T轨迹的可靠性提出了质疑(陈荣度等，2003；郭洪方等，2016)。例如，陈荣度等(2003)通过对最近辽东及邻区区域地质调查成果的总结，提出目前的研究结果还不能确定胶-辽-吉带内不同构造相带出现不同的P-T轨迹，将北辽河群与老岭群的变质作用划属中压相系变质，南辽河群与集安群划属低压相系变质所依据的资料还有失全面，分别代表中压与低压的蓝晶石-十字石和堇青石-红柱石两类矿物常共同出现，甚至存在于同一块手标本中，如北辽河群浪子山岩组中含石墨的蓝晶二云片岩(陈荣度等，2003)，还出现了堇青石，南辽河群盖县组中含有堇青石红柱云母片岩，还出现了蓝晶石，这可能说明南、北辽河群一起遭受了中-低压变质作用。

此外，值得指出的是，自从刘文军等(1998)在胶北地体发现典型的高压基性麻粒岩以来，再一次掀起了地质学家对胶-辽-吉带变质演化新的一轮研究热潮。不仅发现了越来越多的高压基性麻粒岩露头在空间上呈带状分布(见刘平华等，2015的总结)，而且发现了典型的高压泥质麻粒岩(Zhou et al., 2008；王舫等，2010；Tam et al., 2012a；Zou et al., 2017)。传统地质温压计和相平衡模拟综合研究结果显示，无论是荆山群中、高压泥质麻粒岩，还是中、高压基性麻粒岩，其变质演化均具有近等温减压顺时针的P-T轨迹，该项研究结果与以往厘定的荆山群变质演化P-T轨迹存在明显的差异，特别是荆山群高压泥质麻粒岩的发现及相应的顺时针P-T轨迹的建立，对于重新揭示胶-辽-吉带古元古代构造演化具有重大的科学价值。

本文初步研究表明，南辽河群里尔峪岩组中也存在石榴斜长角闪岩，为古元古代南辽河群分布区中压相系巴罗式进变质作用的代表，并记录了近等温减压顺时针的P-T-t轨迹。类似地，最近，刘福来等(2015)在集安群的变质作用开展初步的研究，结果发现集安群中也存在十分典型的泥质和基性麻粒岩，并记录了近等温减压的顺时针P-T轨迹(刘福来等，2015)。这与荆山群中的变泥质麻粒岩与基性麻粒岩研究结果完全一致(图 14)。因此，本文的初步研究，再次证明胶-辽-吉带内南侧的南辽河群分布区记录了与碰撞造山作用过程有关的顺时针P-T-t轨迹。

8.4.3 对胶-辽-吉带古元古代构造演化过程的制约

胶-辽-吉带作为华北克拉通三条古元古代活动带之一，记录了华北克拉通古元古代重要构造演化历史，前人对其开展了大量研究，并取得了一系列的重要研究进展(详见Li et al., 2011；Zhai and Santosh, 2011，2013；Zhao and Zhai, 2013；刘福来等，2015的评述)。但是，有关它的大地构造背景与演化过程却一直存在争议，并先后提出了不同构造演化模式，主要包括陆内裂谷闭合模式、陆-弧碰撞模式、裂谷-俯冲碰撞模式、双向俯冲模式、弧背模式与朝鲜弧模式(张秋生等，1988；白瑾，1993；Faure et al., 2004；Lu et al., 2006；Li et al., 2011；Zhao et al., 2012；Peng et al., 2014；Yuan et al., 2015；Kusky et al., 2016；李超等，2017b)。

陆内裂谷闭合模式首次由张秋生等(1988)提出，他们认为华北克拉通东部陆块在古元古代初期曾经历了一次强烈的基底破裂-拉伸事件，并形成了胶-辽-吉带巨量的火山-沉积建造和相关的花岗质-镁铁质侵入体(辽吉岩套)，古元古代晚期裂谷闭合，导致了胶-辽-吉带的形成。随后，Li et al.(2005, 2011, 2012)进一步补充完善了该模式(详见Li et al., 2011的综述)，并认为陆内裂谷闭合模式可以较好地解释如下地质现象：(1) 双峰式火成岩岩石组合，如里尔峪组具有双峰式火山岩建造；(2) 胶-辽-吉带大量古元古代A型花岗岩；(3) 集安群、南辽河群与荆山群的低压型逆时针P-T轨迹；(4) 胶-辽-吉带两侧两个太古宙微陆块具有相似的年代学与地球化学的变质基底；(5) 非海相成因的硼矿具有与典型元古代裂谷环境形成的含硼建造具有许多相似性，如南非新元古代Damaran造山带(Peng and Palmer, 1995)。然而值得指出的是，单一大陆裂谷闭合模式很难解释如下地质事实：(1) 南、北辽河群不同出露区的碎屑锆石年龄图谱具有相似性，其中最主要的源区都是2.2~2.1Ga的岩浆岩，而辽北-吉南陆块与辽南陆块太古宙基底岩石则是次要的源岩。南、北辽河群的碎屑锆石年龄谱系与典型的弧后盆地沉积如Tonto Bain Supergroup是相似的，其碎屑物质分别来自本地与弧相关的岩浆岩和北美克拉通(Condie et al., 1992; Conway et al., 1993)。Cawood et al.(2012)提出，裂谷盆地的大部分碎屑锆石的年龄远大于沉积的年龄，只有小于5%锆石颗粒与地层沉积年龄相近。与沉积时代相近的锆石年龄可能反映了裂谷相关的岩浆活动，但是在年龄谱中只占很少的一部分，因为这些岩浆活动产生的镁铁质岩浆形成的锆石极少。(2) 辽河群的岩浆岩以酸性岩浆占主导特征，明显不同于东非裂谷的岩浆岩岩石组合(玄武岩为主)，同时也缺乏具有典型大陆裂谷岩浆作用特征的岩石，如OIB性质的玄武岩、碳酸岩和碱性岩(响岩和碱流岩)等(Wilson，1989；Furman，2007)。(3) 胶-辽-吉带古元古代多阶段挤压变形和老岭群、北辽河群和粉子山群顺时针P-T轨迹，胶北古元古代高压泥质与基性麻粒岩及其顺时针的变质演化P-T轨迹，南辽河群分布区高压石榴斜长角闪岩及其顺时针的变质演化P-T轨迹。

