内蒙古中部早元古代造山事件中麻粒岩相低压变质作用

内蒙古中部早元古代麻粒岩相低压变质地壳,根据富铝片麻岩中的长石种类和岩石组合,可划分为南北2个带、6个岩石组合。它们代表着不同的变质层状岩系序列及其所经历的变质作用的温度、压力条件和构造背景。矿物的包裹结构和反应边组构,记录了高温低压矿物组合取代了中温高压矿物组合:石榴子石+石英→紫苏辉石+斜长石,蓝晶石→矽线石及石榴子石+蓝晶石/矽线石+石英→堇青石。岩石的变形组构、矿物组合的转变关系和变质作用的PTt轨迹表明:本区与变质作用同期的高温正滑韧性剪切作用,是麻粒岩相低压变质地壳形成的主要原因。由中温高压变质环境转入高温低压变质环境是造山事件中推覆作用与拉伸作用联合作用的结果。     

新疆西南天山蓝片岩的变质作用pTDt轨迹及构造演化

西南天山蓝片岩的变质作用ｐＴＤｔ轨迹显示进变质作用为快速升压过程，退变质作用为近等热降压过程。自俯冲杂岩进入俯冲带到形成蓝片岩后抬升出露于造山带，变质作用经历了浊沸石相（４１５Ｍａ？）→硬柱石－蓝闪片岩相（４０８Ｍａ？）→蓝闪绿片岩相（３４５Ｍａ）→０绿片岩相（３１４Ｍａ）连续渐变演化的过程。蓝片岩中现存主要蓝闪绿片岩相矿物组合并非峰期变质矿物组合。造山运动晚期的大规模韧性推覆作用促成蓝片岩快速抬     

辽河群的变质阶段与P-T-t轨迹问题

有些文献将辽河群中不同变质级别的矿物组合看成不同阶段的矿物组合,实际上它们是异地异时异相,是空间上的并列关系,不是时间上的更迭关系,更不应该将空间上并列的不同变质级别的矿物组合温压条件的连线当成P-T-t轨迹.这种连线是野外变质梯度,它与P-T-t轨迹大角度相交.把野外变质梯度当成变质作用P-T-t轨迹来讨论辽河群变质作用演化是不合适的.     

辽西建平变质杂岩区蠕虫状后成合晶的成因与意义

建平变质杂岩中发育蠕虫结构的后成合晶，它受与石榴石共生的矿物组合、变质流体中水活度和变质岩原岩的制约。这种后成合晶可出现四种矿物组合：（１）Ｏｐｘ＋Ｐｌ＋少量Ｃｐｘ，（２）Ｏｐｘ＋Ｍｔ＋Ｐｌ＋Ｑ＋少量Ｃｐｘ，（３）Ｈｂ＋Ｐｌ，（４）Ｃｏｒｄ＋Ｏｐｘ±Ｐｌ。它们是在建平变质杂岩受中元古代三座庙序列侵入岩侵位作用影响发生的相当于辉石角岩相接触热变质作用中形成的，温压条件为７２０℃～７８０℃，０．６４～０．７０ＧＰａ。这些后成合晶的结构特征、矿物学特征、变质反应前后体积变化、岩体热传导模型的时间域的半定量估算等都表明它们是在压力降低，热扰动历史较为短暂（介于２．８５Ｍａ和１１．４０Ｍａ之间）的非平衡条件下形成的     

第八讲 变质作用条件估算中热力学应用的问题

变质岩形成的物理化学条件,很早以来便为岩石学家所重视,原因是这些物理化学环境是由地壳的发展、演化决定的。具体地来说,一定的变质矿物组合的形成及其改变均与地壳当时的热动力场有关。为了确定变质作用与地壳的发展、演化之间的内在联系,前后有许多学者进行了详细的研究。其中重要影响的成果有:(1)Eskola(1915)通过对Orijarvi及Oslo地区的变质矿物组合的对比研究提出了变质相的概念,用以表示变质作用的热动力条件。尽管这种表述仅仅是描述性的,但也明确地提出可以用一定的矿物组合来指示变质岩形成时的温度、压力范围。(2)Miyashiro(1972)在对日本岛变质作用研究的基础上,提出了变质相系的概念,目的是把变质作用事件与大地构造发展之间建立内在的关系。(3)Winkler(1976)通过实验研究以及总结其他学者的研究成果提出了变质级和变质反应带的概念,指出各变质级之间的界限可以用特定的变质反应来标定,每一个反应均有它们自己的曲线斜     

