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相似文献
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1.
苏文  高俊  Reiner  KLEMD  熊贤明 《岩石学报》2006,22(5):1380-1386
运用电子探针和显微Fourier变换红外光谱技术,对新疆西天山3个榴辉岩样品中的石榴石进行了详细的主量元素和结构水分析。结果显示,石榴石发育以核部富锰铝榴石组分、边部富镁铝榴石组分进变质作用的成分环带。石榴石中OH^-1分布也具有规律:核部→边缘。其结构水OH^-1逐步增加,即从核部的89-239ppm增加到边部的367-658ppm;与石榴石边部相比,石榴石的核部含有较低的OH^-1,却含有较高的H2O和Mn含量。这表明,在蓝片岩向榴辉岩进变质作用过程中,含水矿物脱水反应而释放出大量的分子水,这部分水促进了高压变质反应,形成榴辉岩相矿物,石榴石核部的结晶就是在富水和Mn的条件下进行的。随着高压变质作用的继续,石榴石核部的分子水逐步失水而进入石榴石晶格,形成结构水。因此,在高压变质作用过程中,OH^-1演化实际上是一个由内部不平衡逐步向平衡转变过程。P588.348  相似文献   

2.
名义上无水矿物的水含量研究对于认识俯冲带流体活动和地球动力学具有重要意义.对大别山金河桥榴辉岩中石榴石进行了傅里叶变换红外光谱分析和主微量元素分析,结果表明石榴石含有分子水和结构羟基,分别为 < 1×10-6~1 946×10-6和< 1×10-6~1 347×10-6.石榴石羟基含量与Ca、Na、Ti、Zr和Pr正相关,而与Si负相关,表明羟基结合机制以水榴石替代为主并伴有其他机制.分子水主要为初始水或折返过程中羟基转化形成.石榴石总水含量为 < 1×10-6~3 293×10-6,最大值对应于峰期超高压石榴石水储存能力.水在峰期石榴石中可达到饱和.石榴石变化的水含量受原岩性质、流体可获得性、压力和温度等多种因素控制,但主要由折返过程中降压脱水导致.石榴石平均总水含量为749×10-6~1 164×10-6,是俯冲板片向地幔水传输的重要介质.   相似文献   

3.
两类榴辉岩的石榴石变形特征差异——来自TEM研究的证据   总被引:9,自引:4,他引:9  
大陆碰撞造山带中超高压榴辉岩从变形程度上通常可以分为面理化榴辉岩和块状榴辉岩两类。本文利用透射电子显微镜对中国大陆科学钻探主孔岩心中面理化榴辉岩和块状榴辉岩的石榴石变形特征进行了比较研究。结果表明:(1)面理化榴辉岩中石榴石的位错密度比块状榴辉岩中石榴石的位错密度高大约3个数量级,位错密度达1.2×1010/cm2。并且有水分子团与高密度位错共存,表明主导石榴石发生强烈塑性变形的机制为水弱化的位错滑移。(2)块状榴辉岩中石榴石的位错密度低,没有观察到水分子团,虽然在局部发现有位错网,但总体上仍呈刚性。(3)两类榴辉岩的石榴石中占主导地位的位错滑移系都是1/2<111>{110},其次为<100>{010}。本文对变形石榴石晶体中水的赋存状态、水弱化机制及变形石榴石形态优选方位与晶格优选方位不协调问题进行了讨论:(1)水在石榴石晶体中有三种可能赋存状态:第一种是吸附于位错管道中的极化水分子;第二种是通过晶体表面以及位错管道扩散进入晶格的间隙水分子;第三种是以4OH-替代SiO44-形式的结构水。(2)石榴石水弱化机制有两种可能:一种是水弱化促进的位错滑移机制,在面理化榴辉岩石榴石的塑性变形中起主导作用;另一种是水弱化促进的扩散和颗粒边界滑移机制,在面理化榴辉岩石榴石的塑性变形中只起次要作用。(3)变形石榴石不产生明显的LPO是由其晶体结构本身特征所决定的,并不能排除其主导变形机制仍然是位错滑移的可能性。  相似文献   