陆-弧碰撞模式首次由白瑾(1993)提出，并认为胶-辽-吉带北侧的辽北-吉南变质杂岩与南部的辽南-狼林变质杂岩代表了两个独立的太古宙微陆块(变质地体)，分别称为龙岗地块与狼林地块，狼林地块北侧为稳定大陆边缘沉积，龙岗地块南侧为活动大陆边缘，两个陆块间发育了一个古元古代小型大洋盆地，古元古代初期-中期，狼林地块向北运动，洋壳在龙岗地块活动大陆边缘不断地被俯冲而消减，并于古元古代晚期大洋盆地关闭，大洋俯冲作用停止，胶-辽-吉带经历了岛弧地体的拼贴与南、北两个微陆块(变质地体)的碰撞，并最终导致了胶-辽-吉带的形成(Bai and Dai, 1998)。与此同时，贺高品与叶慧文, (1998a, b)，依据辽北地体与辽南地体在地层系统及岩石组合、原岩建造及沉积环境、变质作用类型及P-T-t轨迹、区域构造和岩浆活动等方面的差异，提出它们在古元古代时期形成于不同的大陆边缘，具有不同的形成背景和演化历史，并于古元古代晚期经构造作用拼贴在一起。随后，Faure et al.(2004)依据对南、北辽河群构造变形与镁铁-超镁铁质岩地球化学的研究，提出了另一个陆-弧-陆碰撞模式，并推测北辽河群中的镁铁-超镁铁质岩石代表了古元古代活动大陆边缘弧，北侧的龙岗地块向南侧的狼林地块运动，在弧-陆拼贴期间，以北辽河群中的镁铁-超镁铁质岩石为代表的古元古代活动大陆边缘弧被推覆至龙岗地块之上。此外，Lu et al.(2006)基于对通化地区古元古代变质岩石的同位素年代学与岩石地球化学的研究，也认为位于龙岗地块与狼林地块之间的辽-吉古元古代变质地体曾卷入了与俯冲-碰撞有关的构造过程。Zhao et al.(2012)在全面系统总结前人资料的基础上，提出胶-辽-吉带先裂谷-后碰撞造山的模式，指出：在2.5~2.1Ga东部陆块内部发生了拉伸减薄-裂解事件，导致东部陆块初始洋的开启，并于~2.1Ga形成龙岗和狼林两个微陆块；之后，这两个微陆块经历了俯冲-碰撞形成了胶-辽-吉带。

然而值得指出的是，之前关于裂谷和岛弧的争论却往往是在讨论胶-辽-吉带本身是否存在古元古代的大洋(缝合带)。最近有关狼林地块前寒武纪变质地质与年代学研究不仅表明，狼林地块可能属于胶-辽-吉古元古代造山带的一部分，有的学者称之为胶-辽-吉-朝造山带或辽-吉-朝造山带(Peng et al., 2014；王惠初等，2015；刘福来等，2015；吴福元等，2016)，而且还暗示实际上发生俯冲的洋壳远在东部陆块以东南(朝鲜半岛以东南，根据现今相对位置)，可能并不位于胶-辽-吉带，古元古代时期东部陆块东侧的岩浆弧大致位于朝鲜半岛，即朝鲜岛弧(Peng et al., 2014)，胶-辽-吉带可能处于朝鲜岛弧(大陆边缘弧)的弧后区域。本文有关三家子石榴斜长角闪岩变质演化P-T-t轨迹的初步研究进一步支持了朝鲜弧模式(Peng et al., 2014)，主要基于以下两点认识。(1) 三家子高压石榴斜长角闪岩的确定修正了人们长期以来对本区变质程度的认识，在高压石榴斜长角闪岩发现之前，人们普遍认为南辽河群分布区各类变质岩石仅经历了中-低压角闪岩相变质作用，此外，与中-低压角闪岩相变质岩存在明显不同，其峰期矿物组合为石榴子石+角闪石+单斜辉石+斜长石+石英+铁-钛氧化物，其最高压力值达到1.00GPa，相当于35km地壳深度，简单地用陆内裂谷闭合模式或者一般地壳沉降与沉积物掩埋来解释相当困难，而必须承认当时地壳中曾出现一种强烈而迅速的构造增厚机制，它们可能与大陆碰撞造山带中不同构造地体叠瓦状的推覆有关。(2) 本区高压石榴斜长角闪岩拥有与胶北泥质与基性麻粒岩一样的顺时针P-T-t轨迹(图 14)，同属于中压相系巴罗式变质作用，它明显不用与大洋俯冲有关的高压相系的变质作用，指示南、北辽河群分布区可能不是主洋盆消减带，更可能位于大陆边缘弧或弧后盆地的位置。

8.5 初步结论

综合以上的研究，本文得出如下几点初步认识：

(1) 野外地质产状与区域岩石组合研究表明，三家子石榴斜长角闪岩顺层侵入至南辽河群里尔峪岩组含黑云母的斜长片麻岩之中，二者共同被花岗质伟晶岩脉与石英脉所侵入，石榴斜长角闪岩边部因强烈变形与退变质作用，已转变为强片理化的斜长角闪岩。

(2) 岩相学观察、矿物相转变分析与矿物化学研究表明，三家子石榴斜长角闪岩保留了三个不同演化阶段矿物组合，峰期前矿物组合为分布于粗粒石榴子石内部细粒包体矿物，主要包括角闪石+石英+磁铁矿+钛铁矿；峰期矿物组合包括：石榴子石+角闪石+单斜辉石+斜长石(An=44~45)+石英+钛铁矿；峰后退变质阶段矿物组合为角闪石+斜长石(An=60~90)+石英+钛铁矿+磁铁矿+榍石。

(3) 利用THERMOCA LC 3.33软件与传统矿物对地质温压计，对三家子石榴斜长角闪岩进行了相平衡模拟与温压计算，结果显示三家子石榴斜长角闪岩峰期变质阶段(M1)、峰期变质阶段(M2)与峰后退变质阶段(M3)稳定的温压条件分别为：P=0.68~0.72GPa，T=570~600℃；P=0.98~1.01GPa，T=690~710℃；P=0.52~0.61GPa，T=670~700℃。

