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。     

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。     

西大别造山带红安高压榴辉岩的变质演化：岩相学与Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-O(Fe 2O3)体系中相平衡关系

西大别造山带红安高压榴辉岩主要矿物为石榴石、绿辉石、冻蓝闪石、石英和绿帘石,有时可见蓝闪石、多硅白云母和钠云母。石榴石具有生长环带且边缘成分变化大,可分为代表峰期的Ⅰ型边（X_Mg高、Grs低）和受退变质改造的Ⅱ型边（X_Mg低、Grs高）。石榴石内蓝闪石包体发育冻蓝闪石退变边,说明包体不能完全反映进变质条件。基质绿辉石比包体绿辉石Jd含量低,在一个晶体内成分有明显变化和沿解理缝发育冻蓝闪石,显示峰后绿辉石有成分变化和退变质改造。基质中冻蓝闪石晶体较大,核部见有蓝闪石残留,说明二者有成因联系。冻蓝闪石和绿辉石都发育后成合晶结构,石榴石有韭闪石的反应冠状体。在THERMOCALC程序计算的P-T视剖面图中,石榴石Ⅰ型边反映的峰期P-T条件为2.4~2.6GPa、570~585℃,和基质中多硅白云母Si含量等值线限定范围一致,对应硬柱石蓝闪石榴辉岩组合。石榴石Ⅱ型边P-T范围为1.9~2.4GPa、530~570℃,低于峰期条件。在可能的峰后降压过程中,岩石先后主要经历了硬柱石脱水生成绿帘石和蓝闪石、绿辉石退变为冻蓝闪石的反应阶段。绿辉石、冻蓝闪石发育的后成合晶说明晚期退变过程缺乏流体,石榴石的韭闪石冠状体也可能在该阶段产生,都受局部成分域控制。红安高压榴辉岩中各矿物与成分代表不同变质阶段,称其为冻蓝闪石榴辉岩只是对现有主要组成矿物的描述,不是基于共生关系的严格岩石学命名。     

地壳俯冲与折返过程的变质作用演化:来自高压-超高压榴辉岩相平衡模拟的证据

本文以大别山双河柯石英榴辉岩为基础,在NCKMnFMASHO体系中计算了P-T、T-M(H₂O)和P-M(H₂O)一系列相图。这些相图表明在地壳冷俯冲(地热梯度约为6℃·km^-1)过程中饱和水的变质基性岩通过脱水反应导致矿物组合演化,随着P-T条件增加,约在2.2GPa(80km)处,绿泥石被滑石取代,在2.4GPa处,蓝闪石消失,在2.5GPa处,滑石消失,在2.9GPa(105km)处,硬柱石消失。相应地可出现硬柱石蓝片岩、蓝闪石-硬柱石榴辉岩、硬柱石榴辉岩和多硅白云母榴辉岩等高压-超高压组合。俯冲基性岩中即使含有很少量的水(如0.3%~0.5%),都会在超高压硬柱石榴辉岩相条件下达到饱和。因此硬柱石会广泛出现于经历冷俯冲地壳的变质基性岩中。高压-超高压榴辉岩的折返过程受折返温度及峰期矿物组合的控制。当峰期矿物组合中含有硬柱石(±蓝闪石±滑石,T=540~600℃)时,其早期折返发生在硬柱石稳定域,受脱水反应控制,难以保存峰期矿物组合;晚期折返发生在绿帘石稳定域,岩石处于流体缺失状态,有利于保存硬柱石消失后的高压矿物组合。当峰期矿物组合中含有绿泥石、硬柱石和蓝闪石时(T<540℃),其折返过程中的脱水作用仅发生在硬柱石与绿帘石共生的狭窄区域,在硬柱石稳定域的早期折返与绿帘石稳定域的晚期折返阶段,都不发生脱水作用,岩石处于流体缺失状态,因此,虽然峰期形成的硬柱石难以保存,但峰期形成的其他矿物可能仅受轻微改造。当硬柱石消失 (T>600℃) 后,多硅白云母高压-超高压榴辉岩中含有很少量水,在早期折返过程中的很大压力范围内,岩石保持水含量不变,更容易保留峰期矿物组合。高压-超高压榴辉岩在减压至1.5GPa以下时,由于外来流体注入,发生部分水化,形成含有钠钙质、钙质角闪石榴辉岩, 它们一般不是平衡矿物组合。榴辉岩中名义上的无水矿物在减压过程中释放的水有助于榴辉岩部分水化,但不足以形成水饱和的斜长角闪岩。     

