集安岩群石榴石成分特征及其动力学意义

集安岩群石榴石以富铁为特征，均属铁铝榴石。形成于高角闪岩相的石榴石成分比较稳定，＜ＦｅＯ＞平均含量３２．２０％，ＭｇＯ５．１７％，ＸＭｇ平均植０．２３；结晶于低角闪岩相的石榴石（ＦｅＯ＋ＭｇＯ）含量３３．５０％，（ＭｎＯ＋ＣａＯ）６．９１％。石榴石微区成分不均匀，晶体内具有一些微区成分环带，这种环带不是各进变质作用阶段ｐ－Ｔ条件平衡或近平衡的产物。石榴石边缘存在着明显的扩散环带，表现为晶体边缘相对     

胶北荆山群富铝岩系石榴石扩散环带特征及其成因指示意义

通过详细的微区成分测定，发现胶北荆山群富铝岩系中石榴石普遍发育扩散环带，但扩散环带的发育程度及样式很不均匀，明显受与其相邻矿物的控制。与黑云母接触时，石榴石晶体边部的镁含量最低，环带最为发育，与堇青石接触时次之，与长英质矿物接触时则环带发育较弱或不发育。这种特征的石榴石扩散环带样式与传统认识有很大差异，反映降温过程中石榴石与黑云母等镁铁矿物之间的Fe-Mg交换作用主要是通过彼此接触的界面来实现，粒间流体对组分的传输作用有限。但是当岩石中黑云母大量存在而石榴石含量又较低时，由于体系水活度增高，粒间流体也会传输一定的Fe、Mg组分，导致与长英质矿物相邻的石榴石晶体边部发育微弱的扩散环带。通过分析，确定粒径大于1500斗m的石榴石晶体核部可以保存变质峰期的平衡成分，基质中远离石榴石等镁铁矿物处于长英质矿物之间的大颗粒黑云母颗粒核部也基本可以保存变质峰期的平衡成分。     

拉萨地块松多超高压变质带含石榴石云母石英片岩的变质演化相平衡模拟

拉萨地块松多超高压变质带含石榴石白云母石英片岩为榴辉岩的围岩,岩石的矿物组合为石榴石、白云母、钠长石、绿泥石、石英及少量金红石、榍石。石榴石具有明显的成分环带,从核部到幔部Xprp=[Mg/(Mg+Fe+Mn+Ca)]缓慢升高,Xsps=[Mn/(Mg+Fe+Mn+Ca)]逐渐降低,表明石榴石从核部到幔部的成分记录了温度逐渐升高的进变质过程;幔部到边部,Xprp=[Mg/(Mg+Fe+Mn+Ca)]略微降低,Xgrs=[Ca/(Mg+Fe+Mn+Ca)]明显升高,Xsps=[Mn/(Mg+Fe+Mn+Ca)]先升高后降低,表明石榴石边部成分受到了退变质作用改造,呈现扩散环带的特征。利用Thermocalc变质相平衡计算软件在Mn NCKFMASHO体系下计算出含石榴石云母石英片岩的P-T、P-M(H2O)视剖面图,结合石榴石镁铝榴石等值线、钙铝榴石等值线及饱和水含量等值线限定出含石榴石云母石英片岩的峰期变质条件为约27×105k Pa,523/580℃,对应的峰期矿物组合为(g-Jd-Cr-Law(+Phn+q/Coe+H2O)。石榴石核部到幔部成分记录了主要的进变质演化,结合饱和水等值线的变化,判断进变质阶段为升温升压的冷俯冲过程,岩石经历了蓝片岩相至榴辉岩相的变质演化;P-M(H2O)视剖面图及饱和水等值线反映了岩石在减压中的流体行为,通过其变化特征可以确定岩石在峰期之后先经历近等温降压的早期退变质过程,晚期降温降压的退变轨迹则由石榴石边部成分所确定,此过程中,岩石发生了角闪岩相至绿帘角闪岩相变质,并在后期经历了绿片岩相变质叠加。近等温降压的退变质过程反映了快速抬升的构造运动过程,早期硬玉转变为钠长石可能发生在这个阶段。对比含石榴石云母石英片岩与榴辉岩的P-T轨迹,峰期变质温压及变质演化特征,提出含石榴石云母石英片岩曾经历过高压变质,结合野外相互伴生的地质关系,认为该片岩与榴辉岩经历了相同或者相似的俯冲折返过程。     

