河南舞阳铁矿赵案庄组含矿层的岩石矿物组合特征及成矿作用

赵案庄型铁矿是河南舞阳铁矿床中重要的铁矿类型。通过采取矿区含矿岩层岩性标本,运用岩石学、岩石成岩理论、变质相的新理论对各种岩石标本进行偏光镜下的岩矿鉴定,分析各种岩石的矿物组合、岩石的结构构造、矿物的生成顺序、矿物的结晶力和变晶相系,确定不同含矿层的岩石组合,推断其变质程度,初步划分变质相;同时分析成矿组分在不同矿物之间的转换过程,建立初步成矿模式。总结了赵案庄组含矿层的岩石矿物组合特征,厘定了研究区含矿变质岩系的变质级、变质相系,初步分析各类变质岩中矿物组合在变质作用过程中的变化,确定区内各类变质岩的原岩类型;同时分析了成矿组分铁质来源、铁质在原岩的成岩作用及随后的区域变质作用过程的变化,不同矿质来源与矿石特征、矿体产出形态的关系,为深部找矿提供参考。     

地壳深熔条件下的转熔矿物研究进展

地壳深熔作用有两种形式,即流体相缺乏的脱水熔融和流体相存在的加水熔融。由于地壳岩石中水含量的差异(岩石中含水矿物的丰度和外来水的加入量),岩石发生不同形式的部分熔融所需要的温度和压力条件有很大差异。转熔矿物是岩石发生不一致熔融的产物,在形成过程中携带了地壳深熔源区物质和熔体的大量信息,是追溯高温变质岩石经历深熔作用的最可靠依据。它们与高级变质岩中残留的变质矿物和岩浆或熔体中结晶的岩浆矿物具有明显不同的来源,分别代表了岩石曾经历的不同演化历史。通过对不同成因的矿物进行矿物结构、包裹体、主量元素、微量元素和同位素以及共生矿物组合等多方面的综合考察,可以有效识别出高级变质岩中的转熔矿物、变质残余矿物和岩浆矿物。准确识别高温-超高温变质岩以及花岗岩中不同成因的矿物相,是研究高温变质作用的前提条件,对研究混合岩和S型花岗岩的成因都起着非常重要的作用。     

晋北恒山地区变质作用特征及其演化

本文根据施莱纳玛克斯分析方法,编制岩石成因网系图,讨论本区两套变质岩系的变质作用特征和演化。矿物共生组合和矿物对地温地压计的研究表明,恒山群和繁峙群分别为两期变质作用的产物,其变质程度分别为麻粒岩相和角闪岩相。本区变质作用随时间的演化而减弱,与地壳演化的总趋势是一致的。     

西峡-内乡地区秦岭岩群变质独居石和锆石的U-Pb定年

西峡-内乡地区位于北秦岭造山带东部, 出露黑云斜长片麻岩、变质砂岩、石英片岩、石墨大理岩、石榴角闪岩等变质岩石。激光拉曼测试表明,变质岩锆石与独居石包裹体中, 未发现高压-超高压变质特征矿物。值得注意的是,显微岩相研究也未见到多期变质作用的证据。对变质独居石和变质锆石进行的LA-ICP-MS U-Pb定年表明, 副变质岩记录的变质高峰期时代为414~405Ma, 石榴角闪岩记录的变质高峰期时代为401~379Ma, 属晚志留世-中泥盆世。区内岩石普遍经历了角闪岩相变质作用, 变质高峰期P-T条件为660~710℃/0.53~1.02GPa, 属于中压变质相系。不同变质岩的变质高峰期压力条件差异明显, 说明这些岩石俯冲深度不同, 在折返阶段才以构造岩片的形式混杂在一起。各种变质岩中退变质矿物组合普遍不发育, 暗示抬升速率较快。     

使用石榴石生长环带测定变质作用P—T—t轨迹的基本原理和方法

一、变质作用P—T—t轨迹基本概念传统的变质岩石学研究主要是将变质岩作为一种天然平衡体系,通过对岩石中矿物组合的观察,理论分析和实验研究建立某些矿物和矿物组合代表的温压条件。     

浙江陈蔡群变质岩变质条件及构造环境的地球化学探讨

泥质变质岩中的石榴石化学成分可以反映变质强度。陈蔡群变质岩的石榴石的成分特征反应其岩石的变质程度深,达到了角闪岩相。同时,根据特征变质矿物的出现及镁在石榴石-黑云母矿物对的分配与温度的关系计算,变质温度为550—700℃,压力为400—800MPa,相当于中压角闪岩相。对陈蔡群变质岩的岩石化学、微量元素和稀土元素的特征研究表明,陈蔡群变质岩成岩构造环境类似于活动大陆边缘环境。     