滇西勐库退变质榴辉岩的P-T-t轨迹及地质意义

滇西双江县勐库地区的退变质榴辉岩经历了多期退变质作用的改造,早期的平衡共生矿物组合难觅踪迹。应用传统的石榴石-单斜辉石(GC)温度计、石榴石-单斜辉石-多硅白云母(GCP)压力计进行变质作用的PT条件估算存在许多不确定性。本文应用魏春景等(2009)依据MORB成分计算的PT视剖面图上多硅白云母、石榴石、绿辉石的成分随体系中PT条件的变化情况,估算了进变质的P=2.00~2.30GPa,T=420~460℃,相当于硬柱石蓝片岩相—硬柱石-蓝闪石榴辉岩相;峰期变质的P=3.35~4.46GPa,T=530~610℃,相当于硬柱石榴辉岩相;早期退变质的P=2.00~2.50GPa,T=470~540℃,相当于硬柱石-蓝闪石榴辉岩相;中期退变质的P=0.95~1.43GPa,T=700~750℃,相当于角闪石榴辉岩相-高压麻粒岩相。晚期退变质作用以出现大量的闪石类矿物为特征,可划分为3个阶段,并显示了持续的降温、降压过程。结合区域地壳演化进程,本文详细讨论了上述P-T-t轨迹的地质意义。     

山东半岛早前寒武纪高级变质基底中超镁铁质岩的成因

山东半岛早前寒武纪高级变质基底广泛出露超镁铁质岩,它们呈大小不等的透镜体产于TTG片麻岩中,且与基性高压麻粒岩密切"伴生"。岩相学和矿物相转变分析、温压条件估算以及锆石原位U-Pb定年结果表明,山东半岛超镁铁质岩记录了十分复杂的演化历史,其中早期残留的原岩标志性的矿物组合 (M₁) 以尖晶石 (富Mg)+橄榄石 (富Mg)+斜方辉石 (富Mg) 为特征,相应的岩浆结晶温压条件T=980~1050℃、P=1.55~1.65GPa;峰期高压麻粒岩相变质阶段 (M₂) 的典型的矿物组合以尖晶石 (富Fe)+橄榄石 (富Fe)+斜方辉石 (富Fe) 为特征,相应的温压条件T=840~880℃、P=1.40~1.55GPa,此阶段形成的变质锆石记录的高压麻粒岩相变质时代为1858~1877Ma;峰后中低压角闪-麻粒岩岩相退变质阶段 (M₃) 的矿物组合以斜方辉石+单斜辉石+橄榄石+角闪石 (富 (Na+K))+尖晶石+磁铁矿(富Cr) 为特征,相应的温压条件T=760~820℃、P=0.55~0.65GPa,此阶段形成的变质锆石记录的退变质时代为1820~1840Ma;晚期低角闪岩相-绿片岩相变质阶段 (M₄),以形成角闪石 (贫 (Na+K))+磁铁矿 (贫Cr)+蛇纹石±绿泥石±金云母的矿物组合为特征,相应的温压条件T=500~600℃、P=0.32~0.40GPa。超镁铁质岩的变质演化具有典型碰撞造山带顺时针P-T-t轨迹,指示山东半岛超镁铁岩是古老陆块之间碰撞造山的产物。该项成果对于进一步深入探讨华北克拉通东南缘早前寒武纪古老陆块的碰撞-拼贴及其演化的动力学过程具有重要科学意义。     