浙西南八都群泥质麻粒岩的变质演化与pT轨迹

浙西南古元古界八都群是目前华夏地块最古老的变质基底,以往研究认为其变质程度仅达角闪岩相。近来在对遂昌地区八都群富铝片麻岩的研究过程中,发现了具有"石榴石+夕线石+正/反条纹长石+黑云母"特征组合的泥质麻粒岩,表明该地体曾经历麻粒岩相变质改造。通过岩相学与矿物化学分析,确定该岩石经历了3个阶段的演化过程,即:早期进变质阶段(M1),形成"石榴石+黑云母+白云母+夕线石+斜长石+石英"的矿物组合;变质峰期阶段(M2-3),形成"石榴石+夕线石+三元长石+黑云母+石英"的矿物组合;峰期后降压冷却阶段(M4),形成"黑云母+白云母+新生斜长石+石英"的矿物组合。岩石中石榴石普遍发育与降温过程有关的扩散成分环带和与降压过程有关的斜长石后生合晶。通过石榴石-黑云母温度计和GASP压力计估算变质峰期的温压条件为800~850℃、0.6~0.7 GPa,峰期后退变质阶段的温压条件为560~590℃、0.25~0.33 GPa,具有顺时针样式的pT演化轨迹,反映一种陆壳碰撞增厚、后又拉伸减薄的动力学过程。     

中条山早元古代变质岩石的PTt轨迹和构造演化

中条山早元古代变质岩石呈北东向分布，经历了中低级变质作用。本文在变质作用研究的基础上，结合地质构造和显微构造，利用近来发展的石榴石环带定量测量Ｐ－Ｔ轨迹的技术，建立了绛县群和中条群泥质岩石经历的ＰＴｔ轨迹。ＰＴｔ轨迹表明绛县群经历拉张作用，地壳发生抬升，产生绿片岩相变质；在中条第Ⅰ期运动中，地壳略有增厚或不变升温和抬升，产生低角闪岩相变质；而中条群岩石经历低绿片岩相埋深变质后，于中条第Ⅰ期运动中，     

桐柏北部宽坪群变泥质岩的变质作用研究

桐柏北部宽坪群发育一套由斜长角闪岩、变泥质岩、大理岩以及石英岩夹层组成的中级变质岩石。本文选取4个含石榴变泥质岩样品进行了详细的岩石学研究,其中回龙寺组的一个样品含有特征的十字石+蓝晶石组合,而左老庄组的一个样品则含有夕线石。回龙寺组样品中的石榴石均具有明显的进变质成分环带,而左老庄组样品中的石榴石均遭受到晚期低温扩散的影响,所以在计算其形成条件时选取了生长于峰期变质阶段的特定部位。运用传统的石榴石-黑云母-白云母-斜长石-石英地质温压计估算回龙寺组的变质p-T区间为590～610℃、0.95～1.14GPa,左老庄组为630～650℃、0.65～0.89GPa,分别相当于低角闪岩相和高角闪岩相。这一结果与变质反应曲线所限定的温压范围基本一致,并且后者中还存在由蓝晶石区域向相对高温低压的夕线石区域转变的过程。低-高角闪岩相的宽坪群与低角闪岩相的二郎坪群和麻粒岩相的秦岭群紧密伴生,且变质时代近于一致(440～400Ma),说明华北南缘在志留纪—早泥盆世发生了岛弧、微陆块与华北板块大陆边缘的碰撞造山作用。     

