东喜马拉雅地区高压麻粒岩岩石学研究及构造意义

 将该区内的高喜马拉雅结晶岩划分为南部的角闪岩相岩石和北部的中低压麻粒岩相岩石,后者沿那木拉逆冲断层向南推覆于前者之上。高压麻粒岩相岩石仅以残余产出于后者,主要包括石榴石蓝晶石片麻岩和石榴石透辉石岩。前者的峰期矿物组合为石榴石+蓝晶石+三元长石+石英+金红石;后者的峰期组合为石榴石(铁铝榴石10_±钙铝榴石_>80)+透辉石+石英+方柱石+榍石(Al₂O₃为4%-4.5%).变质温压估计结果表明高压麻粒岩相岩石形成于大约1.7-1.8GPa,890℃,然后经历了近等温降压变质作用至0.5±0.1GPa,850±50℃。它们的原岩可能是大理岩及泥质岩。这表明在区内曾存在一高压麻粒岩带,那木拉冲断层可能是高喜马拉雅结晶岩内的一条重要的构造界线。     

浙西南八都杂岩早中生代泥质麻粒岩变质作用及构造意义

遂昌-大柘泥质麻粒岩出露于华夏地块东北部的浙西南八都杂岩中,该岩石保留了典型的减压反应结构.但其变质演化特点、变质作用时代及构造意义目前尚不明确.通过系统的岩相学、矿物化学和同位素年代学分析,结果表明遂昌-大柘泥质麻粒岩记录了4个阶段的变质矿物组合,其中早期进变质阶段M₁的矿物组合为石榴石+黑云母+石英;压力峰期变质阶段M₂的矿物组合为石榴石+铝绿泥石+金红石+蓝晶石+刚玉+黑云母+石英±十字石,该矿物组合可能预示着岩石曾经历了超高压变质作用过程;峰期变质阶段M₃的矿物组合为石榴石+黑云母+夕线石+石英±钾长石±斜长石±钛铁矿;峰后近等温降压M_4-1阶段的矿物组合为石榴石+黑云母+夕线石+堇青石+石英+钛铁矿±尖晶石±斜长石±钾长石;M_4-2阶段的矿物组合为石榴石+堇青石+夕线石+斜长石+黑云母+石英±钾长石.相平衡模拟结合传统地质温压计限定其峰期变质阶段的温压条件为T=780~810 ℃、P=8.0~9.2 kbar;峰期后近等温降压的M_4-1阶段的温压条件为T=780~860 ℃和P=5.7~6.0 kbar,M_4-2阶段的温压条件为T=~700 ℃和P=~4.4 kbar,具有典型的顺时针近等温减压型P-T轨迹特征.LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明其麻粒岩相变质作用时代为233.5~238.9 Ma.变质作用历史说明浙西南地体可能卷入了古特提斯洋域内印支-华南-华北板块之间的俯冲-碰撞过程,并经历了早中生代的麻粒岩相变质作用后快速折返至地表.      

喜马拉雅造山带核部的变质作用与部分熔融:亚东地区高压泥质麻粒岩的岩石学与年代学研究

喜马拉雅造山带核部的高喜马拉雅结晶岩系是印度大陆深俯冲到欧亚板块之下经历了高压变质作用的产物,记录了喜马拉雅造山带的形成与演化历史。本文对喜马拉雅造山带中段亚东地区高喜马拉雅结晶岩系中的泥质麻粒岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究,结果表明泥质麻粒岩经历了复杂的变质演化和部分熔融,可识别出三期变质矿物组合。早期进变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+黑云母+白云母+石英,峰期变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+黑云母+蓝晶石+石英,晚期退变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+夕线石+黑云母+白云母+石英。相平衡模拟表明,该泥质麻粒岩经历了高温、高压的峰期变质条件为800~835℃和12.8~14kbar,在进变质和峰期变质过程中经历了白云母和黑云母脱水熔融,所形成的熔体量至少为5%~8%。麻粒岩的晚期退变质条件为720~740℃和7.6~8.3kbar。这表明泥质麻粒岩经历了一条以高压麻粒岩相峰期变质和降温、降压退变质为特征的顺时针P-T轨迹。锆石U-Pb定年结果表明,麻粒岩相变质和深熔作用发生在28.5~17.0Ma。本研究表明高喜马拉雅结晶岩系的上部构造层位经历了高压麻粒岩相变质作用,而不是以前认为的以高温、低压变质作用为特征,并为喜马拉雅造山带构造演化的研究提供了新的见解。     

