蔓箐沟一带石榴基性麻粒岩变质反应与矿物演化

蔓箐沟地区石榴基性麻粒岩发育多期变质反应结构。矿物组合演化可划分三个阶段：①峰期阶段（Ｍ１）,以包裹于石榴石中的Ｏｐｘ＋Ｃｐｘ±Ｈｂ＋Ｐｌ±Ｑｚ和由Ｇｔ＋Ｏｐｘ＋Ｃｐｘ±Ｈｂ＋Ｐｌ±Ｑｚ组成基质矿物组合为代表;②退变早期近等温减压阶段（Ｍ２）,形成蠕虫状后成合晶Ｏｐｘ＋Ｈｂ＋Ｐｌ±Ｍｔ;③退变晚期阶段（Ｍ３）,则形成细粒、黄绿色Ｈｂ＋中酸性Ｐｌ的较低温组合。并揭示该区石榴基性麻粒岩从中下部地壳的麻粒岩相变质,到快速抬升至中浅部地壳发生的近等温减压及晚期降温退变的复杂ｐＴ演化历史。     

大别山北部石榴二辉麻粒岩变质结构和水活度及其演化特征

通过对大别山北部石榴二辉麻粒岩岩相学、矿物地质温压计和热力学计算, 获得4个主要的变质演化阶段的矿物共生组合、温压条件和相应的水活度条件: (1) 榴辉岩相阶段(M₁), 以Cpx (含Jd) +Q +Ru +Gt组合为代表的残留矿物, 并呈包体的形式产于石榴石中, t=612~750℃; (2)麻粒岩相阶段(M₂), 以Opx+Cpx +Gt+Q +Ti+Mt矿物组合为特征, 其相应的t =837~887℃, p=1.03~1.25GPa, 水活度为0.718~0.799; (3) 角闪岩相阶段(M₃), 矿物组合为Cpx +Gt+Amp +Pl+Mt, t=530~660℃, p=0.85~0.95GPa, 其相应的水活度为0.2 3~ 0.2 4;和(4) 低角闪岩相阶段(M₄), 其形成的温压条件为t=495℃, p=0.5 6~ 0.70GPa, 相应的水活度为0.11~ 0.13.石榴二辉麻粒岩变质反应、变质结构、矿物组合及其演化, 不仅受控于形成时的温压条件, 而且与形成时体系中水活度的演化有着密切的成因关系.水活度的演化特征表明, 变质流体在变质作用过程中, 对变质反应温度起着一定的缓冲作用.      

华北克拉通大同-怀安地区古元古代泥质麻粒岩的矿物学特征及变质作用剖析

以往研究认为华北克拉通中北部古元古代泥质麻粒岩主体属于一套中-低压高温麻粒岩。最近我们在大同-怀安地区发现该区泥质麻粒岩早期经历了高压-高温麻粒岩相变质作用,与伴生的石榴基性麻粒岩具有一致的变质条件,但由于后期中-低压高温(超高温)变质条件的叠加,早期高压矿物组合被强烈改造。本文以大同-怀安地区的高压-高温泥质麻粒岩为例,对其进行详细的矿物学特征和变质作用剖析。根据岩相学,如石榴石包裹体、矿物反应结构和矿物化学特征,将研究区泥质麻粒岩划分为四个变质阶段:进变质阶段(M_1)、压力峰期阶段(M_2)、温度峰期阶段(M_3)和冷却阶段(M_4)。M_1主要以石榴石核部包裹体为特征,含大量石英,少量黑云母、金红石和白云母等;M_2以幔部包裹体为特征,包裹体含量少,有石英、蓝晶石、钾长石、金红石、黑云母和锌尖晶石等,有时可见多硅白云母;M_3以基质矿物或石榴石边部包裹体为特征,如石榴石、夕线石、钾长石、石英和钛铁矿等,有或无锌尖晶石、金红石、黑云母等;M_4以石榴石边部的分解反应结构为特征,伴随熔体的结晶。综合矿物温压计、金红石Zr温度计和视剖面图方法获得进变质晚期阶段的条件为~10kbar/661~779℃,压力峰期变质条件为10~15kbar/810~860℃,温度峰期条件为6~10.5kbar/850~925℃,冷却阶段变质条件约为5~8kbar/645~761℃。同时,本文亦根据视剖面图方法模拟并解释了泥质麻粒岩(样品13GS47)中不同变质阶段的反应结构和变质反应,并对其中的石榴石成分环带进行了正演模拟。研究区与泥质麻粒岩伴生的其它岩石在不同程度上均记录了降压和降温的反应结构。最近研究证实部分石榴基性麻粒岩记录了进变质阶段,支持研究区的泥质麻粒岩和石榴基性麻粒岩可能经历了一致的变质历史,它们有可能是在压力峰期变质阶段(ca.1.97~1.90Ga)之前通过造山作用进入下地壳叠置在一起,并非在晚期(ca.1.85~1.80Ga)叠置在一起。     