(4) 锆石CL图像分析、锆石矿物包体鉴别与LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明，三家子石榴斜长角闪岩原岩形成时代为2.17~2.06Ga之间；近峰期高压角闪岩相变质的时代为1.96~1.94Ga；峰后近等温减压中-低压角闪岩相退变质时代为1.92~1.83Ga，记录该组年龄的变质锆石微区含有典型的中-低压角闪岩相矿物包体(角闪石+斜长石(An=60~90)+石英+磷灰石)。

(4) 综合野外地质调查、岩相学观察、矿物化学分析、相平衡模拟与传统矿物对温压估算、锆石CL图像分析、锆石矿物包体鉴别与LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明，三家子石榴斜长角闪岩变质作用的P-T-t轨迹具有顺时针的演化特点，其主要特点是从M1到M3表现为升温升压的变质过程，并达到变质作用的峰期阶段，峰期后开始表现为近等温减压的变质过程，随后可能表现为冷却降温的退化变质过程。因此，它们和胶-辽-吉带古元古代造山作用有关的构造增压作用有密切关系，具有大陆碰撞带中压相系巴罗式变质作用的演化特征。

致谢 感谢中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学实验室电子探针室戎合老师与毛小红博士研究生、中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室胡兆初教授和宗克清副教授在实验测试过程中提供的帮助；感谢中山大学地球科学与地质工程学院钱加慧博士与中国地质科学院地质研究所张颖慧博士在论文写作过程中的指导与帮助；感谢审稿专家张建新研究员和董永胜教授认真审阅了本文，并提出了宝贵的修改意见。
参考文献
[] Bai J. 1993. The Precambrian Geology and Pb-Zn Mineralization in the Northern Margin of North China Platform. Beijing: Geological Publishing House: 102-104.
[] Bai J and Dai FY. 1998. Archean and Early Proterozoic crust. In: Ma XY and Bai J (eds.). Precambrian Crust Evolution of China. Beijing: Springer-Geological Publishing House, 15-157
[] Barker AJ. 1990. Introduction to Metamorphic Textures and Microstructures. Glasgow, UK: Blackie
[] Bhadra S, Bhattacharya A. 2007. The barometer tremolite+tschermakite+2 albite=2 pargasite+8 quartz: Constraints from experimental data at unit silica activity, with application to garnet-free natural assemblages. American Mineralogist, 92(4): 491–502. DOI:10.2138/am.2007.2067
[] Bureau of Geology and Mineral Resources of Liaoning Province. 1989. Regional Geology of Liaoning Province. Beijing: Geological Publishing House: 1-856.
[] Cai JH, Yan GH, Mou BL, Xu BL, Shao HX, Xu RH. 2002. U-Pb and Sm-Nd isotopic ages of an alkaline syenites complex bogy in Lingtun-Kuangdonggou, Gai County, Liaoning Province, China and their geological significance. Acta Petrologica Sinica, 18(3): 349–354.
[] Cawood PA, Hawkesworth CJ, Dhuime B. 2012. Detrital zircon record and tectonic setting. Geology, 40(10): 875–878. DOI:10.1130/G32945.1
[] Chen RD, Li XD, Zhang FS. 2003. Several problems about the Paleoproterozoic geology of eastern Liaodong. Geology in China, 30(2): 207–213.
[] Condie KC, Noll Jr PD, Conway CM. 1992. Geochemical and detrital mode evidence for two sources of Early Proterozoic sedimentary rocks from the Tonto Basin Supergroup, central Arizona. Sedimentary Geology, 77(1-2): 51–76. DOI:10.1016/0037-0738(92)90103-X
[] Conway CM, Condie KC, Noll Jr PD. 1993. Geochemical and detrital mode evidence for two sources of Early Proterozoic sedimentary rocks from the Tonto Basin Supergroup, central Arizona: Reply. Sedimentary Geology, 87(3-4): 241–244. DOI:10.1016/0037-0738(93)90007-R
[] Dale J, Holland TJB, Powell R. 2000. Hornblende-garnet-plagioclase thermobarometry: A natural assemblage calibration of the thermodynamics of hornblende. Contributions to Mineralogy and Petrology, 140(3): 353–362. DOI:10.1007/s004100000187
[] Deer WA, Howie RA, Zussman J. 1997. Rock-Forming Minerals. 2nd Edition. Washington D.C.: Geological Society Publishing House: 3-4.
[] Diener JFA, Powell R, White RW, Holland TJB. 2007. A new thermodynamic model for clino-and orthoamphiboles in the system Na2O-CaO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-O. Journal of Metamorphic Geology, 25(6): 631–656. DOI:10.1111/jmg.2007.25.issue-6
[] Dong CY, Ma MZ, Liu SG, Xie HQ, Liu DY, Li XM, Wan YS. 2012. Middle Paleoproterozoic crustal extensional regime in the North China Craton: New evidence from SHRIMP zircon U-Pb dating and whole-rock geochemistry of meta-gabbro in the Anshan-Gongchangling area. Acta Petrologica Sinica, 28(9): 2785–2792.
[] Du LL, Guo JH, Nutman AP, Wyman D, Geng YS, Yang CH, Liu FL, Ren LD, Zhou XW. 2014. Implications for Rodinia reconstructions for the initiation of Neoproterozoic subduction at ~860Ma on the western margin of the Yangtze Block: Evidence from the Guandaoshan Pluton. Lithos, 196-197: 67–82. DOI:10.1016/j.lithos.2014.03.002
[] Eide EA, Liou JG. 2000. High-pressure blueschists and eclogites in Hong'an: A frame work for addressing the evolution of high-and ultrahigh-pressure rocks in central China. Lithos, 52(1-4): 1–22. DOI:10.1016/S0024-4937(99)00081-X
[] Faure M, Lin W, Monié P, Bruguier O. 2004. Palaeoproterozoic arc magmatism and collision in Liaodong Peninsula (north-east China). Terra Nova, 16(2): 75–80. DOI:10.1111/ter.2004.16.issue-2
[] Furman T. 2007. Geochemistry of east African rift basalts: An overview. Journal of African Earth Sciences, 48(2-3): 147–160. DOI:10.1016/j.jafrearsci.2006.06.009
[] Green ECR, White RW, Diener JFA, Powell R, Holland TJB, Palin RM. 2016. Activity-composition relations for the calculation of partial melting equilibria in metabasic rocks. Journal of Metamorphic Geology, 34(9): 845–869. DOI:10.1111/jmg.2016.34.issue-9
