大别山南北缘中-晚元古代火山岩的浅变质作用

研究认为：大别山深变质基底杂岩北缘中－晚元古双峰式火山岩系,普遍遭受过缘片岩相浅变质作用,相当于中－低压相系到中－高压相系。南缘火山岩系寻段发育蓝片岩带,属蓝闪绿岩相变质作用,属高压相系。变质作用过程可分为三个阶段：拉张环境中的中－低压“细碧岩化”变质作用→挤压造山环境扣－高压区域变质作用→局部地区的高压蓝闪石绿片岩相变质作用。     

中国境内的变质作用及其与地壳演化的关系

本文总结了中国变质图(1:4,000,000)编制过程中所取得的主要结论和一些认识。中国的变质岩系广泛分布于10个变质地区,并主要形成于个变质期。它们属于不同的变质相、相系,具有许多重要特征。浊沸石相和绿纤石-葡萄石相通常紧密共生,仅见于新疆的准噶尔-北天山海西期变地质带和台湾东部的新生代变质地带中。蓝闪石片岩在晚元古宙以来的许多变质地带中均较常见。它们可划分为两个变质相,蓝闪石-硬柱石片岩相形成于大洋板块的俯冲带;而广泛分布的中-高压蓝闪石绿片岩相可能与一些小规模的深裂陷海槽的闭合有关。     

新疆西天山高压变质带的变质矿物与变质作用演化

新疆西天山高压变质带主要由石榴石，角闪石，绿辉石，多硅白云母，钠云母，绿帘石，绿泥石，钠长石，石英，榍石和金红石等组成，石榴石主要含铁铝榴石组份，角闪石有蓝闪石，亚铁蓝闪石，青铝闪石，冻蓝闪石等类型，变质矿物组合显示高压变质带经历了由硬柱石蓝片岩相，榴辉岩相，绿帘蓝片岩相至绿片岩相的变质作用演化进程。     

中国蓝闪石片岩带的一般特征及其分布

蓝闪石片岩相可依据其温度划分为蓝闪石-硬柱石和蓝闪石-绿片岩相区,并与一些变质相组成不同相系。中国蓝闪石片岩带根据其平均温度-压力梯度和构造地质环境可分为:(1)元古代克拉通内蓝闪石片岩带;(2)加里东期克拉通内裂谷型蓝闪石片岩带;(3)古生代中国陆台北缘蓝闪石片岩带;(4)中新生代与俯冲作用有关的蓝闪石片岩带。蓝闪石变质作用的形成和演化与构造地质环境有关。中国蓝闪石片岩带大部分形成于硅铝壳环境,从陆壳开始裂开,直至出现洋壳。这一演化与地壳内热流变化格局有关,形成机理不属于均变论的观点。     

新疆西南天山木扎尔特一带低压麻粒岩相变质作用P-T轨迹及其地质意义

本文首次报道在新疆西南天山木扎尔特一带发现了二辉石麻粒岩和麻粒岩相变质的堇青石榴矽线石片麻岩。二辉石麻粒岩的矿物组合为单斜辉石-斜方辉石-黑云母-角闪石-斜长石-石英。堇青石榴矽线石片麻岩矿物组合为堇青石-矽线石-石榴石-黑云母-斜长石-石英。岩石学和矿物学特征表明它们是典型的低压麻粒岩相变质岩石，其变质作用经历了两期演化：a．峰期麻粒岩相变质，T=681～705℃，P=5．4～5．8kbar；b．峰后角闪岩相退变阶段，T：571～637℃．P=4．7～5．3kbar。其变质作用P-T轨迹具有逆时针近等压降温(IBC)的特点，代表该地区可能为塔里木板块向伊犁．中天山板块俯冲过程中，在陆壳一侧所产生的陆源岩浆弧区域，由于受到下部岩浆热源的影响，在拉伸环境下出现低压麻粒岩相变质。通过分析低压麻粒岩相岩石与其南部高压一超高压变质带的大地构造位置和年代关系，我们认为该地区的低压麻粒岩相变质岩石可能与其南部的西天山高压一超高压变质带组成了双变质带。     