冀西北石榴基性麻粒岩中辉石的演化及其地质意义

冀西北石榴基性麻粒岩中的辉石可分为三个世代。第一世代的单斜和斜方辉石包裹于石榴石变斑晶中,它们形成的温压条件为 T=750～830℃, P=1.0～1.26GPa。第二世代的单斜和斜方辉石分布于基质中,它们和斜长石常构成120°交角的稳定共生结构, 形成条件 T=780～860℃,P=0.83～0.92GPa。第三世代的辉石产于石榴石的冠状反应边内, 形成条件T=720～750℃, P=0.554～0.679GPa。从第一世代单斜辉石到第三世代单斜辉石,它们的Al     

胶北高级变质基底中高压基性麻粒岩的地球化学特征及其成因

胶北高级变质基底中高压基性麻粒岩主要由石榴基性麻粒岩、石榴紫苏麻粒岩和石榴斜长角闪岩所组成,并主要以不规则透镜体或变形岩墙的形式赋存于TTG质片麻岩或花岗质片麻岩之中。胶北高压基性麻粒岩在变质过程中,以大离子亲石元素(K、Na、Sr、Rb)为代表的活动元素发生了显著的改变;而高场强元素(Th、Nb、Zr、Ti)和稀土元素基本无变化,保持稳定。胶北高压基性麻粒岩属于拉斑玄武质岩石系列,其SiO2集中变化于44.04%～53.54%,Mg#值集中变化于35～60之间;稀土配分曲线不仅存在总量较低的平坦型(ΣREE=21.13×10-6～78.49×10-6,(La/Yb)CN=1.03～2.86),也有轻稀土相对富集且含量相对较高的右倾型(92.74×10-6～133.5×10-6,(La/Yb)CN=2.93～4.56),Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.93～1.04)。高压基性麻粒岩Cr、Ni含量变化较大,但与MgO含量具有很好的相关性。与显生宙岛弧拉斑玄武岩一样,胶北高压基性麻粒岩几乎所有样品皆具有Nb、Zr、Ti负异常,且εNd(t)为正值(+2.70～+4.77)。综合分析认为,胶北高压基性麻粒岩具有岛弧拉斑玄武质岩石的地球化学特征,其原岩可能为弧后扩张背景下侵入的辉长岩或辉绿岩,以及相应喷出的基性火山岩。     

华北克拉通怀安杂岩中“MORB”型高压基性麻粒岩的成因及其构造意义

古元古代是华北克拉通重要的构造演化阶段,现已识别出多条碰撞造山带,但这些造山带的构造边界、演化时限以及地球动力学过程仍存在争议。本文报道了在怀安杂岩中新发现的一套高压基性麻粒岩-大理岩-富铝片麻岩表壳岩组合,原岩为一套基性火山岩-碳酸盐岩-砂/泥岩建造。高压基性麻粒岩记录了峰期高压麻粒岩相变质和麻粒岩相-角闪岩相退变质过程;地球化学研究表明其原岩为亚碱性拉斑玄武岩,具有平坦的稀土元素配分模式((La/Yb)_N=1. 35～1. 79),轻稀土相对亏损((La/Sm)_N=0. 83～1. 13),弱的正铕异常(δEu=1. 0～1. 22),无Nb、Ta负异常,与洋中脊玄武岩(MORB)地球化学特征类似;岩石组合和产状特征与晋冀蒙交界地区广泛分布的具有岛弧拉斑玄武岩性质的岩墙型高压基性麻粒岩明显不同。高压基性麻粒岩锆石εHf(t)为正值(+2. 6～+11. 5),单阶段模式年龄(t_(DM))介于2065～2250Ma之间,可能来源于尖晶石稳定域的浅层地幔源区。综合来看,这套含高压基性麻粒岩组合可能是古洋壳残片。SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素研究表明,高压基性麻粒岩的原岩可能形成于2. 15～2. 2Ga,峰期高压麻粒岩相变质年龄为～1. 95Ga,1. 83～1. 82Ga代表麻粒岩相退变质作用和减压熔融时限。本文研究表明,该套表壳岩组合记录了古元古代俯冲-碰撞-折返等一系列造山构造演化过程,可为恢复古元古代造山带早期构造环境提供证据。     