[] Guo HF, Wang ZJ, Zhong MS, Zhai FR, Liang YW. 2016. Deformation and metamorphism of Liaohe Group. Northwestern Geology, 49(1): 69–81.
[] Guo SS, Li SG. 2009. SHRIMP zircon U-Pb ages for the Paleoproterozoic metamorphic-magmatic events in the southeast margin of the North China Craton. Science in China (Science D), 52(8): 1039–1045. DOI:10.1007/s11430-009-0099-7
[] Graham CM, Powell R. 1984. A garnet-hornblende geothermometer: Calibration, testing, and application to the Pelona Schist, Southern California. Journal of Metamorphic Geology, 2(1): 13–31. DOI:10.1111/jmg.1984.2.issue-1
[] Hao DF, Li SZ, Zhao GC, Sun M, Han ZZ, Zhao GT. 2004. Origin and its constraint to tectonic evolution of Paleoproterozoic granitoids in the eastern Liaoning and Jilin provinces, North China. Acta Petrologica Sinica, 20(6): 1409–1416.
[] Harley SL. 1989. The origins of granulites: A metamorphic perspective. Geological Magazine, 126(3): 215–247. DOI:10.1017/S0016756800022330
[] He GP, Ye HW, Xia SL. 1994. The evolution of metamorphism and PTt paths of granulite facies terrane in Miyun, Beijing. Acta Petrologica Sinica, 10(1): 14–26.
[] He GP, Ye HW. 1998a. Composition and main characteristics of Early Proterozoic meteamorphic terranens in eastrn Liaoning and southern Jilin areas. Jouranal of Changchun University of Science and Technology, 28(2): 121–134.
[] He GP, Ye HW. 1998b. Two types of Early Proterozoic metamorphism and its tectonic significance in eastern Liaoning and southern Jilin areas. Acta Petrologica Sinica, 14(2): 152–162.
[] Holland T, Blundy J. 1994. Non-ideal interactions in calcic amphiboles and their bearing on amphibole-plagioclase thermometry. Contributions to Mineralogy and Petrology, 116(4): 433–447. DOI:10.1007/BF00310910
[] Holland T, Powell R. 2003. Activity-composition relations for phases in petrological calculations: An asymmetric multicomponent formulation. Contributions to Mineralogy and Petrology, 145(4): 492–501. DOI:10.1007/s00410-003-0464-z
[] Holland TJB, Powell R. 1998. An internally consistent thermodynamic data set for phases of petrological interest. Journal of Metamorphic Geology, 16(3): 309–343.
[] Hu GY, Fan CF, Li YH, Hou KJ, Liu Y, Wang TH. 2014. Zircon U-Pb dating of migmatitic granites of Ming'an Mg-borate deposit in Kuandian area, eastern Liaoning Province, and its constrains on mineralization age. Mineral Deposits, 33(2): 397–405.
[] Hu ZC, Liu YS, Gao S, Xiao SQ, Zhao LS, Günther D, Li M, Zhang W, Zong KQ. 2012. A "wire" signal smoothing device for laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry analysis. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 78: 50–57. DOI:10.1016/j.sab.2012.09.007
[] Jiang CC. 1987. Precambrian Geology of Eastern Part of Liaoning and Jinin. Shenyang: Liaoning Science and Technology Press: 1-319.
[] Jin SQ. 1991. Composition characteristics of calc-amphiboles in different regional metamorphic facies. Chinese Science Bulletin, 36(11): 851–854.
[] Kohn MJ, Spear FS. 1990. Two new barometers for garnet amphibolites with applications to eastern Vermont. American Mineralogist, 75: 89–96.
[] Kröner A, Wan YS, Liu XM, Liu DY. 2014. Dating of zircon from high-grade rocks: Which is the most reliable method?. Geoscience Frontiers, 5(4): 515–523. DOI:10.1016/j.gsf.2014.03.012
[] Kusky TM, Polat A, Windley BF, Burke KC, Dewey JF, Kidd WSF, Marutama S, Wang JP, Deng H, Wang ZS, Wang C, Fu D, Li XW, Peng HT. 2016. Insights into the tectonic evolution of the North China craton through comparative tectonic analysis: A record of outward growth of Precambrian continents. Earth-Science Reviews, 162: 387–432. DOI:10.1016/j.earscirev.2016.09.002
[] Leake BE, Woolley AR, Arps C, Birch W, Gilbert M, Grice J, Hawthorne F, Kato A, Kisch H, Krivovichev V. 1997. Nomenclature of amphiboles: Report of the Subcommittee on Amphiboles of the International Mineralogical Association Commission on New Minerals and Mineral Names. Mineralogical Magazine, 61(405): 295–322. DOI:10.1180/claymin
[] Li C, Chen B, Li Z, Yang C. 2017a. Petrologic and geochemical characteristics of Paleoproterozoic monzogranitic gneisses from Xiuyan-Kuandian area in Liaodong Peninsula and their tectonic implications. Acta Petrologica Sinica, 33(3): 963–977.
[] Li C, Sun KK, Chen B. 2017b. Paleoproterozoic granites and meta-mafic rocks from Yingkou-Liaoyang area of the eastern Liaoning and their significance. Journal of Earth Sciences and Environment, 39(2): 143–160.
[] Li SZ, Han ZZ, Liu YJ, Yang ZS, Ma R. 2001. Continental dynamics and regional metamorphism of the Liaohe Group. Geological Review, 47(1): 9–18.
