混合岩质量平衡分析—以沙沟地区深熔型花岗岩为例

鲁西台背斜东缘沙沟地区深熔型花岗岩质量平衡分析表明：（１）以体积守恒为限制条件，深熔型二长花岗质片麻岩带入１．９０％～１．９２％的质量，微斜长石花岗岩带入４．４６％～４．５５％的质量，深熔型花岗岩类有Ｋ２Ｏ、ＳｉＯ２、Ｒｂ、Ｂａ的获得，ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５及Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｄ则损失（残留）；（２）花岗岩类的质量等比线显示：母岩及深熔型花岗岩没有明显的质量损失；而英云闪长质（花岗闪长质）片麻岩—微斜长石花岗岩则有明显的质量带入、带出；微斜长石花岗岩有Ｋ２Ｏ、ＳｉＯ２、Ｒｂ、Ｎｄ、Ｔａ的明显获得，其余氧化物和微量元素则损失；（３）深熔型微斜长石花岗岩是熔体经过一定距离运移、聚集结晶而成，但基本未脱离深熔地体体系的半原地花岗岩，而二长花岗质片麻岩则是就地定位、基本没有运移的原地花岗岩。     

富铝泥质岩混合岩化深熔作用的热力学相平衡模拟研究

基于岩石相平衡,对富铝泥质岩K2O-Al2O3-SiO2一H2O(KASH)和K2O-FeO—MgO—A12O3-SiO2-H2O(KFMASH)体系的混合岩化深熔作用相关系进行了模拟计算,得到泥质岩深熔作用的成岩格子、熔体成分变化特征、熔体含水量及其温压条件、石榴石变斑晶成分演化趋势和泥质岩进变质、退变质矿物组合特征、各种压力条件下S型花岗质熔体特征等,并进一步将模拟结果应用于内蒙古固阳等地的泥质岩,根据相关岩石的矿物组合及结构特征,获得了变质反应历史和P—T轨迹。     

鄂东北大别杂岩中深熔混合岩存在的地质地球化学证据

基于地质地球化学研究结果提出识别大别杂岩中深熔混合岩的证据：①浅色体粗大可横切面理，伴有复杂褶皱，帮助发育；②浅色体和古成体中斜长石牌号有明显差异；③矿物成分和组合指示曾达到深熔条件；④浅色体中富含Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２和不活动、不相容元素，如ＬＲＥＥ、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｚｒ。最结合混合岩矿物空间分布和质量平衡研究结果得出结论：大别核心杂岩中混合岩的主导成因机制是深熔。     

原地-半原地深熔花岗岩特征: 以华北克拉通北缘包头地区石榴花岗岩为例

在华北克拉通北缘大青山地区,广泛的深熔作用导致新太古代晚期石榴花岗岩发育。石榴花岗岩空间上与新太古代晚期大青山表壳岩（主要为石榴黑云母片麻岩）共生,渐变过渡。宏观上岩性具有不均一性,在包头哈德门沟一条实测地质剖面上可以观察到石榴混合闪长岩、石榴混合石英闪长岩和石榴混合花岗闪长岩等不同岩石类型。岩相学研究表明,石榴花岗岩与源岩矿物组合相近,但含量却大不相同。石榴花岗岩和源岩中的石榴石特征十分相似。石榴石周围存在放射状黑云母,是典型的逆反应结构。研究表明深熔作用可能发生在具有顺时针P-T轨迹的变质作用演化峰期及峰期后近等温降压阶段,主要发生钾长石熔融和黑云母熔融。地球化学特征研究表明石榴花岗岩与石榴黑云母片麻岩具有亲缘关系,均表现出高Al₂O₃、CaO含量,K₂O/Na₂O比值存在较大变化,富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P和Ti。但是,石榴花岗岩存在组成变化,Eu富集型和亏损型稀土模式为原地-半原地深熔花岗岩的标志性特征。SHRIMP锆石年代学研究表明深熔作用发生在2.43Ga之前,与区内新太古代晚期水平顺层滑脱变形有关,揭示华北克拉通北缘新太古代晚期构造热事件。

     

闽西北加里东期混合岩及花岗岩的成因:同变形地壳深熔作用

本文选取闽西北前寒武纪变质基底中的混合岩和花岗岩为研究对象,以探讨两者之间的成因联系.详细的岩石学和主量、微量元素地球化学以及锆石U-Pb年代学研究表明,闽西北混合岩是同变形地壳深熔作用的产物,基底变质岩中的黑云母在较低温(约800℃)、H2O不饱和的条件下发生脱水熔融反应产生熔体,构造变形作用在熔体的分离和迁移过程中起到了重要作用.闽西北基底变质岩可能为形成混合岩和花岗岩的源岩,其深熔产生的初始熔体发生结晶分异作用,堆晶产物形成了混合岩的浅色体,而残余熔体继续演化形成花岗岩.混合岩和相关花岗岩形成基本同时,其成岩年龄为437～441Ma.它们均为华南加里东期构造热事件的产物.     