集安岩群石榴石成分特征及其动力学意义

集安岩群石榴石以富铁为特征，均属铁铝榴石。形成于高角闪岩相的石榴石成分比较稳定，＜ＦｅＯ＞平均含量３２．２０％，ＭｇＯ５．１７％，Ｘ＿（Ｍｇ）平均值０．２３；结晶于低角闪岩相的石榴石（ＦｅＯ＋ＭｇＯ）含量３３．５０％，（ＭｎＯ＋ＣａＯ）６．９１％。石榴石微区成分不均匀，晶体内具有一些微区成分环带，这种环带不是各进变质作用阶段ｐ－Ｔ条件平衡或近平衡的产物。石榴石边缘存在着明显的扩散环带，表现为晶体边缘相对晶体核部，Ｃａ含量和＜ＦｃＯ＞含量增高，ＭｇＯ含量降低，Ｘ＿（Ｍｇ）值变小，反映本区变质峰期后经历的是一个近等压冷却的地质动力学过程。     

南秦岭造山带东段的变质作用及其地质意义

南秦岭造山带分布于商丹和勉略两条缝合线之间,其东段变质地层以志留系和泥盆系为主,包括少量的震旦系和上古生界。主要岩性包括变质泥质岩、石英岩、大理岩和少量的变质基性岩及片麻岩等。根据野外分布和显微组构特征发现这些岩石至少遭受了两期变质作用:早期为递增变质作用,它以佛坪地区的高角闪岩相—麻粒岩相为中心,向外依次变为低角闪岩相(十字石—蓝晶石带)、绿帘角闪岩相(石榴石带)和绿片岩相(绿泥石和黑云母带),变质时代约为220～260 Ma。麻粒岩相以出现二辉石为特征,包括基性和中酸世麻粒岩等,野外只见于佛坪县城附近。高角闪岩相在泥质岩石中的矿物组合为夕线石-石榴石-黑云母-斜长石-钾长石-石英,其变质条件为t=688～693℃,P=0.5～0.6 GPa;低角闪岩相在泥质岩石中的矿物组合为蓝晶石(十字石)-石榴石-黑云母-白云母-斜长石-石英,其变质条件为t=570～598℃,P-0.7～1.0 CPa;绿帘角闪岩相在泥质岩石中的矿物组合为石榴石-黑云母-白云母-斜长石-绿泥石-石英,变质条件为t=518～545℃,P=0.5～0.8GPa;绿片岩相的矿物组合为白云母-绿泥石-石英-斜长石-(黑云母),其变质压力为0.6～0.65 GPa,温度可能为400～450℃。采用Spear提出的吉布斯方法,以石榴石变斑晶的环带变化得到高角闪岩相、低角闪岩相     

高压-超高压变质岩石中不同成因的石榴石

石榴石是高压-超高压变质岩石中最重要的变质矿物之一,是研究俯冲带深部变质和熔融过程的理想研究对象.通过对俯冲带内不同条件下形成的石榴石进行详细研究,确定了岩浆成因、变质成因和转熔成因石榴石.岩浆石榴石是岩浆熔体在冷却过程中结晶形成,成分主要为锰铝榴石-铁铝榴石,通常含有石英、长石、磷灰石等晶体包裹体.变质石榴石是在亚固相条件下通过变质反应形成,包裹体为参与变质反应的矿物组合;进变质生长的石榴石通常显示核部到边部锰铝榴石降低的特征.转熔石榴石是在超固相条件下通过转熔反应形成,通常含有晶体包裹体,其中既有从转熔熔体结晶的矿物包裹体,也有转熔反应残留的矿物包裹体.对超高压变质岩石中转熔石榴石的识别,可以为深俯冲陆壳岩石的部分熔融提供重要的岩石学证据,是大陆俯冲带部分熔融研究的重要进展之一.      