俄罗斯白海活动带Uzkaya Salma地区含绿纤石榴辉岩的岩石学特征及其变质演化

俄罗斯白海活动带Uzkaya Salma地区榴辉岩中发现的绿纤石形成于榴辉岩化早期亚绿片岩相阶段。该绿纤石多以包体形式存在于退变榴辉岩的变斑晶石榴石矿物中,并与榍石、金红石、单斜辉石、绿泥石、绿帘石、石英等矿物伴生,极少量单颗粒绿纤石包裹在基质单斜辉石(透辉石)矿物中,呈浑圆状。绿纤石成分上属于铝绿纤石和铁绿纤石,其中以铝绿纤石为主。在详细的岩相学研究基础上,通过相平衡计算,结合矿物温压计计算结果,发现含绿纤石榴辉岩共经历了4阶段的变质演化:Ⅰ早期进变质阶段,以石榴石中的绿纤石+绿泥石+绿帘石+石英等矿物包裹体为特征,依据实验岩石学研究的矿物组合绿纤石+绿泥石+石英和铁绿纤石+绿帘石稳定域,估算该变质阶段温压条件t=160~320℃,p=0.2~0.8 GPa;Ⅱ峰期榴辉岩相阶段,矿物组合为石榴石+Di-Pl后成合晶推测的绿辉石+金红石±角闪石+石英,石榴石核部镁等值线和绿辉石硬玉分子等值线限定其峰期温压条件为t=725~740℃,p=1.4~1.5 GPa;Ⅲ高压麻粒岩相退变质阶段,矿物组合为石榴石+透辉石+角闪石+斜长石+石英,石榴石-单斜辉石温度计和后成合晶中斜长石钙等值线限定该阶段的温压条件t=725~750℃,p=1.1~1.3 GPa;Ⅳ晚期角闪岩相退变质阶段,矿物组合角闪石+斜长石±黑云母+石英,相平衡计算和角闪石-斜长石温度计限定温压条件为t=670~700℃,p=0.7~0.9 GPa。综上,确定了俄罗斯白海活动带Uzkaya Salma地区含绿纤石榴辉岩具有顺时针的p-T演化轨迹,峰期对应的地温梯度为15℃/km,俯冲进变质阶段经历了绿纤石-绿帘石相变质,由峰期榴辉岩相到退变质高压麻粒岩相具近等温降压的特征。研究表明,板块的"冷"俯冲作用在地球演化早期太古宙时期就可能出现了。     

藏南吉隆地区大喜马拉雅结晶杂岩的新生代变质作用和构造意义

大喜马拉雅结晶杂岩位于喜马拉雅造山带的核部,其变质作用的研究是揭示碰撞造山作用和动力学的关键。本文对喜马拉雅造山带中部吉隆地区的大喜马拉雅结晶杂岩中的片麻岩和片岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学的研究,表明这些高级变质岩经历了高角闪岩相的变质作用和部分熔融,以及近等温降压的退变质过程。片麻岩和片岩的峰期变质矿物组合为斜长石+钾长石+黑云母+白云母+石英±石榴子石±钛铁矿和石榴子石+蓝晶石+斜长石+黑云母+白云母+钛铁矿+石英,晚期退变质矿物组合为斜长石+钾长石+黑云母+白云母+夕线石+石英±石榴子石和石榴子石+夕线石+斜长石+黑云母+白云母+钛铁矿+石英。相平衡模拟研究表明,岩石的峰期变质条件为685~755℃和9.5~12kbar,退变质作用条件为675~685℃和6~7.4kbar。锆石U-Pb年代学表明,高级变质岩的部分熔融时间为38~16Ma,熔体结晶时间为17~15Ma。本次研究表明,大喜马拉雅结晶杂岩中、上部并没有普遍经历高压麻粒岩相变质作用,部分地区包括吉隆地区经历的是高角闪岩相变质作用。此外,本文在吉隆地区高级变质的大喜马拉雅结晶杂岩中识别出较低级变质的特提斯喜马拉雅岩系单元。结合已发表的藏南拆离断裂的主要活动时间,本文认为构造楔模型更适用于研究区喜马拉雅造山过程的解释。     

