中国大陆科学钻探(CCSD)主孔岩芯榴辉岩中的重晶石副矿物研究

中国大陆科学钻探主孔岩芯190～320m榴辉岩中的富锶重晶石作为副矿物存在于超高压变质和退变质阶段,其中大部分的重晶石发现于绿辉石的退变质后成合晶中。具有不同Sr含量的重晶石在榴辉岩中至少具有3种产出状态,形成于3个变质阶段:Ⅰ超高压榴辉岩相阶段,存于石榴石包裹体中,SrSO4含量约在45mol%;Ⅱ早期退变质阶段,存于后成合晶(单斜辉石+钠长石)中,SrSO4含量变化范围很大,在0mol%～21mol%之间;Ⅲ晚期角闪岩相阶段,作为黄铁矿的氧化边存在,SrSO4占2mol%～5mol%。重晶石的形成与流体作用相关,富锶重晶石能反映原赋存流体的Sr/Ba值比较高。重晶石与其伴生矿物尤其硫化物的结构关系对岩体的相对氧化还原环境具有重要指示意义。本文通过榴辉岩中重晶石副矿物学研究,确定了榴辉岩曾经历超高压变质阶段的氧化环境、早期退变质阶段的还原环境和角闪岩相阶段的氧化环境。     

特约主编致读者

<正>本期"变质作用与造山带演化"专辑共刊登主题来稿20篇,分学科前沿综述、前寒武纪高级变质作用与造山带演化、中国西部高压-超高压变质作用和造山带的岩浆过程与成矿4个部分,涵盖了变质作用与造山带演化的主要研究方面,部分地代表了我国变质岩石学者们的最     

洋壳深俯冲超高压变质作用研究及其地质意义

洋壳深俯冲经历超高压变质作用的岩石比较稀少,是目前超高压变质作用研究的重要前沿领域,有关这方面的研究对于建立新的冷俯冲带变质作用类型、探讨地幔水流体的成因、建立更广泛的超高压变质岩石的抬升机制具有重要意义。另外,洋壳深俯冲高压变质带往往与低压高温变质带组成双变质带,对双变质带的深入研究对于完整地重塑俯冲碰撞造山带的形成演化过程具有重要意义。简要地介绍了新疆西天山洋壳深俯冲超高压变质带的研究现状和存在的问题。     

西昆仑塔什库尔干高压麻粒岩PT轨迹、SHRIMP锆石定年及其大地构造意义

在新疆西昆仑塔什库尔干北康西瓦构造带一线发现了高压麻粒岩. 根据地质温压计的计算, 其峰期高压麻粒岩相变质条件为760~820℃, 1.0~1.2 GPa; 角闪岩相退变的温压条件为620~720℃, 0.7~0.8 GPa. 高压麻粒岩具有顺时针PT轨迹特征, 并具有明显的石榴石的“白眼圈”减压结构, 代表了碰撞造山过程中增厚的下地壳抬升折返地表的动力学过程. 锆石U-Pb SHRIMP分析结果表明高压麻粒岩中的锆石显示出两组年龄, 核部所代表的原岩年龄为(456±30) Ma, 变质边部所代表的高压麻粒岩的角闪岩相退变质的年龄为(177±6) Ma. 该区高压麻粒岩的形成与古特提斯洋的演化紧密相关, 它的发现表明西昆仑康西瓦断裂可能代表了古特提斯洋向北俯冲消减的界线, 对于探讨古特提斯构造域和古亚洲洋构造域关系及其演化都具有重要意义.     

青藏高原北缘早古生代板块构造演化和大陆深俯冲

青藏高原北缘北祁连山和柴达木盆地北缘分别发育有2类不同的高压和超高压变质带.北祁连山为典型的环太平洋型俯冲带,榴辉岩锆石的SHRIMP年龄为464 Ma±5 Ma.而柴北缘为典型的大陆俯冲型变质带,片麻岩锆石中的柯石英证明柴北缘是一超高压变质带.石榴橄榄岩中的超硅石榴子石和橄榄石中的钛铁矿等出溶反映其形成深度大于200 km.柴北缘榴辉岩的原岩具有MORB和OIB的特征,并与北祁连山榴辉岩的年龄相同,代表早古生代祁连洋俯冲变质的时代.而含柯石英片麻岩的锆石和石榴橄榄岩超高压变质年龄均为423 Ma,代表大陆地壳深俯冲发生的时间.北祁连山和柴北缘很可能是一个俯冲带从大洋俯冲到大陆碰撞的不同阶段的产物.     

新疆西天山高压变质带研究进展

沿中天山南缘缝合带东西向延伸约200km的西天山高压变质带是塔里木板块和伊犁中天山板块古生代碰撞造山作用的产物,多年来为许多学者所关注。笔者在执行国家自然科学基金(49632240)和国家“九五”重点科技攻关(969150301)联合资助的“西天山高压一超高压变质带变质作用与构造演化关系”项目过程中,取得如下初步进展。     

含钙铝榴石的葡萄石—绿纤石相平衡：以新疆萨尔托海蛇绿岩中变基性岩石为例

利用矿物内部一致性热力学数据，建立了在ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ－ＳｉＯ２－Ｈ２Ｏ体系中含钙铝榴石的葡萄石－绿纤石变质相平衡，确立了在葡萄石－绿纤石－钙铝榴石－绿帘石－绿泥石－石英组合中出现绿纤石－钙铝榴石共生、葡萄石－绿纤石共生、葡萄石－绿帘石共生和绿泥石－绿帘石－钙铝榴石共生的ＰＴ区间及其意义。根据该相平衡计算了新疆萨尔托海蛇绿岩中变基性岩石的葡萄石－绿纤石相变质ＰＴ条件为Ｔ＝３２５℃～３３５℃，Ｐ＝０．４５～０．４７５ＧＰａ。并讨论了Ｆｅ３＋＝Ａｌ替代对于形成钙铝榴石－绿纤石共生的影响。本文的研究表明，葡萄石－绿纤石－钙铝榴石－绿帘石－绿泥石－石英共生组合是葡萄石－绿纤石相中偏高压组合，钙铝榴石－绿纤石共生与绿纤石－阳起石相一样代表着葡萄石－绿纤石相中较高压相，钙铝榴石在葡萄石－绿纤石相中是可以稳定存在的。     

新疆西天山高压变质带的变质矿物与变质作用演化

新疆西天山高压变质带主要由石榴石，角闪石，绿辉石，多硅白云母，钠云母，绿帘石，绿泥石，钠长石，石英，榍石和金红石等组成，石榴石主要含铁铝榴石组份，角闪石有蓝闪石，亚铁蓝闪石，青铝闪石，冻蓝闪石等类型，变质矿物组合显示高压变质带经历了由硬柱石蓝片岩相，榴辉岩相，绿帘蓝片岩相至绿片岩相的变质作用演化进程。     

新疆西天山低温榴辉岩相变质岩石成因类型研究

新疆西天山低温榴辉岩带出露于昭苏县以南的西南天山一带,位于伊犁—中天山板块和塔里木板块之间的晚古生代缝合带中。西延出国境与吉尔吉斯国南天山Ａｔｂａｓｈｉ蓝片岩带接壤,向东则与天山东段库米什蓝片岩带相连。自发现以来（高俊,１９９７）,有关岩石类型和原岩...     

华北克拉通丰镇碳酸岩中榴辉岩捕虏体岩石学研究:现今板块体制古元古代开始启动证据

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。