松潘—甘孜造山带中丹巴地区变质岩演化及其地质意义

丹巴地区位于松潘—甘孜造山带中部。区域动热变质作用主要发生于印支晚期—喜马拉雅早期,与深层滑脱-逆冲作用有关。根据特征矿物组合．丹巴地区变质岩可划分出六个变质带：绢云母—绿泥石带、黑云母带、石榴子石带、十字石带、蓝晶石带和夕线石带。石榴子石生长环带代表每段时间矿物晶体边部的平衡,可用于推测石榴子石生长时的P－t轨迹。利用石榴子石—黑云母温度计和石榴子石—斜长石—Al2SiO5-石英压力计得到石榴子石的参考温度、压力,根据环带定量计算得到的变质作用p-t轨迹为顺时外形式,与其所处的构造背景为大陆碰撞造山带是一致的。     

夕卡岩矿床成矿热液演化:来自石榴子石韵律环带LA-ICPMs的证据

石榴子石是夕卡岩矿床中颇为常见的硅酸盐矿物。天然形成的石榴子石经常具有显著的韵律环带特征,关于这种韵律环带的成因及形成条件国内外学者已经做了大量研究,取得了丰硕的研究成果。然而一些关键科学问题仍存有很大争议,如控制环带组分异同的主要因素(矿物     

柴达木盆地北缘大柴旦和锡铁山榴辉岩中石榴子石环带对比及地质意义

大柴旦榴辉岩和锡铁山榴辉岩同为柴达木盆地北缘高压—超高压变质带的组成部分,但它们的岩相学特征、形成的PT条件及榴辉岩中石榴子石中保存的成分环带均具有明显的差异。大柴旦榴辉岩峰期变质的PT条件为T=620～730℃,P=2.3～2.8GPa,岩相学研究表明其经历了近等温降压或降温降压的后榴辉岩相历史,保存有进变质的矿物组合和石榴子石的生长环带及增生结构。相反,锡铁山榴辉岩的榴辉岩相的温度较高,岩相学研究显示其具有明显的后榴辉岩相的高温麻粒岩相的叠加,PT轨迹显示压力峰期早于温度峰期,具有略升温降压的后榴辉岩相变质历史,榴辉岩中石榴子石的成分环带表现为扩散环带,没有生长环带保留。大柴旦榴辉岩和锡铁山榴辉岩的不同的石榴子石环带特征反映了两者在形成过程中,特别是折返过程中不同的构造热历史。     

喜马拉雅造山带片麻岩中石榴子石的多期生长

石榴子石是高级变质作用的重要矿物之一,能够保留成分环带和不同变质阶段的矿物或流体包裹体,为示踪寄主岩石经历的变质演化历史提供重要信息。本文对采自雅拉香波片麻岩穹窿内高级变质岩中石榴子石进行了详细的包裹体成分、主量元素环带和微量元素特征的研究,揭示出石榴子石黑云母片麻岩至少记录了五期岩浆或变质热事件。第Ⅰ期石榴子石为来源于源区的岩浆型石榴子石。第Ⅱ期、第Ⅲ期和第Ⅳ期石榴子石为变质型石榴子石,但不同期次变质作用的温压条件和生长介质、矿物组合不同。第Ⅴ期石榴子石为转熔型石榴子石,是黑云母脱水熔融形成,记录了喜马拉雅造山过程早期加厚地壳条件下的深熔作用。喜马拉雅造山带变质岩中石榴子石具有复杂的成因机制和演化历史,在应用石榴子石进行变质作用研究时,需要仔细甄别,否则会得到错误的结论。     