阴山陆块武川石榴基性麻粒岩P-T条件及其变质时代:来自相平衡模拟与锆石U-Pb定年的约束

武川高级片麻岩地体中石榴基性麻粒岩的变质用与同位素年代学研究对于揭示阴山陆块新太古代构造演化过程具有十分重要的研究意义。它们主要以不规则透镜体或变形岩墙/岩脉群的形式赋存于新太古代晚期英云闪长质片麻岩或变质表壳岩系之中,并切割近南-北向的区域性片麻理。岩相学观察、矿物相转变分析与矿物化学研究表明,武川石榴基性麻粒岩保留了十分典型的高压麻粒岩相矿物:石榴石+单斜辉石+斜长石+角闪石+石英+铁-钛氧化物。其中,粗粒石榴石边部常发育微弱的扩散环带,表现为从幔部至边部,镁铝榴石组分不断减少,相应地铁铝榴石组分不断增加,而钙铝榴石与锰铝榴石组分基本不变,指示晚期冷却降温作用对石榴石成分产生一定影响。斜长石具有细粒包体型与粗粒基质型两种不同的类型,它们具有十分相似化学成分,均为An=35~45的中长石。在NCFMASHTO(Na_2O-CaO-FeO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-H_2O-TiO_2-Fe_2O_3)体系下,利用THERM OCA LC 3.33软件,对两件石榴基性麻粒岩样品进行了相平衡模拟,模拟的峰期矿物组合为:石榴石+单斜辉石+斜长石+角闪石+石英+铁-钛氧化物,与岩相学观察十分一致。采用石榴石中最小x(g)Fe~(2 +)/(Fe~(2 +)+Mg))与斜长石是中最小ca(pl)(Ca/(Ca+Na))等值线,将本区石榴基性麻粒岩峰期高压麻粒岩相的温压条件限定在P=1.31~1.40GPa,T=770~840℃的范围内。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,两件石榴基性麻粒岩麻粒岩中发育的变质锆石分别记录了2517±6Ma(BT58-1,MSWD=0.66,n=21)与2512±16Ma(LH66-1,MSWD=0.26,n=42)的加权平均年龄,与阴山陆块其它新太古代岩石记录的约2500Ma变质年龄一致,被解释为本区石榴基性麻粒岩遭受高压麻粒岩相变质时代。结合本区其它新的研究资料,本文认为武川石榴基性麻粒岩形成可能与区内新太古代晚期造山作用有关。     

胶北南山口含榴辉石岩岩石学与锆石U-Pb定年的初步研究

胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩主要由含榴辉石岩和含榴基性麻粒岩所组成,且以不规则透镜体的形式赋存于太古宙英云闪长质片麻岩之中。岩相学观察、矿物相转变分析与矿物化学研究结果表明,胶北南山口含榴辉石岩不仅普遍发育近等温减压反应结构,即石榴石+富钙流体→单斜辉石+葡萄石+榍石±钠长石与石榴石+富钙流体+二氧化碳→角闪石+葡萄石±钠长石±方解石±榍石,指示其早期可能经历了高压麻粒岩相变质作用。而且,与南山口含榴基性麻粒岩类似,在晚期降温退变过程中,它们还经历了强烈的钙质交代作用,形成富钙矿物组合:富钙铝榴石的石榴石+次透辉石质单斜辉石+钙质角闪石+葡萄石+钠长石+方解石+榍石。SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明,胶北南山口含榴辉石岩中的岩浆锆石记录了2900~2850Ma的207Pb/206Pb年龄,指示胶北地体在中太古代晚期存在一次重要的岩浆事件,而其变质锆石还记录了1950~1800Ma的207Pb/206Pb年龄,说明胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩曾卷入了胶北古元古代晚期地壳造山作用。结合研究区其它地质研究资料,本文推断胶北南山口镁铁-超镁铁质杂岩可能形成于古元古代,是华北克拉通胶-辽-吉带古元古代岩系的重要组成部分,并于1950~1800Ma期间,卷入了胶-辽-吉带古元古代造山作用,先后经历了高压麻粒岩相变质作用和晚期降温与钙质交代的联合退变质作用。     

