德国Mnchberg地块榴辉岩的岩石学研究

Ｍüｎｃｈｂｅｒｇ地块是一个角闪岩相变质的结晶基底,构造推覆于极低级变质古生代火山－沉积岩之中．榴辉岩呈透镜状或互层状产于斜长角闪岩、片麻岩和大理岩之中．榴辉岩的原生矿物组合是石榴石、绿辉石、石英和金红石,可含少量蓝晶石、多硅白云母和黝帘石,峰期变质作用的温度为６００～７００℃,压力＞２．５ＧＰａ,接近柯石英的稳定范围．在榴辉岩的抬升过程中经历了从榴辉岩到角闪岩相、绿片岩相和葡萄石绿纤石相退变质作用．退变质作用的早期为近等温降压过程,晚期为降压和快速降温过程．     

山东诸城地区榴辉岩成因岩石学研究

山东诸城地区榴辉岩出露在构造混杂带西北缘，榴辉岩呈大小不等的透镜体分布于片麻岩之中，经矿物学，岩石学及地球化学研究得出，榴辉岩原岩玄武质岩晚期分异产物，其形成环境岛弧。榴辉岩形成的温压条件为：Ｔ＝７８８．３５℃，Ｐ＝２．５ＧＰａ，榴辉岩的形成与华北板块，扬子板块的俯冲碰撞作用有关。     

大别山榴辉岩岩石学及地球化学特征

本文分析了大别山地区榴辉岩的产出特点,矿物化学、岩石化学及元素地球化学特征。所获资料表明大别山榴辉岩与围岩一起经历了超高压变质作用,但其化学成分特征与围岩存在一定的差异,兼有大陆玄武岩和大洋玄武岩的特征。这些岩石大部分可能为板块俯冲过程中带入的大洋岩石残片。在深部变质形成榴辉岩后又随大别杂岩一起被抬升到地表,在抬升过程中经历了不同程度的退变质作用。     

大别-苏鲁榴辉岩带的岩石学、变质作用过程及成因研究

秦岭-大别-苏鲁高压超高压变质带是华北与扬子板块俯冲碰撞作用的产物。以榴辉岩为代表的高压超压变质岩的研究将为整个造山带形成与演化历史的建立提供重要信息。本文对分布于大别和苏鲁地区的榴辉岩进行了地质学、岩石学、矿物化学及年代学研究,获得了以下认识:(1)榴辉岩可分成低温高压榴辉岩和超高压榴辉岩。超高压榴辉岩分布于前寒武纪的大别、东海、胶东和胶南变质杂岩之中,低温高压榴辉岩分布于中晚元古代的红安群、松宿群和苏家河群变质岩系之中。在大别山地区,超高压榴辉岩、高压榴辉岩,以及绿帘-蓝片岩成带状,从北到南依次平行于造山带展布。(2)大别山地区的高压榴辉岩变质作用的温压条件是:450-550℃,1.4-1.6GPa。超高压榴辉岩变质条件是:650-870℃,>2.7-2.9GPa,苏鲁地区的超高压榴辉岩是820-1000℃,>2,8-3.1GPa,榴辉岩的形成温度从西向东逐渐升高。(3)榴辉岩经历了绿帘角闪岩相→榴辉岩相→角闪岩相→绿帘-角闪岩相或绿帘-蓝片岩相→绿片岩相5期变质作用。超高压榴辉岩变质作用PTt轨迹呈顺时针方向旋转,进变质作用为缓慢升温显著增压过程,退变质作用早期为近等温迅速降压过程,中期具近等压降温特征,晚期为近等温降压过程。(4)大别-苏鲁地区至少经历了两期高压变质作用,加里东期夹持于华北与     

硬柱石榴辉岩岩石学研究进展

硬柱石榴辉岩是洋壳经历冷俯冲形成的典型低温高压变质岩,硬柱石是俯冲带将水带入地幔深处的重要载体,其具有指示俯冲带深部流体作用的重要科学意义。文中总结了近20年来硬柱石及硬柱石榴辉岩岩石学的主要研究进展及问题：①硬柱石榴辉岩的全球分布;②硬柱石榴辉岩的分类及硬柱石的产状;③硬柱石榴辉岩稳定性的实验及相平衡模拟研究;④硬柱石榴辉岩的形成与保存;⑤硬柱石榴辉岩相关的流体行为。以上几点,特别是硬柱石相关的流体行为,一直是俯冲带研究中的热点领域。西南天山榴辉岩和蓝片岩中广泛发育进变质和退变质脉体,对其进行深入研究,将会对洋壳深俯冲过程中的流体行为进行更好的约束。     