斜方角闪石组合的变质压力类型

斜方角闪石组合是前寒武纪变质岩系中的一种特殊的岩石类型，以富Mg、Al，贫Ca、K为特征，矿物组成为堇青石、斜方角闪石和富铝矿物如Al2SiO5、十字石、石榴石、斜长石、云母类和单斜角闪石类。其分布遍及欧亚及大洋洲各地的古老岩系中，在许多产地与硫化物矿床有密切关系。按其变质条件可以分为低压和高压两种类型：低压型以堇青石-直闪石-镁铁闪石组合为特征；高压型以蓝晶石、铝直闪石组合为特征，有时有石榴石。堇青石、十字石构成围绕蓝晶石周围的冠状体，成为变质地体经历近绝热抬升的极好证据。本文论述其特征矿物组合、结构的演化、所涉及的变质反应及其形成的构造环境。     

皖中张八岭群"蓝片岩"中钠质角闪石及其变质p-T条件分析

对张八岭地区管店附近含角闪石片岩的岩相学、矿物成分分析和p-T条件的初步估计表明,该地区片岩中的角闪石为钠质闪石类的镁钠闪石,其中氧化物平均含量Al2O3=3.97%,Fe2O3=20.57%,相应的Al3 ,IV=0.54,Fe3 =1.34,指示的变质温压条件为t=500~600℃,p≤0.3 GPa,显示了低压变质相系的特征。结合前人对张八岭地区的“蓝闪石”的研究资料,并对比作者等对天山昭苏、库车地区和西藏羌塘地区的蓝闪石分析数据,认为张八岭地区并没有真正意义上的蓝闪石存在,张八岭群中“蓝片岩”是否存在以及是否经历低温高压变质作用需要进一步的详细研究。     

西南天山高压-超高压变质岩的原岩判别

西天山高压-超高压变质带沿中天山南缘缝合带近东西向展布约200 km,南北最宽达30 km,构成一增生楔[1,2]。在对该高压-超高压变质带进行研究,不断发现新的榴辉岩体和蓝片岩体[3]。超高压变质岩原岩的构造环境判别,对于经历深俯冲折返的变质岩具有重要限制意义。通过对西南天山榴辉岩、蓝片岩样品进行岩石学、主微量元素检测和构造投图分析。研究表明榴辉岩和蓝片岩有着不同的原岩性质:榴辉岩原岩为E-MORB和N-MORB两类,而蓝片岩原岩介于E-MORB与OIB。西南天山的高压-超高压岩石形成于近岛弧的海洋环境中。     

藏北羌塘中部冈玛日——桃形错蓝片岩的发现

位于藏北羌塘中部的冈玛日-桃形错地区首次发现含典型蓝闪石的蓝片岩。蓝片岩是由蓝闪石、铁蓝闪石、青铝闪石、多硅白云母、阳起石、黝帘石、绿帘石、方解石、榍石、金红石等矿物组成,变质温压条件为400℃±和7kbar±,属于高压变质作用。这是一条高压变质带,推测它可能向东与滇西的澜沧江高压变质带相连。冈玛日-桃形错地区含典型蓝闪石的蓝片岩的发现对羌塘陆块的重新认识以及冈瓦纳大陆与劳亚大陆的板块边界及晚古生代古特提斯洋的闭合,具有重要的大地构造意义。     