北祁连山高压变质带的变形和变质特征及其对俯冲带折返的意义

北祁连造山带是早古生代大洋板块"冷"俯冲的典型地区,形成了一系列高压低温变质的岩石组合.基性榴辉岩是俯冲洋壳变质的产物,根据其结构构造特征可以划分为(1)粒状榴辉岩,峰期变质矿物组合为Grt+Omp+Phn+Rut±Lws,硬柱石呈包裹体和假象分布于石榴石内,变质温压条件T=465～508℃,P=2.30～2.60GPa.(2)片状榴辉岩,岩石具片状构造,其共生矿物组合Omp+Czo/Ep+Phn+Gln构成透入性面理S1和线理L1,以及宏观和显微同斜褶皱F1.其峰期变质温压条件为T=466～510℃,P=1.9～2.2GPa.(3)蓝片岩相退化变质榴辉岩,蓝片岩相变质矿物Gln+Ep+Phn±Ab强烈交代榴辉岩相矿物,并发生强烈D2期变形作用,岩石形成明显的透入性面理S2和线理L2,以及同斜剪切褶皱F2.蓝闪石和多硅白云母线理的统计揭示D2期变形以斜向走滑剪切为主,与D1期变形的榴辉岩的运动学特征大体相似.D2同变质的温压条件为T=422～487℃,P=1.15～1.37GPa.高压变质带晚期的绿片岩相叠加和D3期变形,形成透入性面理S3和线理L3,其运动特征为近于垂直构造线的逆冲剪切.结合榴辉岩变形特征,变质温压条件和同位素年代学资料,我们认为退变质的强弱与变形程度有密切关系.峰期变质后的榴辉岩经过早期绿帘石榴辉岩相到蓝片岩相斜向走滑剪切,和晚期绿片岩相逆冲,在泥盆纪早期快速折返的出露地表.     

藏北羌塘中部戈木日榴辉岩的岩石学、矿物学及变质作用pTt轨迹

羌塘中部榴辉岩位于龙木错－双湖缝合带中段,改则县古姆乡片石山地区。榴辉岩的主要矿物成分为石榴子石、绿辉石、多硅白云母、金红石、角闪石等,围岩为石榴白云母片岩和蓝片岩,石榴白云母片岩主要由石榴子石、多硅白云母和石英构成,蓝片岩由石榴子石、角闪石（含蓝闪石）、多硅白云母等构成。岩石学和矿物学研究显示,榴辉岩主要经历了3期变质作用：①峰期榴辉岩相变质作用阶段,以石榴子石、绿辉石和多硅白云母为特征,变质温度和压力分别为500℃和2.3GPa;②绿帘角闪岩相变质作用阶段,以后期形成的冻蓝闪石、镁红闪石、绿帘石、钠长石等交代早期矿物为特征;③绿片岩相变质作用阶段,以毛发状阳起石等为特征。榴辉岩的变质演化过程代表了青藏高原北部古特提斯洋俯冲消减和冈瓦纳与劳亚大陆碰撞造山的过程。     

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。     

西大别熊店地区榴辉岩变质作用的P-T轨迹研究

西大别熊店地区的榴辉岩多属于高压榴辉岩,主要矿物为石榴石、角闪石、绿辉石、绿泥石、白云母、石英、以及少量金红石及长石。石榴石具有明显的生长环带。本次研究利用榴辉岩样品的全岩成分定量的绘制了P-T视剖面图,根据石榴石的端元成分含量,计算得出了石榴石成分剖面所对应的温压条件。其核部的温压条件为21. 5 × 10 ⁸ Pa ～ 22. 2 × 10 ⁸ Pa,450℃ ～ 463℃,对应的矿物组合为石榴石 + 绿辉石 + 蓝闪石 + 阳起石 + 硬柱石 + 绿泥石 + （白云母 + 水）;边缘的温压条件为6 × 10 ⁸ Pa ～ 8 × 10 ⁸ Pa,610℃ ～ 630℃,该温压条件对应的矿物组合为石榴石 + 普通角闪石 + 斜长石 + 透辉石 ＋ （白云母 + 水）,从而得到石榴石变质演化的P-T轨迹,由此反映出石榴石变质过程是一个升温降压的过程。     

