南黄海千里岩岛榴辉岩变质演化P-T-t轨迹及其构造意义

南黄海千里岩岛榴辉岩对进一步深入完善大别-苏鲁造山带的研究具有重要意义.岩相学和矿物学研究显示榴辉岩主要经历了俯冲进变质(Ⅰ)、峰期榴辉岩相变质(Ⅱ)、角闪岩相退变质(Ⅲ)和绿片岩相退变质(Ⅳ)阶段.各阶段的温压条件分别为: Ⅱ阶段T=806.3 ℃, P=3.32 GPa; Ⅲ阶段T=658.68 ℃, P=0.78 GPa; Ⅳ阶段T＜550 ℃, P＜0.3 GPa.锆石SHRIMP U-Pb测年指示千里岩榴辉岩的原岩形成于新元古代(约747±19 Ma), 超高压变质作用发生在早三叠世(约241.1±1.5 Ma), 角闪岩相退变质发生在三叠纪末(约205.8 Ma).在此基础上, 建立了千里岩岛榴辉岩的P-T-t演化轨迹, 反映出榴辉岩经历了2个折返阶段.这一P-T-t轨迹整体上与苏鲁地区榴辉岩类似, 指示该区所在的千里岩隆起区是苏鲁造山带在海区的延伸.      

大别山超高压变质带中牛凸岭地区低温-高压榴辉岩的发现及其意义

依据时南大别超高压带腹地的榴辉岩野外地质调查、岩相学和热力学的研究表明,南大别腹地--牛凸岭地区榴辉岩属于低温高压榴辉岩,并未经历超高压变质作用.该地区榴辉岩的共生围岩主要为片岩、片麻岩和斜长角闪岩,石榴石多为自形-半自形,内含大量的早期矿物包体,峰期变质温压条件分别为:T=360～520℃;P=1.3～2.4GPa.对比南大别超高压榴辉岩形成的变质条件,两者压力差可达0.7GPa,约20km厚的地壳深度缺失.结合构造分析牛凸岭单元更类似于桐城-源潭铺高压块体,推测其属于构造上层部位岩片.     

大别山朱家冲高压榴辉岩变质演化特征分析

研究表明大别山朱家冲榴辉岩属于典型的高压榴辉岩,其具有复杂的变质演化历史。根据岩相学、矿物成份化学和热力学分析表明,该类榴辉岩记录了6期变质过程,具有“顺时针”的P?T演化轨迹。由Ⅰ?阶段、Ⅱ?阶段至Ⅲ?阶段显示了近于等温增压进变质特征,并在 Ⅲ?阶段压力值最高达到P＝2.53 GPa; Ⅳ?阶段和Ⅴ?阶段则表现为增温降压退变过程,温度在 Ⅴ?阶段最高达到T＝627 ℃; 到Ⅵ?阶段则为降温降压过程。该过程暗示了高压板片在俯冲和折返过程中可能处于一个非匀速的状态。推测朱家冲榴辉岩后期增温退变的过程可能是源于受扰动的地温线恢复、超高压榴辉岩退变过程的“散热”以及该类榴辉岩对温度变化极为敏感所致。     

鲁东南岚山头榴辉岩的变质作用演化PTt轨迹及地质意义

岚山头含柯石英榴辉岩呈透镜状块体产于晚元古代含霓石花岗质片麻岩中.榴辉岩的典型矿物平衡共生可划分为四个阶段:(1)前柯石英榴辉岩相阶段(M1);(2)柯石英榴辉岩相阶段(M2);(3)第一退变质阶段(M3);(4)第二退变质阶段(M4).M2阶段典型的矿物共生组合为石榴石+绿辉石+柯石英±蓝晶石.其石榴石中Pyr组分17.9%～31.7%, 绿辉石中Jd组分29.1%～52.8%.各阶段的变质温压条件是:M1阶段P≤1.56GPa,T=700℃;M2阶段P>2.74～2.95GPa,T=722℃～981℃;M3阶段P=1.34～1.54GPa,T=568℃～589℃;M4阶段P=0.61～1.04GPa,T=469℃.M2变质阶段单颗粒锆石207Pb-206Pb年龄为613.3Ma±30.4Ma,M4阶段的多硅白云母的 40Ar-39Ar坪年龄为313.49Ma.据上述资料可重塑一个较完整的顺时针PTt轨迹的变质作用演化.退变质作用的两个阶段反映榴辉岩折返可分为两个阶段.     

