在高级变质区,尤其是变质深成岩浆岩发育地区,变质深成岩岩浆岩单位时空演化序列的重建对这一地区区域地质演化的探讨具有不可估量的意义。变质深成岩浆岩岩单位时空演化序列的建立通常采用两种方法:①地质关系法,即通过变质深成岩浆岩单位之间的侵入和改造关系;变质深成岩浆岩与变质表壳岩之间的关系;变质深成岩浆岩与变质作用、变形改造之间的关系等确定变质深成岩单位之间的相对时序;②同位素定年法,利用同位素测年确定变质深成岩单位的形成时代。但是,在使用这两种方法时,往往需要谨慎求证,因为下列问题可能会增加或导致建立变质深成岩浆岩单位时空演化序列时的困难性和矛盾性。
(1)变质深成岩浆岩与围岩的地质关系是确定变质深成岩浆岩单位时序关系的主要地质依据,但强烈地变质变形改造会破坏变质深成岩浆岩与围岩之间的地质关系,有时还可能造成侵入接触或沉积接触的假象,导致二者地质关系的复杂化。在此情况下,唯有通过变形特征的研究,寻找变形改造的弱变形域,在弱变形域中确定变质深成岩浆岩与围岩的地质关系。
(2)在一些变质深成岩发育地区,一些岩性相同、地球化学特征相似的片麻岩体可能是多期岩浆作用的产物,如西格陵兰地区的太古宙克拉通中,就分别存在着3.8Ga,3.6Ga,3.2Ga,3.0~2.9Ga和2.8~2.7Ga的TTG岩系,由此构成不同时期的增生地体(Steenfelt et al.,2005)
(3)在变形历史复杂的高级变质区,变形尽管会破坏变质深成岩浆岩与围岩的关系,但变形历史、变形特征和变形样式等方面的差异可能为变质深成岩浆岩单位时空演化序列的建立提供依据。冀东三屯营地区作为20世纪80年代初我国变质岩区的试点图幅,在其中建立的四个填图单位自老到新依次为:三屯营片麻杂岩(原岩为英云闪长岩)、秋花峪片麻岩(原岩为奥长花岗岩)、小关庄片麻岩(原岩为石英闪长质-闪长质)、青杨树变质辉长岩(房立民和杨振升等,1991;李勤和杨振升,1992;杨振升,1992),其中三屯营片麻杂岩在区内大面积分布,其在东部的构造样式以卵形构造为特征,而在西部被多期活动的北东向线性构造带所改造;秋花峪片麻岩(奥长花岗岩)、小关庄片麻岩(石英闪长岩-闪长岩)、青杨树变质辉长岩主要产于北东向线性构造带中,这些片麻岩体的长轴平行于北东向线性构造带,这些事实也支持了三屯营片麻杂岩形成在前,秋花峪片麻岩、小关庄片麻岩、青杨树变质辉长岩形成在后的观点。近年来,耿元生等(2005)的同位素定年资料表明,三屯营片麻杂岩的结晶年龄在2550±2Ma,秋花峪片麻岩的结晶年龄为2515±2Ma,小关庄片麻岩结晶年龄为2495±8Ma,青杨树变质辉长岩结晶年龄为2536±1Ma,除青杨树变质辉长岩外,其他片麻岩的形成时序与根据地质关系确定的时序基本一致。这进一步说明,在确定变质岩浆岩单位的相对时序时,应以构造研究为主线。
(4)同位素定年法是确定变质深成岩单位时序的最佳手段,但是,众多的同位素测年方法都分别有其适用范围,要测定变质深成岩浆岩的结晶年龄,比较可靠的方法是锆石的离子探针法(SHRIMP)U-Pb同位素年龄。在进行同位素年龄测定之前,首先需要考虑下列问题:①所取样品的代表性问题,尤其是对于遭受多期变形改造的变质深成岩浆岩;②所测锆石的基本特征,对于遭受高角闪岩相-麻粒岩相变质作用改造的变质深成岩,可能具有复杂的锆石类型和特征,需要对其中的锆石进行详细的成因矿物学方面的研究。