冀东麻粒岩系变质峰期水活度,氧逸度及其化学位变化——以太平寨—娄子山地区

脱水反应的热力学计算确定本区太古宙麻粒岩系变质峰期水活度很低,太平寨地区富铝片麻岩和紫苏黑云片麻岩－麻粒岩中ａＨ２Ｏ值一般均在０．１０～０．２０之间,娄子山地区相对稍高,一般为０．１５～０．２５。全区峰期氧逸度ｌｇｆｏ２在－８～－１４之间。（эμＨ２Ｏ／эＸＭｇ＾Ｂｔ）和（эμＯ２／ＸＭｇ＾Ｂｔ）系数平均值太平寨地区分别为－０．２９３和－１．６０,娄子山地区分别为－０．３６４和－１．４２。全区αＨ２Ｏ很低,轴一地区上述各种数值相当均匀,不同地区则有一定差异,这些特征与“碳质变质”机理相符,说明峰期水活度可能受深源ＣＯ２流渗透的控制,属于外部缓冲性质。     

胶东莱西地区高压基性麻粒岩的变质作用

胶东地区莱西－莱阳－栖霞－带晚太古代花岗片麻碉中,出露相当规模的高压基性麻业岩和超镁铁质岩组合,曾被认为它们是与苏鲁－大别超高压碰撞造山作用有关的一套岩石组合,高在性麻粒岩中可同三期变质矿物组合;早期为Ｇｒｔ核部）＋Ｃｐｘ＋Ｐｌ;中期为Ｇｒｔ（边中）＋Ｃｐｘ＋Ｏｐｘ＋Ｐｌ＋Ａｍｐ＋Ｑ＋Ｍｔ;晚期为Ｃｐｘ＋Ｐｌ＋Ａｍｐ＋Ｑ＋Ｍｔ。早期的石榴石含钱铝榴石和镁铝榴石组分较高,单斜辉石含Ａｌ高。应用矿物温     

柴北缘绿梁山高压基性麻粒岩的变质演化历史：岩石学及锆石SHRIMP年代学证据

高压基性麻粒岩出露在柴北缘HP/UHP变质带的绿梁山地区,它主要呈透镜体状分布在石榴蓝晶(夕线)黑云片麻岩中。岩石学和矿物学数据显示高压基性麻粒岩经历了多阶段变质历史,早期可能经历了榴辉岩相变质作用(p>15kbar),以石榴子石中保留的少量绿辉石为特征;高压麻粒岩组合(Grt-Cpx-Pl-Qtz±Amp±Rt-Ilm)为退变质作用产物,其形成的变质条件为p=9.6~13.5kbar,T=730~870℃。晚期的变质反应以围绕石榴子石和后成合晶生成斜方辉石的为特征,形成的p-T条件为6.2~8.5kbar和720~860℃。高压基性麻粒岩中的锆石SHRIMP测定共获得两组年龄,分别为(448±3)Ma和(421±5)Ma。结合锆石阴极发光和矿物包体研究,前者代表高压麻粒岩阶段的变质年龄,后者代表晚期与斜方辉石形成有关的中低压麻粒岩阶段的变质年龄。这些年龄结果显示麻粒岩相变质作用持续了大约27Ma,这可能与早古生代祁连地块与柴达木地块碰撞作用所引起的地壳加厚和后来的热松驰有关。     

闽北麻源群变质流体对变质反应温度缓冲作用研究

闽北麻源群在空间上表现为巴罗式递增变质带：绿泥石带→黑云母带→石榴石带→十字石带→蓝晶石带→夕线石带。变质温度计算结果表明,区内蓝晶石带变质温度（４７０℃～５００℃）明显低于石榴石带和十字石带变质温度（５００℃～５５０℃）,即蓝晶石带在石榴石带和十字石带之前出现。这显然与传统的递增变质带理论相悖。流体组成化学平衡计算和变质反应热力学分析研究表明,蓝晶石带较低的变质温度并非是压力或退化变质作用所致,而是低ＸＨ２Ｏ流体对形成蓝晶石的脱水变质反应温度缓冲的结果,缓冲温度值高达１００℃～２００℃。本文从热力学理论上解释了缓冲作用的机制并估算了缓冲的温度范围,据此讨论了变质流体在变质相带研究方面的重要意义。     

