鲁西地区太古宙绿岩带硫铁矿床地质特征及成矿机制

鲁西地区新太古代雁翎关组由科马提岩、角闪质岩石、变粒岩和含铁石英岩等组成 ,其原岩为一套超镁铁质镁铁质火山熔岩及火山碎屑沉积的表壳岩建造 ,经历了三期区域变质作用 ,变质程度达低角闪岩相 ,是华北地台上一个典型的绿岩带。鲁西花岗岩绿岩带中分布有大小黄铁矿脉数十条之多 ,呈层状、透镜状或脉状沿片麻理方向展布 ,硫品位 3 .79%～ 3 1.6% ,伴生有用组分Fe、Ni、Ag等。通过对绿岩、矿体和矿石特征、S、Fe分布及变质成矿作用等方面的研究 ,证实绿岩中含有丰富的S、Fe、Ni等造矿元素 ,认为绿岩既是赋矿岩石亦是矿源层 ,矿床属变质热液叠加的变质火山沉积型硫铁矿床。     

塔里木盆地东南缘安南坝地区镁铁质麻粒岩的成因——来自地球化学及Sr-Nd-Pb同位素的制约

甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩呈脉状、透镜状赋存于新太古代米兰岩群和TTG片麻岩中。岩石主要由斜长石(Pl)+斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx)+角闪石(Amp)+磁铁矿(Mt)等组成。安南坝镁铁质麻粒岩中Ti、P、Nb、Ta、Th、Hf、Sr及REE等元素与Zr相关性较好,表明其在变质作用过程中保持基本稳定。地球化学数据显示其原岩属于拉斑玄武质岩系列,Si O_2、Ti O_2、Al_2O_3、P_2O_5含量相对较低,Ca O、Mg O含量相对较高。Mg~#值为41.52~43.09,低于原生玄武质岩石的Mg~#值,Fe_2O_3~T、Mg O、Ca O与Si O_2含量呈负相关性,指示原岩岩浆演化过程中可能发生了辉石、角闪石等镁铁质矿物的分异结晶作用。镁铁质麻粒岩∑REE较低,稀土元素配分模式为轻稀土元素弱富集、重稀土元素相对平坦的右倾型,Eu异常不明显(Eu/Eu~*=0.91~1.01)。岩石富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素,具有显生宙典型岛弧玄武质岩石的地球化学特征。Sr、Nd、Pb同位素组成显示镁铁质麻粒岩原岩源自富集地幔,并受到一定程度的地壳物质混染。构造环境分析表明安南坝镁铁质麻粒岩原岩形成于与俯冲有关的岛弧环境。在俯冲作用机制下,俯冲板片流体交代使地幔楔发生富集,形成富集地幔,随着(弧后)伸展作用的加强,进一步诱发富集地幔的部分熔融形成镁铁质岩浆,最终岩浆就位形成辉长岩或辉绿岩脉,后期在麻粒岩相变质作用条件下变质为镁铁质麻粒岩。     

"罗田穹隆"中的下地壳俯冲成因榴辉岩及其地质意义

在“罗田穹隆”中发现了下地壳俯冲成因榴辉岩．榴辉岩呈透镜状或板状产于含石榴子石条带状片麻岩中．新鲜的榴辉岩主要由石榴子石、绿辉石、金红石等组成．含少量退变质的角闪石、斜长石、紫苏辉石、透辉石、(钛)磁铁矿和石英等．研究区榴辉岩以保留早期麻粒岩相变质矿物残留体以及经受晚期麻粒岩相和角闪岩相退变为特征．指示它们由扬子镁铁质下地壳麻粒岩相岩石俯冲到深部发生变质并形成榴辉岩．然后折返至下地壳发生麻粒岩相退变，由于麻粒岩相退变质阶段仅以后成合晶形式出现．因而它们可能在下地壳停留时间不长．就又进一步被构造抬升至中上地壳而发生角闪岩相退变．大别山造山带乃至扬子板块北缘现今缺乏厚层镁铁质下地壳．它们也很少出露地表．推测这些俯冲的镁铁质下地壳可能已拆离再循环进人地幔．从而为“罗田穹隆”的形成和演化以及大别山高压-超高压岩石的形成与折返机制等研究提供了关键性的岩石学证据。     