[] Li SZ, Zhao GC, Sun M, Han ZZ, Luo Y, Hao DF, Xia XP. 2005. Deformation history of the Paleoproterozoic Liaohe assemblage in the Eastern Block of the North China Craton. Journal of Asian Earth Sciences, 24(5): 659–674. DOI:10.1016/j.jseaes.2003.11.008
[] Li SZ, Zhao GC. 2007. SHRIMP U-Pb zircon geochronology of the Liaoji granitoids: Constraints on the evolution of the Paleoproterozoic Jiao-Liao-Ji belt in the Eastern Block of the North China Craton. Precambrian Research, 158(1-2): 1–16. DOI:10.1016/j.precamres.2007.04.001
[] Li SZ, Zhao GC, Santosh M, Liu X, Dai LM. 2011. Paleoproterozoic tectonothermal evolution and deep crustal processes in the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton: A review. Geological Journal, 46(6): 525–543. DOI:10.1002/gj.1282
[] Li SZ, Zhao GC, Santosh M, Liu X, Dai LM, Suo YH, Tam PY, Song MC, Wang PC. 2012. Paleoproterozoic structural evolution of the southern segment of the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton. Precambrian Research, 200-203: 59–73. DOI:10.1016/j.precamres.2012.01.007
[] Li Z, Chen B. 2014. Geochronology and geochemistry of the Paleoproterozoic metabasalts from the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton: Implications for petrogenesisand tectonic setting. Precambrian Research, 255: 653–667. DOI:10.1016/j.precamres.2014.07.003
[] Li Z, Chen B, Liu JW, Zhang L, Yang C. 2015. Zircon U-Pb ages and their implications for the South Liaohe Group in the Liaodong Peninsula, Northeast China. Acta Petrologica Sinica, 31(6): 1589–1605.
[] Liu FL, Liu PH, Wang F, Liu JH, Meng E, Cai J, Shi JR. 2014a. U-Pb dating of zircons from granitic leucosomes in migmatites of the Jiaobei Terrane, southwestern Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton: Constraints on the timing and nature of partial melting. Precambrian Research, 245: 80–99. DOI:10.1016/j.precamres.2014.01.001
[] Liu FL, Liu PH, Wang F, Liu CH, Cai J. 2015. Progresses and overviews of voluminous meta-sedimentary series within the Paleoproterozoic Jiao-Liao-Ji orogenic/mobile belt, North China Craton. Acta Petrologica Sinica, 31(10): 2816–2846.
[] Liu J, Bohlen SR, Ernst WG. 1996. Stability of hydrous phases in subducting oceanic crust. Earth and Planetary Science Letters, 143(1-4): 161–171. DOI:10.1016/0012-821X(96)00130-6
[] Liu PH, Liu FL, Liu CH, Wang F, Liu JH, Yang H, Cai J, Shi JR. 2013. Petrogenesis, P-T-t path, and tectonic significance of high-pressure mafic granulites from the Jiaobei terrane, North China Craton. Precambrian Research, 233: 237–258. DOI:10.1016/j.precamres.2013.05.003
[] Liu PH, Liu FL, Wang F, Liu JH, Cai J. 2013. Petrological and geochronological preliminary study of the Xiliu ~2.1Ga meta-gabbro from the Jiaobei terrane, the southern segment of the Jiao-Liao-Ji Belt in the North China Craton. Acta Petrologica Sinica, 29(7): 2371–2390.
[] Liu PH, Liu FL, Liu CH, Liu JH, Wang F, Xiao LL, Cai J, Shi JR. 2014b. Multiple mafic magmatic and high-grade metamorphic events revealed by zircons from meta-mafic rocks in the Daqingshan-Wulashan Complex of the Khondalite Belt, North China Craton. Precambrian Research, 246: 334–357. DOI:10.1016/j.precamres.2014.02.015
[] Liu PH, Liu FL, Wang F, Liu CH, Yang H, Liu JH, Cai J, Shi JR. 2015. P-T-t paths of the multiple metamorphic events of the Jiaobei terrane in the southeastern segment of the Jiao-Liao-Ji Belt (JLJB), in the North China Craton: Implication for formation and evolution of the JLJB. Acta Petrologica Sinica, 31(10): 2889–2941.
[] Liu WJ, Zhai MG, Li YG. 1998. Metamorphism of the high pressure basic granulites in Laixi, eastern Shandong, China. Acta Petrologica Sinica, 14(4): 449–459.
[] Liu YS, Hu ZC, Gao S, Günther D, Xu J, Gao CG, Chen HH. 2008. In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying an internalstandard. Chemical Geology, 257(1-2): 34–43. DOI:10.1016/j.chemgeo.2008.08.004
[] Liu YS, Gao S, Hu ZC, Gao CG, Zong KQ, Wang DB. 2010. Continental and oceanic crust recycling-induced melt-peridotite interactions in the Trans-North China Orogen: U-Pb dating, Hf isotopes and trace elements in zircons from mantle xenoliths. Journal of Petrology, 51(1-2): 537–571. DOI:10.1093/petrology/egp082
[] López Sánchez-Vizcaíno V, Gómez-Pugnaire MT, Azor A, Fernández-Soler JM. 2003. Phase diagram sections applied to amphibolites: A case study from the Ossa-morena/Central Iberian Variscan suture (Southwestern Iberian Massif). Lithos, 68(1-2): 1–21. DOI:10.1016/S0024-4937(03)00017-3
[] Lou YX, Wei CJ, Liu XC, Zhang C, Tian ZL, Wang W. 2013. Metamorphic evolution of garnet amphibolite in the western Dabieshan eclogite belt, Central China: Evidence from petrography and phase equilibria modeling. Journal of Asian Earth Sciences, 63: 130–138. DOI:10.1016/j.jseaes.2012.11.031
