陆—陆碰撞造山带中压型变质作用的pT轨迹——以南秦岭佛坪地区为例

依据石榴石的环带特征反演了南秦岭造山带中压型变质作用的pT轨迹，表明石榴石的环带记录了峰期变质前的温压条件递增过程，其最高温度与最大压力一致，这一过程可能与地壳的持续加厚过程相对应。峰期变质以后即出现有构造作用参与的快速抬升过程，pT轨迹表现为ITD型。这一研究可以加深入们的对造山带发生中压型变质作用过程的理解。     

石榴石微区化学组成与结构关系及其意义

恢复岩石的变质作用温度-压力轨迹,重建造山过程中地壳岩块的俯冲(加热)和折返(冷却)过程,是构造地质研究的一个重要方向。石榴石是一种Ca-Mg-Fe-Mn等的固溶体矿物,它可以在各类岩石和非常宽的p-T条件下出现,且容易形成化学成分环带,石榴石这种环带反映了与变质作用相对应的构造热演化阶段。目前研究岩石构造热演化一个常     

榴辉岩的两种变质演化轨迹和俯冲大陆地壳的差异折返-——以柴北缘都兰超高压地体为例

都兰榴辉岩地体位于柴北缘—南阿尔金超高压变质带的东端,是唯一确定含柯石英的超高压变质地体,约700 km,其特点是含有两个特征不同的变质亚带,并经历了不同的折返过程。柯石英假像和温压计算表明两带榴辉岩峰期变质的压力都在柯石英的稳定域（2.8~3.3 GPa）,但它们退化变质的p–T 轨迹具有明显不同的特征。北带榴辉岩经历了两个阶段的折返：早期从地幔深度快速折返到中部地壳层次,伴随岩石的等温降压,并发生角闪岩相退化变质;晚期抬升到地壳浅部。都兰南带榴辉岩折返过程中经历了高压麻粒岩相变质的改造,高压麻粒岩阶段的p–T条件为p＝1.9~2.0 GPa,T＝873~948℃, 并进一步经历了角闪岩相退化变质,说明都兰南带榴辉岩折返速率较慢,发生了壳幔过渡带（或加厚的深部地壳）层次的强烈热松弛。这种热松弛发生在许多大陆俯冲带的超高压岩石的折返过程中,并且是榴辉岩发生深熔作用的主要机制。都兰两个变质带不同的变质演化轨迹反映了俯冲的大陆地壳具有差异折返的特征。     

苏鲁超高压榴辉岩的石榴石生长成分环带及变质作用P—T轨迹

在南苏鲁东海地区，部分超高压榴辉岩中的变斑晶石榴石具有复杂的生长成分环带和多期矿物包体组合，它们记录了超高压变质岩的多阶段变质演化过程，即绿帘角闪岩相进变质、柯石英榴辉岩相峰期变质、石英榴辉岩相和角闪岩相退变质作用。运用相关的地质温、压计，使用代表最高变质温度的变斑晶石榴石慢部（具最低的Fe／Mg比值）和与其平衡的绿辉石包体成分，获得了〉900℃和4．1～4．5GPa的超高压变质务件。联合其他变质阶段的温、压条件，一个顺时针的变质作用P—T轨迹得以建立。它的特征是进变质与退变质路径近于平行，早期退变质作用为降温、降压过程．榴辉岩石榴石生长成分环带的保存说明超高压变质岩在峰期变质阶段有非常短暂的停留时间，并以很快的折返速率抬升到地壳浅部，超高压变质岩折返过程中的明显降温是石榴石生长环带得以保存的另一个有利条件，     

造山带榴辉岩的变质作用P-T-t轨迹研究进展

板块俯冲和折返是板块构造理论的重要组成部分,也是固体地球科学研究的一个前沿方向。俯冲/碰撞造山带内的高压-超高压变质岩经历了俯冲至地球深部而后折返至地壳浅部的复杂地质过程,反演它们的P-T-t轨迹是高压-超高压变质作用研究的重要课题,也是揭示造山带构造演化的一个重要途径。造山带榴辉岩作为高压-超高压变质岩中的一类典型代表,常保留多个变质阶段的矿物组合,较完整地记录了造山带演化的关键信息,是反演P-T-t轨迹的理想样品。根据详细的岩相学观察和矿物成分分析,能识别出榴辉岩不同变质阶段的矿物组合。在此基础上,选取合适的地质温压计或采用相平衡模拟,可获得岩石相应变质阶段的温压条件(P-T)。如何获得多阶段变质年龄(t)和如何匹配变质作用的温压条件和年龄信息,是反演榴辉岩P-T-t轨迹的两个关键问题。本文针对榴辉岩中的锆石、金红石、榍石和褐帘石这四个适用于U-Pb定年的副矿物,从结晶条件和封闭温度等角度评估它们可能记录的年龄信息。结果表明,受限于结晶的温压条件或结晶后的改造作用,单种矿物定年难以获得多阶段年龄,一些实际研究中需要采用多种矿物或多个同位素体系实施定年分析。对于将副矿物从岩石中分选出...     