超高压变质作用过程中的流体——来自苏鲁超高压变质岩岩石学、氧同位素和流体包裹体研究的限定

苏鲁造山带超高压变质岩岩石学、氧同位素、流体包裹体和名义上无水矿物的研究表明，流体-岩石相互作用在大陆地壳的俯冲与折返过程中起到多重的重要作用，并形成了复杂的流体演化过程：（1）大陆表壳岩通过与高纬度大气降水的交换作用被广泛水化，并获得了异常低的氧同位素成分；（2）在水化陆壳物质的俯冲过程中发生了一系列的进变质脱水反应，所释放的流体主要结合进了高压、超高压含水矿物和名义上无水超高压矿物；（3）在超高压变质过程中，以水为主的变质流体通过选择性的吸收使其盐度逐渐升高，并在峰期出现高密度、高盐度的H2O或CO2-H2O流体。有机质的分解反应在局部形成了以CO2、N2、CH4或它们的混合物为主要成分的变质流体；（4）名义上无水超高压矿物的结构水出溶是早期退变质流体的主要来源，并在局部富集形成了高压变质脉体；（5）透入性的中、低盐度水流体活动使超高压变质岩通过一系列的水化反应转变成角闪岩相变质岩；（6）沿韧性剪切带和脆性破碎带的强烈水流体活动为绿片岩相退变质作用和低压石英脉的形成提供了变质流体；（7）可变盐度的H2O或CO2-H2O流体是整个超高压变质岩形成与折返过程中的主要流体，但局部的流体．岩石相互作用形成了非极性的变质流体。     

内蒙古中部太古代麻粒岩递增变质成因

由早元古代造山运动早期自北西向南东推覆作用引起并使之得以保存的太古代变质作用强度逆转的剖面出露在内蒙古中部的固阳－武川地区。变质镁铁质岩石中矿物组合的变化在低级区为阳起石＋绿帘石＋绿泥石→普通角闪石＋钠长石→普通角闪石＋斜长石→石榴石（或透辉石）＋普通角闪石＋斜长石→无色角闪岩＋钠长石；在高级区为普通角闪石＋斜长石→紫苏辉石＋透辉石＋斜长石→石榴石＋透辉石（２）＋石英。这些变化已被用来恢复太古代时期从低绿片岩相到麻粒岩相的递增变质序列及尔后经历的近等压冷却的退变质作用过程。高级区变质表壳岩与低级区绿岩带的岩石组合、岩石化学、岩石地球化学和变质作用演化序列的对比研究结果表明，两者属于太古代同一火山－沉积单位。其变质程度的不同起因于在经受区域性递增变质作用时，两者处在地壳的不同位置     

主要造岩矿物动态重结晶作用及其变质条件

动态重结晶是一种重要的矿物变形作用,主要包括膨凸、亚晶粒旋转和颗粒边界迁移重结晶作用三种变形机制。随着变质程度的不断增强,膨凸、亚晶粒旋转和颗粒边界迁移重结晶作用顺次出现。动态重结晶作用是温度、压力、应力以及流体等多方面综合作用的结果,而不仅仅与变形温度有关,因此我们认为以变质相带代替温度变化作为主要造岩矿物动态重结晶机制的转变条件应该更为合理。通过大量薄片观察和综合分析,我们概述了不同变质相条件下主要造岩矿物的变形特征组合,并提出了主要造岩矿物的动态重结晶发生的相对顺序大致应为方解石→黑云母→石英→长石→角闪石→橄榄石→辉石,与前人有所不同。     