西藏甲玛超大型铜矿石榴子石特征及成因意义

石石榴子石是西藏甲玛超大型铜多金属矿床的主要矽卡岩矿物,分布广、颜色变化大,石榴子石矽卡岩中矿化好,是开展甲玛矽卡岩成因研究的一个重要切入点。通过对甲玛矿区大量岩矿心的地质编录,归纳石榴子石的颜色、晶形、矿物组合、矿化等地质现象,总结石榴子石在甲玛矿床的空间分布、矿化特征等,结合显微镜下鉴定,分析石榴子石的矿物学特征,并通过电子探针分析其化学成分。甲玛石榴子石集中于矽卡岩中,少量分布于角岩、大理岩和斑岩中。石榴子石为钙铁-钙铝榴石系列,以钙铁榴石为主,发育颜色与成分环带,光性异常致部分非均质。深色环带的SiO2、Al2O3含量较浅色环带高,而TFeO含量相反。石榴子石形成于矽卡岩早期,为晚期Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等多金属硫化物沉淀富集提供了有利空间。甲玛石榴子石的矿物学特征、化学成分组成、REE特征、流体包裹体、H-O同位素特征等显示其属于接触交代成因,认为甲玛是典型的岩浆热液接触交代矽卡岩型铜多金属矿床。     

榴辉岩中石榴子石退变质环带对高压变质矿物之间Nd,O同位素平衡的影响

一产于大别山北部铙钹寨面理化橄榄岩中的强变形榴辉岩的石榴子石具有退变质环带 ,表现为边部CaO含量下降和MnO含量升高 ,指示Ca和Mn在石榴子石具有较快的扩散速率。该榴辉岩中石榴子石 +绿辉石连线给出的Sm Nd年龄为 187± 5Ma ,显著小于大别山南部超高压榴辉岩及北部榴辉岩的Sm Nd年龄 (分别为 2 2 1± 5～ 2 2 8± 3Ma和 2 10± 6～ 2 14± 6Ma)。这一偏低的Sm Nd年龄可能是由于石榴子石退变质环带引起14 3 Nd/ 14 4 Nd降低所造成的。对该样品石榴子石、绿辉石和石英的δ18O测定表明 ,这些矿物之间的实测分馏值小于它们在 5 0 0～ 90 0℃条件下的平衡分馏值 ,从而证明它们之间存在氧同位素不平衡。榴辉岩中石榴子石的退变质环带也可造成绿辉石与石榴子石之间显著的Nd同位素和氧同位素不平衡现象。     

陕西汉阴北部梅子垭组变质作用研究

梅子垭组是汉阴北部地区出露面积最大的地层,岩性主要为白云母石英片岩、含碳白云母石英片岩、含石榴子石黑云母变斑晶白云母石英片岩等,石榴子石和黑云母变斑晶在该岩层中普遍发育。该岩组构造变形复杂,经历了多期构造活动和变质变形过程。笔者在野外调查的基础上,通过分析研究区石榴子石、黑云母变斑晶的关系,采用石榴子石-黑云母地质温度计,对该区广泛出露的含石榴子石黑云母变斑晶白云母石英片岩进行研究,得到如下结论:研究区存在3期黑云母和石榴子石,石榴子石变斑晶具有明显的生长环带,而黑云母变斑晶没有环带;研究区变质作用的变质温度范围为介于511~572℃,主要为530~560℃;变质压力范围为0.16~0.84GPa,变质相属高绿片岩相。     

通化集安群石榴子石和黑云母微区化学成分特征及其对变质作用p-T-t轨迹的指示意义

集安群片麻岩中石榴子石和黑云母接触带两侧边缘广泛发育Fe－Mg交换反应所形成的扩散环带,但晶体内部各自保持变质峰期的成分,中温带石榴子石可保留生长环带。经微区化学成分详细研究后,正确运用Grt－Bt温度计获得进变质阶段,变质高峰期和修期后Fe－Mg交换反应停止时的温度条件。按石榴子石和斜长石的微区钙含量变化确定了峰期和退变质阶段压力。据此建立起逆时针形式的变质作用p－T－t轨迹,反映该区早元古代陆壳内裂陷带的闭合过程。     