西天山造山带双变质带变质变形序列分析——以新疆昭苏县察汗乌苏一带为例

西天山造山带中双变质带以新疆昭苏察汗乌苏一带较为典型,根据变质作用的不同,划分出绿片岩相绢云母-绿泥石带、绿片岩相蓝闪石带、角闪岩相黑云母-普通角闪石带、角闪岩相矽线石-铁铝榴石带等变质相带;按其变质作用以及构造变形程度分为上部层次脆性性构造层、中上部层次、深部层次3种构造层次。根据之间的相互叠加关系,确立了造山带内的岩石主要存在着3期以上构造变形特征;在主要的3期构造变形过程中见有相应的变质矿物,并根据生成的矿物组合与变形之间的相互关系,通过变质矿物先后生成关系与岩石的结构、构造建立了变质与变形序列关系,确立了变质与变形非简单一一对应,而是具有渗透叠加和循环往复的特点。     

青藏高原羌塘高压变质带的特征及其构造意义

羌塘高压变质带分布于龙木错-双湖板块缝合带的南侧．西起红脊山．经片石山、蓝岭、角木查尕日、纳若．到双湖以东的才多茶卡,长约500km。向东已经延伸到巴青以北和昌都的吉塘地区,再向南进入滇西与澜沧江蓝片岩带共同构成一条断续延伸近2000km的高压变质带。羌塘高压变质带主要由蓝片岩和榴辉岩构成,蓝闪石片岩中蓝闪石和多硅白云母同位素定年结果为223-215Ma,榴辉岩的变质年龄为243-217Ma。估算蓝片岩的变质温度为410-460℃,变质压力为0．67-0．75GPa：榴辉岩相的变质作用温度不超过5000C,压力为1．56-2．35GPa。羌塘高压变质岩定年研究结果确定龙木错-双湖板块缝合带最终碰撞闭合发生在晚三叠世早期。羌塘高压变质带是冈瓦纳与欧亚大陆汇聚事件的重要记录。     

藏北羌塘中部绒玛地区蓝片岩岩石学、矿物学和40Ar/39Ar年代学

藏北羌塘中部沿龙木错-双湖-线出露一条低温高压变质带,目前已有多处蓝片岩的报道.然而,除冈玛错地区产有典型的蓝闪石外,多数地区并没有典型蓝闪石的报道.绒玛蓝片岩位于羌塘中部高压变质带的中段,是该带中规模最大、保存最好的蓝片岩,对蓝片岩进行了详细的岩石学和矿物学研究,钠质角闪石主要为蓝闪石、青铝闪石、钠闪石和镁钠闪石.对蓝片岩中蓝闪石和多硅白云母进行了40Ar/39Ar定年,获得了227.3±3.8Ma和215±1.5Ma的坪年龄,分别代表蓝片岩快速俯冲消减和俯冲作用结束开始折返抬升的时代.绒玛蓝片岩岩石学、矿物学和40Ar/39Ar年代学研究为羌塘中部高压变质带的研究提供了新的资料.     

鄂北高压榴辉岩相变质带的变质、变形和流体演化

大别高压超高压变质带从南到北可分成四个带,它们是绿帘蓝片岩带、高压榴辉岩带(南带)、超高压榴辉岩带和高压榴辉岩带(北带).高压榴辉岩相变质带以蓝闪石榴辉岩为代表,并出现多硅白云母、绿帘石、石英、金红石和锆石等变质矿物. 石榴石中含有前榴辉岩相变质形成的矿物包体,并具典型的进变质成分环带.高压榴辉岩中保存了其进、退变质作用全过程中的岩石学和构造信息,即在挤压体制下,表壳岩石经绿帘角闪岩相到榴辉岩相进变质作用和强烈韧性变形;在继续挤压逆冲机制下高压变质岩的大幅度折返,从壳幔边界上升到地壳中、浅层次,并发生绿帘角闪相退变质作用和多期韧性变形;在伸展体制下经滑脱、断块升降、差异抬升高压变质岩块体暴露到地表,并发生绿片岩相退变质作用和韧-脆性变形.高压变质作用过程中存在广泛的流体-岩石相互作用, 气液包裹体和高压含水矿物的稳定产出,是最有力的证据.流体的成分、含量、迁移形式控制着变质反应,是影响高压变质岩形成与保存的热力学和动力学条件.     