西准噶尔地区超基性岩成因及蛇绿岩组合成因

通过本区古生代蛇绿岩底部阿尔卑斯型镁质超基性岩和铬铁矿的成因岩石学、矿物学和矿物包裹体研究,证明它们是由镁质超基性岩浆经液态分异成化学成分有差异的熔浆体,在上地幔环境中结晶形成的岩浆岩和岩浆矿床。该类岩石在多期次地质构造热动力作用下相继发生了塑性变形→蛇纹石化→接触热变质作用,形成多种变质作用叠加的变质超基性岩。根据蛇绿岩各层序岩石化学成分、稀土元素地球化学特征和矿物包裹体成分资料,它们均具对应的变化关系,说明镁质超基性岩与上覆的基性岩和火山熔岩是由上地幔物质局部熔融并分熔成不混溶的镁质超基性岩浆和基性岩浆后各自在不同的环境中演化而成。这些蛇绿岩的组合成因属上地幔的同源岩浆成因。     

大别山北部石榴二辉麻粒岩变质结构特征

通过对大别山北部石榴二辉麻粒岩中的变质结构及变质反应特征的研究,认为石榴二辉麻粒岩在变质作用过程中,经历了四个主要的变质演化作用阶段：（１）Ｓ１阶段以早期的残留矿物,并呈包体的形式产于石榴石中为特征,以Ｃｐｘ＋Ｑ（Ｃｓ）＋Ｒｕ＋Ｇｔ组合为代表,Ｔ＝６１２～７５０℃,表明石榴二辉麻粒岩曾经历过榴辉岩相阶段的变质作用;（２）Ｓ２阶段是以Ｏｐｘ＋Ｃｐｘ＋Ｇｔ＋Ａｍｐ＋Ｑ＋Ｔｉ＋Ｍｔ矿物组合为牲,其相应的Ｔ＝８３７～８８７℃,Ｐ＝１．０３～０．９５Ｇｐａ,此时的变质条件为麻粒岩相;（３）Ｓ３阶段,矿物组合为Ｃｐｘ＋Ｇｔ＋Ａｍｐ＋Ｐｌ＋Ｍｔ,Ｔ＝５３０～６６０℃,Ｐ＝０．８５～０．９５Ｇｐａ,此时的温故知新压条件代表岩石已经进入了角闪岩相阶段;和（４）晚期的低角闪岩相阶段Ｓ４,其形成的温压条件为Ｔ＝４９５℃,Ｐ＝０．５６～０．７０Ｇｐａ。     

京西羊屎沟变质矿物组合及变质带

接触热变质带的划分对变质岩变质过程的研究提供了有力的依据。基于京西羊屎沟地区地层中变质矿物组合及其空间分布情况,对该区的接触热变质带进行划分,并分析变质作用的形成阶段。由于燕山期房山岩浆岩体侵入,使围岩发生不同程度的接触热变质作用,形成各种特征变质矿物。在特定岩石类型中,特征变质矿物有规律的组合。采用偏光显微镜透射法和X射线衍射分析,分为透辉石-透闪石带、二云母带、红柱石白云母带和绢云母带,表明距离岩体由近至远,岩石变质程度由高到低呈分带现象。伴随着岩浆侵入不同阶段形成不同的特征变质矿物,将接触热变质作用分为5个渐进的阶段。      

超高压变质岩的放射性同位素体系及年代学方法

深刻理解同位素在超高压变质及退变质过程中的地球化学行为对获得超高压变质岩准确并有明确意义的年龄值是非常重要的。对 Sm-Nd,Rb-Sr 同位素体系,只有变质矿物同位素体系达到平衡才能给出精确有意义的等时线年龄。研究表明,与副变质岩互层的细粒榴辉岩的高压变质矿物之间,或者强退变质岩石的退变质矿物之间,其 Nd,Sr 同位素可以达到平衡;然而高压变质矿物与退变质矿物之间 Nd,Sr 同位素不平衡。由于全岩样品总是含有数量不等的退变质矿物,因此石榴石 全岩 Sm-Nd 法或多硅白云母 全岩 Rh-Sr 法将有可能给出无地质意义的年龄。通常低温榴辉岩的高压变质矿物之间存在Nd 同位素不平衡。超高压变质岩多硅白云母所含过剩 Ar 主要源于榴辉岩原岩中角闪石在变质分解时释放出来的放射成因 Ar。因此,不含榴辉岩的花岗片麻岩多硅白云母基本不含过剩 Ar。对变质锆石成因的准确判断是正确理解锆石 U-Ph 年龄意义的关键。本文对不同成因锆石的判别标志及年龄意义做了总结,并指出将阴极发光图形,锆石痕量元素组成及矿物包裹体鉴定相结合是进行锆石成因鉴定的有效方法。高压变质或退变质增生锆石组成单一,是理想变质定年对象。然而变质重结晶锆石域常是重结晶锆石和继承晶质锆石的混合区,因而给出混合年龄。只有完全变质重结晶锆石才能给出准确变质时代。     