西藏知不拉铜多金属矿床地质、石榴子石分带特征及其地质意义

西藏知不拉铜多金属床是冈底斯成矿带东段典型的矽卡岩矿床,石榴子石是矿区最主要的矽卡岩矿物,其颗粒间的空隙是金属矿物的主要赋存部位。本文通过详细的钻孔编录,结合岩矿鉴定及电子探针分析,划分出两种不同类型的石榴子环带,并在垂向上具有明显的分带:产于顶板凝灰岩中的石榴子石以钙铁榴石为主,环带中心颜色深,向外逐渐变浅,由纯钙铁榴石过渡到钙铝榴石;而位于底板大理岩附近石榴子石多以钙铝榴石为主,从环带核部向外颜色变深,化学组成由钙铝榴石向钙铁榴石变化,其它化学成分变化不大。反映该区上下两套不同性质围岩在石榴子石形成过程中所起的作用不同,其中上部凝灰岩主要提供了Fe,底部大理岩则是Ca的来源,热液流体贡献Si、Al及部分Fe,并随着环境和物质成分改变导致环带外侧具有不同于核部的变化趋势。这很好地解释了石榴子石矽卡岩在空间上具有上部为钙铁榴石、向下逐渐过渡到钙铝榴石的空间分带。石榴子石特征及分带显示了其属热液接触交代成因,这为矿床类型的确定提供了依据,也为在该区域内寻找类似矿床指明了方向。     

新疆西天山色勒特果勒还原性斑岩-矽卡岩铜钼矿床中石榴子石分带及其成因

新疆色勒特果勒铜钼矿床是形成于晚古生代准噶尔洋向伊犁板块俯冲环境中的斑岩-矽卡岩型矿床。矿体主要产于闪长斑岩、石英闪长斑岩和斑岩体与围岩的接触带矽卡岩中。矿区发育大量的磁黄铁矿,未见原生的磁铁矿、赤铁矿以及石膏等高氧逸度矿物。矿区内的矽卡岩呈层状、似层状产在石炭系东图津河组中。石榴子石在矽卡岩中大量发育,是矽卡岩中最主要的造岩矿物,根据其颜色和形态的变化,主要可以分为3类:(1)内矽卡岩及岩体中的红色石榴子石;(2)岩体与灰岩接触带矽卡岩中的棕色石榴子石;(3)靠近灰岩的灰绿色石榴子石。流体包裹体激光拉曼分析结果显示,矿区内流体包裹体的气相成分大部分为甲烷(CH_4),结合矿区内大量发育的低氧逸度矿物,说明色勒特果勒是一个还原性的斑岩-矽卡岩型矿床。文章对不同类型的石榴子从中心向边缘做了详细的电子探针分析。结果显示,3种石榴子石成分都以钙铝榴石为主,说明这些石榴子石是在酸性还原的条件下形成的。棕色石榴子石具有明显的振荡环带,端员组分随着振荡环带的变化具有较明显差异,其振荡环带有效的记录了成矿热液的演化过程,为示踪成矿流体组成、性质和氧逸度变化提供了重要的信息。     

太行山北段浮图峪矿田石榴子石环带特征研究

位于华北克拉通中部太行山北段的浮图峪矿田由七个中小型矽卡岩型铜铁矿床和木吉村大型斑岩铜(钼)矿组成。石榴子石是浮图峪矿田矽卡岩型矿床的主要矿物,与矿化关系密切,是展开浮图峪矿田成因研究的一个重要切入点。本文对其中四个典型矽卡岩型矿床中与矿化密切相关的石榴子石进行野外地质调研、岩相学特征研究,运用电子探针分析石榴子石环带的化学成分。研究结果表明,石榴子石成分属钙铁-钙铝榴石系列;从晶体核部到边缘,钙铁榴石与钙铝榴石呈韵律式变化,总体上钙铁榴石组分的质量分数(78.1%~86.2%)大于钙铝榴石(12.91%~16.61%)。根据石榴子石的环带结构及其成分特征,认为石榴子石是在弱酸、较低温度和相对氧化的环境中生成的,指示成岩成矿流体温度、pH、氧逸度和盐度均在不断地发生变化,说明石榴子石不是在一个完全封闭的平衡条件形成的,暗示流体的多期多阶段性,这是矽卡岩型矿床富集金属的前提条件和重要因素。     

变质岩石榴子石Lu-Hf定年需注意的几个问题

广泛存在于各类变质岩中的石榴子石常具有化学成分分带.其中的主要元素环带往往被用来反演其生长历史从而反演寄主岩石的热演化史[1].由于变质岩中的石榴子石往往具有较高的稀土元素含量,特别是富集重稀土元素.     