固相线以下变质过程中水的行为

在p–T 视剖面上定量计算全岩饱和水含量等值线可以更有效地讨论变质矿物组合的演化。Guiraud 等认为在封闭体系中发生的变质作用通过递进脱水作用使岩石向水含量降低方向演化,脱出的水离开岩石体系。当变质过程向水含量增加方向演化时,岩石会很快变成流体缺失状态,不利于变质矿物组合的进一步演化。因此,从岩石中的实际矿物组合所得到的“变质峰期”应该理解为脱水反应结束,并可能发生少量水化反应的位置,并不一定对应p–T 轨迹所经历的实际峰期温度或压力。利用p–T 视剖面图和饱和水含量等值线的行为研究阿尔泰造山带泥质岩石的中低压变质作用发现,阿尔泰地区红柱石型变质带的发生与蓝晶石型变质带的抬升有关,主要发生铝硅酸盐矿物之间的同质多相转变,低压变质矿物组合未能达到热力学平衡状态。与泥质岩中低压变质演化明显不同的是超高压榴辉岩在峰期以后的减压过程中仍然发生递进脱水作用。     

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。     

浙西南松阳地区石榴辉石岩变质作用演化与地质意义

浙西南松阳地区的八都群中分布有一套基性变质岩:石榴辉石岩与石榴角闪岩,其变质作用演化特点目前尚不明确。根据岩相学和矿物微区化学系统研究,发现石榴角闪岩是由石榴辉石岩退变而来,而非由榴辉岩退变而来,并经历了三个变质演化阶段,分别为峰期高压麻粒岩相阶段(M1),其矿物组合为石榴石+次透辉石±钛铁矿±石英;峰后近等温减压中压麻粒岩相退变质阶段(M2),以出现典型的减压反应结构和斜方辉石+斜长石(An_(90-92))为标志;角闪岩相退变质阶段(M3),以角闪石+斜长石(An_(33-53))+钛铁矿±次透辉石±石英等退变矿物组合为特征。相平衡模拟与传统地质温压计结合限定M1期温压条件为P=11. 6～12. 5kbar,T=780～840℃,M2期温压条件为P=7. 4～8. 2kbar,T=800～880℃,M3期温压条件为P=6. 6～7. 5kbar,T=500～560℃,三个变质阶段的温压条件具有典型的顺时针近等温减压型ITD型特征,这种演化轨迹通常代表加厚下地壳快速折返地表的动力学过程,因此,该项研究对华夏地块构造作用演化的动力学过程具有重要意义。     

岩石的热历史:一种新的用于逆向理论技术的动力学方法

在过去几年里人们一直热衷于根据矿物中的成分环带把地质温压计用来推测P-T轨迹,这种轨迹一直被用于与逆掩作用,地壳加厚,埋藏和侵蚀的简单构造模式相对比。     

滇西六合地区新生代正长斑岩中深源包体的矿物学特征与成因意义

在云南省鹤庆县六合乡河东村的正长斑岩中产出多种含石榴石的深源包体。文中详细介绍了这些包体的岩相学特征和退变质特征 ,提供了包体中主要造岩矿物的化学成分分析结果。根据包体中的矿物组合及主要造岩矿物的化学成分特征划分出了 5种包体类型 ,并运用单斜辉石地质温压计、角闪石地质压力计和石榴石单斜辉石Fe Mg交换地质温度计计算了包体形成和退变质的温压条件 ,初步确定石榴石透辉岩及石榴辉石岩来源于上地幔 (87～ 95km) ,在快速上升到下地壳时被正长斑岩岩浆捕获 ;石榴石透辉角闪岩、麻粒岩形成于下地壳 (45～ 5 5km ) ,石榴石斜长角闪岩形成于中下地壳 (约 30km) ,为壳源岩石包体。除石榴辉石岩外 ,其余 4种包体均经历了退变质作用。根据它们的显微结构特征、矿物化学特征及温压计算结果 ,划分了两个变质期次 ,构筑了包体形成及退变质作用的 p T轨迹 ,讨论了退变质过程中压力 深度的变化及意义 ,并推断在退变质过程中包体经历了富Na流体的交代作用。     