大别山区变质岩中蓝晶石的几种退变质反应及其所指示的动力学过程

蓝晶石在大别山含柯石英和不含柯石英的榴辉岩、高压变质的副片麻岩、非高压变质的宿松群的变质沉积岩中都是重要的变质矿物。它们多有冠状或其它的变质反应结构，形成多样化的退变质反应矿物。有些退变质反应是十分罕见的。本文报道了８种蓝晶石的矿物组合和退变质反应，推测和计算了变质反应的温度－压力条件，从而探讨了它们代表的近等温降压、升温降压和流体为重要因素的降温降压的不同的动力学过程。这些数据与用其它变质矿物所得到的温度压力条件和ＰＴｔ演化基本一致。为探讨大别山超高压变质带的构造演化提供了新的依据。     

矿物之间的元素和同位素平衡:地质测温和等时线定年的热力学和动力学控制

在特定的地质事件过程中,矿物等时线放射体系是否达到并且保持了平衡是变质岩Sm-Nd和Rb-Sr同位素年代学中的一个重要问题。在这个问题上矿物对O同位素测温与矿物等时线定年相似,因此两者之间可以相互制约。在岩浆岩和变质岩中,矿物中Sm-Nd、Sr和O之间的扩散速率在无水的条件下一般具有可比性,因此矿物之间O同位素的平衡状态可以用来对Sm-Nd和Rb-Sr定年的有效性进行检验。对大别-苏鲁造山带超高压变质岩的Sm-Nd和Rb-Sr等时线矿物进行O同位素测温,得到Sm-Nd等时线有时给出三叠纪年龄,有时给出非三叠纪年龄;对应的矿物O同位素分馏分别处于平衡和不平衡状态。对于引起非三叠纪等时线年龄的原因,一方面可以是由于榴辉岩相变质过程中同位素体系没有达到平衡,另一方面则可能角闪岩相退变质作用打破了平衡。等时线矿物中初始同位素比值的均一化速率主要受慢扩散矿物的影响,而矿物等时线时钟的启动主要受高母/子比值矿物控制。因此在变质作用过程中,只有当高母/子比值矿物同时具有快的放射成因同位素扩散速率,才可能得到有效的矿物等时线来用于变质年龄的测定。根据不同矿物中不同元素在扩散速率上的差异,能够定量估计大陆碰撞过程中榴辉岩相变质的持续时间。应用增量方法和离子孔隙度经验模型,不仅分别能够从理论上准确计算所有固体矿物的氧同位素分馏系数和获得不同矿物中元素的扩散参数,而且分别能够定量预测热力学平衡条件下共生矿物之间的¹⁸O富集顺序和相同条件下矿物中元素扩散速率的相对快慢。     

鞍本地区鞍山群变质矿物及变质作用

鞍本地区鞍山群变质岩出露区可分为鞍山、辽阳、本溪三个小区。所有的变质岩均属角闪岩相,从西向东,变质程度递增。三个小区最先出现的特征变质矿物分别是铁铝榴石、十字石和夕线石。退化变质作用由西向东递减,在东-西鞍山矿区已退变为绿片岩相,在绿泥片岩中普通角闪石仅作为残留矿物出现在绿泥石的核心。鞍山小岭子矿区有紫苏辉石、红柱石和尖晶石组合,它们是燕山期花岗岩围岩中的接触变质矿物。     