中国蓝闪片岩相的变质作用

本文论述了中国蓝闪片岩的分布、变质条件及其构造位置。中国的蓝闪片岩从中晚元古代开始,各变质期均有出现。根据矿物组合,可分为两类:第一类蓝闪片岩常含有高压矿物,如硬柱石、硬玉和文石以及蓝闪石、绿纤石、黑硬绿泥石、多硅白云母、红帘石等,属高压亚绿片岩相,称蓝闪—硬柱石片岩相,形成温度约250—350℃,压力大于500—800MPa,甚至可达1200MPa。此类蓝闪—硬柱石片岩相多代表海洋板块古消减带。第二类蓝闪片岩的常见矿物为蓝闪石、青铝闪石或镁钠闪石、黑硬绿泥石、红帘石和绿片岩相中的绿帘石、阳起石、绿泥石、白云母、有时还有黑云母、铁铝榴石和钠质辉石。形成温度约350—450℃,压力500—800MPa。此类蓝闪绿片岩相虽处于活动带,但与板块构造没有直接关系。我国西藏南部和内蒙温都尔庙属第一类,但大部分蓝闪片岩带属第二类。     

中国南天山造山带蓝片岩及其构造意义

中国西北部地区发育多条蓝片岩带。其中南天山蓝片岩带东西延伸1000余公里，西部可能与哈萨克斯坦的阿特巴什带（Atabashi）和万利苏（Maylisu）相连，东部可能与我们发现的南天山中部库米什蓝片岩相连。它是古亚洲域最长、最重要的一条高P/T变质带。本文在较系统地对南天山高P/T变质矿物组合、探针分析、同位素测年等数据资料分析研究基础上，认为该带主要为蓝闪石片岩-绿片岩的过渡相。该带与其北侧的高P/T变质岩-混合岩化花岗岩质岩石以及中酸性侵入岩等构成古又变质带。从PTtD轨迹中可以判别439Ma为南天山     

新疆西南天山哈布腾苏河高压-超高压变质带中榴辉岩和蓝片岩的岩石学及变质演化

对西南天山哈布腾苏河一带出露的典型榴辉岩和蓝片岩进行了详细的岩相学、矿物化学和温压条件综合研究。榴辉岩可分为蓝闪石榴辉岩、钠云母榴辉岩、绿帘石榴辉岩和蓝闪石榴角闪岩(退变榴辉岩)4类,蓝片岩可分为含蓝闪石石榴白云母钠长片岩、石榴白云母蓝闪片岩和石榴白云母蓝闪石英片岩3类。新鲜榴辉岩主要矿物组合为石榴石+绿辉石+钠云母+绿帘石,退变榴辉岩则为石榴石+蓝闪石+角闪石;蓝片岩主要矿物组合为石榴石+蓝闪石+多硅白云母+钠云母+钠长石+石英。榴辉岩和蓝片岩中石榴石变斑晶均保存进变质生长环带,从核部到边部XMn和XFe降低,XMg和XCa升高,指示了升温进变质的演化过程。根据榴辉岩矿物共生组合、石榴石内部包体组合分布特征及传统地质温压计估算结果,确定榴辉岩经历了4阶段的变质演化:早期硬柱石蓝片岩相进变质阶段、峰期榴辉岩相变质阶段(t=543～579℃,p=1.5～1.6 GPa)、峰后绿帘蓝片岩相退变质阶段(t=～450℃,p1.0GPa)和晚期蓝闪绿片岩相退变质阶段(t400℃,p0.5 GPa)。利用p-T视剖面图计算的榴辉岩、蓝片岩峰期变质温压条件与传统地质温压计估算结果十分相近,其中榴辉岩的峰期变质条件t=520～550℃,p=1.7～1.9 GPa;蓝片岩峰期变质条件t=520～620℃,p=1.7～2.3 GPa。本文估算的榴辉岩峰期变质压力条件与前人根据柯石英的发现而认为研究区部分榴辉岩及其围岩曾经历超高压变质作用的认识明显相悖,原因可能如下:①后期退变质作用引起研究区榴辉岩全岩成分、矿物化学成分的调整,在采用Grt-Cpx-Phe温压计和以全岩成分为基础的相平衡模拟方法估算峰期温压条件时受到影响,从而使估算峰期压力条件普遍偏低;②西南天山的榴辉岩可能并非全都经历了超高压变质作用,高压、超高压榴辉岩可能分别代表了不同变基性岩块在不同俯冲深度变质的产物。     