拉萨地块松多榴辉岩的变质演化过程:NCKMnFMASHTO体系中的相平衡关系

拉萨地块松多榴辉岩主要矿物组合为石榴子石、绿辉石、角闪石、多硅白云母、绿帘石、金红石。石榴子石环带不明显,核部成分均一,从核部到边部,镁铝榴石和钙铝榴石含量降低,可能分别记录了榴辉岩峰期及退变质过程信息。绿辉石显示微弱的成分环带,硬玉含量从核部到边部略有升高,部分绿辉石边部发育韭闪石退变质边,反映了在减压过程中外来流体进入体系的过程。多硅白云母具有高的Si含量(3.5~3.6),其中石榴石包体中的多硅白云母相对基质中的白云母有更高的Si值。本文利用Thermocalc变质相平衡模拟软件,结合详细岩相学观察,在NCKMn FMASHTO体系下,模拟松多含多硅白云母榴辉岩的变质演化过程。其中,榴辉岩峰期矿物组合为g+o+law+phn+ru,石榴石核部最大镁铝榴石值和石榴子石包体中多硅白云母最大Si值确定的榴辉岩峰期温压条件约为620℃,32×105Pa,榴辉岩经历了近等温降压的退变质过程。相平衡模拟结果表明拉萨地块松多榴辉岩经历了超高压变质作用过程,并经历了相对快速的折返过程到中部地壳层次。     

硬柱石榴辉岩岩石学研究进展

硬柱石榴辉岩是洋壳经历冷俯冲形成的典型低温高压变质岩,硬柱石是俯冲带将水带入地幔深处的重要载体,其具有指示俯冲带深部流体作用的重要科学意义。文中总结了近20年来硬柱石及硬柱石榴辉岩岩石学的主要研究进展及问题:①硬柱石榴辉岩的全球分布;②硬柱石榴辉岩的分类及硬柱石的产状;③硬柱石榴辉岩稳定性的实验及相平衡模拟研究;④硬柱石榴辉岩的形成与保存;⑤硬柱石榴辉岩相关的流体行为。以上几点,特别是硬柱石相关的流体行为,一直是俯冲带研究中的热点领域。西南天山榴辉岩和蓝片岩中广泛发育进变质和退变质脉体,对其进行深入研究,将会对洋壳深俯冲过程中的流体行为进行更好的约束。     

青藏高原拉萨地块松多蓝闪石榴辉岩的变质演化：相平衡及变质作用P-T轨迹

青藏高原拉萨地块松多蓝闪石榴辉岩主要矿物组合为石榴石、绿辉石、蓝闪石、绿帘石/斜黝帘石,及少量的金红石、石英、多硅白云母和普通角闪石。石榴石具有成分环带,从核到边Xpy升高,Xgr降低,部分石榴石外边缘受退变质改造影响,形成富Xgr的成分带。利用NCKMnFMASHTO体系中的P-T视剖面图,结合石榴石边部最大Xpy等值线和多硅白云母最大Si-含量值确定了松多榴辉岩的峰期变质条件为30±0.6kbar和610±6℃。石榴石核部到幔部成分环带记录的相对平缓的PT轨迹反应了岩石早期经历了以加热升温为主、轻微加压的缓慢俯冲过程,地温梯度为7~8℃/km。石榴石幔部到边部成分环带,结合多硅白云母最大Si含量等值线模拟了以缓慢升温、快速增压为特征的P-T轨迹,反应了岩石由早期的缓慢俯冲进入到后期的快速俯冲阶段,地温梯度由7~8℃/km减小到5~6℃/km。峰期之后的榴辉岩经历了早期近等温减压的变质过程,以硬柱石和少量滑石的脱水反应生成蓝闪石和绿帘石(约22~23kbar)为主要特征。其后的晚期退变质阶段以硬柱石消失后局部成分域内由富余流体的消耗形成冻蓝闪石(约16kbar)以及蓝闪石和绿辉石边部发育后成合晶为特征(11~12kbar),石榴石边部的韭闪石冠状体和金红石边部生成的榍石退变边也大致发生在该阶段。榴辉岩近等温减压的变质过程可能代表了早期的构造快速抬升过程。松多榴辉岩带可能代表了青藏高原拉萨地块内一条新的大洋型高压-超高压变质带,大约266Ma的榴辉岩相变质时代说明在拉萨地块内部可能存在过一个二叠纪的古特提斯洋盆。     

