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.      

金刚石中的矿物包裹体

山东、辽宁金伯利岩区金刚石中的矿物包裹体是单晶相及多晶相的。大部分原生矿物包裹体为橄榄石,也有铬尖晶石、镁铝榴石、单斜辉石、斜方辉石、自然铁、针镍矿、柯石英、方解石及石墨。云母为后生包裹体矿物。橄榄石包裹体矿物富含Fo及Cr_2O_3。镁铝榴石矿物包裹体为紫红色,含Cr_2O_3,MgO及镁铬榴石分子高,形成压力为7.5GPa。单斜辉石包裹体矿物为绿色,形成温度和压力分别为:1531℃和4.5GPa。铬尖晶石包裹体矿物含Cr_2O_3及Cr/(Cr+Al)比值高,而含Al_2O_3低。柯石英的SiO_2含量为99.15％。自然铁含有少量的Co,Ni。针镍矿在金刚石中较常见。在橄榄石矿物包裹体内,见有方解石产出,其为同生矿物包裹体。     

铁铝榴石表面坑洞内一种异相材料的红外光谱证据

铁铝榴石表面的光泽差异可作为其是否经过了充填处理的重要证据之一,但需要辨别其成因是天然矿物包裹体出露还是人工注入材料所致。采用常规的宝石学测试方法和红外光谱技术分析了铁铝榴石样品的宝石学特征及其表面弱光泽材料的红外光谱特征,获得了其是否经过充填处理的关键证据。结果表明,显微红外反射光谱中1 200~900 cm-1范围内的谱带以及798,779 cm-1处的吸收峰表明铁铝榴石中的异相材料为石英矿物包裹体,而不是油、树脂、蜡、玻璃等人工充填物。因此,铁铝榴石表面有弱光泽材料的存在不能简单视为其经过充填处理的关键证据,其表面存在的矿物包裹体可能是引起石榴石光泽变化的原因之一。     

藏东南错那县麻玛沟角闪岩相石榴辉石岩成因研究

在藏东南错那县西南约20km的麻玛沟中发现了呈透镜体产出于石榴石矽线石片麻岩中的石榴辉石岩,其矿物组合为石榴石 透辉石 石英 铁角闪石 磁铁矿,并含有锆石、磷灰石等副矿物。石榴石呈他形产出,以铁铝榴石和钙铝榴石端员组分为主,贫镁铝榴石组分,并具成分环带:核部相对富铁铝榴石分子,贫镁铝榴石分子,而边部则相反。透辉石同样富铁、贫镁,Fe2 /(Fe2 Mg)比值一般大于0.6。铁角闪石呈熔蚀状被透辉石和石榴石所包裹,或产出于自形的透辉石颗粒之间,以贫钛为特征。该岩石的全岩成分以SiO2(59%～61%)、Fe2O3(全铁)(18%～19%)、CaO(12%～13%)和Al2O3(5.3%～5.4%)为主。运用石榴石-单斜辉石温压计估算出该岩石石榴石与透辉石的平衡温压条件分别为650～700℃、0.8～1.0GPa。这些特征表明该石榴辉石岩很可能系富铁的斜长角闪岩在中地壳尺度发生脱水所形成的残余。本文研究提供了一个角闪岩相石榴辉石岩的实例。     

宝玉石赏析(6)——石榴石

石榴石宝石是石榴石(garnet)族矿物的总称,岛状硅酸盐、等轴晶系矿物。根据其化学成分可划分成2个系列。铝质系列镁铝榴石:橙红色、红色铁铝榴石:橙红—红色、紫红—红紫色锰铝榴石:橙色—橙红色钙质系列钙铝榴石:     

赣中变质岩带变质带的重新划分及变质作用P-T条件的确定

根据随变质作用增强而出现的特征变质矿物及矿物组合,对赣中变质岩带重新划分出五个变质带,由低到高依次为绢云母一绿泥石带、黑云母带、铁铝榴石带、十字石带、夕线石带。在对各变质带变质矿物进行详细研究的基础上,采用石榴石-黑云母(Gt-Bi)、斜长石-角闪石(Pl-Hb)、石榴石-十字石(Gt-St)、石榴石-角闪石(Gt-Hb)、石榴石-斜长石-夕线石-石英(Gt-Pl-Sil-Q)、石榴石-斜长石-黑云母-白云母(Gt-Pl-Bi-Mu)等多种地质温压计确定了各变质带的形成温度、压力,绢云母-绿泥石带的形成温度为250-350℃,压力为0.25-0.35GPa;黑云母带的形成温度为350-450℃±,压力为0.25-0.40GPa±;铁铝榴石带的形成温度为450-550℃±,压力为0.40～0.60GPa±;十字石带的形成温度为550-600℃±,压力为0.50-0.60GPa±;夕线石带的形成温度为600-650℃±,压力为0.55-0.65GPa±,赣中变质岩带峰期变质作用已达到角闪岩相。     