[] Ludwig KR. 2003. ISOPLOT 3.00: A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley: Berkeley Geochronology Center, 39.
[] Lu LZ, Xu XC, Liu FL. 1996. Early Precambrian Khondalites in North China. Changchun: Changchun Press: 219-230.
[] Lu XP, Wu FY, Guo JH, Wilde SA, Yang JH, Liu XM, Zhang XO. 2006. Zircon U-Pb geochronological constraints on the Paleoproterozoic crustal evolution of the Eastern Block in the North China Craton. Precambrian Research, 146(3-4): 138–164. DOI:10.1016/j.precamres.2006.01.009
[] Luo Y, Sun M, Zhao GC, Li SZ, Xu P, Ye K, Xia XP. 2004. LA-ICP-MS U-Pb zircon ages of the Liaohe Group in the Eastern Block of the North China craton: Constraints on the evolution of the Jiao-Liao-Ji belt. Precambrian Research, 134(3-4): 349–371. DOI:10.1016/j.precamres.2004.07.002
[] Luo Y, Sun M, Zhao GC, Li SZ, Ayers JC, Xia XP, Zhang JH. 2008. A comparison of U-Pb and Hf isotopic compositions of detrital zircons from the North and South Liaohe groups: Constraints on the evolution of the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton. Precambrian Research, 163(3-4): 279–306. DOI:10.1016/j.precamres.2008.01.002
[] Meng E, Liu FL, Liu PH, Liu CH, Yang H, Wang F, Shi JR, Cai J. 2014. Petrogenesis and tectonic significance of Paleoproterozoic meta-mafic rocks from central Liaodong Peninsula, Northeast China: Evidence from zircon U-Pb dating and in situ Lu-Hf isotopes, and whole-rock geochemistry. Precambrian Research, 247: 92–109. DOI:10.1016/j.precamres.2014.03.017
[] Miyashiro A. 1961. Evolution of metamorphic belts. Journal of Petrology, 2(3): 277–311. DOI:10.1093/petrology/2.3.277
[] Miyashiro A. 1994. Metamorphic Petrology. London: UCL Press Limited.
[] Peng P, Wang XP, Windley BF, Guo JH, Zhai MG, Li Y. 2014. Spatial distribution of ca.1950~1800Ma metamorphic events in the North China Craton: Implications for tectonic subdivision of the craton. Lithos, 202-203: 250–266. DOI:10.1016/j.lithos.2014.05.033
[] Peng QM, Palmer MR. 1995. The Paleoproterozoic boron deposits in eastern Liaoning, China: A metamorphosed evaporite. Precambrian Research, 72(3): 185–197.
[] Powell R, Holland TJB, Worley BA. 1998. Calculating phase diagrams involving solid solutions via non-linear equations, with examples using THERMOCALC. Journal of Metamorphic Geology, 16(4): 577–588. DOI:10.1111/j.1525-1314.1998.00157.x
[] Powell R, Holland TJB. 2008. On thermobarometry. Journal of Metamorphic Geology, 26(2): 155–179. DOI:10.1111/jmg.2008.26.issue-2
[] Qian JH, Wei CJ. 2016. P-T-t, evolution of garnet amphibolites in the Wutai-Hengshan area, north china craton: Insights from phase equilibria and geochronology. Journal of Metamorphic Geology, 34(5): 423–446. DOI:10.1111/jmg.2016.34.issue-5
[] Salje E. 1986. Heat capacities and entropies of andalusite and sillimanite: The influence of fibrolitisation on the phase diagram of the Al2SiO5 polymorphs. American Mineralogist, 71(11-12): 1366–1371.
[] Shen QH. 2009. The recommendation of a systematic list of mineral abbreviations. Acta Petrologica et Minneralogica, 28(5): 495–500.
[] Stowell HH, Stein E. 2005. The significance of plagioclase-dominant coronas on garnet, Wenatchee block, Northern Cascades, Washington, USA. The Canadian Mineralogist, 43(1): 367–385. DOI:10.2113/gscanmin.43.1.367
[] Surour AA. 1995. Medium-to high-pressure garnet-amphibolites from Gebel Zabara and Wadi Sikait, south Eastern Desert, Egypt. Journal of African Earth Sciences, 21(3): 443–457. DOI:10.1016/0899-5362(95)00100-8
[] Tam PY, Zhao GC, Zhou XW, Sun M, Guo JH, Li SZ, Yin CQ, Wu ML, He YH. 2012a. Metamorphic P-T path and implications of high-pressure pelitic granulites from the Jiaobei massif in the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton. Gondwana Research, 22(1): 104–117. DOI:10.1016/j.gr.2011.09.006
[] Tam PY, Zhao GC, Sun M, Li SZ, Iizuka YY, Ma GSK, Yin CQ, He YH, Wu ML. 2012b. Metamorphic P-T path and tectonic implications of medium-pressure pelitic granulites from the Jiaobei massif in the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton. Precambrian Research, 220-221: 177–191. DOI:10.1016/j.precamres.2012.08.008
[] Tam PY, Zhao GC, Sun M, Li SZ, Wu ML, Yin CQ. 2012c. Petrology and metamorphic P-T path of high-pressure mafic granulites from the Jiaobei massif in the Jiao-Liao-Ji Belt, North China Craton. Lithos, 155: 94–205. DOI:10.1016/j.lithos.2012.08.018
[] Vernon RH, Clarke GL. 2008. Principles of Metamorphic Petrology. Cambridge: Cambridge University Press: 1-446.
