内蒙古卓资孔兹岩系中石榴石成分环带及其在温压估算中的应用

内蒙卓资出一了大面积太古宙矽线石榴黑云二长片麻岩，其中石榴石的Ｍｇ、〈Ｆｅ〉、Ｍｇ／（Ｍｇ＋Ｆｅ）等呈明显的环带特点。研究表明，石榴石既存在生长环带，也具有扩散环带。其成分环带与石榴石生长过程和变质条件有关。不同成分环带的热力学计算，可以确定变质作用过程中不同阶段的温压条件。     

内蒙古卓资孔兹岩系中石榴石成分环带及其在温压估算中的应用

内蒙卓资出露了大面积太古宙矽线石榴黑云二长片麻岩，其中石榴的Ｍｇ，Ｍｇ／等呈明显的环带特点，研究表明，石榴石既存在生长环带，也具有扩散环带，其成分环带与石榴石长生过程和变质条件有关，不同成分环带的势和学计算，可以确定变质作用过程中不同阶段的温压条件。     

阜平群的退变质作用：石榴石的生长和分解

本文通过阜平群下部基性麻粒岩中石榴石变斑晶的矿物化学、成分环带,包含变晶结构和冠状体结构的研究,结合石榴石生长前后温压条件估算,确定石榴石生长于区域麻粒岩高峰变质作用之后的近等压降温的热背景中,并由于后期阜平群的快速抬升而发生降压分解,最后利用石榴石的生长成分环带和降压分解现象揭示阜平群在麻粒岩相变质作用之后的退变质PTt轨迹。     

赣中周潭群石榴石、斜长石和黑云母微区化学成分特征及其地球动力学意义

周潭群变质岩中石榴石、斜长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值以光滑曲线递增，XCu、XMn值以光滑曲线递减，反映其增温过程；晶体最边缘的化学成分反映变质峰期的温度条件。通过石榴石变斑晶生长环带剖面分析，应用Grt-Bi温度计和GASP压力计，确定本区变质作用PT轨迹为顺时针形式，发生于大陆碰撞造山带环境。     

赣中变质岩带变质作用PTt轨迹演化及其地质意义

赣中变质岩带十字石榴云母片岩中石榴石成分环带是连续反应的结果,微区成分变化规律明显。本文根据该岩石的石榴石环带成分定量计算了变质作用P-T轨迹。P-T轨迹样式表明,赣中变质岩带的变质作用可以分两大期:第一期发生在大陆碰撞带环境中,变质作用的温度压力演化受均匀地壳增厚及隆起侵蚀过程控制;第二期发生在活动大陆边缘环境,变质作用温压条件与地壳回返上升,高温热流上涌有关。     

苏北连云港地区蓝闪绿片岩相岩块的发现

在苏北连云港地区(红石咀、东西连岛及蟹脐沟)发现以岩块、岩片形式出现的蓝闪绿片岩相岩石，其由石榴石、蓝透闪石、冻蓝闪石、阳起石、钠长石、多硅白云母、榍石及文石等矿物组成。石榴石变斑晶作为低扩散的刚性矿物，经历了多期变质变形作用，变质反应证据保存在石榴石的成分环带及包体矿物组合中。蓝透闪石、冻蓝闪石及文石包体的存在表明，本区出露的绿片岩相岩系属早期经历低温高压变质作用、晚期又叠加绿片岩相变质作用的高压变质地体。这一发现为苏鲁高压地体的构造单元划分提供了重要依据。     