山东、辽宁金伯利岩中石榴石的类型、标型特征及其与金刚石的关系

金伯利岩中的镁铝榴石是寻找金刚石的重要指示矿物。镁铝榴石的Cr2O3、CaO等氧化物含量及其颜色、折光率等物理光学性质可作为这种石榴石的标型特征。 本文将山东、辽宁等地金伯利岩中的石榴石的电子探针分析结果按分子数配分的方法计算了端员分子百分数及其他化学参数。用MPV—1显微光度仪测定了石榴石的透射率色散值,通过计算求得颜色指数。按Dawson等人的分类,本次研究样品以铬镁铝榴石为主,其次是低钙-铬镁铝榴石、钙铬-镁铝榴石和镁铬-钙铬-镁铝榴石;钛镁铝榴石和钙镁铝-铁铝榴石等少量。作者用铬、钙、镁三组份数绘制了石榴石与金刚石关系判别图解,分为五个区(A、B、C、D、E)、落入A区的低钙-铬镁铝榴石、铬镁铝榴石和钙铬-镁铝榴石等与金刚石的形成关系最密切。     

西岭矿区酸性熔岩中石榴石斑晶的特征、成因与成岩意义

西岭矿区酸性熔岩中石榴石斑晶属铁铝榴石,是在20-30 kbar压力下较早从岩浆中品出的斑晶矿物;由于斜长石斑晶发生不一致熔融结晶作用,故具有斜长石反应边。酸性熔岩中含有铁铝榴石高压斑晶及铁铝榴石中含有14.42-21.40％的镁铝榴石分子,是岩浆物质来自深源的标志。石榴石是重稀土选择型矿物。西华山黑云母花岗岩中的铁铝榴石是铁铝榴石-锰铝榴石,其特征与成岩成矿意义均不同于西岭矿区铁铝榴石斑晶。     

榴辉岩的化学分类

以山东荣成地区的榴辉岩为例,把榴辉岩分为镁一榴辉岩、铁一榴辉岩和钙一榴辉岩三类。三类榴辉岩的岩石化学,主要造岩矿物成分都有明显差别,石榴石分别是镁铝榴石、铁铝榴石和钙铝榴石。绿辉石的硬玉分子也有不同。三类榴辉岩的化学成分限制是Mg-榴辉岩MgO>10%,石榴石以镁铝榴分子占优势,Fe-榴辉岩的MgO<10,石榴石以铁铝榴石分子占优势。Ca-榴辉岩CaO>19%,石榴石以钙铝榴石分子优势。     

相山铀矿田变质基底片岩的变质作用研讨

在相山铀矿田的早-中元古代变质基底中，出露一套云母片岩。按照片岩中的变质特征矿物，可划分为黑云母带、石榴石带和十字石带，与著名的巴罗带中的三个变质带相对比具有相同的矿物组合。该套片岩主要由富铝矿物十字石、铁铝榴石和大量黑云母组成，因而其原岩以粘土岩为主。由于片岩中含有大量黑云母和石榴石，这为利用石榴石、黑云母探讨变质作用的温度压力条件提供了方便，利用矿物温度压力计得到的温度为500～600℃，压力约0.5Gpa。在晚元古代以前该地区至少发生过两次热动力变质作用。     