辽宁鞍本地区沉积变质型富铁矿的成因：Fe、Si、O、S同位素证据

辽宁鞍本地区是我国最重要的鞍山式沉积变质型(BIF)铁矿矿集区,弓长岭铁矿是我国唯一的由鞍山式贫铁矿经后期热液改造形成的大型磁铁富矿.本文在前人工作基础上,对比研究了鞍本地区贫铁矿、富铁矿和蚀变围岩的铁、硅、氧、硫同位素组成特征和空间变化规律,结合磁铁富矿的地质特征,对成矿流体的性质、来源、成矿作用和富矿成矿机制提出了新的认识.指出鞍本地区富铁矿的成矿作用与辽东地区古元古代造山运动结束后(1.85 Ga)地壳抬升引发的非造山岩浆侵入和热液活动有关,成矿溶液由大气降水演化形成,而非变质热液或混合岩化热液;成矿溶液淋滤了辽河群蒸发盐地层中富13C碳酸盐、富34S石膏、CH4等成矿物质,成矿溶液具偏酸性弱还原特征;铁质活化再富集是鞍本地区富铁矿形成的重要机制,成矿溶液与贫铁矿及围岩反应使铁质以Fe2+形式活化迁移.温度降低、氧逸度升高或与大气降水混合是溶液中Fe2+氧化形成磁铁矿沉淀的主要原因;在Fe2+被氧化形成磁铁矿的同时,成矿溶液中的CH4被氧化形成石墨,与磁铁矿一起沉淀下来,形成含石墨磁铁富矿;溶液中SO42-被还原形成富34S黄铁矿.     

甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成:对塔里木东南缘前寒武纪地质演化的启示

甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩呈脉状或透镜状赋存于新太古代米兰岩群和TTG片麻岩中。岩石主要由斜方辉石（Opx）+单斜辉石（Cpx）+角闪石（Amp）+斜长石（Pl）+磁铁矿（Mt）等组成,具有典型中-低压麻粒岩相岩石的矿物组合特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示镁铁质麻粒岩原岩形成时代可能为2 561±29 Ma,与塔里木东南缘2.6～2.5 Ga岩浆作用时代基本一致,说明新太古代晚期是塔里木东南缘重要的陆壳增生期。此外,通过测年还获得了～1.95 Ga、～1.86 Ga两期变质年龄。其中,～1.95 Ga的峰期变质年龄是塔里木克拉通东南缘古元古代晚期强烈构造—热事件的地质记录。～1.86 Ga的变质年龄可能与该地区古元古代末期构造—岩浆事件密切相关。镁铁质麻粒锆石¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值均＜0.281 621,ε_Hf(t) 值为-14.08～3.12,两阶段模式年龄（T_DM2）主要集中在～2.65 Ga,指示其原岩岩浆起源于新太古代富集岩石圈地幔。     

高级变质作用对锆石U-Pb同位素体系的影响:胶东栖霞地区变质闪长岩锆石定年

文中对高级变质作用(高角闪岩相-麻粒岩相)条件下"干的"岩石体系中锆石U、Th、Ph行为进行了研究.样品为胶东栖霞地区太古宙变质基底的高角闪岩相-麻粒岩相变质闪长岩.矿物组合为单斜辉石+斜长石+钾长石+黑云母+石英.锆石呈近短轴状、等轴状和不规则状,阴极发光下具板状、杉树叶状、扇形结构,部分具封闭环带结构.锆石中存在斜...     