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     

区域变质相的划分及其标志

变质相是应用物理化学的概念和原理来研究变质岩中的矿物共生组合及其形成时的物化条件。在变质地区的区测找矿和科研工作中,变质相已成为研究岩石变质作用条件的主要内容。目前国内外已经或正在编制的变质图的主要内容是变质相组和变质相系,它们也都是以变质相作为基础。自从艾斯柯拉(Eskola,1915)建立变质相的概念以来已经60多年了,虽然这一概念已被国内外的地质工作者所普遍采用,但是在关于变质相的确切定义上,在确定变质相     

贺兰山群变质杂岩主期变质作用的温压环境研究

分布于贺兰山脉北部的贺兰山群变质杂岩的主期变质作用达角闪麻粒岩相,其矿物组合特征与低压相系麻粒岩相似、利用共生矿物组合和矿物对的温度计、压力计估算主期变质温度740—764(?),压力460—501MPa。温度压力条件与低压相系的地热梯度线较接近,变质作用强度具面型分布的特征,与东部密云、冀东等地的麻粒岩相区相似,但变质压力明显低,压力类型也不同,应属不同构造背景下的变质产物。     

内蒙古乌拉山群麻粒岩相岩石中变质矿物的标型特征

晚太古宙乌拉山群高级变质岩系分布于内蒙古大青山地区,包括各种麻粒岩和片麻岩,构成了东西走向的大青山太古宙麻粒岩带。本文对这套岩石中的斜方辉石、单斜辉石、石榴子石、角闪石、黑云母的物性和成分标型特征进行了系统分析。结果表明,这些矿物均为麻粒岩相条件下变质而成,并反映在发生麻粒岩相变质时,大青山南麓乌拉山群岩石的变质温度和压力均高于北边的岩石。     

甘肃敦煌地区太古宙孔兹岩系特征

本文根据甘肃敦煌地区广泛出露在太古宙TTG杂岩中的一套副变质岩系的岩石组合、典型矿物组合、变质相特征和岩石化学特征的分析,认为它们是一套中深变质的碎屑岩-泥质岩-泥灰岩-碳酸盐建造,其中夹有少量的变质基性火山岩。原岩形成于具有基性火山作用的活动大陆边缘滨海-浅海环境。经过太古宙的区域高角闪岩相变质作用,形成孔兹岩系。     

变质作用温度与压力极限值的估算方法

变质矿物共生组合中缺少某种矿物,或者变质矿物的原始成分被不同程度地破坏,无法直接应用压力计或温度计算出具体的温度或压力数值时,可以根据实际情况,估算P-T的极限值.估算方法包括如下几类:(1)根据纯相矿物的相变条件,可以确定温度或压力的极限值.例如,根据Al2SiO5矿物相图可知,与红柱石平衡的矿物组合,稳定存在的压力不超过Al2SiO5矿物三相点的压力条件(0.375±0.025GPa);与夕线石平衡的矿物组合,稳定存在的温度不低于Al2SiO5矿物三相点的温度条件(504±20℃);(2)某些特殊矿物组合,其稳定域本身就具有温度或压力极限值的指示意义.例如,高温或超高温变质岩中的紫苏辉石+夕线石+石英组合,稳定存在的压力不低于1.05 GPa;假蓝宝石+石英组合稳定存在的温度不低于1050℃;(3)特殊矿物消失的反应线,可以限定温度极大值.例如,白云母脱水分解的反应,在中等压力条件下,不超过650℃,即与白云母+石英平衡共生的矿物组合一般不会高于650℃;(4)对于矿物固溶体发生出溶的情况,根据新生出溶页片和残留基体矿物,采用溶线温度计(二长石温度计、二辉石温度计、方解石-白云石温度计)计算出的温度数值,代表原先成分均匀的矿物固溶体出溶之前的温度极小值;(5)如果岩石中发生了退变质反应,要恢复变质作用高峰期的P-T条件,需要尽可能恢复高峰期的矿物成分,或者采用接近高峰期的矿物成分;(6)根据压力计模式反应中位于高压侧或低压侧的某种纯相矿物,可以确定压力极限值.例如,金红石位于GRAIL压力计模式反应的高压一侧.当岩石中缺少金红石时,可以人为假定岩石中存在金红石,计算出的压力为真实压力的极大值.由于压力计模式反应大多为纯转变反应,因此根据实际矿物组合和压力计模式反应,一般可以估算变质作用压力的极小值或极大值.估算变质作用P-T的极限值,方法并不限于本文所述的例子.     