[] Wan YS, Xu ZY, Dong CY, Nutman A, Ma MZ, Xie HQ, Liu SJ, Liu DY, Wang HC, Cu H. 2013. Episodic Paleoproterozoic (~2.45, ~1.95 and ~1.85Ga) mafic magmatism and associated high temperature metamorphism in the Daqingshan area, North China Craton: SHRIMP zircon U-Pb dating and whole-rock geochemistry. Precambrian Research, 224: 71–93. DOI:10.1016/j.precamres.2012.09.014
[] Wang F, Liu FL, Liu PH, Liu JH. 2010. Metamorphic evolution of Early Precambrian khondalite series in North Shandong Province. Acta Petrologica Sinica, 26(7): 2057–2072.
[] Wang HC, Ren YF, Lu SN, Kang JL, Chu H, Yu HB, Zhang CJ. 2015. Stratigraphic units and tectonic setting of the paleoproterozoic Liao-Ji orogen. Acta Geoscientica Sinica, 36(5): 583–598.
[] Wang XP, Peng P, Wang C, Yang SY. 2016. Petrogenesis of the 2115Ma Haicheng mafic sills from the eastern North China Craton: Implications for an intra-continental rifting. Gondwana Research, 39: 347–364. DOI:10.1016/j.gr.2016.01.009
[] White RW, Powell R, Holland TJB, Worley BA. 2000. The effect of TiO2 and Fe2O3 on metapelitic assemblages at greenschist and amphibolite facies conditions: Mineral equilibria calculations in the system K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2-Fe2O3. Journal of Metamorphic Geology, 18(5): 497–511. DOI:10.1046/j.1525-1314.2000.00269.x
[] White RW, Powell R, Holland TJB. 2001. Calculation of partial melting equilibrium in the system Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O (NCKFMASH). Journal of Metamorphic Geology, 19(2): 139–153.
[] White RW, Powell R, Clarke GL. 2002. The interpretation of reaction textures in Fe-rich metapelitic granulites of the Musgrave Block, central Australia: Constraints from mineral equilibria calculations in the system K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2-Fe2O3. Journal of Metamorphic Geology, 20(1): 41–55. DOI:10.1046/j.0263-4929.2001.00349.x
[] White RW, Powell R, Holland TJB. 2007. Progress relating to calculation of partial melting equilibria for metapelites. Journal of Metamorphic Geology, 25(5): 511–527. DOI:10.1111/jmg.2007.25.issue-5
[] Whitney DL, Evans BW. 2010. Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95(1): 185–187. DOI:10.2138/am.2010.3371
[] Wilson M. 1989. Igneous Petrogenesis. London: Unwin Hyman: 327-373.
[] Wu FY, Li QL, Yang JH, Kim JN, Han LY. 2016. Crustal growth and evolution of the Rangnim Massif, northern Korean Peninsula. Acta Petrologica Sinica, 32(10): 2933–2947.
[] Wu KK, Zhao GC, Sun M, Yin CQ, He YH, Tam PY. 2013. Metamorphism of the northern Liaoning Complex: Implications for the tectonic evolution of Neoarchean basement of the Eastern Block, North China Craton. Geoscience Frontiers, 4(3): 305–320. DOI:10.1016/j.gsf.2012.11.005
[] Xie LW, Yang JH, Wu FY, Yang YH, Wilde SA. 2011. PbSL dating of garnet and staurolite: Constraints on the Paleoproterozoic crustal evolution of the Eastern Block, North China Craton. Journal of Asian Earth Sciences, 42(1-2): 142–154. DOI:10.1016/j.jseaes.2011.04.016
[] Yang JH, Wu FY, Xie LW, Liu XM. 2007. Petrogenesis and tectonic implications of Kuangdonggou syenites in the Liaodong Peninsula, east North China Craton: Constraints from in-situ zircon U-Pb ages and Hf isotopes. Acta Petrologica Sinica, 23(2): 263–276.
[] Yang MC, Chen B, Yan C. 2015a. Petrogenesis of paleoproterozoic gneissic granites from Jiao-Liao-Ji Belt of North China Craton and their tectonic implications. Journal of Earth Sciences and Environment, 37(5): 31–51.
[] Yang MC, Chen B, Yan C. 2015b. Petrological, geochrological, geochemical and Sr-Nd-Hf isotopic constraints on the petrogenesis of the Shuangcha Paleoproterozoic megaporphyritic granite in the southern Jilin Province: Tectonic implications. Acta Petrologica Sinica, 31(6): 1573–1588.
[] Yin A and Nie S. 1996. A Phanerozoic palinspastic reconstruction of China and its neighboring regions. In: Yin A and Harrison TM (eds.). The Tectonic Evolution of Asia. New York: Cambridge University Press, 285-442
[] Yu JJ, Yang DB, Feng H, Lan X. 2007. Chronology of amphibolite protolith in Haicheng of southern Liaoning: Evidence from LA-ICP-MS zircon U-Pb dating. Global Geology, 26(4): 391–396, 408.
[] Yuan LL, Zhang XH, Xue FH, Han CM, Chen HH, Zhai MG. 2015. Two episodes of Paleoproterozoic mafic intrusions from Liaoning province, North China Craton: Petrogenesis and tectonic implications. Precambrian Research, 264: 119–139. DOI:10.1016/j.precamres.2015.04.017
[] Zhai MG and Santosh M. 2011. The Early Precambrian odyssey of North China Craton: A synoptic overview Gondwana Research, 20(1): 6-25 https://www.infona.pl/resource/bwmeta1.element.elsevier-93263477-b8ed-3acc-8e0f-e380550351db
[] Zhai MG, Santosh M. 2013. Metallogeny of the North China Craton: Link with secular changes in the evolving Earth. Gondwana Research, 24(1): 275–297. DOI:10.1016/j.gr.2013.02.007