山东半岛基性高压麻粒岩的成因矿物学及变质演化

在山东半岛的平度-莱西-莱阳-烟台一带,广泛出露基性高压麻粒岩,它们呈大小不等的透镜体或不规则脉状体产于TTG片麻岩中,且与超镁铁质岩石密切"伴生"。根据岩相学、矿物相转变、变质反应以及温压条件的系统研究结果,确定山东半岛基性高压麻粒岩经历了四个阶段的变质演化。早期进变质阶段(M1)的标志性矿物组合以石榴石及其内部的细粒单斜辉石+斜长石±石英为特征,记录的温压条件为T=740～770℃、P=0.9～1.0GPa;峰期高压麻粒岩相变质阶段(M2)的矿物组合以基质中石榴石(富Ca核部)+单斜辉石(富Al核部)+斜长石(富Na核部)±石英为特征,记录的温压条件为T=850～880℃、P=1.45～1.65GPa;峰后近等温减压(中压)麻粒岩相退变质阶段(M3),以发生一系列典型减压反应和斜方辉石的大量出现为标志,典型的矿物组合为斜方辉石+单斜辉石+斜长石+磁铁矿±角闪石,记录的温压条件为T=780～830℃、P=0.65～0.85GPa;晚期角闪岩相退变质阶段(M4)以石榴石发生降温反应、形成角闪石+斜长石+磁铁矿±石英等退变矿物组合为特征,记录的温压条件为T=590～650℃、P=0.62～0.82GPa。高压基性麻粒岩的变质演化的P-T轨迹具有顺时针型式,先后经历了近等温减压过程(ITD)和近等压降温过程(IBC)变质演化过程,指示研究区基性高压麻粒岩是古老陆块之间在俯冲-碰撞造山过程中加厚下地壳折返地表的产物。该项成果对于重新认识华北克拉通在早前寒武纪古老陆块的碰撞-拼贴及其演化的动力学过程具有重要科学意义。     

北大别木子店石榴辉石岩的麻粒岩相退变质作用

详细的岩相学、矿物化学、岩石化学和变质作用温压条件计算表明, 大别变质地体北部角闪二辉麻粒岩是石榴辉石岩在其抬升过程中经历麻粒岩相退变质作用的产物, 峰期变质作用至少是发生在高压榴辉岩相条件下, 而且地温梯度较低.石榴辉石岩的退变质作用p-t轨迹以早期的近等温降压、中期的近等压升温和晚期的降温降压为特征.这一结果表明北大别变质地体的峰期变质作用并非仅达麻粒岩相.      

新疆蒙库铁矿床的变形变质及其成矿作用

新疆蒙库铁矿床产于阿尔泰南缘下泥盆统康布铁堡组下亚组变质火山沉积岩中,矿床赋存受康布铁堡组中的铁木下尔衮向形构造控制。研究表明,在海相火山沉积成矿期后,矿床经历了区域变质成矿作用及其后的热液交代成矿作用,前者包括浸染状-条带状磁铁矿阶段和块状磁铁矿阶段,后者包括钙硅酸盐交代阶段、硫化物阶段和方解石石英脉阶段。其中区域变质是蒙库铁矿最重要的成矿期,经压溶富集形成透镜状、条带状分布的块状磁铁矿。类矽卡岩是热液在富Ca沉积岩和富Si酸性火山岩系层间活动经交代形成的,其形成晚于块状磁铁矿的形成。晚期铜矿化与热液交代成矿期有关。反映区域变质作用的顺层石英脉(Q2)中,测得早期包裹体的均一温度(Th)为235～511℃,晚期次生流体包裹体Th为157～326℃;晚期热液石英脉(Q3)中包裹体的Th为122～337℃包裹体。用等容线交叉法获得Q2脉中共生的纯CO2包裹体和盐水溶液包裹体的捕获压力73～90MPa。磁铁矿氧同位素(δ18OSMOW)为-2‰～+1.28‰,平均-0.15‰,其组成特征显示了火山沉积变质成矿作用特征,与国内外沉积变质矿床磁铁矿氧同位素组成相似,而与典型的矽卡岩矿床有区别;磁铁矿爆裂曲线也显示了变质作用改造的特征。总体来看,区域变质-热液叠加改造是蒙库铁矿最重要的成矿作用。     

东南极格罗夫山泛非期麻粒岩相变质作用

东南极格罗夫山主要由麻粒岩相高级变质岩和花岗岩类组成，其中变质岩以浅色和暗色含斜方辉石长英质片麻岩占主导地位，夹有少量镁铁质麻粒岩、变沉积岩和含方柱石钙硅酸盐岩。这些岩石一般都展示了平衡的矿物共生结构，但在镁铁质麻粒岩的单斜辉石中普遍发育斜方辉石(易变辉石)的出溶片晶。根据出溶辉石的重组分析获得麻粒岩相变质作用的峰期温度约为850℃，而浅色片麻岩中的石榴子石—斜方辉石—斜长石—石英组合给出的变质压力为0．61～0．67GPa。镁铁质麻粒岩中火成亚钙质普通辉石斑晶的保存表明格罗夫山地区可能只发育单一的泛非期高温麻粒岩相变质事件，岩石在高温变质之后经历了缓慢冷却过程，这主要归因于花岗质岩浆的板底垫托作用。     