大青山-乌拉山变质杂岩带石拐地区富铝片麻岩成因矿物学与变质演化

大青山-乌拉山变质杂岩中石拐地区富铝片麻岩出露于华北克拉通孔兹岩带中段,包括夕线石榴堇青二长片麻岩、紫苏石榴黑云二长片麻岩和夕线石榴黑云二长片麻岩,与基性麻粒岩彼此呈互层或夹层产出.根据岩相学观察、成因矿物学和变质反应结构的系统研究,结合地质温压计估算以及相平衡模拟的综合分析,揭示石拐地区富铝片麻岩的变质演化可划分为四个变质阶段.其中,早期进变质阶段(M1)矿物组合以石榴石核部及其包裹的细粒矿物黑云母+石英+斜长石±夕线石±钾长石±尖晶石为特征;峰期变质阶段(M2)的稳定的矿物组合为石榴石+基质中粗粒夕线石+黑云母+石英+斜长石+钾长石±磁铁矿±钛铁矿,形成的温压条件为T=840 ～ 860℃,P=10.0～10.5kbar;峰后近等温减压阶段(M3)以石榴石边部发育含堇青石的后成合晶为特征,并发生一系列典型的减压反应:Grt+ Sil+ Qz→Crd、Grt+ Melt→Crd+ Bt+ PI和Grt+ Melt→Crd+ Qz±P1,形成新的矿物组合为石榴石+堇青石+黑云母+斜长石+石英±夕线石±紫苏辉石,相应的温压条件为T=720～ 800℃和P=5.6 ～6.1kbar;晚期角闪岩相降温阶段(M4)的矿物组合是石榴石+石榴边部细粒黑云母+斜长石+石英+磁铁矿±钾长石±钛铁矿,记录的温压条件为T=616 ～661℃和P=3.4 ～5.2kbar.石拐地区富铝片麻岩及相关岩石具有典型的近等温减压的顺时针P-T轨迹,峰后经历了近等温减压和近等压降温的变质演化阶段.上述研究结果表明,石拐地区富铝片麻岩曾卷入到华北克拉通西部的阴山陆块和鄂尔多斯陆块间的俯冲-碰撞造山及随后的快速隆升的演化过程.     

华北克拉通中部造山带早前寒武纪变质演化历史评述

根据变质作用程度不同,华北中部造山带早前寒武纪基底可以进一步分为高级区和花岗-绿岩带。前者变质程度可达高角闪岩相-麻粒岩相,包括太华、吕梁、阜平、恒山、怀安、宣化等杂岩,花岗-绿岩带的变质程度较低,多为绿片岩相-角闪岩相,包括登封、赞皇、五台等杂岩。已有变质演化研究表明,高级区恒山、怀安和宣化杂岩中的麻粒岩和(或)退变榴辉岩记录的峰期变质压力最高,恒山杂岩、阜平杂岩和宣化杂岩中的麻粒岩记录的峰期变质温度最高;花岗-绿岩带中的赞皇杂岩和五台杂岩出露高压斜长角闪岩和高压变泥质岩。中部带各变质杂岩中可识别出早期进变质、峰期、峰后快速降压和晚期冷却等变质阶段,拥有顺时针近等温降压型的变质作用P-T轨迹,与华北克拉通中部的俯冲碰撞有关。大量变质年代学数据显示,中部带各变质杂岩中至少记录了~1.85Ga、~1.95Ga和~2.5Ga三组变质年龄,其中,~1.85Ga的变质年龄占据了主导地位,大致与区域片麻理形成的时间一致,代表变质高峰期时代;~1.95Ga的变质年龄代表了峰期前的某个进变质片段;~2.5Ga的变质年龄则指示了更早一期的变质事件,推测与古老陆块~2.5Ga所遭受的大量幔源岩浆的侵入和底垫作用有关。然而,变质年龄与变质阶段的对应关系尚不明确。     