4.
在大兴安岭中南部地区,发育有与火山岩有成因联系的层控矽卡岩型铁矿床。与成矿有关的矽卡岩矿物主要为石榴石,按石榴石的形成先后可分为三个世代。不同世代石榴石物理性质均有所不同。石榴石化学成分以富铁为特点,一般钙铁榴石分子在65~95%之间,并以与铁矿形成最密切的第二世代石榴石的钙铁榴石分子含量最高,在同一世代石榴石中愈接近矿体含量愈高。对石榴石红外光潜及晶胞参数研究表明,随钙铁榴石分子增高,红号吸收谱带向低频位移,而晶胞参数则相应增大。石榴石的这些矿物学特点可作为找矿标志。  相似文献   

5.
北秦岭官坡地区高压—超高压榴辉岩岩相学及变质作用研究   总被引:19,自引:2,他引:19  
北秦岭官坡地区的榴辉岩及含柯石英榴辉岩产在帮岭岩群的北侧,主要由绿辉石和石榴石组成,部分石榴石和绿辉石中含柯石英包体。此外还含有退变质的多硅白云母、角闪石、黝帘石和纳长石等矿物,根据变质矿物之间的替代关系及共生组合规律,榴辉岩退变质作用可划分为四个阶段,各阶段代表性矿物组合依次为:柯石英+绿辉石+石榴石;石英+绿辉石+石榴石;多硅白云母+绿辉石+石榴石+石英;角闪石+斜长石+白云母+黑云母。这四个  相似文献   

6.
在自行设计的内径88mm、总长1600mm的小型瓦斯爆炸控制实验装置上,采用高速摄录分析系统,对活化水蒸气控制瓦斯爆炸进行了实验研究。普通水经过高能物理方法处理后,可转变成比普通水分子团直径小一半的由5~8个水分子组成的小分子团活化水,然后通过水蒸气发生器转化成活化水蒸气,在瓦斯爆炸过程中起到了均相等径抑制作用和纳米活化控制作用。实验结果表明,加入活化水蒸气后的瓦斯爆炸感应期明显延长,火焰在管道中的传播时间延长,火焰平均传播速率减小,控爆效果明显提高。   相似文献   

7.
东蒙地区夕卡岩石榴石稀土元素地球化学及其成因   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
肖成东  刘学武 《中国地质》2002,29(3):311-316
东蒙地区为我国北方重要的夕卡岩型锡银铜铅锌多金属成矿区,不仅矿床发育,而且成矿种类较多,典型矿床有黄岗梁Fe(Sn)、白音诺Pb-Zn-Ag等金属和浩布高Fe(Sn)-PbZnAg(Cu)矿床。研究表明,它们都是中生代岩浆岩与本区二叠系地层相互作用的产物。本文通过对黄岗梁、白音诺和浩布高3个矿床中不同阶段的石榴石夕卡岩矿物学研究,划分出早晚两期夕卡岩石榴石矿物。早期以浅色、他形细粒、均质的钙铁榴石为主,多形成环带的核心;晚期以深色、半自形中粗粒、弱非均质的钙铝榴石为主,多构成环带的边部。同时采用ICP-MS方法对3其中石榴石比较发育的黄岗梁和浩布高2个矿床中石榴石单矿物进行了稀土元素含量的测定。结果表明,矿区早期的石榴石具有岩浆成因的特征,晚期石榴石具有热液交代成因特征,即东蒙地区既有早期岩浆阶段的岩浆型夕卡岩,又有晚期热液交代型夕卡岩的多成因认识。  相似文献   

8.
徐树桐  王汝成 《岩石学报》1999,15(3):321-337
大别山东部双河附近面理化榴辉岩中,所有榴辉岩相矿物包括石榴石、绿辉石乃至金红石都受到强烈拉伸。用透射电镜可以观测到石榴石晶体中塑性变形的显微构造,包括自由位错、位错壁和位错网。拉伸石榴石的应变轴比表现为X〉Y〉Z。运动学标志如石榴石不对称碎斑和旋转的金红石颗粒,表明有旋转应变的作用。石榴石和金红石的福林系数分别为1.18和0.98。所有这些都表明石榴石在接近于平面应变的条件下形成。由于石榴石颗粒在  相似文献   