麻粒岩相变质流体和流体岩石相互作用

麻粒岩作为下部地壳岩石的重要组成部分,是高温高压条件下的变质产物。变质流体是麻粒岩相变质过程的主要动力学因素之一。麻粒岩相变质流体成分以ＣＯ２为主,含有少量的Ｈ２Ｏ,ＣＨ４,Ｎ２和Ｈ２Ｓ等,具有高密度、低水活度、强还原弱氧化、低氧逸度和弱酸性的物理化学性质。麻粒岩的形成和大离子亲石元素的亏损均与流体岩石相互作用有关。稳定同位素的变化记录了麻粒岩相变质过程流体岩石相互作用的规模和范围。来源于地幔的富ＣＯ２流体的干化作用是麻粒岩形成的主要机制。角闪岩相到麻粒岩相的转变过程也是流体性质发生变化的过程。角闪岩相的流体成分以Ｈ２Ｏ为主,而麻粒岩相则以ＣＯ２为主。流体成分的变化也能导致变质相的转变。因此,流体是变质相转变的重要控制因素,直接影响和控制变质相的转变,应成为变质相划分的重要因素之一。     

麻粒岩相带变质作用

1 概述麻粒岩是前寒武纪麻粒岩相带的重要岩石组成。麻粒岩相带是地壳地质演化重大转变的一种标志。麻粒岩的研究对探索早期地球形成历史以及下地壳的特征具有重要意义。“麻粒岩”一词是变质岩名称;“麻粒岩相”指的是高级变质程度;而“麻粒岩区、麻粒岩相带、麻粒岩地体、高级区、麻粒岩—片麻岩区”等则是反映了大地构造特征的一些综合性术语。在阅读文献时,有时出于省略仅用麻粒岩一词表示,则要分辨是指岩石、变质相,还是大地构造单元,以免弄混。     

高级变质区变基性岩脉群的研究——以太平寨—金厂峪地区为例

据地质和岩石学研究,冀东高级变质区内的太平寨—金厂峪地区有三期变基性岩脉。在第二、三期变基性岩脉中的石榴子石和角闪石分别聚集,形成两个矿物集中区,即gt+cpx+pl±hy和hb+cpx+pl±hy。岩石中的P_(H_2O)是控制形成这两个矿物集中区的主要因素,它们是在同一变质温度下同时形成的。第二期基性岩脉经受了辉石麻粒岩相(温度在825℃左右)变质作用的改造,尔后与第三期基性岩脉一起经受了角闪麻粒岩相(温度在750℃左右、压办在0.9 GPa)变质作用的改造。     

冀东地区麻粒岩相变质作用的演化

据冀东迁安－遵化一带麻粒岩相区的变质岩石、变质矿物及其组构特征、变质作用的温度、压力条件，结合同位素年代学资料，以及岩浆作用、构造变形作用和变质作用之间的关系，可将本区太古代变质作用划分为两期。太古代第一期变质作用只限于表壳岩包体岩石中，变质级为高角闪岩相和辉石麻粒岩相，第二期变质作用发生在晚太古代，早期变质阶段是在紫苏花岗岩侵位以后发生的辉石麻粒岩相变质作用，晚期变质阶段发生在稍后侵位的基性侵入岩体、英云闪长岩、奥长花岗岩等深成侵入体中，变质级达角闪麻粒岩相。早元古代第一期角闪石榴二辉麻粒岩型岩脉，遭受了辉石麻粒相变质作用，第二期角闪石榴斜长辉石岩型岩脉经历了角闪麻粒岩相变质作用。这些变质作用在早期岩石中都有不同程度的叠加。麻粒岩相变质作用的温度在７００℃～９２０℃，压力在０．８８～１．１４ＧＰａ。变质作用的ＰＴｔ演化呈现了逆时针近等压冷却的轨迹     