拉萨地块吉朗榴辉岩的岩石学研究及其对古特提斯洋壳俯冲折返过程的限定

拉萨地块东部松多(超)高压榴辉岩记录了古特提斯洋俯冲及折返过程。松多榴辉岩带已发现松多、新达多、白朗和吉朗4个榴辉岩出露区,它们的峰期温压条件及变质p-T轨迹的研究对揭示拉萨地块古特提斯时期的俯冲及折返过程有重要意义。松多榴辉岩带东段吉朗榴辉岩的主要矿物为石榴子石、绿辉石、多硅白云母、角闪石、金红石、绿帘石、石英以及退变形成的后成合晶结构(透辉石+角闪石+斜长石)和少量的黑云母。石榴子石具有含丰富矿物包裹体的"脏"核和极少包裹体的"净"边,具有典型的进变质成分环带特征,从核部到边部镁铝榴石组分升高,锰铝榴石和钙铝榴石组分降低。石榴子石边部发育窄的角闪石+斜长石(An=28)组成的冠状体,表明石榴子石边部发生了后期角闪岩相退变质作用。通过变质相平衡模拟计算得到石榴子石以及多硅白云母记录的峰期温压条件为563℃、2. 4 GPa。结合岩相学特征,确定吉朗榴辉岩经历了4期变质演化阶段:(1)进变质阶段以石榴子石核部及其包裹体为代表性矿物组合;(2)峰期变质阶段矿物组合为石榴子石边部、绿辉石、多硅白云母、蓝闪石、硬柱石、金红石和石英;(3)早期退变质阶段以硬柱石分解产生绿帘石为特征;(4)晚期退变质阶段以绿辉石发育后成合晶和石榴子石生长冠状体为特征。认为吉朗榴辉岩为典型的低温高压榴辉岩,经历了顺时针p-T演化轨迹,折返过程为近等温降压过程。与松多带内其他(超)高压岩石相比,吉朗榴辉岩峰期温压条件较低,其围岩为变石英岩,区别于区内其他(超)高压榴辉岩的石榴子石白云母片岩及蛇纹岩围岩。推测吉朗榴辉岩来自于俯冲带浅部,由俯冲隧道中低密度沉积物裹挟折返。     

中祁连地块北缘退变榴辉岩的发现及其地质意义

1∶5万区域地质调查首次在中祁连地块北缘发现的退变榴辉岩,呈构造岩块分布于大羊陇一带的变质基底中。岩相学和矿物学研究显示,石榴石的矿物包体和化学成分具有进变质环带的特征,属于C类榴辉岩。石榴石核部成分以及残留于核部的黑云母、斜长石等矿物包体代表了进变质阶段(M1)矿物组合,计算得到其温压条件为568～580 ℃和0.80～0.82 GPa。大致估算得峰期榴辉岩相阶段(M2)温压条件为(669±5) ℃和(2.1±0.2) GPa。石榴石“白眼圈”结构指示了等温减压退变质作用,利用局部的平衡矿物获得高角闪岩相退变质阶段(M3)的温压条件为681～705 ℃和0.68～0.71 GPa。进一步的退变质作用发生在低角闪岩相条件下,以基质中出现粗粒的角闪石和斜长石为特征,估算得到这一阶段(M4)温压分别为500～545 ℃和0.38～0.43 GPa。上述变质过程形成一个顺时针的p-T演化轨迹,暗示板片经历过快速俯冲和折返。榴辉岩的锆石CL图像显示锆石大部分发光度低,为无分带、弱分带或海绵状分带,边部发育宽约5 μm的强阴极发光带,主体表现为变质增生锆石的特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得峰期榴辉岩相变质的上限年龄为(485±22) Ma。根据岩石地球化学特征和构造环境判别,大羊陇榴辉岩的原岩为MORB,推测属于北祁连洋壳的组成部分。结合中祁连地块北缘广泛发育弧岩浆岩,确定了晚寒武世-中奥陶世北祁连洋壳存在向南的俯冲作用,其俯冲极性为南北双向俯冲。     

鲁南苏北榴辉岩的特征及其成因

鲁南苏北榴辉岩按产状分为两类:一类是呈条带状、透镜状或肠状鳌合赋存于胶南混杂岩系中,另一类是呈透镜状赋存于石榴石橄榄岩中,以前者分布最为广泛,后者仅见于日照及东海地区。胶南混杂岩系中的榴辉岩由橄榄拉斑玄武岩深成变质作用形成,石榴石橄榄岩中的榴辉岩为地幔来源,它们共同经历了早期2.8 GPa,800℃的高温高压平衡结晶及后期600—700℃,1.1—1.3 GPa的退变质作用改造。Sm-Nd等时年龄为222±6Ma,~(143)Nd/~(144)Nd初始比值为0.511 36±3,推测本区榴辉岩形成于早三叠世华南陆块与华北陆块的碰撞事件。     

南乌拉尔玛克苏托夫榴辉岩蓝片岩杂岩体的岩石学

玛克苏托夫 (Maksyutov)榴辉岩是乌拉尔—昆仑—祁连—秦岭—大别山元古代褶皱带之一部分。榴辉岩呈团块或布丁夹于片麻岩内 ,由于显生宙与花岗岩侵入有关的退变质叠加影响 ,时代变化自元古代至下古生代。榴辉岩矿物组分恒定但不同程度受绿帘蓝片岩相退变质叠加 ,榴辉岩中石榴石以富铁为主 (f=50 %～ 75% ) ;单斜辉石为绿辉石 Jd40 .3～ 52 .2。据 Krogh石榴子石—单斜辉石温度计 ,榴辉岩形成温度为 1 0 60～ 686℃ ,压力为 2 2 .3× 1 0 5～ 1 4.1 6× 1 0 5k Pa;PT轨迹具岩浆 (榴辉岩浆 )自上地幔向下地壳上侵的特点。     

大别山榴辉岩带的研究进展及评述

系统地总结了大别山地区的榴辉岩的地质学、岩石学、矿物化学、地球化学及地球动力学研究中的最新发展,对存在的问题进行了简要评述。