递增变质作用若干问题评述

递增变质作用以沿造山带中区域热动力异常中心发育递增变质带和热为特征，变质作作用时间上的演经与其在空间上的变化之间的关系，变质作用的温度，压力在时间的变化规律，这些规律所反映的变质作用热动力时空演化过程和机制以及变质作用的根本原因等，是变质地质学的基本问题，递增变质作用在时间上的演化与其空间上的变化是有机统一地过程。建立变质作用时空框架，客观地揭示变质作用时空溶化规律造山过程，是递增变质作用研究的必     

新疆阿尔泰地区冲乎尔递增变质带特征及其演化

新疆阿尔泰海西造山带主要发育两期区域变质作用：第一期为区域低温动力变质作用类型,第二期为区域动力热流变质作用类型。冲乎尔递增变质带是后者的典型代表之一,从火山沉积盆地边缘到中心发育十字石-蓝晶石带、黑云母-石榴石带、绿泥石-黑云母带、绢云母-绿泥石带,递增变质作用强度具有逐渐减弱的趋势。结合变质变形关系和变质作用演化特点,将变质作用划分为早期、峰期和晚期3个阶段。早期和峰期为连续的递增变质过程,形成典型的中压型递增变质带,晚期则属于后期的退化变质过程。变质作用演化具有顺时针的p-t轨迹,这种递增变质带的发育特征和变质作用演化特点反映了阿尔泰造山带特定的大地构造环境和地壳演化的动力学机制。     

桐柏北部宽坪群变泥质岩的变质作用研究

桐柏北部宽坪群发育一套由斜长角闪岩、变泥质岩、大理岩以及石英岩夹层组成的中级变质岩石。本文选取4个含石榴变泥质岩样品进行了详细的岩石学研究,其中回龙寺组的一个样品含有特征的十字石+蓝晶石组合,而左老庄组的一个样品则含有夕线石。回龙寺组样品中的石榴石均具有明显的进变质成分环带,而左老庄组样品中的石榴石均遭受到晚期低温扩散的影响,所以在计算其形成条件时选取了生长于峰期变质阶段的特定部位。运用传统的石榴石-黑云母-白云母-斜长石-石英地质温压计估算回龙寺组的变质p-T区间为590～610℃、0.95～1.14GPa,左老庄组为630～650℃、0.65～0.89GPa,分别相当于低角闪岩相和高角闪岩相。这一结果与变质反应曲线所限定的温压范围基本一致,并且后者中还存在由蓝晶石区域向相对高温低压的夕线石区域转变的过程。低-高角闪岩相的宽坪群与低角闪岩相的二郎坪群和麻粒岩相的秦岭群紧密伴生,且变质时代近于一致(440～400Ma),说明华北南缘在志留纪—早泥盆世发生了岛弧、微陆块与华北板块大陆边缘的碰撞造山作用。     

阿尔泰阿祖拜地区递增变质带特征及演化

新疆阿尔泰阿祖拜地区发育两种类型区域变质作用,第一种为区域低温动力变质作用,第二种为区域动力热流变质作用.阿祖拜地区递增变质带是后者的典型代表之一,从花岗岩体外接触带依次发育矽线石-堇青带、红柱石-十字石带、黑云母-石榴石带,递增变质作用强度呈逐渐减弱趋势.结合变形变质作用特征和同位素年龄,可识别出3个变形变质阶段.早期阶段以区域低温动力变质作用为主,形成绿片岩相变质岩石组合;峰期阶段为区域动力热流变质作用,形成典型的递增变质带;晚期阶段则属退化变质作用.不同变质作用类型代表了不同大地构造环境,记录了造山带演化历史年和动力学过程.     