关于澳大利亚太古代和元古代麻粒岩地球化学特征和构造背景的详细比较

太古代含紫苏辉石的麻粒岩呈大小不一的、不规则的小块普遍分布在澳大利亚西南的威特地带(60000平方公里)。该地区现在主要由黑云母或角闪石片麻岩组成,并被26亿年的颗粒很粗的灰白色花岗岩丘侵入。有些麻粒岩是太古代的沉积物、火山岩(镁铁质和硅质)和高镁的超镁铁质岩石,而有些大的区域看来是较老的太古代基底,现在变成了象印度的硅质紫苏花岗岩的深色脂状岩石。虽然有些镁铁质麻粒岩线理很发育,有些硅质麻粒岩发育着很好的扁平石英颗粒,但大多数麻粒岩线状构造不清楚,显出受过热变质作用而不是强烈变形的外貌。堇青石、夕线石、尖晶石和橄榄石在相应成分的岩石中常见,但没有见到兰晶石和高压的单斜辉石一石榴石组合。经Rb—Sr法测定为元古代的线状麻粒岩带,三面环绕着威特地带的太古代地块,并与东部的绿岩相邻。被一条宽阔的糜棱岩带和强烈的布格重力异常带与太占界分开的弗雷塞地块(8000平方公里)主要由无水镁铁质麻粒岩组成,它们的生成压力比威特地带的太古代麻粒岩要高。镁铁质麻粒岩是克拉通内带在1338百万年(Rb—Sr)时受到变质的大陆拉斑玄武岩型基性熔岩和小侵入体。在马斯格雷夫地区,硅质和镁铁质麻粒岩是在大约1380百万年时形成的,有无水和有水型两种,变质范围从低级到中级麻粒岩相。这些麻粒岩被大约1130百万年的大的“岩浆型”紫苏花岗岩质石英二长岩体侵入。较老的硅质和镁铁质麻粒岩(1860百万年)见于阿鲁塔(Aruuta)地块的斯创韦斯地区以及报导过有第二期麻粒岩(时间大约在1470百万年)的地区内。阿鲁塔地块内还没有发现太古代基底。麻粒岩形成于深成火成岩和沉积岩的迭瓦式逆断层部位。主要元素、微量元素和稀土元素的研究揭示了弗雷塞地区的镁铁质麻粒岩和大陆拉斑玄武岩非常近似,而马斯格雷夫和斯创韦斯地区的麻粒岩都有岛弧或大洋型拉斑玄武岩的特征。在麻粒岩相变质作用时,元素的活动性受热梯度和流体梯度的严格控制。在弗雷塞地区沿100公里长的横越路线内,温度近于不变总压力大为增加,干镁铁质麻粒岩中没有产生显著的元素活动。并且,U和Th的值与变质程度无关。在麻粒岩角闪石和黑云母常见的马斯格雷夫地区,Th、U、Rb、Ni和Co随着总压力和温度的增加而减少,而Ba、Sr、稀上元素、Na、Ca和P富集。变化小于20％的元素有Si、Al、Ca、K、Zn、Cr、Y、Nb、Fe~(3 )、Fe~(2 )、Mg、Ti、Zr、V和Pb。在氟曾很活跃的紫苏花岗罟大侵入体接触变质带中,U、Th和Rb有明显的增加,但Zr和Ti减少,一般认为后二种元素是不活泼元素。上述三个地区的硅质麻粒岩,随着变质程度增高其中U、Th和Rb减少,并且K/Rb比值增加。这如在其它几个太古代地盾区见到的一样。由于流体分压、温度、复杂的复变质作用和许多地区不同构造背景的各种影响,在太古代和元古代麻粒岩之间,迄今还没有看出显著的化学差异。     

南极拉斯曼丘陵长英质变质岩中磷灰石-斜方辉石组合的岩石学意义

南极拉斯曼丘陵高级长英质变质岩中出现的磷灰石-斜方辉石(Ap-Opx)组合表明岩石经历了麻粒岩相条件下的变质作用,长英质片麻岩发生了强烈的脱水深熔作用。随着熔体的迁出,长英质片麻岩中的残留或者镁铁质岩石中的分异产物,均可形成Ap-Opx组合。残留矿物如磷灰石、金属氧化物等具有丰富的稀土元素,强烈影响着岩石中的稀土元素配分型式。磷灰石-斜方辉石组合的存在说明体系中有适量但不是很充足的有效钙质组分。由磷灰石、磁铁矿-钛铁矿、石榴石,直至斜方辉石,一方面反映了活动组分-残留组分的不断变化,另一方面,也说明高级变质作用过程中体系的失水程度逐渐增加;变质作用中富含该组合的岩石是经变质过程形成的特有岩石,没有固有的原岩可对应。     