柴北缘都兰地区含石榴石、蓝晶石片麻岩的变质演化历史

在柴北缘超高压变质带东段,新识别出一个高压麻粒岩单元,其主要的岩石组合包括基性（长英质）高压麻粒岩、花岗质片麻岩、富铝质片麻岩（片岩）、石榴角闪岩和英云闪长岩。岩相学和变质反应序列、矿物化学和温压估算结果表明,蓝晶-石榴-黑云-二长片麻岩共经历了4阶段的变质演化：Ⅰ早期进变质阶段,以石榴石核部发育的黑云母、白云母、斜长石和石英等矿物包裹体为特征;Ⅱ峰期高压麻粒岩相阶段,矿物组合为石榴石+蓝晶石+条纹长石+斜长石+石英,金红石Zr温度计和GASP压力计限定其峰期温压条件为：t=800～840℃和p=1.4～1.6GPa;Ⅲ高角闪岩相退变质阶段,矿物组合为石榴石（边部）+黑云母+长石+石英;Ⅳ晚期低角闪岩相-绿片岩相退变质阶段,以蓝晶石周围出现的Ms+Pl±Zo和Mrg+Qtz±Ms±Pl后成合晶为特征。锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果指示高压麻粒岩相变质时代为431Ma。蓝晶-石榴-黑云-二长片麻岩具有顺时针的pt演化轨迹,与基性高压麻粒岩形成于相同的动力学过程。     

胶北南山口古元古代高压基性麻粒岩和钙硅酸盐岩的岩石地球化学特征探讨

胶北莱西古元古代的高压基性麻粒岩和钙硅酸盐岩的基本矿物组合分别为以铁铝榴石为主的石榴石-普通辉石-铁紫苏辉石和钙铝榴石-黝帘石-葡萄石-钠长石.矿物岩石学研究表明钙硅酸盐岩是由含石榴石高压基性麻粒岩经退变质和钙质交代作用形成.南山口高压基性麻粒岩记录了麻粒岩相变质作用前、麻粒岩相变质作用、退变质和钙硅酸盐岩化共同作用以及完全钙硅酸盐岩化的四个阶段的地质作用,其矿物组合分别为Cpx+ Pl+ Qtz(M1),Grt+ Cpx+ Rt+ Qtz(M2),Cpx+Pl+ Opx+ Ilm+ Mgt+ Ep(M3)和Grs+ Zo+ Prh+ Ab+ Cal(M4).微量元素研究表明,高压基性麻粒岩中大离子亲石元素Ba、Rb、K、Rb、Th富集,而高场强元素Nb、Zr、Ti、Y亏损,具有轻稀土富集的右倾型稀土配分曲线.稀土元素和微量元素配分图解显示了岛孤拉斑玄武岩的特征.主元素、微量元素的构造判别图解进一步分析表明高压基性麻粒岩及其钙硅酸盐岩的原岩形成于大陆边缘的岛弧环境.综合高压基性麻粒岩岩石学、元素地球化学特征认为,莱西高压基性麻粒岩的原岩是拉斑玄武岩质岩石,可能是形成于孤后扩张背景下基性的侵入岩或喷出岩.岩石形成以后,在胶-辽-吉带碰撞闭合过程中,经历了麻粒岩相变质作用,又在后来的抬升过程中经历退变质和钙硅酸盐岩化作用.     