鄂东南铜绿山矿床石榴子石显微结构及微区成分对成矿过程的指示

鄂东南矿集区铜绿山矿床是典型的矽卡岩型铜铁多金属矿床,矿体产出在铜绿山岩体与三叠系碳酸盐地层的接触带。尽管本矿床的研究程度很高,但对早期成矿流体的成分与演化及矿质富集沉淀等过程的精细制约依然比较欠缺。石榴子石在铜绿山矿床中分布广泛,本文对不同产状的石榴子石利用SEM显微结构、EPMA主量元素和LA-ICPMS微量元素分析,去探讨石榴子石的生长动力学及其对成矿过程的指示。大理岩和镁质外矽卡岩中的石榴子石均以钙铝榴石为主,端元成分比较均一,∑REE含量低(3. 01×10~(-6)～14. 34×10~(-6)),具有弱的Eu异常、轻微富集LREE的模式。钙质外矽卡岩和内矽卡岩中的石榴子石以钙铁榴石为主,端元成分变化较大,单颗粒从核部到边部Fe含量具有增加的趋势,其∑REE含量较高(22. 71×10~(-6)～806. 8×10~(-6)),具有明显的正Eu异常、极度富集LREE亏损HREE的模式。大理岩中的钙铝榴石环带不发育,表明在晶体生长过程中,界面反应速率很慢且物质迁移以扩散为主;而镁质外矽卡岩中的钙铝榴石可见振荡环带,表明界面反应速率比以扩散为主要方式的物质迁移快,这与白云石相对于方解石具有较低的反应吉布斯自由能,因此较难被热液消耗有关;钙质外矽卡岩中的钙铁榴石振荡环带清晰,该类石榴子石只有在界面反应速率较快且物质迁移方式以对流为主的情况下才能形成;内矽卡岩中的钙铁榴石的环带杂乱,尽管其形成的动力学模式与钙质外矽卡岩中的类似,但由于其距离岩体更近,热量迁移困难,在结晶生长受阻的同时由于对流提供的充足物质使得原先的环带发生溶解再沉淀进而形成结构混乱的再吸收环带。上述生长动力学模式也能够很好的对应Nb、Ta含量的脱耦和轻重稀土分异的特征。铜绿山不同产状的石榴子石中,外矽卡岩带中钙铁榴石Eu含量最高,而Eu~(2+)与成矿金属元素一样可被Cl-络合的,其含量的高低可能指示了对应的成矿元素在成矿热液中的浓度。石榴子石环带自核部向边部Fe含量具有逐渐增加的趋势,反应干矽卡岩阶段从早到晚,热液中的金属成矿元素含量增加。     

矽卡岩中石榴子石在示踪热液流体演化和矿化分带中的研究现状及其展望

热液型矿床形成过程中流体的组成、运移、演化及其矿质沉淀机制是矿床学研究的重点内容和难点。矽卡岩矿床中具有震荡环带结构的石榴子石完整记录了热液流体的性质、组成及演化过程,这种震荡环带的出现暗示了不同成分系列的石榴子石对不同阶段热液流体成矿物化环境的特定选择性。石榴子石晶体元素化学分带现象是流体运移和矿物再沉淀过程周期性循环再现的结果,对指示早期矽卡岩阶段热液流体中主、微量元素化学分带机制具有重要意义。不同成分系列、不同期次石榴子石的Fe_2O_3和Al_2O_3含量差异显著,其对热液流体演化过程中氧化还原环境的变化具有较好的示踪作用;相对主量元素而言,微量元素在流体演化过程中具有更好的探针作用,钙铝榴石常富集Al、Ti、Zr、HREE元素,而钙铁榴石常富集As、W、Mo、Fe、LREE元素。借助EMPA和LA_ICP_MS技术对具震荡环带结构的石榴子石进行主、微量元素(包括稀土元素)的微区和原位分析是探讨成矿过程中流体组成和性质演化的重要手段,其有可能揭示矿物生长机制、成矿环境以及成矿流体组成与性质的演化,而这一地质信息对于全面理解矽卡岩型矿床的矿化分带及成矿作用非常重要。     