南阿尔金巴什瓦克石榴橄榄岩的变质演化

南阿尔金巴什瓦克地区石榴橄榄岩在空间上呈透镜体状与高压基性麻粒岩和含石榴子石长英质片麻岩伴生.基于矿物共生组合关系和变质反应结构特征,并结合矿物化学详细分析以及温压条件的估算,我们将该区石榴橄榄岩的变质演化划分为3个阶段:峰期变质阶段(Ml)、峰后早期退变质阶段(M2)和晚期角闪岩相-绿片岩相退变质阶段(M3).M1阶段的矿物组合为石榴子石(Grt)+橄榄石(O1)+斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx),所估算的温压条件为:T=891～ 1054℃、P=17.2 ～24.7kbar; M2阶段以石榴子石周围出现斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx)+尖晶石(Spl)的次生边为特征,在P=10kbar时,估算的温度条件为:T=711 ～ 796℃;M3阶段以形成角闪石(Amp)+蛇纹石(Srp)+金云母(Phl)+绿泥石(Chl)+磁铁矿(Mag)±滑石(Tlc)为特征.石榴橄榄岩具有与相邻的长英质麻粒岩和基性麻粒岩类似的P-T演化历史.结合成因矿物学和初步的地球化学特征,我们认为石榴橄榄岩的原岩可能为侵位于大陆地壳的镁铁质-超镁铁质杂岩,并在早古生代与长英质地壳物质一起俯冲,经历高压(超高压?)/高温变质作用以及随后的变质和地球动力学演化.     

南天山榆树沟麻粒岩地体的尖晶石研究

新疆榆树沟麻粒岩地体中发育两类尖晶石：一类见于中、基性麻粒岩体中,其化学成分富 Ａｌ 贫 Ｃｒ ,属铝尖晶石,镜下为深绿色,呈半自形至他形粒状,与其它变质矿物共生,表现为麻粒岩相的新生变质矿物;另一类发育在空间上与麻粒岩体紧密相邻的超镁铁质岩体中,为铬尖晶石,镜下为深褐红色,呈不规则粒状分布于橄榄石、斜方辉石和单斜辉石之间,为麻粒岩相变质过程中稳定的残余矿物。后者属于 Ｄｉｃｋ 等人划分的 Ｉ 型尖晶石,它的存在说明超镁铁质岩体为大洋岩石圈地幔的组成部分。这两类尖晶石的特征一方面说明该地体遭受了麻粒岩相的变质作用改造,另一方面也提供了榆树沟麻粒岩相蛇绿岩套属洋盆构造环境的直接矿物学证据。     

苏鲁超高压变质带桃行榴辉岩及高压脉体中流体包裹体研究

桃行榴辉岩是苏鲁超高压变质带中段主要榴辉岩体密集分布区之一。流体包裹体研究表明,榴辉岩矿物及高压脉体石英中捕获有五种类型的流体包裹体：在超高压-高压榴辉岩相条件下捕获的N2±CH4包裹体;在榴辉岩发生麻粒岩相叠加变质作用期间被捕获的B型纯CO2液相包裹体;在高压榴辉岩重结晶阶段被捕获的C型CO2-H2O包裹体和D型高盐度水溶液包裹体;超高压岩石折返过程中的最晚阶段（角闪岩相退变质甚至更晚）捕获的E型低盐度水溶液包裹体。利用榴辉岩矿物及高压脉体石英中捕获的流体包裹体类型及期次可以重建超高压变质作用板片折返过程中的流体性状与演化,而石榴石中捕获的纯CO2包裹体为本区榴辉岩相岩石遭受了麻粒岩相叠加提供了佐证。     