喜马拉雅造山带东段错那洞片麻岩穹窿的变质作用及构造意义

错那洞穹窿是喜马拉雅造山带北部发育的一系列片麻岩穹窿之一,因其赋存有超大型稀有金属矿床而倍受关注。本文对错那洞穹窿核部产出的石榴石十字石蓝晶石白云母片岩进行了岩石学、相平衡模拟和锆石U-Pb年代学研究,为揭示穹窿的成因和成矿作用提供了重要限定。岩石学研究表明,石榴石蓝晶石十字石白云母片岩的共生矿物组合是石榴石+蓝晶石+十字石+白云母+斜长石+石英+钛铁矿+金红石,为典型的中压角闪岩相变质岩。相平衡模拟表明岩石的变质温压条件为670℃和9. 0kbar,并未经历部分熔融。锆石U-Pb定年结果表明,片岩的变质作用发生在47～29Ma,即经历了一个较长期(～20Myr)的变质演化过程。结合现有研究成果,我们认为错那洞片麻岩穹窿具有与喜马拉雅造山带北部发育的其它片麻岩穹窿相同的成因,穹窿核部的中级变质岩为高喜马拉雅结晶岩系的上部构造层位,其变质作用发生在印度大陆向拉萨地体之下低角度俯冲过程中;穹窿核部淡色花岗岩是高分异的异地花岗岩,是高喜马拉雅结晶岩系下部高温高压麻粒岩部分熔融所形成的熔体经历高程度分离结晶产物。此外,本文研究成果为印度与亚洲大陆的碰撞时间和性质提供了进一步约束。     

Petrology of high-pressure granulites from the eastern Himalayan syntaxis

The eastern Himalayan syntaxis, situated at the eastern terminus of the Himalayas, is the least-known segment of the Himalayas. Recent research in this area has revealed that the syntaxis consists of the Gangdise, the Yarlung Zangbo, and the Himalayan units, each of which is bounded by faults. The Himalayan unit, the northernmost exposed part of the Indian plate, mainly contains amphibolite facies rocks, marked by the assemblages staurolite+kyanite+plagioclase+biotite+muscovite±sillimanite and garnet+amphibole+plagioclase, in the south; to the north, low- to medium-pressure granulite grade pelitic gneisses and marbles are present and are characterized by the assemblages garnet+sillimanite+K-feldspar+plagioclase or antiperthite+biotite+quartz±spinel±cordierite±orthopyroxene in gneisses, and anorthite+diopside±wollastonite and plagioclase+diopside+quartz+phlogopite+calcite in marbles. Within this unit, the Namula thrust system is a series of moderately north-dipping structures that displaced the granulite facies rocks southwards over the amphibolite facies rocks. High-pressure granulites occur as relics within these granulite facies rocks and contain garnet–kyanite granulite and garnet clinopyroxenite. The peak assemblage of the garnet–kyanite granulite includes garnet (core part)+kyanite+ternary feldspar+quartz+rutile. Sillimanite+garnet (rim part)+K-feldspar+ oligoclase+ilmenite+biotite and spinel+albite+biotite or spinel+cordierite±orthopyroxene, which are coronas around sillimanite and garnet, are retrograde products of this peak assemblage. Another peak assemblage includes very-high-Ca garnet (CaO 32–34 wt%, Alm₁₀±Grs_>80) and diopside (CaO 22–24 wt%), scapolite, meionite, quartz, and accessory Al-bearing titanite (Al₂O₃ 4–4.5 wt%). The diopside has kink bands. Partial or complete breakdown of Ca-rich garnet during post-peak metamorphism produced pseudomorphs and coronas consisting of fine-grained symplectic intergrowths of hedenbergite and anorthite. Thermobarometric estimates in combination with reaction textures, mineral compositions, and recent experimental studies indicate that these peak assemblages were formed at P=c. 1.7–1.8 GPa, T =c. 890 °C, and the retrograde assemblages experienced near-isothermal decompression to P=0.5±0.1 GPa, T =850±50 °C. The whole-rock compositions indicate that marble and pelite are plausible candidates for the protoliths. These facts suggest the following (1) sedimentary rocks were transported to upper-mantle depths and equilibrated at those conditions to form these high-pressure granulites, which were then emplaced into the crust quickly. During the rapid exhumation of these rocks, the earlier high-pressure assemblages were overprinted by the later low- to medium-pressure assemblages, that is, the high-pressure granulite belt formed in the syntaxis. (2) The Namula thrust system is an important tectonic boundary in the syntaxis, or even in the Higher Himalaya more generally.     