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 。     

河南洛宁太华变质杂岩区早元古代变质作用P-T-t轨迹及其大地构造意义

太华变质杂岩广泛出露于华北克拉通南缘,总体呈SW-NE向展布.在河南洛宁地区,太华变质杂岩以TTG片麻岩、斜长角闪片麻岩和变泥质片麻岩为主.斜长角闪片麻岩中可识别出三个阶段的变质矿物组合:进变质阶段矿物组合(M1)为石榴子石变斑晶内部的包裹体矿物组合( Amp1+ Pl1+Qtz),变质高峰期矿物组合(M2)为石榴子石变斑晶边部和基质矿物组合( Grt2+ Amp2+ Pl2+ Qtz),退变质阶段矿物组合(M3)为“白眼圈”状后成合晶组合(Amp3+ Pl3+ Qtz).运用矿物温度计与压力计估算三个阶段的P-T条件分别为:进变质阶段约600 ～ 680℃/7.0～ 7.6kbar,变质高峰期为680 ～ 790℃/9.5 ～10.7kbar,退变质阶段为580～720℃/6.5 ～7.6kbar.变泥质片麻岩中保留了进变质阶段(M1)包裹体矿物组合(Bt1+Pl1+Qtz)和峰期变质阶段(M2)矿物组合(Grt2 +Bt2+Pl2 +Qtz)两个阶段.其中未发现后期退变质反应结构,石榴子石中也未发现成分环带.P-T条件估算结果分别为:M1阶段620 ～ 710℃/4.9 ～5.6kbar,M2阶段710～760℃/7.3～8.3kbar.洛宁地区太华变质杂岩记录了顺时针的近等温降压型的P-T轨迹,可能经历了与华北中部造山带其它杂岩类似的变质演化过程,推测其形成于华北克拉通东部陆块和西部陆块沿中部造山带的拼合过程中.SIMS与ICP-MS锆石U-Pb定年表明,斜长角闪片麻岩记录了1938～1967Ma的变质事件,比华北中部造山带其它变质杂岩区所广泛记录的～1850Ma变质事件早了约100Ma,暗示中部造山带的拼合可能是一个长期的、复杂的过程.     

西昆仑塔什库尔干布伦阔勒群的岩石地球化学特征及变质P-T轨迹

西昆仑布伦阔勒群变质岩是西昆仑造山带的重要组成部分,但其成因一直存在争议.在塔什库尔干县的马尔洋地区,布伦阔勒群主要由石榴斜长角闪片麻岩和孔兹岩组成.根据地球化学特征,石榴斜长角闪片麻岩稀土元素配分曲线可以分为两种类型:一种稀土总量较高(∑REE=190.2×10-6 ～ 359.1×10-6),从轻稀土到重稀土逐渐亏损((La/Yb)N =4.28～5.79),与E-MORB类似;另一种稀土总量较低(∑REE=89.28×10-6～113.0×10-6),轻稀土亏损((La/Yb)N=0.59 ～0.84),重稀土曲线平坦((Gd/Yb)N =0.99 ～ 1.07),与N-MORB类似.微量元素蛛网图中石榴斜长角闪片麻岩具有Ba正异常,Sm、Cr、Zr、Hf和Ti的负异常,轻微的Nb、Ta的负异常,显示为岛弧拉斑玄武岩的特征.孔兹岩的原岩判别图解显示其原岩可能为岛弧环境沉积的页岩和硬砂岩.因此,推测塔什库尔干布伦阔勒群的石榴斜长角闪片麻岩和孔兹岩的原岩形成于岛弧环境.根据岩相学观察、矿物化学分析和温压计算,石榴斜长角闪片麻岩经历了三个变质阶段:M1为高压变质阶段,矿物组合为Grt+ Hbl(1)+ Pl1+ Qtz,变质温压条件为850～ 870℃/12.9 ～13.3kb;M2和M3为两期角闪岩相退变质阶段,矿物组合分别为Hbl2+ Pl2+Qtz和Hbl3+ Pl3+ Kfs+ Bt+ Qtz,变质温压条件分别为730 ～ 770℃/7.3～7.8kb和680 ～ 740℃/4.7 ～5.7kb.孔兹岩也经历了三个变质阶段,推测其早期M1阶段变质温压条件可能与石榴斜长角闪片麻岩的峰期变质阶段相同(850～870℃/12.9 ～ 13.3kb);峰期M2和峰期后M3阶段变质矿物组合分别为Grt2+ Pl2+ Bt2+ Sil+ Qtz和Grt3+ Pl3+ Bt3+Sil+ Mus+ Qtz,温压计算结果分别为800～830℃/7.9～9.2kb和670～700℃/5.1～5.6kb.孔兹岩的M1、M2和M3变质阶段对应于石榴斜长角闪片麻岩的M1、M2和M3变质阶段.上述温压计算结果形成顺时针的P-T轨迹,表现为峰期高压变质作用后叠加了由高角闪岩相-中压麻粒岩相到低角闪岩相的退变质作用,反映了西昆仑与碰撞相关的大地构造背景,这可能与海西期古特提斯洋的闭合有关,之后叠加了印支期构造抬升过程中的剪切作用.     