苏鲁-大别超高压岩石中锆石SHRIMP U-Pb定年研究——综述和最新进展

如何建立苏鲁-大别超高压岩石深俯冲-超高压-快速折返过程连续而完整的P-T-t轨迹及精细的年代谱系,是目前地学界研究的热点。而变质锆石是否记录深俯冲石英榴辉岩相进变质阶段的年代学信息和超高压峰期变质时代的准确归属,是目前苏鲁-大别超高压变质带需要深入研究的核心问题。本文在对前人同位素年代学方面所取得的成果进行系统总结的基础上。采用锆石中矿物包体激光拉曼和电子探针测试、锆石阴极发光图像成因分析以及SHRIMP U-Pb定年等综合研究手段,确定苏鲁-大别地体榴辉岩及其强退变质围岩在深俯冲-构造折返过程中主要经历了四个阶段的变质演化:深俯冲石英榴辉岩相进变质(Ⅰ)、超高压峰期变质(Ⅱ)、构造折返初期石英榴辉岩相退变质(Ⅲ)和构造折返晚期角闪岩相退变质(Ⅳ)。研究发现,扬子板块(中)新元古代巨量的陆壳物质在早三叠纪(246～244Ma)俯冲到华北板块之下约65km的深处。发生了石英榴辉岩相进变质,相应的变质温压条件为T=542～693℃,P=1.7～2.02GPa。这些高压石英榴辉岩相岩石在中-新三叠纪继续向下俯冲,在235～225Ma期间,俯冲的深度至少达到了170km的地幔深处,并发生了峰期柯石英榴辉岩相超高压变质,相应的变质温压条件为T=722～866℃,P>5.5GPa。苏鲁-大别超高压地体自石英榴辉岩相进变质阶段到超高压峰期变质阶段的俯冲速率为7.0km/Myr。这些超高压岩石在219～216Ma期间,发生了第一次构造抬升至75km的深处,并经历了石英榴辉岩相退变质作用的改造,退变质温压条件为T=730～780℃,P=1.7～2.6GPa。这些退变质岩石在212～205Ma期间,又经历了第二次抬升至25km中-下地壳深处,并叠加了角闪岩相退变质作用,该阶段变质温压条件为T=610～710℃,P=0.7～1.2GPa。苏鲁-大别超高压地体两次构造抬升的速率大致相同,为5.6km/Myr。该项成果不仅确定了苏鲁-大别榴辉岩及其强退变质岩石深俯冲过程石英榴辉岩相进变质-超高压峰期变质、构造折返过程石英榴辉岩相-角闪岩相退变质连续而完整的变质演化P-T-t轨迹及精细的年代谱系,而且对于重新建立苏鲁-大别巨量陆壳物质快速超深俯冲-快速折返的动力学模式有着重要的科学意义。     

南大别高压-超高压过渡类型榴辉岩的确定及其构造意义

通过对大别山太湖地区榴辉岩的岩石学、矿物成分和峰期变质P-T条件的研究表明,南大别榴辉岩可分为:①高压榴辉岩;②高压/超高压过渡榴辉岩;③超高压榴辉岩。它们的峰期变质P-T条件分别为:T=570℃～680℃,P=2.00 GPa～2.40 GPa;T=650℃～810℃,P=2.70 GPa～3.20 GPa;T=760℃～980℃,P=3.50 GPa～4.00 GPa,表明三类榴辉岩形成于不同的变质环境中。其中高压/超高压过渡榴辉岩是本次研究新近确定的,该类榴辉岩无论是在变质环境,还是在岩石结构、成分特征方面,均显示了高压-超高压过渡变质的特征。这种榴辉岩的存在解释了南大别变质块体俯冲时的连续性和折返后的断块特征。     