华北东南缘五河杂岩中镁铁质麻粒岩的变质演化

华北东南缘五河杂岩的变质演化过程研究有助于揭示研究区前寒武纪变质基底的形成与演化历史.基于对五河杂岩中镁铁质麻粒岩进行的详细岩相学观察、矿物电子探针及锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和微量元素分析,识别出古元古代变质演化的3个阶段,重建了峰期后近等温减压及降压冷却的顺时针P-T-t轨迹.峰期高压麻粒岩相变质阶段的代表性矿物组合为石榴子石（富Ca核部）+单斜辉石（富Al）+斜长石+石英+金红石±角闪石（富Ti）,所记录的峰期温压条件为850~900 ℃、1.5 GPa;峰期后近等温减压麻粒岩相变质阶段,富Ti角闪石分解在周围形成石榴子石+斜方辉石+斜长石±单斜辉石的矿物组合,所记录的温压条件为~900 ℃、1.1~1.2 GPa;晚期角闪岩相退变质阶段,石榴子石分解产生角闪石+斜长石±石英,所记录的温压条件为600~680 ℃、0.65~0.75 GPa.锆石U-Pb定年结果表明,高压麻粒岩相、中压麻粒岩相和角闪岩相变质时代分别为~1.90 Ga、~1.85 Ga和~1.78 Ga.因此,研究区镁铁质麻粒岩的变质演化过程与胶北地体可以对比,结合已有的2.1 Ga花岗质岩石的成因和锆石年代学等方面研究成果,进一步证明五河杂岩属于胶-辽-吉带的西延,二者共同构成了华北克拉通东部一条古元古代碰撞造山带.      

Petrological implications of some corona structures

Reactions between olivine and plagioclase, and between pyroxenes and plagioclase, commonly produce corona assemblages of lower volume and entropy. These coronas imply that assemblages representative of intermediate-and high-pressure granulite facies, and of eclogite facies (emphacite + garnet), can be produced by the cooling of dry olivine + plagioclase and pyroxene + plagioclase assemblages from igneous temperatures within the continental crust. They further imply that eclogite is a stable assemblage within the deeper parts of the continental crust; this in turn requires that dP/dT > 0 for the equilibrium curves for the relevant reactions. The general relations between T and rates of nucleation, growth and diffusion suggest that these coronas will only be formed in relatively deep-seated rocks (P > 6 kb ?). The formation of such coronasby regional or contact metamorphism, or by metasomatism, is unlikely; they are best regarded as retrograde features.     

Decompressional coronas and symplectites in granulites of the Musgrave Complex, central Australia

Abstract In granulite facies metapelitic rocks in the Musgrave Complex, central Australia, reaction between S1 garnet and sillimanite involves the development in S2 of both garnet + cordierite + hercynitic spinel + biotite and hercynitic spinel + cordierite + sillimanite + biotite. The S2 assemblages occur either in coronas and symplectites, mainly around garnet, or, in rocks in which S2 is more strongly developed, as recrystallized assemblages. Ignoring the presence of biotite and ilmenite, the mineral textures can be accounted for qualitatively by a consideration of the model system FeO-MgO-Al₂O₃-SiO₂ (FMAS); the textural relationships accord with decompression accompanying the change from S1 to S2. However, since biotite and ilmenite are involved in the assemblages, the parageneses are better accounted for in terms of equilibria in the expanded model system K₂O-FeO-MgO-Al₂O₃-SiO₂-H₂-TiO₂-Fe₂O₃ (KFMASHTO), i.e. AFM + TiO₂+ Fe₂O₃. The coronas reflect the tectonic unroofing of at least part of the Musgrave Complex from peak S1 conditions of about 8 kbar to S2 conditions of about 4 kbar.     