拉萨地块松多榴辉岩的变质演化过程:NCKMnFMASHTO体系中的相平衡关系

拉萨地块松多榴辉岩主要矿物组合为石榴子石、绿辉石、角闪石、多硅白云母、绿帘石、金红石。石榴子石环带不明显,核部成分均一,从核部到边部,镁铝榴石和钙铝榴石含量降低,可能分别记录了榴辉岩峰期及退变质过程信息。绿辉石显示微弱的成分环带,硬玉含量从核部到边部略有升高,部分绿辉石边部发育韭闪石退变质边,反映了在减压过程中外来流体进入体系的过程。多硅白云母具有高的Si含量(3.5~3.6),其中石榴石包体中的多硅白云母相对基质中的白云母有更高的Si值。本文利用Thermocalc变质相平衡模拟软件,结合详细岩相学观察,在NCKMn FMASHTO体系下,模拟松多含多硅白云母榴辉岩的变质演化过程。其中,榴辉岩峰期矿物组合为g+o+law+phn+ru,石榴石核部最大镁铝榴石值和石榴子石包体中多硅白云母最大Si值确定的榴辉岩峰期温压条件约为620℃,32×105Pa,榴辉岩经历了近等温降压的退变质过程。相平衡模拟结果表明拉萨地块松多榴辉岩经历了超高压变质作用过程,并经历了相对快速的折返过程到中部地壳层次。     

草河群区域变质带及石榴石的研究

辽东草河群由北向南,可以分出比较完整的中压型巴罗式变质带、变质带的分界线或等变质度线和面基本上与地槽褶皱的构造方向一致,显示出带型区域变质作用和复合变质作用的特点。区域变质相带的矿物共生组合、斜长石号码、岩石类型、矿物的物理化学性质都具独自的特征。变质相带的变泥质岩石中的石榴石均属铁铝榴石,随变质度的增高,石榴石成分中的Al2O3、MgO、FeO Fe2O3含量增加,CaO、MnO含量降低。     

赞皇前寒武纪变质杂岩区变质反应结构与变质作用P-T-t轨迹

赞皇变质杂岩位于华北克拉通中部造山带中南段、太行山东麓低山区。出露于该变质杂岩区中南部的含石榴石的斜长角闪片麻岩、泥质片麻岩,均保存了三期矿物组合:进变质、峰期变质和退变质矿物组合。这两大类变质岩石中,进变质阶段矿物组合(M₁)以石榴石变斑晶核部的包裹体矿物组合为代表,变质高峰期矿物组合(M₂)由石榴石变斑晶"边部"和基质矿物组成,退变质阶段矿物组合(M₃)主要是环绕石榴石边部发育的"白眼圈"状后成合晶矿物组合。泥质片麻岩中的石榴石变斑晶均保存了明显的成分环带,且在边部很窄的范围内X_Mn有所增加、Mg/(Mg+Fe)有所降低,指示存在变质高峰期后的退变质过程。温度与压力计算结果表明,赞皇斜长角闪片麻岩所经历的进变质阶段(M₁)温度约为640~710℃、 压力约为8.2~8.6kbar;高峰期(M₂)变质温度超过810℃,压力大于12.1kbar;退变质阶段(M₃)的温压范围为590~670℃和3.2~5.6kbar。此前的研究已说明泥质片麻岩的进变质阶段(M₁)变质温度为660~690℃,压力为9.0~9.2kbar;高峰期(M₂)变质温度超过780℃,压力大于12.5kbar。变质高峰属于中压相系的顶部至高压相系的底部。斜长角闪片麻岩、泥质片麻岩均记录了典型的顺时针P-T轨迹,并显示近等温减压(ITD)的退变质片段。对泥质片麻岩中多颗锆石的变质增生边的SHRIMP U-Pb定年表明,变质高峰期时代为1821±17Ma。变质作用历史说明赞皇变质岩区卷入了华北克拉通东部陆块和西部陆块之间的俯冲-碰撞、随后的快速隆升过程,为华北克拉通中部造山带早元古代末期(~1850Ma)存在的造山事件提供了新的证据 。     