变质地质学的三大前缘课题

本文主要从三个方面反映１９８７年以来国内外变质地质学研究的新进展：（１）变质Ｐ－Ｔ－ｔ轨迹与区域岩石学研究；（２）变质流体与岩石的相互作用；（３）高压、超高压变质。变质ｐ－Ｔ－ｔ轨迹按地壳拉张区、地壳增厚区、俯冲带和麻粒岩相变质地区等不同构造环境予以论列；变质流体岩石的相互关系是按区域变质、接触变质和麻粒岩相变质地区等三个类型对比描述。高压、超高压变质研究近年来得到快速发展，也提出了许多问题。本文主要介绍柯石英榴辉岩岩石学和榴辉岩相岩石学的主要问题。     

A Comparison about Metamorphism among the Oldest-Rock Units from Orogenic Belts of Dabie, Eastern Qinling and Eastern Kunlun of Central Mountain Ranges, China

ＴｈｅＣｅｎｔｒａｌＭｏｕｎｔａｉｎＲａｎｇｅｓｏｆＣｈｉｎａ,ｗｈｉｃｈｏｃｕｐｙｔｈｅｃｅｎｔｒａｌｐａｒｔｏｆＣｈｉｎａ,ｃｏｍｐｒｉｓｅｍａｉｎｌｙｔｈｅＤａｂｉｅＭｏｕｎ－ｔａｉｎｓｉｎｔｈｅｅａｓｔ,ｔｈｅＱｉｎｌｉｎｇＭｏｕｎｔａｉｎｓ...     

中、低压变质作用与大陆造山——兼论四川丹巴的变质带

巴罗型中压变质带与巴肯型低压高温变质带的成因与大陆板块边缘的碰撞造山及陆内造山作用之间有着紧密的联系。根据变质带的空间时间配置关系、压力类型、变质作用pTt轨迹、伴生的岩浆岩等等,可以区分出3种类型的大陆造山模式:弧-陆拼贴型、陆-陆碰撞型(可进一步分为中高压型碰撞造山带和双变质型山带型(paired metamorphic mountain belt)陆-陆碰撞带)、陆内造山地壳加厚-伸展型。巴罗型中压变质带普遍出现于地壳加厚-热弛豫的构造环境,但巴肯型低压变质带形成的构造背景及物理化学条件在不同的造山带有不同的表现形式,其热源至少有:壳内岩浆侵入或岩浆板底垫托、沉降盆地放射性同位素的衰变热、构造热穹隆、变质核杂岩、地下热流体传热等。大陆边缘造山带中巴罗型变质带的倒转以及板内造山带中变质带问断等现象与造山动力学过程密切相关,记录了造山过程中的重要的地质事件,也是探讨造山历史的理想场所。由于四川丹巴地区松潘—甘孜造山带形成于很独特的3个板块双极性构造环境,表现出与世界上典型造山带诸多相似的地方,如巴罗型中压变质带、巴肯型低压高温带同时在一系列变质穹隆中发育,但又有其特殊性和复杂性,如通常只发育在大陆边缘的倒转的巴罗带和陆内造山过程中的变质相间断同时出现,显然这与本?     

阿尔金南缘构造带西段新元古代-早古生代变质岩系的变质作用

阿尔金南缘构造带西段新元古代-早古生代变质岩系为一套绿片岩相-低角闪岩相的中浅变质岩系,并形成绢云母-白云母带、黑云母带和石榴石-角闪石带3个递增变质带。通过对石榴石-角闪石带变质作用p-T轨迹的深入研究表明,其经历了3个阶段变质作用:即经历了俯冲碰撞深埋到30～35 km深度的中高压变质作用(M₁),压力可达7.27×10⁸～9.63×10⁸ Pa;随后经历了快速抬升所导致的近等温降压变质过程(M₂),压力降至4.1×10⁸～5.62×10⁸ Pa;晚期经历了降温降压退变质作用（M₃）。整个过程为顺时针方向演化的p-T轨迹,其地质动力学过程属于较典型的板块俯冲碰撞→抬升模式,表明阿尔金南缘构造带的地质构造演化经历了俯冲碰撞及碰撞后的快速抬升过程。     

部分熔融与高级变质岩流变机制——以内蒙古大青山高级变质岩为例

部分熔融作用与高级变质岩变形作用是相互制约,变形作用能够提高岩石部分熔融程度,降低熔融温度。熔体存在影响和制约岩石强度和变形机制。大青山高级岩经历了下部地壳构造层次变质变形和深熔作用改造,形成了复杂构造要素组合。宏观与微观构造特点表明:高级变质岩变形机制主要为熔体增强颗粒边界扩散和颗粒流动,使岩石发生大规模的塑性流动。在宏观上形成了不对称流动组构、熔融线理、岩石和矿物条带、层内底辟褶皱和大型穹窿构造。但是,在微观上矿物颗粒变形不明显,晶内变形组构不发育,表现为三边平衡结构,与静态结晶变质岩结构相似,形成了地壳深部构造层次上变质构造岩-构造片麻岩。     