Mineral Phase Transformation and Water Fluid Evolution of Khondalite Series in the Border Area of Shanxi and Inner Mongolia, China

１．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｕｐｔｏｎｏｗ,ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｇｅｏｌｏｇｉｓｔｓｐｕｔｅｍｐｈａｓｉｓｏｎｔｈｅｆｌｕｉｄｇｅｏｌｏｇｙｏｆｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｒｏｃｋｓｂｅｃａｕｓｅｆｌｕｉｄｇｅｏｌｏｇｙｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｗａｙｔｏａｎｉｎｄｅｐｔｈｓｔｕｄｙｏｆｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｆｌｕｉｄｓａｎｄｒｏｃｋｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ,ａｍｏｎｇｍａｎｙｍｅｔｈｏｄｓｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｆｌｕｉｄｓ,ｔｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｍａｉｎｍｅｔ…     

山东沂水麻粒岩杂岩中的变质流体及地质意义

山东沂水麻粒岩杂岩中含有大量高密度富ＣＯ＿２流体包裹体，伴随有ＣＯ＿２－Ｈ２Ｏ，ＣＯ＿２±Ｎ＿２±ｃＨ＿４的包裹体。对这些包裹体的产状、分布和组成等特征进行了详细的岩相学研究，并选择有代表性样品进行了显微测温和激光拉曼探针分析。结合本区地质和岩石学研究成果确定沂水麻粒岩杂岩峰期变质温度为８００℃，压力为０．７５ＧＰａ。对变质流体组成、演化及其成岩意义也进行了讨论。     

晋蒙交界孔兹岩系熔体参与变质反应的结构特征及其动力学意义

晋蒙交界孔兹岩系变质反应结构与矿物相转变机制研究结果表明,在麻粒岩相变质及其与之相伴随的重熔作用过程中,存在一类特殊的有熔体参与的变质反应,即未熔矿物与熔体之间的反应。结合天然块状岩石高温高压实验,确定研究区孔兹岩系熔体参与变质反应如下：①２Ｇｔ＋（９ＳｉＯ２＋４Ａｌ２Ｏ３）熔体＝３Ｃｒｄ;②Ｇｔ＋（２ＳｉＯ２＋２Ａｌ２Ｏ３）熔体＝Ｓｐ＋Ｃｒｄ;③２Ｇｔ＋（３ＳｉＯ２）熔体＝２Ｏｐｘ＋Ｃｒｄ;④１４Ｇｔ＋（２５ＳｉＯ２＋４Ｈ２Ｏ）熔体＝４Ｃｕｍ＋７Ｃｒｄ。这类熔体参与变质反应不仅受控于温压条件,而且与寄主岩石脱水熔融、长英质矿物部分熔融存在密切成因关系。该项理论与实验研究对于深化变质反应理论、探讨孔兹岩系矿物相转变成因机制及其动力学过程有着重要的意义。     

大同镇川堡玄武岩区西村锶矿泉水

经省、部两级评审鉴定，大同市镇川堡西村泉为锶－重碳酸－钙镁钠型饮用天然矿泉水。其流量大，允许开采量达３００ｍ￣３／ｄ，水质好，环境美，无污染源，交通便利，具有较大的发展潜力和广阔的开发利用前景。     

赤城伙房村和崇礼上新营变质岩的地球化学特征、年龄及其区域地壳形成时间

冀西北麻粒岩是我国北方麻粒岩带的重要组成部分,其年龄对探讨我国地壳早期演化历史具有重要价值。本文报道了采自赤城伙房村和崇礼上新营变质岩样品的地球化学特征和Ｓｍ－Ｎｄ同位素年龄。赤城伙房村变质岩年龄为２５１３±５５（２σ）Ｍａ,ＩＮｄ＝０．５０９４４±５（２σ）,εＮｄ（ｔ）＝＋１．２±０．５;崇礼上新营变质岩年龄为２６６７±９０（２σ）Ｍａ,ＩＮｄ＝０．５０９３０±８（２σ）,εＮｄ（ｔ）＝＋２．４±０．７。冀西北变质岩可能存在两个系列,其原岩分别形成于２９００～２８００Ｍａ和２７００～２６００Ｍａ。该区最早地壳可能形成于２９３２±８４（σ）Ｍａ     

Experimental Study of the Melting Reaction and Genetic Mechanism of Mineral Phase Transformation in Granulite Facies Metamorphism