大别山太湖地区宿松变质杂岩中石榴斜长角闪岩的P-T轨迹及反映的俯冲过程

依据对大别山太湖地区宿松变质杂岩中的石榴斜长角闪岩的岩相学、矿物成份分析和P-T条件评价,将变质作用分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4个阶段,其中Ⅰ、Ⅱ阶段经历了绿帘角闪岩相的变质;Ⅲ阶段为峰期变质,变质条件为T=580℃,P=1.31GPa,为角闪石—榴辉岩相变质;Ⅳ阶段为绿片岩相变质。构建的P-T轨迹显示了顺时针的演化特征,反映了宿松变质杂岩分阶段的、不等速的俯冲和折返过程:早期短暂的迅速俯冲→峰期缓慢俯冲→晚期可能的相对缓慢抬升。研究表明宿松变质杂岩的峰期变质条件偏离“俯冲梯度”线,显示了大幅增温、压力变化轻微的特征,这一增温可能是由于受到扰动的热结构恢复所致。结合前人对高压榴辉岩的峰期变质条件的研究,认为宿松变质杂岩与高压-超高压榴辉岩单元至少有0.5GPa的压力差,约15km厚的地壳损失,两者为太湖—马庙断层(F₂)所分隔。     

大别山金河桥榴辉岩的精细P-T轨迹与多阶段折返

大别山金河桥榴辉岩的岩石学和矿物学资料记录了5个阶段的变质作用,除第一阶段代表峰期变质作用外,其余变质阶段均属退变质过程。根据各变质阶段矿物组合的矿物成分分析,应用适当的温度压力计,估算出各变质阶段的变质温度和压力,第一阶段的变质温压条件为 T=797℃和 P=3.50GPa;第二阶段的变质温压条件为 T=667℃和 P=2.72GPa,第三阶段的变质温压条件为 T=660℃,P=1.50GPa;第四阶段的变质温压条件为 T=616℃和 P=1.10GPa;第五阶段的温压条件为 T=450～550℃,P=0.40～0.70GPa。根据岩石学 P-T 轨迹和最近发表的年代学数据,归纳出一条较精细的 P-T-t 轨迹,包括快速降温降压→极快速等温降压→相对快速降温降压→慢速降温降压等四段,代表了从地下115km 折返出露地表的四阶段折返过程。     

蚌埠隆起区石榴辉石岩变质PT轨迹及年代学研究

蚌埠隆起位于华北克拉通东部陆块的胶-辽-吉造山带的最南缘,由于侧重点和关注度的差异,对于该地区的变质演化过程的探究一直较为缺乏,制约了人们对该隆起形成过程的理解。为此,本文通过对该隆起的石榴辉石岩及其退变的黑云斜长片麻岩详细的野外观测、岩相学分析、热力学评价和年代学的研究,较为充分地探讨了该隆起的形成机制。研究显示这两类岩石记录了5个变质阶段：阶段-Ⅰ的平均温压为：T=672±17 ℃和P=1.05±0.02 GPa;阶段-Ⅱ的平均温压为：T=805±30 ℃和 P=1.21±0.04 GPa;阶段-Ⅲ的平均温压为：T=615±13 ℃和 P=0.93±0.02 GPa; 阶段-Ⅳ的平均温压为：T=632±6 ℃和P=0.50±0.01 GPa;阶段-Ⅴ的温压为推测值：T=400 ℃～450 ℃和P=0.2～0.4 GPa。其中阶段-Ⅰ～阶段-Ⅲ表象为角闪岩相→麻粒岩相→角闪岩相的过程,显示了一个近等压的可能的快速升温和降温的过程。而阶段-Ⅲ～阶段-Ⅳ表现为一个近于等温降压的快速过程,直至阶段-Ⅴ表现为可能的缓慢降温降压过程。结合背景资料和前人年龄数据,以及本次对退变黑云斜长片麻岩的锆石U-Pb定年（1 885±16 Ma）研究,推测该全过程可能反映的是两期变质事件。其中,早期的变质以阶段-Ⅰ、阶段-Ⅱ和阶段-Ⅲ为代表,揭示了大约在2.5 Ga时期,蚌埠隆起经历了大规模岩浆上侵及紧密相伴的高温麻粒岩相变质事件;而晚期变质以阶-Ⅲ→阶段-Ⅳ等温降压为代表,可能反映的是大约1.9 Ga时期,胶-辽-吉造山带的形成过程。     