内蒙古卓资孔兹岩系中石榴石成分环带及其在温压估算中的应用

内蒙卓资出一了大面积太古宙矽线石榴黑云二长片麻岩，其中石榴石的Ｍｇ、〈Ｆｅ〉、Ｍｇ／（Ｍｇ＋Ｆｅ）等呈明显的环带特点。研究表明，石榴石既存在生长环带，也具有扩散环带。其成分环带与石榴石生长过程和变质条件有关。不同成分环带的热力学计算，可以确定变质作用过程中不同阶段的温压条件。     

苏鲁超高压榴辉岩的石榴石生长成分环带及变质作用P—T轨迹

在南苏鲁东海地区，部分超高压榴辉岩中的变斑晶石榴石具有复杂的生长成分环带和多期矿物包体组合，它们记录了超高压变质岩的多阶段变质演化过程，即绿帘角闪岩相进变质、柯石英榴辉岩相峰期变质、石英榴辉岩相和角闪岩相退变质作用。运用相关的地质温、压计，使用代表最高变质温度的变斑晶石榴石慢部（具最低的Fe／Mg比值）和与其平衡的绿辉石包体成分，获得了〉900℃和4．1～4．5GPa的超高压变质务件。联合其他变质阶段的温、压条件，一个顺时针的变质作用P—T轨迹得以建立。它的特征是进变质与退变质路径近于平行，早期退变质作用为降温、降压过程．榴辉岩石榴石生长成分环带的保存说明超高压变质岩在峰期变质阶段有非常短暂的停留时间，并以很快的折返速率抬升到地壳浅部，超高压变质岩折返过程中的明显降温是石榴石生长环带得以保存的另一个有利条件，     

内蒙古卓资孔兹岩系中石榴石成分环带及其在温压估算中的应用

内蒙卓资出露了大面积太古宙矽线石榴黑云二长片麻岩，其中石榴的Ｍｇ，Ｍｇ／等呈明显的环带特点，研究表明，石榴石既存在生长环带，也具有扩散环带，其成分环带与石榴石长生过程和变质条件有关，不同成分环带的势和学计算，可以确定变质作用过程中不同阶段的温压条件。     

花岗岩拓扑学的反思

介绍了石榴石成分环带 (剖面 )的现代测试技术 ,强调了二维成分填图在当代成分环带研究中的重要性。根据石榴石成分环带 (剖面 )的变化特征 ,将其划分为匀变连续型成分环带和突变间断型成分环带。匀变连续型环带形成受平衡生长控制 ;突变间断型成因复杂 ,其中的台阶型可与多期变质、变质条件大幅度改变、变质反应性质改变或深熔作用干扰等过程有关 ;脉冲型又可分生长型环带(剖面 )和扩散型环带 (剖面 ) ,后者是变质顶峰后石榴石与包体矿物反应导致石榴石某种成分的晶内扩散有关。东昆仑小庙岩群石榴石的岩相学、主量微量元素环带和稀土元素配分环带特征表明其是两期变质作用的产物。     

赣中周潭群石榴石、斜长石和黑云母微区化学成分特征及其地球动力学意义

周潭群变质岩中石榴石、斜长石和黑云母微区化学成分变化明显，石榴石变斑晶具典型的生长环带，由晶体中心向两侧边缘XMg、XFe值以光滑曲线递增，XCu、XMn值以光滑曲线递减，反映其增温过程；晶体最边缘的化学成分反映变质峰期的温度条件。通过石榴石变斑晶生长环带剖面分析，应用Grt-Bi温度计和GASP压力计，确定本区变质作用PT轨迹为顺时针形式，发生于大陆碰撞造山带环境。     