甘肃敦煌观音沟地区变质作用初步研究

敦煌东南三危山观音沟地区,出露有石榴斜长角闪片麻岩,岩石中保存了三个阶段的变质矿物组合。进变质阶段的矿物组合(M1)以石榴子石变斑晶中的包裹体矿物组合(Hbl1+Pl1+Qtz1)为代表,形成条件约为550~575℃/5.2~5.7kbar(绿帘角闪岩相)。变质高峰期矿物组合(M2)主要由石榴子石变斑晶和基质矿物(Hbl2+Pl2+Qtz2±Cpx2)组成,形成温度670℃,压力11.9kbar(角闪岩相)。退变质阶段矿物组合(M3)为后成合晶矿物组合(Hbl3+Pl3+Qtz3),形成条件约为590~640℃/4.3~5.9kbar(角闪岩相)。观音沟石榴斜长角闪片麻岩记录了包含进变质、变质高峰、退变质过程的造山过程"西阿尔卑斯"型P-T轨迹,其中退变质阶段具有明显的近等温降压特征。变质作用P-T轨迹指示本地区可能经历了俯冲-碰撞-快速抬升的造山过程。结合年代学资料,该期造山事件可能发生于泥盆纪。     

赞皇变质杂岩区西南部斜长角闪岩的地球化学、变质演化研究及其构造意义

赞皇变质杂岩位于华北克拉通中部造山带中南段,阜平杂岩以南,太古代变质岩石在该杂岩区仅有零星出露。目前研究发现,在赞皇变质杂岩的西南部地区亦有太古代(含榴)斜长角闪岩出露,且与东南部的斜长角闪岩具有类似的地球化学性质,其原岩为亚碱性玄武质岩石,形成于岛弧构造环境。岩石中石榴石保留微弱的进变质生长环带,且记录了进变质、峰期变质和退变质三个阶段的矿物组合。不同阶段的温压估算结果分别为:进变质阶段约679℃和8.4kbar,高峰期变质条件位于高角闪岩相,最高温度超过702℃、最高压力大于9.3kbar,退变质阶段温度为633～636℃、压力为5.2～5.4kbar。该地区含榴斜长角闪岩拥有典型的顺时针近等温减压型(ITD)的变质作用P-T轨迹,推测赞皇变质杂岩可能卷入了华北克拉通东部陆块和西部陆块之间的俯冲-碰撞-快速隆升过程。同时,早期进变质作用阶段信息的保留为俯冲过程的存在提供了新的证据。     