[] Zhang QS, Yang ZS, Liu LD. 1988. Early Crust and Ore Deposits in the Eastern Liaoning Peninsula. Beijing: Geological Publishing House: 218-322.
[] Zhao GC, Cawood PA, Lu LZ. 1999. Petrology and P-T history of the Wutai amphibolites: Implications for tectonic evolution of the Wutai Complex, China. Precambrian Research, 93(2-3): 181–199. DOI:10.1016/S0301-9268(98)00090-4
[] Zhao GC, Sun M, Wilde SA, Li SZ. 2005. Late Archean to Paleoproterozoic evolution of the North China Craton: Key issues revisited. Precambrian Research, 136(2): 177–202. DOI:10.1016/j.precamres.2004.10.002
[] Zhao GC, Cawood PA, Li SZ, Wilde SA, Sun M, Zhang J, He YH, Yin CY. 2012. Amalgamation of the North China Craton: Key issues and discussion. Precambrian Research, 222-223: 56–76.
[] Zhao GC, Zhai MG. 2013. Lithotectonic elements of Precambrian basement in the North China Craton: Review and tectonic implications. Gondwana Research, 23(4): 1207–1240. DOI:10.1016/j.gr.2012.08.016
[] Zhou XW, Wei CJ, Geng YS, Zhang LF. 2004. Discovery and implications of the high-pressure pelitic granulites from the Jiaobei massif. Chinese Science Bulletin, 49(18): 1942–1948. DOI:10.1007/BF03184286
[] Zhou XW, Zhao GC, Wei CJ, Geng YS, Sun M. 2008. EPMA U-Th-Pb monazite and SHRIMP U-Pb zircon geochronology of high-pressure pelitic granulites in the Jiaobei massif of the North China Craton. American Journal of Science, 308(3): 328–350. DOI:10.2475/03.2008.06
[] Zong KQ, Klemd R, Yuan Y, He ZY, Guo JL, Shi XL, Liu YS, Hu ZC, Zhang ZM. 2017. The assembly of Rodinia: The correlation of early Neoproterozoic (ca. 900Ma) high-grade metamorphism and continental arc formation in the southern Beishan Orogen, southern Central Asian Orogenic Belt (CAOB). Precambrian Research, 290: 32–48. DOI:10.1016/j.precamres.2016.12.010
[] Zou Y, Zhai MG, Santosh M, Zhou LG, Zhao L, Lu JS, Shan HX. 2017. High-pressure pelitic granulites from the Jiao-Liao-Ji belt, North China craton: A complete P-t path and its tectonic implications. Journal of Asian Earth Sciences, 134: 103–121. DOI:10.1016/j.jseaes.2016.10.015
[] 白瑾. 1993. 华北陆台北缘前寒武纪地质及铅锌矿成矿作用. 北京: 地质出版社: 102-104.
[] 蔡剑辉, 阎国翰, 牟保磊, 许保良, 邵宏翔, 许荣华. 2002. 辽宁盖县梁屯-矿洞沟碱性正长岩杂岩体的U-Pb和Sm-Nd年龄及其地质意义. 岩石学报, 18(3): 349–354.
[] 陈荣度, 李显东, 张福生. 2003. 对辽东古元古代地质若干问题的讨论. 中国地质, 30(2): 207–213.
[] 董春艳, 马铭珠, 刘守偈, 颉颃强, 刘敦一, 李雪梅, 万渝生. 2012. 华北克拉通古元古代中期伸展体制新证据:鞍山-弓长岭地区变质辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb定年和全岩地球化学. 岩石学报, 28(9): 2785–2792.
[] 郭洪方, 王忠江, 仲米山, 翟富荣, 梁有为. 2016. 辽河群的变形作用和变质作用. 西北地质, 49(1): 69–81.
[] 郝德峰, 李三忠, 赵国春, 孙敏, 韩宗珠, 赵广涛. 2004. 辽吉地区古元古代花岗岩成因及对构造演化的制约. 岩石学报, 20(6): 1409–1416.
[] 贺高品, 叶慧文, 夏胜利. 1994. 北京密云麻粒岩相区变质作用演化及PTt轨迹的研究. 岩石学报, 10(1): 14–26.
[] 贺高品, 叶慧文. 1998a. 辽东-吉南地区早元古代变质地体的组成及主要特征. 长春科技大学学报, 28(2): 121–134.
[] 贺高品, 叶慧文. 1998b. 辽东-吉南地区早元古代两种类型变质作用及其构造意义. 岩石学报, 14(2): 152–162.
[] 胡古月, 范昌福, 李延河, 侯可军, 刘焱, 王天慧. 2014. 辽东明安硼镁矿床混合花岗岩的锆石U-Pb年龄及对成矿时代的制约. 矿床地质, 33(2): 397–405.
[] 姜春潮. 1987. 辽吉东部前寒武纪地质. 沈阳: 辽宁科学技术出版社: 1-319.
[] 靳是琴. 1991. 不同区域变质相中钙质角闪石的成分特征. 科学通报, 36(11): 851–854.
[] 李超, 陈斌, 李壮, 杨川. 2017a. 辽东岫岩-宽甸地区古元古代条痕状花岗岩的岩石地球化学特征及其构造意义. 岩石学报, 33(3): 963–977.
[] 李超, 孙克克, 陈斌. 2017b. 辽东营口-辽阳地区古元古代花岗岩和变质基性岩形成时代及意义. 地球科学与环境学报, 39(2): 143–160.
[] 李三忠, 韩宗珠, 刘永江, 杨振升, 马瑞. 2001. 辽河群区域变质特征及其大陆动力学意义. 地质论评, 47(1): 9–18.
[] 李壮, 陈斌, 刘经纬, 张璐, 杨川. 2015. 辽东半岛南辽河群锆石U-Pb年代学及其地质意义. 岩石学报, 31(6): 1589–1605.
[] 辽宁省地质矿产局. 1989. 辽宁省区域地质志. 北京: 地质出版社: 1-856.
[] 刘福来, 刘平华, 王舫, 刘超辉, 蔡佳. 2015. 胶-辽-吉古元古代造山/活动带巨量变沉积岩系的研究进展. 岩石学报, 31(10): 2816–2846.
[] 刘平华, 刘福来, 王舫, 刘建辉, 蔡佳. 2013. 胶北西留古元古代~2.1Ga变辉长岩岩石学与年代学初步研究. 岩石学报, 29(7): 2371–2390.
[] 刘平华, 刘福来, 王舫, 刘超辉, 杨红, 刘建辉, 蔡佳, 施建荣. 2015. 胶北地体多期变质事件的P-T-t轨迹及其对胶-辽-吉带形成与演化的制约. 岩石学报, 31(10): 2889–2941.
[] 刘文军, 翟明国, 李永刚. 1998. 胶东莱西地区基性高压麻粒岩的变质作用. 岩石学报, 14(4): 449–459.
[] 卢良兆, 徐学纯, 刘福来. 1996. 中国北方早前寒武纪孔兹岩系. 长春: 长春出版社: 219-230.
[] 沈其韩. 2009. 推荐一个系统的矿物缩写表. 岩石矿物学杂志, 28(5): 495–500.
[] 王舫, 刘福来, 刘平华, 刘建辉. 2010. 胶北地区早前寒武纪孔兹岩系的变质演化. 岩石学报, 26(7): 2057–2072.
[] 王惠初, 任云伟, 陆松年, 康健丽, 初航, 于宏斌, 张长捷. 2015. 辽吉古元古代造山带的地层单元划分与构造属性. 地球学报, 36(5): 583–598. DOI:10.3975/cagsb.2015.05.08
[] 吴福元, 李秋立, 杨正赫, 金正男, 韩龙渊. 2016. 朝鲜北部狼林地块构造归属与地壳形成时代. 岩石学报, 32(10): 2933–2947.
[] 杨进辉, 吴福元, 谢烈文, 柳小明. 2007. 辽东矿洞沟正长岩成因及其构造意义:锆石原位微区U-Pb年龄和Hf同位素制约. 岩石学报, 23(2): 263–276.
[] 杨明春, 陈斌, 闫聪. 2015a. 华北克拉通胶-辽-吉带古元古代条痕状花岗岩成因及其构造意义. 地球科学与环境学报, 37(5): 31–51.
[] 杨明春, 陈斌, 闫聪. 2015b. 吉南地区古元古代双岔巨斑状花岗岩成因及其构造意义:岩石学、年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据. 岩石学报, 31(6): 1573–1588.
[] 于介江, 杨德彬, 冯虹, 兰翔. 2007. 辽南海城斜长角闪岩原岩的形成时代:锆石LA-ICP-MS U-Pb定年证据. 世界地质, 26(4): 391–396, 408.
[] 张秋生, 杨振生, 刘连登. 1988. 辽东半岛早期地壳演化与矿产. 北京: 地质出版社: 218-332.
[] 周喜文, 魏春景, 耿元生, 张立飞. 2004. 胶北栖霞地区泥质高压麻粒岩的发现及其地质意义. 科学通报, 49(14): 1424–1430. DOI:10.3321/j.issn:0023-074X.2004.14.015