有效全岩成分的计算方法及其在变质相平衡模拟中的应用

变质相平衡模拟是变质岩领域近几十年最重要的进展之一，它已经成为确定变质作用P-T-t轨迹和探索变质演化过程的有力工具。变质岩的矿物组合不但与其形成的温度（T）和压力（P）条件有关，而且受控于岩石的全岩成分（X）。但是变质岩通常是不均匀的并且往往保留两期以上的矿物组合，因此计算不同成分域或不同变质演化期次的有效全岩成分是模拟P-T视剖面图的核心问题之一。在中-低温变质岩中，石榴石变斑晶的生长会不断地将其核部成分"冻结"而不参与后续变质反应，这导致根据实测全岩成分计算的P-T视剖面图无法有效地模拟石榴石幔部或边部生长阶段的变质演化过程。"瑞利分馏法"和"球体积法"利用电子探针实测的石榴石成分环带可以模拟计算石榴石各个生长阶段所对应的有效全岩成分，本文推荐使用这两个方法来处理石榴石变斑晶的分馏效应问题。相比较而言，石榴石在高温变质岩中通常无法保留生长阶段的成分环带特征，这是因为石榴石成分在高温条件下会发生扩散再平衡，并同时与多数基质矿物达到热力学平衡，这时一般不需要考虑石榴石的分馏效应。但是高温变质岩通常会发生部分熔融并伴随熔体的迁移，进而改变岩石的有效全岩成分。因此，通过P-T视剖面图模拟熔体迁移前后的变质演化过程需要使用"相平衡法"计算迁移的熔体成分以及熔体迁移前后岩石的有效全岩成分。此外，后成合晶与反应边是变质岩中最常见的退变质反应结构，但是后成合晶或反应边中的矿物之间并未达到热力学平衡。这种情况需要结合岩相学观察和矿物成分，利用最小二乘法确定后成合晶或反应边中发生的平衡反应方程式，进而获取变质反应发生时的有效全岩成分并通过计算P-T视剖面图来估算退变质的温压条件。除此之外，岩石体系中三价铁（Fe₂O₃）和H₂O含量的估算一直以来都是相平衡模拟研究中的难点，本文推荐使用P/T-X（Fe³⁺/Fe^tot，MH₂O）视剖面图来确定这两个组分的含量，这是因为P/T-X图可以估算各个变质演化阶段或特定矿物组合的Fe₂O₃或H₂O含量。     

喜马拉雅造山带新生代花岗岩中两类石榴石的地球化学特征及其在地壳深熔作用中的意义

在喜马拉雅碰撞造山带中,石榴石是变泥质岩的主要造岩矿物,也是花岗岩或淡色体的重要副矿物,保存了有关地壳深熔作用的关键信息,是揭示大型碰撞造山带中-下地壳物质的物理和化学行为的重要载体。在喜马拉雅造山带内,新生代花岗质岩石(淡色花岗岩和混合岩中的淡色体)含两类石榴石,大多数为岩浆型石榴石,自形-半自形,不含包裹体,但淡色体中含有港湾状的混合型石榴石。岩浆型石榴石具有以下地球化学特征:(1)从核部到边部,显示了典型的"振荡型"生长环带;(2)富集HREE,亏损LREE,从核部到边部,Hf、Y和HREE含量降低;(3)显著的Eu负异常;(4)相对于源岩中变质石榴石,Mn和Zn的含量显著增高。岩相学和地球化学特征都表明:变泥质岩熔融形成的熔体(淡色体)捕获了源岩的变质石榴石,熔体与石榴石反应导致大部分元素的特征被改变,只在核部保留了源岩的部分信息。同时,在花岗质熔体结晶过程中,形成少量的岩浆型石榴石。这些石榴石摄取了熔体中大量的Zn,浓度显著升高,在斜长石和锆石同步分离结晶作用的共同影响下,石榴石中Eu为明显负异常,Hf、Y和HREE浓度从核部到边部逐渐降低。上述数据和结果表明,花岗岩中石榴石的矿物化学特征记录了精细的有关花岗岩岩浆演化的重要信息。     

胶北荆山群富铝岩系石榴石扩散环带特征及其成因指示意义

通过详细的微区成分测定，发现胶北荆山群富铝岩系中石榴石普遍发育扩散环带，但扩散环带的发育程度及样式很不均匀，明显受与其相邻矿物的控制。与黑云母接触时，石榴石晶体边部的镁含量最低，环带最为发育，与堇青石接触时次之，与长英质矿物接触时则环带发育较弱或不发育。这种特征的石榴石扩散环带样式与传统认识有很大差异，反映降温过程中石榴石与黑云母等镁铁矿物之间的Fe-Mg交换作用主要是通过彼此接触的界面来实现，粒间流体对组分的传输作用有限。但是当岩石中黑云母大量存在而石榴石含量又较低时，由于体系水活度增高，粒间流体也会传输一定的Fe、Mg组分，导致与长英质矿物相邻的石榴石晶体边部发育微弱的扩散环带。通过分析，确定粒径大于1500斗m的石榴石晶体核部可以保存变质峰期的平衡成分，基质中远离石榴石等镁铁矿物处于长英质矿物之间的大颗粒黑云母颗粒核部也基本可以保存变质峰期的平衡成分。     