阜平群的退变质作用：石榴石的生长和分解

本文通过阜平群下部基性麻粒岩中石榴石变斑晶的矿物化学、成分环带,包含变晶结构和冠状体结构的研究,结合石榴石生长前后温压条件估算,确定石榴石生长于区域麻粒岩高峰变质作用之后的近等压降温的热背景中,并由于后期阜平群的快速抬升而发生降压分解,最后利用石榴石的生长成分环带和降压分解现象揭示阜平群在麻粒岩相变质作用之后的退变质PTt轨迹。     

高压-超高压变质岩石中石榴石的环带和成因

在俯冲带变质过程中,石榴石是高压-超高压变质榴辉岩和片麻岩的常见变质矿物。由于石榴石具有难熔和流体中的低溶解能力的特点,通常可以很好地保存下来,并且能够保留复杂的化学成分环带,以及不同类型的矿物或流体包裹体,为解释石榴石寄主岩石经历的变质演化历史提供了重要信息。石榴子石的主微量元素成分受控于很多因素,如全岩成分、变质的温压条件、控制石榴子石形成的相关变质反应、与石榴子石共生的矿物种类和成分等。因此,在利用石榴石探讨超高压变质的演化历史时,对石榴石进行系统的主要元素、微量元素、氧同位素以及矿物包裹体分析,以及相互间的成因关系。同时,对石榴石中的锆石或独居石包裹体并进行原位U-Pb定年和微量元素分析,可以为变质石榴石的形成时代提供直接的时间制约。深入研究超高压变质岩中石榴石的生长阶段,不仅可以为含石榴石寄主岩石的变质过程提供岩石学和地球化学证据,而且对于理解石榴石的形成机制、生长规律及其变质化学动力学过程具有重要的科学意义。     

青藏高原拉萨地块松多蓝闪石榴辉岩的变质演化：相平衡及变质作用P-T轨迹

青藏高原拉萨地块松多蓝闪石榴辉岩主要矿物组合为石榴石、绿辉石、蓝闪石、绿帘石/斜黝帘石,及少量的金红石、石英、多硅白云母和普通角闪石。石榴石具有成分环带,从核到边Xpy升高,Xgr降低,部分石榴石外边缘受退变质改造影响,形成富Xgr的成分带。利用NCKMnFMASHTO体系中的P-T视剖面图,结合石榴石边部最大Xpy等值线和多硅白云母最大Si-含量值确定了松多榴辉岩的峰期变质条件为30±0.6kbar和610±6℃。石榴石核部到幔部成分环带记录的相对平缓的PT轨迹反应了岩石早期经历了以加热升温为主、轻微加压的缓慢俯冲过程,地温梯度为7~8℃/km。石榴石幔部到边部成分环带,结合多硅白云母最大Si含量等值线模拟了以缓慢升温、快速增压为特征的P-T轨迹,反应了岩石由早期的缓慢俯冲进入到后期的快速俯冲阶段,地温梯度由7~8℃/km减小到5~6℃/km。峰期之后的榴辉岩经历了早期近等温减压的变质过程,以硬柱石和少量滑石的脱水反应生成蓝闪石和绿帘石(约22~23kbar)为主要特征。其后的晚期退变质阶段以硬柱石消失后局部成分域内由富余流体的消耗形成冻蓝闪石(约16kbar)以及蓝闪石和绿辉石边部发育后成合晶为特征(11~12kbar),石榴石边部的韭闪石冠状体和金红石边部生成的榍石退变边也大致发生在该阶段。榴辉岩近等温减压的变质过程可能代表了早期的构造快速抬升过程。松多榴辉岩带可能代表了青藏高原拉萨地块内一条新的大洋型高压-超高压变质带,大约266Ma的榴辉岩相变质时代说明在拉萨地块内部可能存在过一个二叠纪的古特提斯洋盆。