中国辽宁金刚石中高硅钙铁榴石(Majorite)等超高压矿物包裹体的发现及地质意义

在中国辽宁金刚石中获得的高硅钙铁榴石(Majorite)为一单晶碎片包裹体,与其共存的金刚石包裹体还有刚玉、碳化钛、红色金刚石碎片、钙钛矿、二氧化硅等。通过电子探针成分分析,确定该高硅钙铁榴石(Majorite)成分超硅高钙缺镁,8个分析点平均值计算的矿物分子式为(Ca2.35Fe0.49Mn0.15Mg0.02)3.01(Al1.08Fe0.48Si0.44)2.00(SiO4)3,根据Kenneth等(2000)提出的计算压力的公式得到该包裹体高硅钙铁榴石(Majorite)形成的压力为14GPa,估算形成深度达400km。用四圆单晶衍射仪测定了该石榴石的晶体结构,a=1.195 15(4)nm,求得了各原子的座标、占位度和各向异性温度因子,用I>2σ(I),计算得到R1=0.077 9,WR2=0.141 6,Goodness-of-fit(F2)=1.382。在该高硅钙铁榴石包裹体中还存在微米级二氧化硅(呈四边形断面)和氧化铁(含钠)的包裹体(析离体),它们可能是斯石英和方铁矿(或似沂蒙矿)。从高硅钙铁榴石(Majorite)的成分判断,其物质来源具壳源性质,由此推断的大陆壳俯冲深度要超过400km,这与地球物理探测郯庐断裂已切穿了上地幔、进入软流圈的看法相一致。     

冀北崇礼高压-超高压榴英岩的发现及其矿物化学和锆石U-Pb年代学特征

首次在冀北崇礼晚古生代红旗营子变质表壳岩中发现了高压-超高压榴英岩,并对其进行了矿物化学研究及锆石U-Pb年代学限定。该高压-超高压榴英岩呈透镜状产出,直接围岩为石榴黑云斜长片麻岩,矿物成分主要为石榴子石和石英,有少量角闪石、斜长石和重晶石,副矿物可见磷灰石、钛铁矿以及铜铁硫化物等。石榴子石以高的Grs+And值(23.08%～29.38%)为特征,属铁铝榴石-钙铝榴石-镁铝榴石系列,铁铝榴石分子、钙铝榴石分子和镁铝榴石分子分别为51.70%～61.87%、23.08%～28.45%和11.31%～16.75%,另有少量的锰铝榴石分子(1.25%～2.45%)。磷灰石为氟磷灰石,F含量介于1.65%～3.29%之间,磷灰石包裹体周边石榴子石颗粒常具放射状减压膨胀缝,显示出高压-超高压变质岩的退变质特征。重晶石可能为磷灰石在高压-超高压榴英岩的折返过程中减压分解出溶的结果,该过程同时伴随有铜铁硫化物的形成。榴英岩形成的温压条件为667～710℃、1.189～1.279 GPa,与矿物学特征所显示的压力属性相一致。榴英岩锆石SHRIMP U-Pb定年获得两组不同的年龄数据,其中碎屑锆石的T...     

湖北省宜昌市彭家河石榴石矿床地质特征及成因分析

运用矿物学、岩石学的方法对宜昌黄陵地区彭家河石榴石矿床中含矿层的矿物组合、化学成分、变质相及原岩特征进行分析与研究,结果表明彭家河石榴石矿床的含矿层位为水月寺群的周家河组,石榴石主要赋存于含(石墨)矽线石榴黑云斜长片麻岩及石榴黑云斜长片麻岩中,前者石榴石含量较高10%～50%,后者含量稍低12%～36%,X衍射及电子探针分析矿床中石榴石以铁铝榴石为主,其次是镁铝榴石,少量钙铝榴石.运用变质反应平衡温压方程计算出成矿温压条件为:P=600 MPa～800 MPa,T=650℃～750℃;变质相为高角闪岩相,高角闪岩相的富铁铝质沉积变质岩系--孔兹岩系是寻找此类石榴石矿床的重要找矿标志.     

苏北榴辉岩中的宝石矿物及其经济意义

一、榴辉岩中宝石矿物据报导~*,苏北榴辉岩一般由19种矿物组成(表1)。本文作者认为,该区榴辉岩中的许多矿物可作为宝石资源看待。其中最重要的宝石矿物有6种。它们是石榴石(包括镁铝榴石和铁铝榴石)、绿辉石、金红石、蓝晶石、蓝闪石、绿帘石。(一)石榴石石榴石是榴辉岩中的主要造岩矿物。其含量占岩体组分的40—62%。组分也复杂,大多为铁铝榴石与镁铝榴石。深红、橙红、粉红和浅玫瑰红色。颗粒一般较小,大者1cm 左右。玻璃光泽。硬度7.16-7.95,比重3.52-4.04。化学性质稳定。     