9.
田作林  康东艳  穆虹辰 《岩石学报》2017,33(8):2467-2478
东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩由多种类型的高级变质岩组成,包括片岩、片麻岩、大理岩、石榴角闪岩和基性麻粒岩。石榴角闪岩呈透镜状产出在片麻岩中,可见不连续分布的规模不等的浅色体。石榴角闪岩由石榴石、角闪石、黑云母、斜长石、石英、金红石、钛铁矿和榍石组成,石榴石变斑晶可见由浅色矿物组成的"白眼圈"。岩相学、矿物化学和相平衡模拟表明石榴角闪岩经历了一条顺时针型的P-T演化轨迹,可划分为两个阶段:(Ⅰ)升温升压的进变质阶段,由石榴石和斜长石斑晶记录,峰期矿物组合为石榴石+角闪石+黑云母+斜长石+石英+金红石+钛铁矿。运用石榴石变斑晶边部和斜长石变斑晶边部成分在视剖面图上的投点确定出峰期温压条件为~11.5kbar、790℃,达到了高压麻粒岩相条件,并经历了部分熔融,产生至少9%的熔体;(Ⅱ)降温降压的退变质阶段,由石榴石边部"白眼圈"冠状体记录。运用平均温压法计算冠状体中黑云母+斜长石+角闪石+石榴石组合的形成温压条件为~7kbar、~750℃。该阶段金红石消失,熔体结晶,并与早期矿物发生回反应。在石榴石角闪岩的锆石中获得了从29.2Ma到10.2Ma的连续变质年龄。由于锆石通常在熔体结晶过程中生长,因此确定该组年龄代表石榴石角闪岩退变质年龄。本文和以前的研究结果表明,南迦巴瓦杂岩中的高温和中温麻粒岩相亚单元具有相似的降温降压P-T轨迹,但高温单元具有较高的变质压力条件,表明其俯冲到了更大的深度。  相似文献   

10.
青藏高原腹地羌塘地体中部猫耳山增生杂岩内保留有早古生代变质记录,对研究冈瓦纳大陆北缘的早古生代构造格架和演化具有重要意义。猫耳山石榴角闪岩呈透镜状产出于斜长角闪岩内,主要由石榴石、角闪石、单斜辉石、斜长石、白云母、黝帘石、绿泥石、榍石和钛铁矿组成。石榴角闪岩的全岩地球化学分析表明其具有俯冲带上(SSZ型)蛇绿岩特征,与区域内寒武-奥陶纪蛇绿岩残片一致。根据岩相学、矿物化学、相平衡模拟以及锆石定年结果,得出石榴角闪岩的成因及变质过程如下:(1)石榴角闪岩原岩为~477Ma的特提斯洋蛇绿岩残片;(2)在394~383Ma发生麻粒岩相变质过程,峰期变质温压条件为~900℃、~1.55GPa,矿物组合为石榴石+角闪石+透辉石;(3)早期的折返导致其降温降压至~800℃、~1.0GPa,矿物组合为石榴石+角闪石+透辉石+斜长石;(4)进一步的角闪岩相退变质发生于358~348Ma,矿物组合为角闪石+斜长石+透辉石+钛铁矿,在石榴石周围和港湾处形成斜长石+角闪石的后成合晶结构。石榴角闪岩的P-T-t演化轨迹结合区域蛇绿岩和岩浆岩记录,指示早古生代特提斯洋壳俯冲、泥盆纪特提斯洋弧后扩张和石炭纪特提斯...  相似文献   