相山铀矿田基底变质岩中角闪石榴(斜)黝帘石角岩的发现

在相山铀矿田变质岩区的云母片岩中，发现有脉状岩石产出，定名为角闪石榴（斜）黝帘石角岩。其原岩是基性脉岩。形成该角岩的热变质温度约为640℃，属于低压相系，与本区早一中元古代变质岩的形成条件相当。该热变质作用使早一中元古代变质岩叠加了一次热变质作用，形成了第2期的十字石、铁铝榴石和黑云母等变质矿物。它们依第1期变质矿物的晶格发生连生，也使第1期变质矿物发生了重结晶和自净作用，并趋于自形。这一角岩化基性脉岩的发现，揭示在古生代相山铀矿田变质基底仍然遭受着断裂活动、岩浆活动和变质作用三者相伴随的较为强烈的地质构造作用。     

甘肃敦煌地区太古宙孔兹岩系特征

本文根据甘肃敦煌地区广泛出露在太古宙ＴＴＧ杂岩中的一套副变质岩系的岩石组合、典型矿物组合、变质相特征和岩石化学特征的分析,认为它们是一套中深变质的碎屑岩－泥质岩－泥灰岩－碳酸盐建造,其中夹有少量的变质基性火山岩。原岩形成于具有基性火山作用的活动大陆边缘滨海－浅海环境。经过太古宙的区域高角闪岩相变质作用,形成孔兹岩系。     

内蒙古东五分子地区韧性剪切变质作用的特征

东五分子地区花岗-绿岩地体经受了三种类型变质作用的改造。韧性剪切带不仅控制了区域变质岩组合的分布,而且也导致其变质作用的强度出现了逆转序列。根据岩石的结构、碎斑含量及矿物成分,韧性剪切变质岩划分为三类,其共同特点是具有碎斑结构。其变形结构分为单矿物型及组合型。同一块韧性剪切变质岩由处在单变平衡的一组矿物组成。根据岩石变形及重结晶的特点,结合其产状,确定出两种不同类型韧性剪切变质带。共生矿物对的研究证明它们形成于地壳不同深度及温度、压力条件。本区的金矿化、运移、沉淀与韧性剪切变质带紧密相关。     

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。     

建立 P-T-t 轨迹的矿物学方法

变质作用的 P-T-t 轨迹研究是当今变质地质学的前沿课题,它使变质岩的研究进入了一个新阶段。P-T-t 轨迹从动态的观点出发,表达一个造山带范围内区域变质作用温度和压力随时间而变化的全过程。它不仅可以更加准确地描述岩石形成的 P-T-t 演化及其成因,而且它与构造背景的结合将会更好地解释构造环境的 t-s(space)演化(P-T-t-s)。建立 P-T-t 轨迹的基本手段之一是利用地质温度压力计,而后者的基础又是变质矿物及其矿物组合的研究。     

赣中周潭群变质岩中石榴石的演化史及其地质意义

周潭群变质岩系中石榴石、十字石和黑云母微区化学成分变化明显,石榴石变斑晶具典型的生长环带,由晶体中心向两侧边缘XMg,XFe值递增,XCa,XMn值递减,反映增温过程,晶体最边缘的化学成分反映变质峰期的温度条件。变质岩系经历了角闪岩相变质作用,划分为3个变质阶段。各阶段石榴石的分布、形态、矿物组合、化学成分及其成因条件存在一定差异。通过成因矿物学的系统研究,确定本区变质岩系石榴石的结晶生长演化史及变晶变形序列。     

塔里木南缘浅变质岩系变质矿物特征及变质条件

在塔里木盆地南缘和田地区的阿其克、皮牙曼、杜瓦、康开依、桑株水库一带断续出露一套浅变质岩地层,主要岩石类型有变质杂砂岩、变质钙质砂岩、细粒片岩及少量千枚岩、变质砾岩、大理岩等.岩石中主要变质矿物为绿泥石、白云母、石英、方解石和少量黑云母、钠长石.本文着重就岩石中片状变质矿物绿泥石、白云母、黑云母的发育特点、化学成分特征、变质矿物组合以及它们的晶体化学成分所反映的变质温、压条件进行了研究,并在此基础上推断出该套变质岩属于由区域低温动力变质作用引起的低绿片岩相变质产物.     

变质流体地球化学：从静态定性“流”向动态定量

对变质岩的矿物学演化研究使岩石学家和地球化学家认识到,流体流动在变质作用过程中发挥着重要的作用。根据变质矿物共生组合、化学和同位素数据能够鉴别流体在变质体中所流经的区域,确定流体的数量、相对于温度和压力梯度以及岩石接触带的流体流动方向,并确定流体活动的时代。仅在特殊的矿物组合、流体成分、温度和压力条件下,流体可能沿矿物颗粒缝隙的网状交叉的显微通道流动。变质流体流动对于研究地壳的热和质量传输及变形机制和速率有着重要的作用。在各种地壳环境中都存在大量的含水流体,区域和接触变质岩石具有的时间积分流量远远大于紧邻岩石脱水所提供的数量。支持高水流量的证据包括不同学科种类,例如岩石学、矿物学、结构和显微构造以及稳定同位素。渗透率增大可能是促使流体流量变大的主要机制。通过同位素地球化学家与构造地质学家和岩石学家们之间的密切合作,直接对变质岩渗透率增大机制进行实验测定和理论模拟,并在野外检验渗透率增大模型,将有助于理解变质作用的热和流体循环与变形作用之间的关系。