俯冲带沉积物变质脱水作用热力学计算研究

本文采用热力学计算方法,对庐山变泥质岩在高温高压条件下的变质脱水过程进行了研究.结果表明,俯冲带沉积物在冷、热俯冲带的变质脱水过程明显不同.在冷俯冲带,沉积物变质脱水作用开始于95 km深处,并一直持续到120 km深处,此时仍有3%的流体保存在沉积物中.在热俯冲带,沉积物的脱水过程集中在两个阶段,50～60 km和75～80 km.经历了这两个脱水阶段后,沉积物仍然携带着部分流体(0.9%),进入到俯冲带深部(大于120 km).     

泥质岩变质脱水作用的高温高压实验研究

研究表明,大洋沉积物或陆壳岩石可以发生俯冲作用进入俯冲带深部[1-3].该过程中岩石的含水矿物发生了变质脱水作用和相转变,所产生的流体是俯冲带流体的重要来源[4]并对俯冲带岩浆产物的地球化学特征有标志性的影响.为了深入揭示陆壳物质在俯冲带温度-压力条件下的变质脱水作用和该过程中发生的微量元素变化,我们开展了泥质岩变质脱水作用的高温高压实验研究.     

南秦岭增生杂岩带马道地区变泥质岩的变质作用

摘要：南秦岭构造带出露于勉略断裂和虞关—留坝断裂之间,是一条复杂的增生杂岩带,也是秦岭造山带的重要组成部分。增生杂岩带内马道地区发育一套由黑云母片麻岩、片岩组成的变泥质岩,内部包含有石英岩、大理岩及超基性岩等岩块,构成了典型的“block in matrix”结构。选取了含石榴子石黑云母片麻岩样品进行详细的岩石学研究。结果显示,北部变质岩样品中的石榴子石具有弱退变质成分环带,利用岩石矿物组合中的石榴子石-黑云母温度计、石榴子石-黑云母-斜长石-石英组合温度-压力计,估算峰期压力为078~079 GPa,温度为705~707 ℃,退变质时期压力为064~076 GPa,温度为602~650 ℃,揭示出岩石峰期高角闪岩相变质后,经历降温减压过程。南部岩石样品中含有特征的十字石+蓝晶石组合,样品中的石榴子石具有进变质成分环带,其峰期压力为049~057 GPa,温度为553~562 ℃,相当于低角闪岩相。通过与其他典型增生杂岩带变质岩的剥露机制对比,认为马道变泥质岩的变质作用演化与南秦岭地区碰撞作用有关,而其剥露过程则主要受到双重逆冲构造控制。     

区域变质作用中的流体

区域变质条件下流体的流动有 4种标志 :( 1)细脉 ;( 2 )岩石学 ;( 3 )稳定同位素 ;( 4 )常量元素的交代作用。不同级别的区域变质作用中 ,流体影响着岩石的变质反应和变形 ;在高级变质的情况下甚至有熔体出现。在超高压变质条件下 ,流体量比地壳范围区域变质要少得多 ,从大别山超高压变质带的资料可知 ,流体的演化有明显的阶段性 ,局部曾发现熔融包裹体。水流体的介入 ,引起岩石的退变质和元素地球化学变异 ,是超高压变质岩抬升、进入中下地壳的产物。新近的实验岩石学成果说明 ,多硅白云母、角闪石等含羟基的矿物 ,在俯冲达 10 0km以下依然稳定 ,而一些花岗岩体系在超高压的条件下产生的超临界流体 ,乃是花岗岩、片麻岩只能部分保留超高压矿物组合的原因。     

皋兰群的变质和变形作用演化史——巴洛式递增变质带的成因探讨

皋兰群曾经历三个变质作用阶段,相应有三期变形作用。早期形成大面积低绿片岩相矿物组合及顺层片理;主期在此背景上出现热穹窿形式的递增变质带;晚期沿热中心出现大面积混合花岗岩,附近岩石中形成矽线石迭加区。     