滇西勐库退变质榴辉岩的P-T-t轨迹及地质意义

滇西双江县勐库地区的退变质榴辉岩经历了多期退变质作用的改造,早期的平衡共生矿物组合难觅踪迹。应用传统的石榴石-单斜辉石(GC)温度计、石榴石-单斜辉石-多硅白云母(GCP)压力计进行变质作用的PT条件估算存在许多不确定性。本文应用魏春景等(2009)依据MORB成分计算的PT视剖面图上多硅白云母、石榴石、绿辉石的成分随体系中PT条件的变化情况,估算了进变质的P=2.00~2.30GPa,T=420~460℃,相当于硬柱石蓝片岩相—硬柱石-蓝闪石榴辉岩相;峰期变质的P=3.35~4.46GPa,T=530~610℃,相当于硬柱石榴辉岩相;早期退变质的P=2.00~2.50GPa,T=470~540℃,相当于硬柱石-蓝闪石榴辉岩相;中期退变质的P=0.95~1.43GPa,T=700~750℃,相当于角闪石榴辉岩相-高压麻粒岩相。晚期退变质作用以出现大量的闪石类矿物为特征,可划分为3个阶段,并显示了持续的降温、降压过程。结合区域地壳演化进程,本文详细讨论了上述P-T-t轨迹的地质意义。     

北大别北东地区榴辉岩温度条件分析

北大别榴辉岩温度条件的精确评价直接涉及到北大别变质单元性质的判定.由于榴辉岩温度分类方案的不同,以及温度估算时温度计选择和绿辉石Fe2+校正方法不同的影响,导致北大别榴辉岩温度评价和分类归属具有较大的不确定性.为此,本研究应用5个不同的温度计和4种不同的绿辉石Fe2+校正方法,评价了北大别北东地区榴辉岩的温度条件.研究显示,当应用Kogh (2000)的Grt-Cpx Fe-Mg温度计和设定绿辉石的铁为Fe3+/Fe2+=1∶1时,温度计算较为合理:P标定=3.5 GPa,温度范围为600～740℃或P标定=5.0GPa,温度范围为670～ 810℃.参照Carswell (1990)的温度分类,北大别榴辉岩应属于中温类型.但结合此次榴辉岩的地质特征、岩相学和矿物成分分析,以及前人的研究资料,北大别榴辉岩与中大别和南大别榴辉岩有明显的差异,其可能是在相对高温的条件下形成的.     

大别山南部高压-超高压变质地体的峰期变质条件

长期以来,人们普遍认同南大别高压超高压变质地体是由“冷”、“热”榴辉岩带组成的观点,但关于两者的接触关系一直存在着不同的认识。本次研究重点解剖大别山太湖地区花凉亭水库附近地区,力图通过对各类榴辉岩峰期变质P-T条件的研究,揭示南大别变质地体的地质结构。全区由南向北出露4种岩石:云母片岩、黑云母片麻岩、花岗片麻岩和绿帘黑云斜长片麻岩。榴辉岩多呈大小不等的透镜体、岩块或层状分布于后3类岩石中。根据内洽地质温压计的计算结果,并结合各类榴辉岩的地理位置,可以看出榴辉岩的峰期变质PT条件自朱家冲经水口、大坝至金河桥是渐次增高的,并没有明显的压力差存在,其中水口、大坝附近的榴辉岩相当于高压/超高压过渡环境中形成的榴辉岩。因此,我们认为南大别变质地体是一个连续的整体,“冷”、“热”榴辉岩带并不是以断层形式相接触的;真正的断裂应位于南大别与宿松群之间。     

Petrology of lawsonite-, pumpellyite- and sodic amphibole-bearing metabasites from north-east Oman

The assemblages chlorite-pumpellyite-lawsonite-albite-quartz, chlorite-lawsonite-quartz-epidote and chlorite-epidote-albite-quartz occur in metabasaltic blocks and veins in a metamorphosed tectonic mélange in the structurally highest unit of the autochthonous and parautochthonous section underlying the Semail ophiolite in Saih Hatat, north-east Oman. The pre-Permian basement of this section contains mafic units characterized by the assemblage crossite-epidote-chlorite-quartz-albite /el actinolite. These assemblages indicate a down-section increase in metamorphic grade from 'lawsonite-albite facies' conditions in the mélange to 'epidote-blueschist' facies conditions in the basement.
Application of empirically and experimentally based thermobarometers as well as petrogenetic grids calculated for a model basaltic system indicates that the P-T conditions of metamorphism ranged from 3 to 6 kbar and 250 to 300 C for the mélange and P > 6.8 kbar, T > 310 C for the basement units. Textural relations interpreted in the context of petrogenetic grids indicate that these units followed clockwise P-T paths of evolution. The estimated P-T conditions and down-section increase in metamorphic grade in central, western and northern Saih Hatat are consistent with the hypothesis relating metamorphism to the Late Cretaceous tectonic loading of the continental margin by an ophiolite slab < 18 km in thickness. These results contrast with field and petrological observations documented for blueschists and eclogites exposed along the eastern coast of Saih Hatat which may have formed at an earlier stage in response to an Early Cretaceous collisional event.     