东昆仑东段金水口石榴堇青石花岗岩成因——石榴子石证据

为了查明东昆仑东段金水口地区的石榴堇青石花岗岩的成因和地质意义,对其中的石榴子石进行了岩相学和矿物化学研究。根据石榴子石的产状和成分,在该花岗岩中初略识别出岩浆型和转熔型两种成因的石榴子石。前者较少,与长石、石英共生,细小,自形,不含矿物包裹体,富MnO贫MgO,具MnO成分环带;后者较多,与黑云母共生,晶粒较大,它形,常含矿物包裹体,贫MnO富MgO,不具MnO成分环带。两种石榴子共存表明花岗岩为原地深熔成因或混合岩化成因,表明该地区的白沙河岩组片麻岩在早古生代曾经历过减压升温过程。     

西藏知不拉矽卡岩型铜矿床矿物学特征及地质意义

西藏冈底斯知不拉矽卡岩型铜矿床位于驱龙超大型斑岩型铜钼矿床以南约2 km,矽卡岩及矿体主要呈层状-似层状赋存于下侏罗统叶巴组凝灰岩和大理岩中,具有凝灰岩-石榴子石化凝灰岩-石榴子石矽卡岩-辉石矽卡岩-(硅灰石化)大理岩的空间分带特征.石榴子石从早期到晚期以及从凝灰岩到大理岩方向均具有暗棕红色-棕红色-绿色(褐色)-淡黄褐色的变化特征,以钙铁榴石和钙铝榴石为主,辉石主要为透辉石,少量为锰钙辉石.靠近凝灰岩的石榴子石Al、Ti含量较高,靠近大理岩的石榴子石Fe、Mn含量较高.石榴子石环带特征明显,浅色环带富钙铁,暗色环带富钙铝,由核部向边缘整体显示钙铁组分逐渐增加、钙铝组分相对减少的趋势.知不拉层状-似层状矽卡岩型矿体是由深部隐伏岩浆结晶分异的含矿热液在温度与压力的驱动下沿凝灰岩和大理岩的岩性分界面选择性交代形成,属于岩浆热液接触交代型矿床而非层控或喷流成因层矽卡岩型矿床,应与驱龙斑岩铜钼矿床属于同一套斑岩成矿系统.      

东疆哈尔里克变质带中石榴子石的特征

石榴子石为东疆哈尔里克变质带中的常见矿物。从外形上可分为两种 类型,一种是晶形发育较好的石榴子石,为断裂区域变质作用形成;另一种是破碎状、裂纹 发育的石榴子石,为早期热变质作用形成,呈残留状出现。二者在空间上共存。对于晶形较 好的石榴子石的化学成分研究表明,石榴子石发育生长环带,在晶体粒径与核部MnO的含量 之间存在着相关关系。其峰期MnO的含量反映了递增变质带变质温度变化的趋势。     