越南西北部大象山超高温变质岩的发现及其区域构造意义

越南西北部大象山群孔兹岩系中发育一套含刚玉+尖晶石+石榴石+夕线石组合的富铝岩石块体,它们呈透镜状包体形式赋存于孔兹岩系内。岩石中刚玉+尖晶石+石榴石+夕线石组合的发育指示岩石经历了超高温变质作用的改造。其中尖晶石和石英的共生组合表明了变质温度高于900℃,而利用岩石退变质矿物组合中的黑云母-石榴石温度计,黑云母-斜长石-石榴石-石英组合温度-压力计估算的变质温度压力条件分别为879~917℃、0.90~0.94GPa。岩石中的早期刚玉+夕线石的组合的存在说明岩石变质作用已经从高角闪岩相进入到了麻粒岩相;而峰期变质矿物组合尖晶石+石英的出现,指示了变质温度高于900℃的超高温变质作用。另一方面,退变质过程中钛铁矿的发育表明岩石经历了快速抬升降压的过程。变质作用的P-T轨迹分析揭示出岩石经历了早期同步升温增压后的快速增温达到峰期条件,后经历快速等温减压过程。这种温压条件的变化与板块会聚过程中由于俯冲板片的断离而使软流圈上涌造成热异常的温压条件变化基本一致。通过对超高温变质岩石进行锆石SIMS U-Pb测年获得的结果大于58Ma,推测这次超高温变质与喜马拉雅运动中印度与欧亚大陆的初期会聚-碰撞作用相关。     

Development of inverted metamorphic isograds in the western metamorphic belt, Juneau, Alaska

An inverted metamorphic gradient is preserved in the western metamorphic belt near Juneau, Alaska. The western metamorphic belt is part of the Coast plutonic–metamorphic complex of western Canada and southeastern Alaska that developed as a result of tectonic overlap and/or compressional thickening of crustal rocks during collision of the Alexander and Stikine terranes. Detailed mapping of pelitic single-mineral isograds, systematic changes in mineral assemblages, and silicate geothermometry indicate that thermal peak metamorphic conditions increase structurally upward over a distance of about 8 km. Peak temperatures of metamorphism increase progressively from about 530 °C for the garnet zone to about 705 °C for the upper kyanite–biotite zone. Silicate geobarometry suggests that the thermal peak metamorphism occurred under pressures of 9–11 kbar. The metamorphic isograds are in general parallel to the tonalite sill that is regionally continuous along the east side of the western metamorphic belt, although truncation of the isograds north of Juneau indicates that the sill intrusion continued after the isograds were established. Our preferred interpretation of the cause of the inverted gradient is that it formed during compression of a thickened wedge of relatively wet and cool rocks in response to heat flow associated with the formation and emplacement of the tonalite sill magma. Garnet rim compositions and widespread growth of chlorite suggest partial re-equilibration of the schists under pressures of 5–6 kbar during uplift in response to final emplacement and crystallization of the tonalite sill. The combined results of this study with previous studies elsewhere in the western metamorphic belt indicate that high-T/high-P metamorphism associated with the collision of the Alexander and Stikine terranes was a long-lived event, extending from about 98 Ma to about 67 Ma.     

肥东群变质岩石学、年代学分析及变形时限的探讨

长期以来,对于承载郯庐断裂全演化过程的肥东群的变质岩石学和年代学的研究一直较为薄弱,诸多的研究主要关注于构造地质学、地球化学及变形时限方面。本文通过对肥东群不同类型岩石的岩相学、热力学和年代学研究,详实地探究了肥东群的变质条件和时限,并充分讨论了肥东群的两期韧性变形时限。研究显示,肥东群普遍经历了角闪岩相的变质,温压条件大致为T=550~650℃和P=0.5~0.9GPa。同时,依据5个二长花岗片麻岩、1个变形花岗岩(167.2±4.6Ma)和1个花岗闪长斑岩岩脉的年龄(130±5Ma)的锆石年龄和前人的年龄数据分析,认为早期的变形以一组倾向南东的面理和线理为代表,其形成的时限可能在133~167Ma时间段。而晚期的变形以一组宽约3~5m NE向的陡倾糜棱岩带为特征,其变形时限可能在122~133Ma。