中国大陆科学钻探工程主孔榴辉岩的岩石学研究

中国大陆科学钻探工程5000m主孔位于苏鲁超高压变质带南部。该钻孔0～2000m主要由榴辉岩、片麻岩、石榴石橄榄岩和少量片岩和石英岩组成。累积厚度达1000多米的榴辉岩具有不同的矿物组成、不同的矿物含量和不同的全岩化学成分,可划分成富Si的石英榴辉岩、富Ti的金红石榴辉岩、富Al的多硅白云母和蓝晶石榴辉岩、富Mg的双矿物榴辉岩和具有正常玄武岩成分的普通榴辉岩。榴辉岩的原岩包括基性层状侵入岩和变质表壳岩。榴辉岩全岩成分对石榴石和绿辉石中某些化学组分的含量有明显控制,而且直接影响到变质条件估算的准确性。扩散成分环带的广泛发育表明超高压矿物在早期退变质过程中发生了成分再平衡。这一事实以及具有成分生长环带石榴石变斑晶的存在,为榴辉岩形成在更高温度(>940℃)和更高压力(>4.5GPa)条件下提供了有力的证据。     

辽河群变质相带特征及石榴石的研究

辽河群变质带以博洛铺—红石砬子为基轴,显示南北对称呈EW向展布,变质带中没有发现矽线石、红柱石、堇青石等矿物,表明变质温度未达到高温等变质反应度,而属中压相带,且可划分出中压型巴罗式变质带,即黑云母带、铁铝榴石带、十字石带和兰晶石带。变质矿物石榴石均属铁铝石榴石,随着变质度的增高,石榴石成分Al_2O_3、MgO、FeO+Fe_2O_3的含量增加,而CaO、MnO的含量减少,石榴石晶胞参数也随着变质度增高而有规律的减小。     

内蒙东南部早前寒武纪孔兹岩系中斜长石的成分环带

内蒙东南部早前寒武纪孔兹岩系中斜长石的Ca、Na、si、Al“等阳离子存在明显的成分环带。依据其成因机制可划分为生长环带和扩散环带。对不同成因的斜长石环带的成分,采用Ga—Pl—Al_2SiO_5(Sill)—Q压力计,配合Ga—Bi矿物对温度压力计估算,峰期前温度为570～620℃,压力1.0～1.2 GPa;峰期温度为750～850℃,压力0.75～0.85 GPa,峰期后温度为600～650℃,压力为0.5～0.62 GPa。可以确定本区早前寒武纪孔兹岩系变质作用演化为顺时针碰撞造山带型式的P—T—t轨迹。     

碾子沟金红石矿床变质作用特征及其与成矿的关系

碾子沟金红石矿区发生了两次变质作用,第一次距今1862±24.8Ma,变质温压为600-650℃、4～7kPa,使本区岩石普遍发生了变质;第二次较晚,约为晋宁运动后期,变质温压低于第一次,主要使碾子沟组榴闪岩、斜长角闪片岩等岩石中的石榴子石及晋宁期基性岩中的石榴子石、直闪石及钛铁矿不同程度地变质。两次变质作用均与成矿关系密切,第一次使碾子沟组基性岩中约30％的TiO2转变为金红石,第二次使晋宁期基性岩中约50％的TiO2转变为金红石。从两次变质作用波及范围较广来看,本区具良好成矿远景。     

The partial equilibration of garnet porphyroblasts in pelitic schists and its control on prograde metamorphism,Glen Roy,Scotland

Garnet porphyroblasts in sillimanite‐bearing pelitic schists contain complex textural and compositional zoning, with considerable variation both within and between adjacent samples. The sillimanite‐bearing schists locally occur in regional Barrovian garnet zone assemblages and are indicative of a persistent lack of equilibrium during prograde metamorphism. Garnet in these Dalradian rocks from the Scottish Highlands preserves evidence of a range of metamorphic responses including initial growth and patchy coupled dissolution–reprecipitation followed by partial dissolution. Individual porphyroblasts each have a unique and variable response to prograde metamorphism and garnet with mainly flat compositional profiles co‐exists with those containing largely unmodified characteristic bell‐shaped Mn profiles. This highlights the need for caution in applying traditional interpretations of effective volume diffusion eliminating compositional variation. Cloudy garnet with abundant fluid inclusions is produced during incomplete modification of the initial porphyroblasts and these porous garnet are then particularly prone to partial replacement in sillimanite‐producing reactions. The modification of garnet via a dissolution–reprecipitation process releases Ca into the effective whole‐rock composition, displacing the pressure–temperature positions of subsequent isograd reactions. This represents the first report of internal metasomatism controlling reaction pathways. The behaviour of garnet highlights the importance of kinetic factors, especially deformation and fluids, in controlling reaction progress and how the resulting variability influences subsequent prograde history. The lack of a consistent metamorphic response, within and between adjacent schists, suggests that on both local and regional scales these rocks have largely not equilibrated at peak metamorphic conditions.     

