西大别造山带红安高压榴辉岩的变质演化:岩相学与Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-O(Fe2O3)体系中相平衡关系

西大别造山带红安高压榴辉岩主要矿物为石榴石、绿辉石、冻蓝闪石、石英和绿帘石,有时可见蓝闪石、多硅白云母和钠云母.石榴石具有生长环带且边缘成分变化大,可分为代表峰期的Ⅰ型边(XMg高、Grs低)和受退变质改造的Ⅱ型边(XMg低、Grs高).石榴石内蓝闪石包体发育冻蓝闪石退变边,说明包体不能完全反映进变质条件.基质绿辉石比包体绿辉石Jd含量低,在一个晶体内成分有明显变化和沿解理缝发育冻蓝闪石,显示峰后绿辉石有成分变化和退变质改造.基质中冻蓝闪石晶体较大,核部见有蓝闪石残留,说明二者有成因联系.冻蓝闪石和绿辉石都发育后成合晶结构,石榴石有韭闪石的反应冠状体.在THERMOCALC程序计算的P-T视剖面图中,石榴石Ⅰ型边反映的峰期P-T条件为2.4～2.6GPa、570～585℃,和基质中多硅白云母Si含量等值线限定范围一致,对应硬柱石蓝闪石榴辉岩组合.石榴石Ⅱ型边P-T范围为1.9～2.4GPa、530～570℃,低于峰期条件.在可能的峰后降压过程中,岩石先后主要经历了硬柱石脱水生成绿帘石和蓝闪石、绿辉石退变为冻蓝闪石的反应阶段.绿辉石、冻蓝闪石发育的后成合晶说明晚期退变过程缺乏流体,石榴石的韭闪石冠状体也可能在该阶段产生,都受局部成分域控制.红安高压榴辉岩中各矿物与成分代表不同变质阶段,称其为冻蓝闪石榴辉岩只是对现有主要组成矿物的描述,不是基于共生关系的严格岩石学命名.     

秦岭造山带武关杂岩石榴黑云片岩的变质作用P-T轨迹与构造意义

秦岭造山带是华北板块与华南板块长期汇聚的产物。该造山带以商南-丹凤缝合带为界分为早古生代的北秦岭造山带和晚古生代-中生代的南秦岭造山带。武关杂岩位于南秦岭造山带的北缘,被认为是一套形成于弧前盆地的杂岩,原岩沉积时代为泥盆纪-早石炭纪,经历了晚石炭纪变质作用。本文对武关杂岩的石榴黑云片岩进行了岩石学研究。该岩石主要由斜长石、石榴石、黑云母和石英组成,含少量白云母、金红石和钛铁矿。变斑晶石榴石具有明显的生长成分环带,其核部以MgO含量增加和MnO降低为特征,幔部FeO含量逐渐增加,MgO、CaO和MnO逐渐减少,而在边部CaO明显升高,MgO、FeO和MnO含量不同程度降低。相平衡模拟和温压计计算结果表明,石榴黑云片岩具有复杂的顺时针P-T轨迹,早期进变质阶段(M1)为升温升压过程,峰期条件为~695℃和~8.3kbar,变质矿物组合为石榴石(核)和所含的黑云母、斜长石、石英及钛铁矿包裹体;中期退变质阶段(M2)是降温降压过程,达到~615℃和~6.2kbar变质条件,变质矿物组合是石榴石(幔)和包含的黑云母、斜长石、石英、白云母和钛铁矿包裹体;晚期是以近等温升压为特征的进变质过程(M3),达到~620℃和~9.1kbar条件,变质矿物组合为石榴石(边)和基质矿物黑云母、斜长石、石英、白云母和金红石。M1和M2阶段的构造了一个"发夹状"的顺时针P-T轨迹,为俯冲带变质作用典型特征,表明岩石经历了早期俯冲和后来的折返过程。而以显著增压为特征的晚期进变质作用(M3)很可能表明岩石经历了又一期俯冲作用。因此,本研究表明武关杂岩中的石榴黑云片岩很可能处于俯冲通道之中,经历了多旋回俯冲与折返过程。     

喂子坪秦岭杂岩麻粒岩相变沉积岩的变质作用p-T演化及其构造意义

秦岭杂岩位于秦岭造山带北秦岭构造带,是研究秦岭造山带早古生代构造演化的重要岩石构造单元。喂子坪地区发育有典型的秦岭杂岩,其中的混合岩是由变沉积岩经历了强烈的深熔作用形成的。本研究对其进行了岩相学、变质相平衡模拟和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,以深入揭示它们的变质温压演化特征,进而阐明它们指示的构造意义。混合岩的中色体由含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩组成。含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩只记录了峰期变质矿物组合,为镁铁闪石+石榴子石+斜长石+石英+黑云母+钛铁矿+熔体,而含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩记录了3个变质演化阶段,分别是早期进变质阶段（M1）：黑云母+斜长石+石英; 峰期变质阶段（M2）：镁铁闪石+石榴子石+斜长石+石英+黑云母+钛铁矿+熔体; 退变质阶段（M3）：普通角闪石+斜长石+黑云母+石英+熔体。全岩成分视剖面图模拟计算显示含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩压力峰期的变质温压条件分别为790~810℃/990~1 040 MPa和840~862℃/1 000~1 190 MPa。含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩3组局部矿物组合域成分视剖面图模拟计算得到压力峰期后变质阶段的温压条件为735~814℃/400~810 MPa、721~794℃/430~700 MPa、740~810℃/470~780 MPa。因此,本研究揭示了喂子坪地区秦岭杂岩片麻岩记录了近等温降压的p-T轨迹。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年得到含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和2个浅色体样品中的变质锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为383.2±7.0 Ma、400±3.6 Ma和406.7±7.8 Ma。结合已发表的数据,喂子坪地区变沉积岩麻粒岩相峰期变质作用和强烈的混合岩化作用的时代约为410~390 Ma,而约380 Ma的年龄可能代表退变质冷却到固相线的时代。片麻岩近等温降压的变质演化轨迹指示喂子坪地区秦岭杂岩的变沉积岩在下地壳经历了麻粒岩相变质作用和随后的快速抬升,与碰撞造山引起的地壳增厚和随后的地壳伸展有关。