西藏定结高压基性麻粒岩(退变榴辉岩)的变质P-T轨迹及构造意义

定结（Dinggye）位于藏南高喜马拉雅结晶岩系的中部,研究该区域麻粒岩的变质P-T轨迹对于理解青藏高原的碰撞和抬升过程至关重要.通过对该地区的高压基性麻粒岩（退变榴辉岩）的岩相学观察,确定了4期矿物组合:（1）峰期榴辉岩相矿物组合（M₁）由石榴子石（核部）+绿辉石（假象）+石英+金红石组成;（2）高压麻粒岩相矿物组合（M₂）主要由石榴子石（幔部）+单斜辉石+斜长石+钛铁矿+角闪石+黑云母组成;（3）中压麻粒岩相矿物组合（M₃）由石榴子石（边缘）+斜方辉石+斜长石+钛铁矿+黑云母组成;（4）角闪岩相矿物组合（M₄）主要由角闪石+斜长石组成.在NCFMASHTO体系下,用THERMOCALC软件对该高压基性麻粒岩进行了热力学模拟.结合传统温压计和平均温压计计算结果,求得M₂、M₃、M₄阶段的温压条件分别为786~826 ℃、0.78~0.96 GPa;798~850 ℃、0.71~0.75 GPa;610~666 ℃、0.51~0.60 GPa,这指示了一条以峰期后近等温降压（ITD）为特征的顺时针P-T轨迹.结合已有地质资料,表明定结高压基性麻粒岩（退变榴辉岩）是喜马拉雅碰撞造山的产物,峰期后经历了近等温降压的构造抬升过程.      

柴北缘都兰高压麻粒岩的锆石U-Pb定年及其地质意义

在柴北缘高压-超高压变质带的东端都兰地区,高压麻粒岩以透镜体的形式存在于石榴白云母片岩、花岗质片麻岩以及斜长角闪岩中。高压麻粒岩的主体为基性麻粒岩,并含少量中酸性麻粒岩。基性麻粒岩主要由石榴子石、单斜辉石、斜长石和石英等组成,而中酸性麻粒岩峰期矿物组合为:石榴子石+斜长石+钾长石+蓝晶石+石英±单斜辉石。根据显微构造和反应结构特征,主要识别出3期变质作用:①峰期高压麻粒岩相阶段(M1);②退变质高角闪岩相阶段(M2);③绿片岩相/低角闪岩相阶段(M3)。选取典型的中酸性麻粒岩样品进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb原位定年分析,获得加权平均年龄为446.9±6.5Ma,且CL图像显示锆石内部发育石榴子石、单斜辉石、斜长石等矿物包体,反映锆石可能形成在峰期高压麻粒岩相变质条件下。岩石学和年代学结果显示都兰高压麻粒岩和邻近的榴辉岩同时形成于同一俯冲带的不同热构造环境,高压麻粒岩并非榴辉岩热松弛作用形成的,两者具有各自独立的变质演化历史。     