松潘—甘孜造山带中丹巴地区变质岩演化及其地质意义

丹巴地区位于松潘—甘孜造山带中部。区域动热变质作用主要发生于印支晚期—喜马拉雅早期,与深层滑脱-逆冲作用有关。根据特征矿物组合．丹巴地区变质岩可划分出六个变质带：绢云母—绿泥石带、黑云母带、石榴子石带、十字石带、蓝晶石带和夕线石带。石榴子石生长环带代表每段时间矿物晶体边部的平衡,可用于推测石榴子石生长时的P－t轨迹。利用石榴子石—黑云母温度计和石榴子石—斜长石—Al2SiO5-石英压力计得到石榴子石的参考温度、压力,根据环带定量计算得到的变质作用p-t轨迹为顺时外形式,与其所处的构造背景为大陆碰撞造山带是一致的。     

大别山碧溪岭地区超高压变质岩构造分析

大比例尺 (1∶10 0 0 0 )构造制图及构造分析表明 ,碧溪岭地区超高压变质岩石含有丰富的构造演化历史记录。同碰撞或挤压组构只保留于榴辉岩及其它超高压变质岩透镜体内部 ,表现为高角度网络状超高压剪切带与弱应变透镜体域规律组合格式。前者由面理或糜棱岩化榴辉岩组成 ,后者由块状榴辉岩及石榴橄榄岩组成。碰撞期后伸展构造表现为区域性的假单斜状 ,内部呈低缓角度的网络状强应变带及所环绕的透镜状弱应变域组合格式 ,强应变带的岩石为由榴辉岩退变成的角闪岩相高压片麻岩及部分熔融形成的含榴花岗岩 ,透镜状弱应变域的岩石为弱角闪相改造的榴辉岩及石榴橄榄岩。不同尺度上同碰撞或挤压组构及碰撞期后伸展组构所显示的这种残斑基质流变学结构样式 ,虽然与先期原岩成分、结构、流变学的不均一性有关 ,但主要是多期递进应变分解作用的结果 ,支持榴辉岩“原地”成因模式。依据构造学证据和可利用的岩石学及同位素年代学资料 ,分析了超高压变质岩石的形成及折返过程 ,指出碧溪岭地区超高压变质岩石是在 2 45～ 2 10Ma形成的 ,碰撞期后伸展作用主要发生在 2 0 0～ 170Ma。在超高压变质岩石向地壳表层折返过程中 ,张扭作用可能有重要功能 ,不支持碧溪岭地区遭受过多期超高压变质作用的推论。     

赣中变质岩带变质带的重新划分及变质作用P-T条件的确定

根据随变质作用增强而出现的特征变质矿物及矿物组合,对赣中变质岩带重新划分出五个变质带,由低到高依次为绢云母一绿泥石带、黑云母带、铁铝榴石带、十字石带、夕线石带。在对各变质带变质矿物进行详细研究的基础上,采用石榴石-黑云母(Gt-Bi)、斜长石-角闪石(Pl-Hb)、石榴石-十字石(Gt-St)、石榴石-角闪石(Gt-Hb)、石榴石-斜长石-夕线石-石英(Gt-Pl-Sil-Q)、石榴石-斜长石-黑云母-白云母(Gt-Pl-Bi-Mu)等多种地质温压计确定了各变质带的形成温度、压力,绢云母-绿泥石带的形成温度为250-350℃,压力为0.25-0.35GPa;黑云母带的形成温度为350-450℃±,压力为0.25-0.40GPa±;铁铝榴石带的形成温度为450-550℃±,压力为0.40～0.60GPa±;十字石带的形成温度为550-600℃±,压力为0.50-0.60GPa±;夕线石带的形成温度为600-650℃±,压力为0.55-0.65GPa±,赣中变质岩带峰期变质作用已达到角闪岩相。     

Garnet growth at high- and ultra-high pressure conditions and the effect of element fractionation on mineral modes and composition

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.     

老林沟石榴石矿成矿的原岩变质相和变质反应

老林沟石榴石矿的原岩为富铁粉砂质泥岩 ,经区域动力热流变质作用 ,在低角闪岩相至高角闪岩相的P、T 条件下 ,通过一系列变质反应形成。