关于巴罗式变质带的最新研究及其对研究秦岭杂岩的意义

本文对苏格兰高地Grampian造山运动中产生的经典巴罗变质带进行了讨论,重点介绍了近年来关于其变质作用的特征及发生机制认识方面的重大变化。强调巴罗变质作用仅发生在整个造山运动过程中的部分时段,纪录了短暂的加热过程,时空上与区域内大规模的双峰式岩浆活动有关。经典的巴罗变质系列并非形成于地壳增厚及其热弛豫,而是代表了中地壳内大规模的接触变质作用。参考经典地区的变质特征,对发育巴罗式变质作用的秦岭杂岩进行了初步对比分析,指出其中与夕线石有关的变质P-T-t轨迹可能是等压冷却过程,而不是等温降压的顺时针演化模式。秦岭杂岩的变质作用时间仍需要进一步准确厘定。结合其它相关地质特征的分析和对比,得出如下推论:巴罗式变质带发育地区的变质作用、混合岩与花岗岩均属于同一动力系统作用的结果,花岗质岩体不是变质作用的原因;基性岩浆可能提供了巴罗式变质作用发生所需要的热能,但不是必要条件;巴罗式变质作用可以发生在正常地壳厚度情况下,不是碰撞构造的标志;伴随热异常的变形过程中产生了变质带的梯度分布(巴罗式变质带)和一些花岗岩,形成类似于底辟的冲起构造。     

极端条件下的变质作用——变质地质学研究的前沿

在简单回顾变质地质学形成和发展的不同历程的基础上,扼要地总结了近年来有关极端条件下的超高压变质作用、超高温变质作用和很低温变质作用研究的现状和存在的问题。根据峰期变质温度的不同,结合其矿物组合和地质产状特征,进一步提出将超高压变质作用划分为低温超高压变质作用(峰期变质温度低于600℃)、中温超高压变质作用(峰期变质温度介于600~900℃)和高温超高压变质作用(峰期变质温度大于900℃)。低温超高压变质作用与大洋板块的冷俯冲作用有关,其研究对于探讨俯冲带水流体的循环和地幔水流体的成因具有重要意义;中、高温超高压变质作用与大陆深俯冲作用相关,是目前超高压变质作用研究的热点领域;高温超高压变质作用的研究与探讨地球内(深)部组成和结构相关,一直是地质学家关注的前沿问题。超高温变质作用研究正在向深入发展,中国有关超高温变质作用的研究才刚刚起步;很低温变质作用的研究长期以来没有得到应有的重视,随着研究手段和方法的不断完善和提高,将会有大的发展。极端条件下的变质作用是近年来固体地球科学研究取得的重要进展,是目前变质地质学研究的前沿领域。     

变质流体研究新进展

变质流体是变质过程的主要动力学因素之一。目前变质流体研究主要集中在下部地壳麻粒岩相变质流体，俯冲带高压－超高压变质流体和接触变质流体等方面。研究的主要问题是流体流动机制和元素迁移，流体－岩石相互作用和流体来源。下部地壳麻粒岩相变质流体以ＣＯ２为主，具有较低的ａＨ２Ｏ。δ１３Ｃ研究表明大约２／３ＣＯ２是深成的。富ＣＯ２流体流动是紫苏花岗岩形成和热扰动的原因之一，也是麻粒岩形成和大离子亲石元素亏损的主要因素。俯冲带是高压、超高压变质作用发生和流体活动最活跃的场所。流体富含Ｈ２Ｏ、ＣＨ４和ＣＯ２，可以诱导部分熔融反应和岛弧岩浆作用。高压变质条件下的矿物稳定性也与流体有关。同位素研究表明，在超高压变质期间没有化学上完全相同的流体大规模循环。流体－熔体系统模式能更有效地解释下插板片的元素再循环。接触变质流体研究主要集中在含有易于发生流体－岩石反应的不纯碳酸盐岩地区。硅灰石带中流体／岩石比率高达４０∶１，表明接触变质岩石中有大量流体存在。接触变质过程流体成分有较大差异，主要取决于流体来源、原岩性质和侵入体特征。流体流动和循环模式受控于构造变形，岩浆作用和变质过程的动力学条件及流体成分。     