11.
关于现今板块构造体制何时启动是目前地球科学研究的焦点问题。本文在原报道的古元古代丰镇火成碳酸岩中发现的榴辉岩捕虏体基础上,开展了详细的岩石学研究。该榴辉岩捕虏体分为两种类型:即相对富石榴石的Fz-2和贫石榴石的Fz-16,它们产于同一地点,且具有相同的矿物成分和结构构造特征。Xu et al.(2018)的研究表明该捕虏体具有1839±26Ma和1766±7Ma的独居石U-Th-Pb年龄且具有大洋辉长岩原岩的全岩成分特征。本文通过进一步的岩相学研究发现该榴辉岩至少经历了两期变质阶段:M1,角闪石/绿帘石-榴辉岩阶段;M2,硬柱石-榴辉岩阶段。具有放射状裂纹包裹特征的柯英石假象在石榴石变斑晶和基质绿辉石中以包体形式出现。以蓝晶石与黝帘石共存为特征的柱状硬柱石假象,也偶尔以包体形式存在于石榴石中。变斑晶石榴石分为富含包体的核部和比较干净的边部。石榴石从中心到边部具有明显的镁铝榴石含量增加和钙铝榴石含量降低的环带特征,通过相平衡模拟和等值线投图得到其温压范围为2.6~3.7GPa和655~670℃,记录了从M1到M2的近等温增压的进变质过程。通过石榴石边部-绿辉石-蓝晶石-石英的地质温压计计算得到温压条件为3.0GPa、734℃。金红石中的锆含量温度计也给出了相似的温度条件,即在2.6~3.7GPa压力时为601~685℃。石榴石边部的柯石英假象和硬柱石假象支持了M2硬柱石-榴辉岩阶段的存在,这表明丰镇古元古代榴辉岩可能是目前发现的世界上最古老的低温超高压变质岩。同时,我们得到该榴辉岩代表的进变质过程中的地温梯度为216±35℃/GPa,证明至少在~1.8Ga以来代表现今板块构造体制的板块冷俯冲作用就开始启动了。  相似文献   

12.
1INTRODUCTION TITANIUMMETALISPRODUCEDMAINLYFROMNATURAL RUTILEANDSYNTHETICRUTILEOBTAINEDBYENRICHEDILMEN ITE,ANDISWIDELYUSEDASHIGHTECHALLOYS,ESPECIALLY INTHEAIRANDSPACECRAFTINDUSTRYBECAUSEOFITSHIGH STRENGTHATHIGHTEMPERATUREANDRESISTANCETOCORRO SION.THEREISA…  相似文献   

13.
王洛娟  郭敬辉  彭澎 《岩石学报》2021,37(2):375-390
在华北克拉通孔兹岩带东段凉城地区分布有大规模古元古代石榴石花岗岩。凉城石榴石花岗岩是产于麻粒岩相变沉积岩中的原地-半原地花岗岩,伴生有徐武家岩体为代表的辉长苏长岩小侵入体群。凉城石榴石花岗岩富含石榴子石(5%~15%,局部可达25%),常见紫苏辉石,推测形成于高温(>850~900℃)、高压(8~10kbar)条件下,不同于典型的S型花岗岩。地球化学特征上,石榴石花岗岩具有强过铝的地球化学属性(A/CNK=1.1~1.6),显示低SiO2(55%~75%)和富MgO+FeOT(5%~14%)的特征,已经偏离了正常S型花岗岩的成分范围。凉城石榴石花岗岩低硅富镁铁的成分特征很可能是由残留体(石榴石岩)带入和辉长苏长岩物质添加造成,残留体和辉长苏长岩的物质贡献比例约占20%~40%。年代学研究表明凉城石榴石花岗岩形成时代为1.93~1.92Ga,与辉长苏长岩形成时代(1.93Ga)和变质沉积岩记录的超高温变质作用时代(1.92Ga)一致,指示凉城石榴石花岗岩是幔源基性岩浆侵入麻粒岩相变质沉积岩中引起变沉积岩在高温-超高温条件下大规模部分熔融的产物。大规模出露的高温石榴石花岗岩及多点分布的超高温麻粒岩共同反映了集宁-凉城区域上超高温的特点。  相似文献   

14.
In this paper we show that thermodynamic forward modelling, using Gibbs energy minimisation with consideration of element fractionation into refractory phases and/or liberated fluids, is able to extract information about the complex physical and chemical evolution of a deeply subducted rock volume. By comparing complex compositional growth zonations in garnets from high-and ultra-high pressure samples with those derived from thermodynamic forward modelling, we yield an insight into the effects of element fractionation on composition and modes of the co-genetic metamorphic phase assemblage. Our results demonstrate that fractionation effects cause discontinuous growth and re-crystallisation of metamorphic minerals in high pressure rocks. Reduced or hindered mineral growth at UHP conditions can control the inclusion and preservation of minerals indicative for UHP metamorphism, such as coesite, thus masking peak pressure conditions reached in subducted rocks.Further, our results demonstrate that fractional garnet crystallisation leads to strong compositional gradients and step-like zonation patterns in garnet, a feature often observed in high-and ultra-high pressure rocks. Thermodynamic forward modelling allows the interpretation of commonly observed garnet growth zonation patterns in terms of garnet forming reactions and the relative timing of garnet growth with respect to the rock's pressure–temperature path. Such a correlation is essential for the determination of tectonic and metamorphic rates in subduction zones as well as for the understanding of trace element signatures in subduction related rocks. It therefore should be commonplace in the investigation of metamorphic processes in subduction zones.  相似文献   