造山带中成对出现的高压麻粒岩与榴辉岩及其地球动力学意义

在一些典型碰撞造山带中,高压麻粒岩与榴辉岩在空间和时间上密切相关,它们之间的关系对揭示碰撞造山带的造山过程和造山机制具有重要意义.本文以中国西部的南阿尔金、柴北缘及中部的北秦岭造山带为例,详细陈述了这3个地区榴辉岩和相关的高压麻粒岩的野外关系、变质演化和形成时代,目的是要建立大陆碰撞造山带中榴辉岩和相关高压麻粒岩形成的地球动力学背景模式.南阿尔金榴辉岩呈近东西向分布在江尕勒萨依,玉石矿沟一带,与含夕线石副片麻岩、花岗质片麻岩和少量大理岩构成榴辉岩一片麻岩单元,榴辉岩中含有柯石英假象,其峰期变质条件为P=2.8～3.0GPa,T=730～850℃,并在抬升过程中经历了角闪岩-麻粒岩相的叠加;大量年代学研究显示其峰期变质时代为485～500Ma.南阿尔金高压麻粒岩分布在巴什瓦克地区,包括高压基性麻粒岩和高压长英质麻粒岩,它们与超基性岩构成了一个大约5km宽的构造岩石单元,与周围角闪岩相的片麻岩为韧性剪切带接触.长英质麻粒岩和基性麻粒岩的峰期组合均具有蓝晶石和三元长石(已变成条纹长石),形成的温压条件为T=930～1020℃,P=1.8～2.5GPa,并在退变质过程中经历了中压麻粒岩相变质作用叠加.锆石SHRIMP测定显示巴什瓦克高压麻粒岩的峰期变质时代为493～497Ma.都兰地区的榴辉岩分布柴北缘HP-UHP变质带的东端,在榴辉岩和围岩副片麻岩中均发现有柯石英保存,形成的峰期温压条件为T=670～730℃和P=2.7～3.25GPa,退变质阶段经过了角闪岩相的叠加;榴辉岩相变质时代为420～450Mao都兰地区的高压麻粒岩分布在阿尔茨托山西部,高压麻粒岩包括基性麻粒岩长英质麻粒岩,基性麻粒岩的峰期矿物组合为Grt+Cpx+Pl±Ky±Zo+Rt±Qtz,长英质麻粒岩的峰期矿物组合为：Grt+Kf+Ky+Pl+Qtz.峰期变质条件为T=800～925℃,P=1.4～1.85GPa,退变质阶段经历了角闪岩-绿片岩的改造,高压麻粒岩的变质时代为420～450Ma.北秦岭榴辉岩分布在官坡-双槐树一带,榴辉岩的峰期变质组合为Grt+Omp±Phe+Qtz+Rt,所计算的峰期温压条件为T=680～770℃和P=2.25～2.65GPa,年代学数据显示榴辉岩的变质时代为500Ma左右.北秦岭高压麻粒岩分布在含榴辉岩单元的南侧松树沟一带,包括高压基性麻粒岩和高压长英质麻粒岩,与超基性岩在空间上密切伴生,高压麻粒岩的峰期温压条件为T=850～925℃,P=1.45～1.80GPa,锆石U-Pb年代学研究显示其峰期变质时代为485～507Ma.以上三个实例显示,出现在同一造山带、在空间上伴生的高压麻粒岩和榴辉岩有各自不同的变质演化历史,但榴辉岩中的榴辉岩相变质时代和相邻的高压麻粒岩中的高压麻粒岩相变质作用时代相同或相近,这种成对出现的榴辉岩和高压麻粒岩代表了它们同时形成在造山带中不同的构造环境中,即榴辉岩的形成于大陆俯冲带中,而高压麻粒岩可能形成在俯冲带之上增厚的大陆地壳根部.     

Low-pressure granulite facies metapelitic assemblages and corona textures from MacRobertson Land, east Antarctica: the importance of Fe2O3 and TiO2 in accounting for spinel-bearing assemblages

Low-pressure granulite facies metasedimentary gneisses exposed in MacRobertson Land, east Antarctica, include hercynitic spinel-bearing metapelitic gneisses. Peak metamorphic mineral assemblages include spinel + rutile + ilmenite + sillimanite + garnet, spinel + ilmenite + sillimanite + garnet + cordierite, ortho-pyroxene + magnetite + ilmenite + garnet, spinel + cordierite + biotite + ilmenite and orthopyroxene + cordierite + biotite, each with quartz, K-feldspar and melt. The presence of garnet + biotite- and cordierite + orthopyroxene-bearing assemblages implies crossing tie-lines in AFM projection for the K₂O-FeO-MgO-Al₂O₃-SiO₂-H₂O (KFMASH) system. This apparent contradiction, and the presence of spinel, rutile and ilmenite in the assemblages, is acounted for by using the KFMASH-TiO₂-O₂ system, i.e. AFM + TiO₂+ Fe₂O₃. We derive a petrogenetic grid for this system, applicable to low-pressure granulite facies metamorphic conditions. Retrograde assemblages are interpreted from corona textures on hercynitic spinel and Fe-Ti oxides. The relative positions of the peak and retrograde metamorphic assemblages on the petrogenetic grid suggest that corona development occurred during essentially isobaric cooling.