西藏羌塘中部才多茶卡蓝闪石40Ar/39Ar年代学及地质意义

本文报道了藏北羌塘中部才多茶卡地区晚三叠世蓝闪石片岩及蓝闪石矿物的新发现及地质意义。通过对才多茶卡构造混杂岩地质剖面的实测,在剖面第6层灰绿色变基性火山岩(绿片岩)中新发现以产蓝闪石类矿物为特征的中—高压变质岩系——蓝闪石片岩。对蓝闪石片岩的岩石学和矿物学特征进行了详细室内研究。从蓝闪石片岩中挑选出蓝闪石单矿物进行了40Ar/39Ar同位素年龄测定,结果表明,蓝闪石单矿物的坪年龄值为209±4Ma,等时线年龄值为216±4Ma,坪年龄与等时线年龄基本一致,属于晚三叠世诺利期,这与区域上羌塘中部发育的红脊山—双湖蓝闪石片岩的中—高压变质事件相吻合。由于蓝闪石类矿物的产出具有特殊的构造机制和地质意义,因此双湖以东的才多茶卡地区蓝闪石片岩的新发现及蓝闪石矿物的40Ar/39Ar同位素年代学研究进一步补充和丰富了青藏高原腹地羌塘中部龙木错-双湖构造混杂岩带的物质组成和同位素年代学信息,同时也为解决羌塘地区"龙木错-双湖构造混杂岩带是否向东延伸"等重大基础性地质问题,提供了新的重要资料。研究资料表明,羌塘中部自西向东从冈玛错、红脊山、绒马,经嘎尔错到才多茶卡地区,沿构造线方向断续分布的长达600km的含蓝闪石片岩的中—高压变质岩系,都是龙木错-双湖构造混杂岩带印支期构造活动事件的产物。     

超高压对面顶压机与钠长石分解反应实验

变质相系的概念把变质作用的物化条件与地壳演化的某些控制因素联系起来,强调了不同大地构造环境所具的变质作用类型及特征。都城秋穗将变质作用分为低压型、中压型及高压型三种。高压变质作用以硬玉、硬柱石和蓝闪石的出现为特征,特别是与石英共生的硬玉,是公认的高压矿物,并把钠长石分解为硬玉与石英这一变质反应作为确定高压相系的临界反应。     

蓝片岩与绿片岩共存:龙江岩系构造演化的新证据

本文从岩石及矿物的变质—变形关系和化学成分研究证明,龙江岩系①中蓝片岩与绿片岩的共存不是单一变质事件的产物,而是构造变动和不连续变质作用叠加的结果。早期蓝片岩形成在一种高压低温,高氧逸度环境。后经构造变动,转变为地热梯度较高的变形环境中,遭受韧性变形和以增温为主的绿片岩相变质作用的叠加。其间,钠质闪石向钠钙质闪石的转变,代表一种不连续的增温事件,而钠钙质闪石向钙质闪石的转变反映一种连续的增温过程。     

西天山高压变质岩的形成环境

西天山高压变质岩呈不连续岩块、凸镜体、条带、薄层或夹层岩片产于绿片岩相围岩中。蓝片岩和榴辉石的原岩有 N- MORB、E- MORB、OIB、辉长岩、基性火山碎屑岩、硬砂岩等类型。变质作用和常量、微量、稀土元素地球化学研究表明高压变质岩形成于塔里木板块和伊犁中天山板块间的早古生代南天山洋北缘的 B型俯冲带