The Late Paleoproterozoic Orogeny in the North China Craton

Granulite TTG and khondalite formations are the two typical types of Precambrian metamorphic basement in the North China Craton. The former belongs to the basement of the Archean craton, while the latter is a Paleoproterozoic metasedimentary rock series. The formation of the TTG rock series took place during the period of 2500 to 2450 Ma, near the end of the Archean, and it has undergone multiple times of metamorphism. The cooling rate of the TTG lower crust is quite low (less than 0.3°/Ma), developed during slow crustal cooling in a rather stable tectonic environment. The khondalite rock series underwent amphibolite- to granulite-facies metamorphism that is isotopically constrained to 2000 to 1800 Ma followed by fast crustal cooling from 2.4° to 3.4°/Ma. Based on the thermal and dynamic features of different types of metamorphic rocks, the tectonic state of the crust, and the obvious change of crustal cooling rate from Neo-Archean to Paleoproterozoic, it is clear that continental orogeny existed in the North China craton between 2000 Ma and 1800 Ma.     

新疆阿尔泰地区冲乎尔递增变质带特征及其演化

新疆阿尔泰海西造山带主要发育两期区域变质作用：第一期为区域低温动力变质作用类型,第二期为区域动力热流变质作用类型。冲乎尔递增变质带是后者的典型代表之一,从火山沉积盆地边缘到中心发育十字石-蓝晶石带、黑云母-石榴石带、绿泥石-黑云母带、绢云母-绿泥石带,递增变质作用强度具有逐渐减弱的趋势。结合变质变形关系和变质作用演化特点,将变质作用划分为早期、峰期和晚期3个阶段。早期和峰期为连续的递增变质过程,形成典型的中压型递增变质带,晚期则属于后期的退化变质过程。变质作用演化具有顺时针的p-t轨迹,这种递增变质带的发育特征和变质作用演化特点反映了阿尔泰造山带特定的大地构造环境和地壳演化的动力学机制。     

21世纪最初十年变质岩石学研究进展

21世纪以来变质岩石学发展迅猛.对大型俯冲带和造山带综合数值模拟研究,所得到的变质作用p-T-t与以往一维热模拟结果很不相同;利用内部一致性热力学数据库,进行变质相平衡的定量研究,改变了人们对变质反应和相平衡关系的理解,开辟了定量研究变质作用的新阶段;超高压变质作用的深入研究,发现了更多超高压变质作用的标志及地体,指示陆壳俯冲深度可能达300～350 km,并对地壳岩石深俯冲的机理及变质作用演化进行了进一步探讨;对麻粒岩尤其是高压和超高温麻粒岩的研究,进一步了解了麻粒岩相条件下的深熔作用与熔体演化机理,为认识早前寒武纪的板块作用与造山过程提供了新的窗口;利用多种方法对俯冲带变质流体的研究,为深刻认识俯冲带的岩浆作用及地幔演化提供了更为广阔的视野.     

Extensional Tectonic Framework of Post High and Ultrahigh Pressure Metamorphism in Dabieshan, China

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｓｔｕｄｙｏｆｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ（ＨＰ）ａｎｄｕｌｔｒａｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ（ＵＨＰ）ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｒｏｃｋｓｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｊｏｒｈｏｔｔｏｐｉｃｓｉｎｔｈｅｓｏｌｉｄｅａｒｔｈｓｃｉｅｎ...     

大数据驱动下变质岩岩石学研究展望

变质岩记录了地球特别是大陆形成以来的演化历史。变质作用是地球出现固态岩石后构造演化的物质记录,是地球岩石圈的黑匣子、深部探针和指示剂,是深时地质记录最典型的地质指纹。变质岩及变质作用承载了地球特别是大陆构造演化过程以及构造体制随时代演化的研究重任。随着变质相平衡研究的发展以及相关数据资料的积累,因应大数据时代的到来,如何完善变质岩岩石学知识体系,对分散的数据进行整合,形成新一代数据平台,运用大数据方法解决前沿科学问题,成为变质岩岩石学新的学科生长点。文章总结介绍了国内外与变质岩有关的数据库（如MetPetDB、PetDB等）,并对近年的研究热点做了综述。笔者认为,大数据驱动下,可以针对一些相关科学问题先行开展研究,如：（1）早期大陆的物质、形成机制、生长过程和稳定化; （2）造山带、克拉通结构以及洋陆相互作用的过程;（3）壳-幔相互作用、接触带结构、能量、相转换与物质交换;（4）地球的热体制演化及其与大陆结构与成分演变的时空联系。