密云太古宙变质岩的矿物转化及PTt轨迹

本文通过某些矿物之间的转化及成分的变化，研究变质反应的状态。将区内麻粒岩相变质作用划分为四个阶段，并依据变质作用演化过程中的温度、压力的变化推定了ＰＴ＿ｔ轨迹。     

高压-超高压变质岩石中石榴石的环带和成因

在俯冲带变质过程中,石榴石是高压-超高压变质榴辉岩和片麻岩的常见变质矿物。由于石榴石具有难熔和流体中的低溶解能力的特点,通常可以很好地保存下来,并且能够保留复杂的化学成分环带,以及不同类型的矿物或流体包裹体,为解释石榴石寄主岩石经历的变质演化历史提供了重要信息。石榴子石的主微量元素成分受控于很多因素,如全岩成分、变质的温压条件、控制石榴子石形成的相关变质反应、与石榴子石共生的矿物种类和成分等。因此,在利用石榴石探讨超高压变质的演化历史时,对石榴石进行系统的主要元素、微量元素、氧同位素以及矿物包裹体分析,以及相互间的成因关系。同时,对石榴石中的锆石或独居石包裹体并进行原位U-Pb定年和微量元素分析,可以为变质石榴石的形成时代提供直接的时间制约。深入研究超高压变质岩中石榴石的生长阶段,不仅可以为含石榴石寄主岩石的变质过程提供岩石学和地球化学证据,而且对于理解石榴石的形成机制、生长规律及其变质化学动力学过程具有重要的科学意义。     

超高压变质矿物中的多相固体包裹体研究进展

大陆碰撞过程中熔/流体的组成和演化是研究大陆深俯冲动力学的重要内容,而超高压岩石记录了大陆俯冲和折返过程中的熔/流体-岩石相互作用,因而是研究大陆碰撞过程中熔/流体组成和演化的天然实验室。大陆俯冲带高压/超高压变质矿物中多相固体包裹体作为熔/流体活动的直接记录,为我们提供了揭示超高压变质过程中熔/流体演化的重要制约。近年来,围绕超高压岩石中多相固体包裹体的形成时间、演化过程及其所反映的俯冲带超高压变质熔/流体的组成和性质,进行了大量的研究工作。超高压岩石中多相固体包裹体的发现,为理解峰期超高压变质流体的组成和演化提供了重要制约,同时也为研究俯冲板片-地幔楔界面的熔/流体交代作用提供了新的途径。本文从多相固体包裹体形成机制、结构形态特征、矿物化学成分及其地质地球化学意义等方面,对于超高压变质岩中多相固体包裹体的研究现状和存在的问题进行系统地总结和探讨,以期促进多相固体包裹体的岩石学和地球化学研究。     

西藏康马片麻岩穹隆及其周围变质岩的主要特征

位于西藏康马县城北面的花岗片麻岩穹隆体,因其形态上类似一个侵入体,故早期的研究大都将其当作一个花岗岩体,其周围的变质岩则被认为是接触变质岩(周云生和张魁武,1981;张旗和李炤华,1981,涂光炽等,1981;李锦统等,1981)。目前,对穹隆体本身及其周围变质岩的性质和成因,仍然存在着争论。本文对康马片麻岩穹隆的性质及其成因机制进行了探讨,试图对认识拉轨岗日构造带的演化提供某些线索。     

东天山卡瓦布拉克喀拉塔格南岩群地质特征

卡瓦布拉克大断裂北晚太古宙喀拉塔格南岩群,为灰色片麻岩系(TTG岩系)及二长-钾长花岗片麻岩系组成的高级变质区,后者常呈脉状或不规则状分布在TTG岩系中,构成灰、红相间的景观特征.岩石具高角闪岩相-麻粒岩相变质特征,发育中深层次的塑性流变变形,变质矿物有反条纹长石、钾长石、角闪石、铁铝榴石等,区域上还可见蓝石英、紫苏辉石、硅线石.经岩石化学研究,组成该岩群的片麻岩具英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG岩系)组合特征.该套变质岩系可与库鲁克塔格、尾亚、阿尔金等地太古宙中深变质岩系对比,时代厘定为晚太古代较恰当,构造属性为塔里木地块的前震旦纪结晶基底.