郯庐断裂带张八岭隆起南段肥东群石榴角闪岩变质P-T演化史对其构造属性的制约

通过对张八岭隆起南端肥东群中磁铁石榴铁闪石岩的岩相学、矿物成分分析和热力学评价,并结合野外地质填图和共生围岩分析表明,该岩石经历了5期变质作用,展现了顺时针的P-T演化特征,早期阶段表现为近等压升温,晚期阶段为降温降压的过程,其峰期变质平均P-T条件为:524℃和0.49GPa.结合地质背景和郯庐断裂带的演化特征分析,早期过程可能反映的扬子基底所经历的区域变质过程,晚期过程可能是由于郯庐断裂的后期抬升分量所致,不具有造山带的P-T演化特征.对比前人对宿松群的变质演化历史的研究,肥东群和宿松群峰期变质压力差可达0.8GPa,表明两者属于不同变质级别的块体.因而,肥东群和宿松群不能作为被郯庐断裂左行错开的标志层.由此表明,张八岭隆起南段所出露的肥东群变质杂岩,属于扬子板块上的变质基底,郯庐断裂带活动中将其剥露地表,并没有经历过大别造山带的变质作用.     

Retrograde P-T-t path for the Voltri Massif eclogites (Ligurian Alps, Italy): some tectonic implications

The retrograde P-T trajectory of the eclogitic Fe-Ti-gabbros from the Ligurian Alps is constrained by the appearance of mineral parageneses post-dating the Na-clinopyroxene + garnet eclogitic assemblage and indicating the following sequence of metamorphic events: (1) amphibolitic stage— edenite/katophorite + plagioclase (An_33–43) + oxides in symplectitic aggregates; (2) glaucophanic stage— a porphyroblastic glaucophanic amphibole has overgrown the symplectite, winchite also occurs as thin rims around glaucophane and both amphiboles are, sometimes, armoured by atoll garnets; (3) albite-amphibolite stage—barroisite/katophorite + albite + epidote + oxides ± chlorite overprint the glaucophanic stage minerals; (4) greenschist stage—represented by actinolite + albite + epidote + oxide paragenesis.
The metamorphic evolution is complex and the decompression path, on a P–T diagram, is significantly different from those defined in the literature for the Voltri eclogites. The main features inferred from the P–T path are the following: (1) the pressure climax does not match the thermal climax, the maximum temperature conditions are in fact achieved during the early stage of uplift; (2) a decrease in temperature, suggested by the appearance of glaucophane after the amphibolitic symplectite; (3) successive uplift, probably accompanied by an increase in temperature. The complexity of the P-T path drawn for the Voltri eclogites can be explained with a mechanism of successive underthrusts propagating from the innermost to the outermost sector of the Ligurian Alps.     

Factor analysis of omphacites and garnets: A contribution to the geochemical classification of eclogites

R-mode technique factor analysis, performed on as many as 186 garnet and 103 omphacite samples from eclogites of known geological setting, confirms the three-group partition given by Smulikowski (1964, 1965) and Coleman et al. (1965), and lends support to the interpretation of eclogites as rocks formed under a wide range of P-T conditions both in the metamorphic and in the igneous realm.     

青岛榴辉岩相蛇绿混杂岩的岩石学证据及退变质P-T轨迹

青岛榴辉岩相蛇绿混杂岩发育在胶南隆起北缘地缝合线附近,构造侵位于胶南群云母斜长片麻岩中。它主要由斜方辉橄岩、玄武质和玄武安山质火山岩及少量杂砂岩和硅质岩组成。它与一般仰冲蛇绿岩的主要区别是:玄武质和玄武安山质岩石普遍遭受了榴辉岩相变质作用并发生强烈的糜棱岩化和退变质作用。强烈的退变质作用使大部分榴辉岩变为含石榴石石英斜长角闪岩,但仍保留有少量榴辉岩透镜体。它们可能是俯冲陆壳前缘岛弧地壳或岛弧型蛇绿岩残片的推覆体。它的退变质P-T轨迹表明,在其上升过程中热传导速率较高,这可能与该岩石强烈糜棱岩化和含水有关。