内蒙古乌拉山地区石榴子石花岗岩中石榴子石转熔成因的显微结构及矿物学证据

内蒙古乌拉山地区石榴子石花岗岩内发育大量石榴子石，这些石榴子石中保留着寄主岩石的变质演化历程的重要信息，故明确其成因类型至关重要。前人虽提出其为转熔成因，但未能提供充分证据证明。对此，本文对研究区深熔石榴黑云片麻岩以及石榴子石花岗岩内的石榴子石进行了岩相学以及矿物学研究。结果显示，在野外露头上，低度深熔石榴黑云片麻岩→中度深熔石榴黑云片麻岩的脉体/石榴子石花岗岩，石榴子石粒度逐渐增大，并且当岩石内的脉体小而少时不见粗粒石榴子石，脉体大而多时粗粒石榴子石发育，而石榴子石花岗岩内发育大量的粗粒石榴子石，此外脉体内的石榴子石粒度整体大于基体内的石榴子石粒度。在显微特征上，中度深熔石榴黑云片麻岩的脉体内的石榴子石和石榴子石花岗岩内的石榴子石晶形较差，形态各异，边界呈锯齿状，发育筛状变晶结构，并部分具有核部发育边部不发育的特点，基质内还具有逆反应结构以及斜长石堆晶体。矿物化学特征上，中度深熔石榴黑云片麻岩的脉体内的石榴子石和石榴子石花岗岩内的石榴子石以富Fe、Mg贫Mn、Ca为特点，不发育生长环带，与黑云母接触的石榴子石发育扩散环带，表现为TFeO曲线由中心向两边升高，MgO曲线由中心向两边降低，二者呈负相关。综合分析得出石榴子石花岗岩内的石榴子石是在变质深熔过程中，由固相变质生长至处于深熔熔体包裹状态下继续生长而成，这种石榴子石是转熔成因，为转熔矿物相(相当于残留矿物相)，且中度深熔石榴黑云片麻岩的脉体内的石榴子石也具有相同成因，说明二者关系密切，为石榴子石花岗岩是石榴黑云片麻岩高度深熔的产物提供了有力依据。同时大量转熔型石榴子石保留在花岗岩内的现象说明研究区内的花岗岩并未经历长距离运移，故而未达到彻底的固液两相分离，进一步证明了其原地—半原地成因。     

雪球状石榴子石变斑晶的形成机制:以南迦巴瓦地区雅鲁藏布江缝合带西侧石英片岩为例

雅鲁藏布江缝合带米林地区的石英片岩糜棱岩化强烈,线理及面理构造发育。S-C组构、"σ"残斑以及不对称褶皱等指示了上盘相对下盘向NW下滑的剪切运动趋势。电子背散射衍射(EBSD)测试结果表明:雪球状石榴子石变斑晶边部面理(S2)中石英包裹体晶格优选方位模式图指示的运动指向与石英岩基质面理(或外部面理;S3)中石英包裹体晶格优选方位模式图指示的运动指向一致,都是上盘向NW正滑。然而,雪球状石榴子石的核部(S1)石英包裹体优选方位(LPO)模式图指示相反运动指向。能量色散显微分析(EDS)测试结果表明石榴子石的成分环带显示连续生长环带特征。连接石榴子石核部面理(S1)可以恢复得到石英岩早期不对称褶皱形状的面理轨迹。这些说明文章样品中雪球状石榴子石变斑晶是生长在不对称褶皱之上的。此过程主要是剪切方向发生了旋转,而不是石榴子石自身旋转。这种雪球状石榴子石变斑晶的存在说明南迦巴瓦地区雅鲁藏布江缝合带西侧岩石最初经历向SE的逆冲作用,后期经历由SE向NW的拆离滑脱事件。     

柴北缘鱼卡榴辉岩型金红石矿床成矿物理条件

鱼卡榴辉岩型金红石矿床位于柴北缘超高压变质带西侧,是青藏高原发现的第一个超大型金红石矿床。为研究该矿床的控矿因素和成矿机制,在详细的野外地质调查和岩相学研究的基础上,利用电子探针对该矿床榴辉岩中的各特征矿物进行分析。研究表明,粗粒块状高钛榴辉岩的石榴子石保存了较完整的成分环带,从核部到边部,石榴子石的化学成分、矿物包裹体的种类和粒度都具有明显的分带性;细粒片麻状低钛榴辉岩的矿物颗粒较小,石榴子石的成分环带较差。鱼卡榴辉岩的p-T演化特征反映,它们经历了深俯冲阶段的升温升压到早期折返阶段的升温降压,再到之后的降温降压的顺时针演化轨迹。榴辉岩中进变质矿物组合和生长环带的保存说明,榴辉岩的形成经历了相对快速俯冲和折返的动力学过程,钛成矿作用时金红石很少发生转变。超高压变质前后为金红石最主要的成矿期。