辽西—赤峰—带太古代变质杂岩中石榴石的研究

石榴石是研究区内暗色镁铁质岩、麻粒岩及片麻岩的主要造岩矿物之一。成分分析表明,它们是含钙铝榴石分子较多的镁铝-铁铝系列石榴石;红外光谱测定其近于铁铝榴石;穆斯堡尔谱分析表明,Fe~(3+)含量增多将引起石榴石内六配位多面体变形程度增大;晶胞参数a_0与Ca~(2+)含量呈正相关。本区石榴石是麻粒岩相变质作用的产物,形成的温压条件为780—840℃、0.85—1.10GPa。形成石榴石的反应是复杂的,其中包括角闪石与斜长石的增温脱水反应以及紫苏辉石+斜长石组合向石榴石+单斜辉石组合转化的滑动反应。     

辽西—赤峰一带太古代变质杂岩中石石榴石的研究

石榴石是研究区内暗色镁铁质岩、麻粒岩及片麻岩的主要造岩矿物之一。成分分 析表明，它们是含钙铝榴石分子较多的镁铝一铁铝系列石榴石，红外光谱测定其近于铁铝榴石; 穆斯堡尔谱分析表明，Fe3+含量增多将引起石榴石内六配位多面体变形程度增大;:是胞参数ao 与Ca2+含量呈正相关。本区石榴石是麻粒岩相变质作用的产物，形成的温压条件为780-840℃. 0.85-1.10 GPa。形成石榴石的反应是复杂的，其中包括角闪石与斜长石的增温脱水反应以及 紫苏辉石+斜长石组合向石榴石+革斜辉石组合转化的滑动反应。     

流纹英安凝灰岩中发现铁铝榴石

1980年5月,我们在采自江西省抚州市七里岗附近,晚侏罗世的流纹英安凝灰岩中发现石榴石。经鉴定为铁铝榴石。铁铝榴石是常见的变质矿物之一。在内华达、科罗拉多、斯洛伐克和外喀尔巴阡的流纹岩和英安岩中广泛分布有作为副矿物的铁铝榴石(苏科普切茀等,1978年)。而产于中酸性火山凝灰岩中的原生铁铝榴石,除见于英格兰湖区(Oliver1965)外,就目前所知,国内尚未见报导。     

从化高围拉辉煌斑岩的初步研究

广东从化高围拉辉煌斑岩产于广州－新丰断裂带内,含花岗岩、片岩、柳辉岩等多种类型包体。拉辉煌斑岩中的石榴石属镁铝榴石－铁铝榴石系列,为榴辉岩型石榴石。其中镁铝榴石含微量Ｎａ２Ｏ,为幔源榴辉岩型石榴石;而铁铝榴石属阿尔卑斯型变质作用榴辉岩型石石,可能暗示了古老基底曾经历了高压变质作用。     

相山铀矿田基底变质岩中角闪石榴(斜)黝帘石角岩的发现

在相山铀矿田变质岩区的云母片岩中，发现有脉状岩石产出，定名为角闪石榴（斜）黝帘石角岩。其原岩是基性脉岩。形成该角岩的热变质温度约为640℃，属于低压相系，与本区早一中元古代变质岩的形成条件相当。该热变质作用使早一中元古代变质岩叠加了一次热变质作用，形成了第2期的十字石、铁铝榴石和黑云母等变质矿物。它们依第1期变质矿物的晶格发生连生，也使第1期变质矿物发生了重结晶和自净作用，并趋于自形。这一角岩化基性脉岩的发现，揭示在古生代相山铀矿田变质基底仍然遭受着断裂活动、岩浆活动和变质作用三者相伴随的较为强烈的地质构造作用。     

西阿尔卑斯Dora Maira地块南部含柯石英白片岩中超带状石榴石的产状及意义

罕见的超带状石榴石局部发现于Dora Maira地块南部厚约几米的层状含柯石英镁铝榴石蓝晶石多硅白云母白片岩中。白片岩包裹于正片麻岩之内,而后者则为被阿尔卑斯期改造的晚海西期花岗岩类。超带状石榴石与周围白片岩中的均匀镁铝榴石颗粒不同,它是由富铁铝榴石核和富镁铝榴石边构成的,前者含有许多矿物包体,而后者包体含量很少。富铁铝榴石核向富镁铝榴石边的转变是近于突变的,并与富含包体的结束位置一致。