15.
碧溪岭岩体中石榴橄榄岩的锆石显微结构及离子探针定年   总被引:7,自引:1,他引:7  
对碧溪岭岩体中石榴橄榄岩的锆石进行了BSE和CL显微结构分析,并在此基础上用离子探针进行了锆石微区U-Pb定年。锆石CL图像显示其有明显的核边结构,核部具岩浆锆石,边部是变质增生锆石的特征。结合锆石的外形特征认为,边部的变质锆石是在超高压变质作用中重结晶形成的。离子探针分析结果在一致曲线图中构成不一致线,得到上下交点 年龄分别为824±39Ma和254±38Ma。结合CL图像认为上交点824±39Ma的年龄代表其原岩形成年龄,下交点254±38Ma为基超高压变质作用的年龄。另有少量较年龄的捕虏晶锆石,可能来自岩浆上升过程中同化混染的围岩。  相似文献   

16.
西藏羌塘地区榴辉岩石榴子石和磷灰石中均发育矿物出溶体,结合电子探针和扫描电镜分析及能谱分析,确定了石榴子石中的出溶体有金红石、石英和角闪石,指示其可能经历了高压/超高压变质作用。本研究在磷灰石中发现了金红石出溶,并认为其可能是在高压/超高压条件下元素相互置换的结果,置换方式为Ti~(4+)(Fe~(2+)、Si~(4+))=2Ca~(2+),这些出溶体的形成为榴辉岩曾经历高压/超高压变质作用提供了矿物学证据。  相似文献   

17.
Little is known about water in nominally anhydrous minerals of orogenic garnet peridotite and enclosed metabasic rocks. This study is focused on peridotite-hosted eclogite and garnetite (metarodingite) from the Erzgebirge (EG), Germany, and the Lepontine Alps (LA), Switzerland. Newly discovered, peridotite-hosted eclogite in the Erzgebirge occurs in the same ultra-high pressure (UHP) unit as gneiss-hosted coesite eclogite, from which it is petrologically indistinguishable. Garnet is present in all mafic and ultramafic high pressure (HP) rocks providing for an ideal proxy to compare the H2O content of the different rock types. Garnet composition is very similar in EG and LA samples and depends on the rock type. Garnet from garnetite, compared to eclogite, contains more CaO (garnetite: 10.5–16.5 wt%; eclogite: 5–11 wt%) and is also characterized by an anomalous REE distribution. In contrast, the infrared (IR) spectra of garnet from both rock types reveal the same OH absorption bands that are also identical to those of previously studied peridotitic garnet from the same locations. Two groups of IR bands, SW I (3,650 ± 10 cm−1) and SW II (3,570–3,630 cm−1) are ascribed to structural hydroxyl (colloquially ‘water’). A third, broad band is present in about half of the analysed garnet domains and related to molecular water (MW) in submicroscopic fluid inclusions. The primary content of structural H2O, preserved in garnet domains without fluid inclusions (and MW bands), varies systematically—depending on both the location and the rock type. Garnet from EG rocks contains more water compared to LA samples, and garnet from garnetite (EG: 121–241 wt.ppm H2O; LA: 23–46 wt.ppm) hosts more water than eclogitic garnet (EG: 84 wt.ppm; LA: 4–11 wt.ppm). Higher contents of structural water (SW) are observed in domains with molecular water, in which the SW II band (being not restricted to HP conditions) is simultaneously enhanced. This implies that fluid influx during decompression not only led to fluid inclusions but also favoured the uptake of secondary SW. The results signify that garnet from all EG and LA samples was originally H2O-undersaturated. Combining the data from eclogite, garnetite and previously studied peridotite, H2O and CaO are positively correlated, pointing to the same degree of H2O-undersaturation at peak metamorphism in all rock types. This ubiquitous water-deficiency cannot be reconciled with the derivation of any of these rocks from the lowermost part of the mantle wedge that was in contact with the subducting plate. This agrees with the previously inferred abyssal origin for part of the rocks from the LA (Cima di Gagnone). A similar origin has to be invoked for the Erzgebirge UHP unit. We suggest that all mafic and ultramafic rocks of this unit not only shared the same metamorphic evolution but also a common protolith origin, most probably on the ocean floor. This inference is supported by the presence of peridotite-hosted garnetite, representing metamorphosed rodingite.  相似文献   