麻粒岩相变质作用与花岗岩成因-Ⅱ:变质泥质岩高温-超高温变质相平衡与S型花岗岩成因的定量模拟

高温-超高温变质岩石的矿物组合及组构特点取决于不同的进变熔融反应,不同程度的熔体丢失以及不同程度的退变反应三种过程的综合效应。利用相平衡定量研究方法可以很好地模拟进变熔融反应的类型、P-T条件、熔体含量及其丢失行为、以及熔融过程中熔体与残余物的化学成分变化等,这对探讨高温-超高温变质作用过程以及花岗岩的成因非常重要。对平均泥质岩(APR)进行相平衡模拟表明变质泥质岩在等压(0.8GPa)升温熔融过程中可发生5种熔融反应:饱和流体固相线、白云母脱水熔融、黑云母熔融、钾长石-石榴石熔融和铝铁镁矿物熔融,后两种熔融反应主要发生在超高温条件下。减压过程中发生怎样的熔融反应受减压温度控制:在麻粒岩相(如850℃)减压可发生钾长石熔融、黑云母熔融和钾长石-石榴石熔融反应;在高角闪岩相(如750℃)减压主要发生白云母脱水熔融和钾长石熔融;在超高温麻粒岩相(如950~1000℃)减压主要发生钾长石-石榴石熔融和铝铁镁矿物熔融。熔体成分受熔融反应和P-T条件控制,如在高角闪岩相发生的饱和流体固相线和白云母脱水熔融可形成弱过铝的奥长花岗质和二长花岗质熔体;在麻粒岩相发生的黑云母熔融和钾长石熔融形成的熔体具有强过铝的二长花岗岩成分;在中压超高温发生的钾长石-石榴石熔融和铝铁镁矿物熔融形成强过铝的二长(钾长)花岗岩质熔体,可形成石榴石花岗岩;在低压超高温下发生的铝铁镁矿物熔融可形成堇青石花岗岩。除了极端超高温下的铝铁镁矿物熔融外,其它熔融反应都会使残余物的成分更贫硅,贫Na_2O和K_2O,富FeO和MgO,但Al_2O_3和Mg#基本不变。高温-超高温下发生深熔的岩石只记录降温过程形成的固相线组合,但固相线的类型与温度条件取决于熔体的丢失行为。在不丢失熔体或者获得熔体的岩石中,岩石最后只记录流体饱和固相线组合;发生熔体部分丢失的岩石会记录缺流体固相线组合,并且熔体丢失越多,缺流体固相线的温度越高;发生全部流体丢失的岩石可记录岩石所达到的最高温度。因此,在一个麻粒岩相区,甚至一个野外露头上不同部位的岩石记录不同的P-T条件。熔体丢失是导致使麻粒岩相组合在升温过程中发生超高温变质,在降温过程中得以部分保存的重要条件。发生部分熔融的高级变质岩中随着温度升高,熔体含量增加,会发生锆石分解,只有在降温过程中发生锆石结晶,因此,麻粒岩中新生锆石只记录降温过程到固相线及以后的年龄,一般不会记录麻粒岩相峰期时代。对泥质高压麻粒岩来说,如果经历ITD型变质演化,会发生递进减压熔融,变质反应易于达到平衡,但如果减压速度快并使岩石直接抬升到地壳浅部,会出现一些ITD型结构标志,如残留金红石、蓝晶石,或在石榴石周围出现堇青石的反应冠状体等,此时锆石记录的退变质年龄会与峰期变质年龄相差不大(如10~30Myr);但如果泥质高压麻粒岩减压至中、深地壳,受其中有滞留熔体影响易于发育IBC型结构特征,表现为麻粒岩组合被(中压)角闪岩相组合叠加,在泥质岩中出现黑云母+夕线石构成的暗色条带,或者出现退变白云母和含白云母的浅色体。在中、深地壳经历IBC过程的麻粒岩锆石记录的退变质年龄会与峰期年龄相差很大(如~100Myr)。高级变质岩中由于出现熔体使水流体活度降低,麻粒岩作为排除部分熔体的残余物,其水活度更低。从这一角度来说,水活度低是麻粒岩相变质作用的结果,而不是条件。某些麻粒岩区之所以出现多期麻粒岩相变质叠加受流体行为控制。在亚固相线下流体饱和岩石变质熔融作用从饱和水固相线开始,然后依次发生含水矿物的脱水熔融和无水矿物熔融,这一过程中流体是内部缓冲的,在麻粒岩相温度峰期形成一组平衡矿物组合,难以保留峰期之前的信息。而流体不饱和岩石(如已形成的麻粒岩或岩浆侵入体)变质作用受外部注入流体控制,与构造变形密切相关。如果发生两期麻粒岩相变质叠加变质,在强应变域会形成晚期麻粒岩组合;在弱应变域,会出现两期麻粒岩组合,其中晚期矿物表现为反应冠状体或细粒交生体;而在一些应变非常弱的区域,可能只保留早期矿物组合。