与赣东北元古代蛇缘岩有关的高温,高压变质岩和重变质作用机制的讨论

赣东北蛇绿岩发育地区产出有高温和高压变质岩。高温变质岩包括多种角岩、透 辉石岩和黄长石大理岩;高压变质岩包括文石硬玉蓝片岩、硬往石片状大理岩和红帘石硬绿泥石 片岩。这两类变质岩仅见于元古界地层内,空间分布上仅与本区蛇绿岩有关。在大陆边缘蛇绿岩 发育期间,有过一种岩浆作用—热变质作用,高压变质作用叠加在高温变质作用之上,暗示 了高温变质岩与该蛇绿岩发育的洋盆早期拉张阶段的岩浆作用相对应,高压变质岩则与洋盆晚期 闭合阶段的构造作用相对应,我们称这种机制为“重变质作用”,与都城秋穗的“对变质作用”不 同。     

与赣东北元古代蛇绿岩有关的高温、高压变质岩和重变质作用机制的讨论

赣东北蛇绿岩发育地区产出有高温和高压变质岩。高温变质岩包括多种角岩、透辉石岩和黄长石大理岩,高压变质岩包括文石硬玉蓝片岩、硬柱石片状大理岩和红帘石硬绿泥石片岩。这两类变质岩仅见于元古界地层内,空间分布上仅与本区蛇绿岩有关。在大陆边缘蛇绿岩发育期间,有过一种岩浆作用——热变质作用,高压变质作用叠加在高温变质作用之上,暗示 了高温变质岩与该蛇绿岩发育的洋盆早期拉张阶段的岩浆作用相对应,高压变质岩则与洋盆晚期闭合阶段的构造作用相对应,我们称这种机制为“重变质作用”,与都城秋穗的“对变质作用”不同。     

变质流体对变质反应温度缓冲作用实例研究及意义

有关闽北麻源群、浙西南陈蔡群、冀东麻粒岩和冀西南阜平群变质流体与变质反应温度关系实例研究表明，在变质作用过程中，变质流体对变质反应温度存在着明显的缓冲效应，缓冲的温度范围可超过某些变质相或变质带之间的温度差。因此，变质流体同变质温度、压力一样，是划分变质相带一个独立参数。本文从热力学理论上解释了变质流体对变质反应温度缓冲作用的机制，并对缓冲强度进行了估算，据此阐述了变质流体在变质相带研究中的重要意义。     

Low-grade regional metamorphism in the Mesozoic-Cenozoic volcanic sequences of the Central Andes

ABSTRACT All the Mesozoic and Cenozoic volcanic rocks of the Central Andes (from southern Ecuador to central Chile), except Recent ones, have been affected by episodes of regional metamorphism, without change in texture and structure. The metamorphism, which ranges from low zeolite to greenschist facies, can be classified as burial metamorphism because there is an overall increase in metamorphic grade with stratigraphic depth in the individual volcanic sequences separated by regional unconformities. Some sequences display metamorphic patterns transitional to ocean-floor and to geothermal field types, reflecting variations along and across the Andes in tectonic setting and thermal gradients. Volcanism was closely followed by metamorphism during each cycle characterizing the geological history of the Central Andes. The episodic nature of the metamorphism has led to breaks in metamorphic grade at regional unconformities and repetition of facies series, where strata of higher grade may even overlie those of lower grade. The existence of permeability-controlled distribution patterns of secondary minerals within individual flows shows that gradients of chemical activity, rate of reaction and P_fluid were acting, in addition to temperature and P,_tot overall gradients, during the regional metamorphism. The alteration is accompanied by chemical changes and disturbances of the K-Ar and Rb-Sr isotope systems. Similarities between Mesozoic facies series in the western and eastern flanks of the Andes are consistent with a mechanism of ensialic spreading-subsidence.