18.
徐薇  刘祥文  金振民 《地球科学》2006,31(6):830-838
超高压变质岩中名义上无水矿物(NAMs) 在板块俯冲过程中可以携带一部分地表水进入上地幔, 这些水储存于地球深部并对地幔动力学有着重要的影响.对中国大陆科学钻探主孔榴辉岩中的绿辉石和石榴石进行了详细的显微傅立叶变换红外光谱(Micro-FTIR) 分析, 结果显示所有绿辉石和石榴石颗粒都含有结构水, 其水含量范围分别在68~29μg/g和20~75μg/g.榴辉岩全岩的水含量为150~300μg/g.绿辉石和石榴石结构水含量的分布出现2种情况: (1) 颗粒内部的均一分布; (2) 不均匀分布, 表现为水含量从核部到幔部到边部随之增加或水含量核部、边部低而幔部高.电子探针结果表明水含量分布不均与矿物化学成分无直接关系.位错分布不均匀可能导致了颗粒内部结构水分布的不均匀.   相似文献   

19.
An accurate determination of water content in garnet is critical to quantify the transport of water to the deep mantle by the subducted oceanic crust beyond the breakdown of hydrous phases. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) is the most widely used approach to determine the species and contents of water in garnet. Accurate quantification of OH in garnet requires independent calibration using an external method, as OH absorbance is mineral and composition specific. To obtain the infrared absorption coefficients of structural hydroxyl in garnet, a combined study of spectrometric analyses by FTIR and a method combining a thermal conversion elemental analyser with isotope ratio mass spectrometry (TC/EA-MS) was carried out for fourteen gem-quality natural garnet crystals with variable compositions. The obtained molar absorption coefficients were 9322 ± 338 and 240 ± 26 l mol−1 cm−2 for grossular- and spessartine-rich garnet and pyrope-almandine garnet, respectively. These results are within the range of previous studies. A new molar absorption coefficient of 689 ± 177 l mol−1 cm−2 was obtained for pyrope-spessartine garnet. The large variation in the absorption coefficient indicates it is controlled by both garnet composition and OH-absorption bands. The obtained absorption coefficients are only appropriate for certain types of eclogitic garnet, and more studies should be carried out on eclogitic garnets.  相似文献   

20.
大别山双河超高压榴辉岩中的水: 微区红外光谱分析   总被引:9,自引:2,他引:7  
大陆深俯冲板块到一定深度后(约90~110km), 几乎没有含水矿物存在, 超高压岩石中名义上无水矿物(NAMs) 成为俯冲板块中水的主要载体, 是示踪超高压变质流体的重要途径.对大别山双河地区超高压榴辉岩中的石榴石和绿辉石进行了详细的微区傅立叶变换红外光谱(MicroFTIR) 分析.FTIR结果显示所有石榴石和绿辉石颗粒都含有结构水, 以OH的形式存在, 其含量范围分别为(30~1860)×10-6和(360~620)×10-6.榴辉岩全岩水含量为(300~750)×10-6, 表明即使是在超高压变质作用的温压条件下, 榴辉岩也可以至少携带数百10-6的水进入深部地球.对石榴石颗粒内部的多点观察发现, 结构水含量的分布出现2种情况: (1) 颗粒内部的均一分布; (2) 核部水含量高而边部低.石榴石颗粒边部的低水含量可能是抬升过程中由于压力降低引起的H扩散所致, 扩散出来的H可能构成了早期退变质流体的重要来源.对于同一样品来说, 结构水含量在绿辉石和石榴石之间的比值为0.5~3.5.   相似文献   

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