The high-temperature and high-pressure experiment on natural block rock indicates that dehydration-melting of hydrous biotite (Bi) and partial melting of felsic minerals in garnet-biotite-plagioclase gneiss are mainly controlled by temperature, while mineral phase transformation is not only controlled by temperature-pressure conditions but also genetically associated with hydrous mineral dehydration-melting and partial melting of felsic minerals. According to the characteristics of biotite dehydration-melting and garnet transformation reaction, three stages may be distinguished: (1) when the experimental temperature is 700℃, biotite transforms to ilmenite (Ilm) + magnetite (Mt) + H2O and garnet to magnetite (Mt); (2) when the temperature is 730-760℃, biotite is dehydrated and melted and transformed into K2O-rich melt + Ilm + Mt, and garnet, into hypersthene (Hy) + cordierite (Crd); (3) when the temperature is up to or higher than 790℃, biotite is dehydrated and melted and transformed into melt + Hy +     

辽西建平杂岩高压麻粒岩相变质作用的P—T条件及其地质意义

辽西建平杂岩中广泛发育高压麻粒岩块体,其特征为在基性岩中出现石榴石+单斜辉石+斜长石+石英士角闪石,利用TWQ方法结合传统地质温压计估算其变质条件为T=785～820℃,P=L 05～L 17GPa.高压麻粒岩区的其他岩石如石榴石二辉麻粒岩等虽然不出现典型的高压麻粒岩矿物组合,但其变质条件相同.研究表明它们之间矿物组合的不同系由其全岩成分,尤其是SiO2含量不同所致.因此辽西高压麻粒岩相变质作用是区域性的.该区高压麻粒岩的特征与泛非造山带和西澳的高压麻粒岩相似,也符合高压麻粒岩的经典定义,但与在华北克拉通其他地区报道的"高压麻粒岩"有所不同.     

Petrology, Origin and Metamorphic History of Proterozoic-aged Granulites of the Natal Metamorphic Province, Southeastern Africa

The geochemistry of the Leisure Bay Formation, Natal Metamorphic Province suggests that its protoliths were greywackes, pelites and arkoses that were deposited in an oceanic island arc environment. These rocks contain the mineral assemblage biotite + hypersthene + cordierite (with hercynite inclusions) + garnet + quartz + feldspar. Numerous generations of garnet genesis are evident from which a long history of metamorphism can be interpreted. M₁ involved syn-D₁ high temperature/low pressure metamorphism (4kb and >850^oC) and dehydration melting to produce essentially anhydrous assemblages particularly in the vicinity of, and probably related to the intrusion of the Munster Suite sills. The inclusions of hercynite in cordierite and the garnet + quartz symplectites after hypersthene + plagioclase (550^oC and 5kb) suggests isobaric cooling after M₁. This indicates an anticlockwise P-T loop related to the early intrusion of subduction related calc-alkaline magmatic rocks. M₂ involved syn-D₂ dehydration melting of hydrous assemblages possibly related to the emplacement of many A-type rapakivi charnockite granitoids, which provided heat and loading. The D₂ tectonism post-dated all lithologies in the region, except for syn- to late-D₂ granitoid plutons, and is interpreted as a transpressional tectonothermal reworking of pre-existing (Proterozoic) crust at 1030Ma.     

Oxygen Fugacity and Water Activity during Thermal Peak and Retrogression of Granulites around the Sarvapuram Area,Karimnagar Granulite Terrane,Andhra Pradesh,India

The investigated area around Sarvapuram represents a part of the Karimnagar granulite terrane of the Eastern Dharwar Craton, India. Garnet–bearing gneiss is hosted as enclaves, pods within granite gneiss and charnockite. It is largely made up of garnet, orthopyroxene, cordierite, biotite, plagioclase, K–feldspar, sillimanite and quartz. The peak metamorphic stage is represented by the equilibrium mineral assemblage i.e. garnet, orthopyroxene, cordierite, biotite, plagioclase, sillimanite and quartz. Breakdown of the garnet as well as preservation of the orthopyroxene–cordierite symplectite, formation of cordierite with the consumption of the garnet + sillimanite + quartz represents the decompressional event. The thermobarometric calculations suggest a retrograde P–T path with a substantial decompression of c. 3.0 kbar. The water activity(XH2 O) conditions obtained with the win TWQ program for core and symplectite compositions from garnet–bearing gneiss are 0.07–0.14 and 0.11–0.16 respectively. The quantitative estimation of oxygen fugacity in garnet–bearing gneiss reveal log f O2 values ranging from-11.38 to-14.05. This high oxidation state could be one of the reasons that account for the absence of graphite in these rocks.