内蒙卓资山地区深熔作用形成的石榴混合花岗岩

内蒙古卓资山地区太古宙高级变质区中分布着一系列规模不等的混合花岗岩体，其产出严格受孔兹岩系层位控制。岩体中含有大量矽线石榴片麻岩残留体，二者界线模糊，具渐变过渡的特征。花岗岩中富含石榴石，具斑杂状构造，浅色组分（熔体）含量偏高，暗色组分（难熔组分）显著减少，但在残留体中，暗色组分有富集现象。岩石化学成分富铝Al2O3含量10.61%-17.10%，A／NKC＝1.29-1.81；离子半径小、熔融活化度低的微量元素Cr、Ni、Cu、Co、V、Zr含量极低，而一些熔融活化度高、大离子半径的微量元素Sr、Ba含量明显偏高。HREE含量偏低，δEu具正异常；^87Sr/^86Sr=0.72042－0.72933。形成混合花岗岩的温度为735-785℃，压力范围可能为8.6-9.7Kb(1b=10^5Pa)。这一类独特的“石榴混合花岗岩”，不是因熔融体占绝对优势的典型岩浆侵入结晶而成，而是孔兹岩系变质岩层就地深熔作用的产物。它的形成是在中太古代时期集宁岩群形成之后本区经历麻粒岩相高级变质作用改造的结果。     

内蒙卓资山地区深熔作用形成的石榴混合花岗岩

内蒙古卓资山地区太古宙高级变质区中分布着一系列规模不等的混合花岗岩体,其产出严格受孔兹岩系层位控制.岩体中含有大量矽线石榴片麻岩残留体,二者界线模糊,具渐变过渡的特征.花岗岩中富含石榴石,具斑杂状构造,浅色组分(熔体)含量偏高,暗色组分(难熔组分)显著减少,但在残留体中,暗色组分有富集现象.岩石化学成分富铝A12O3含量10.61%~17.10%,A/NKC=1.29~1.81;离子半径小、熔融活化度低的微量元素Cr、Ni、Cu、Co、V、Zr含量极低,而一些熔融活化度高、大离子半径的微量元素Sr、Ba含量明显偏高.HREE含量偏低,δEu具正异常;87Sr/86Sr=0.72 042~0.72 933.形成混合花岗岩的温度为735~785℃,压力范围可能为8.6~9.7Kb(1b=105Pa).这一类独特的"石榴混合花岗岩",不是因熔融体占绝对优势的典型岩浆侵入结晶而成,而是孔兹岩系变质岩层就地深熔作用的产物.它的形成是在中太古代时期集宁岩群形成之后本区经历麻粒岩相高级变质作用改造的结果.     

大陆造山带深熔垮塌的岩石学、地球化学证据:以北大别深熔混合岩为例

北大别位于大别造山带的核部,分布着大量的造山带垮塌时期形成的混合岩,其于理解大别造山带的形成和演化有着重要的意义。北大别混合岩的原岩为TTG（D）岩石,因黑云母和角闪石的脱水熔融诱发深熔作用产生。顺层产出的为富斜长石浅色体,主要矿物组成为斜长石+石英+黑云母±钾长石±角闪石。伟晶岩脉或团块为富钾长石浅色体,主要矿物组成为钾长石+石英±斜长石±黑云母±角闪石。暗色体为变晶结构,主要矿物组成为角闪石+黑云母+斜长石+石英±单斜辉石;其中,暗色矿物角闪石和黑云母常常定向排列,具有明显的溶蚀结构;暗色体中浅色矿物颗粒较小,以斜长石和石英为主,指示部分熔融的残余产物。全岩地球化学特征表明,碱金属元素（Na、K等）、大离子亲石元素（Ba、K、La等）和LREE等优先进入酸性熔体,而相容元素和中-重稀土元素等残留在残余体中。浅色体与本区花岗岩相比,二者都有右倾的稀土配分模式,富集LREE,亏损HREE。但浅色体具有明显的Eu正异常,δEu值为2.48~6.55,而花岗岩则有弱的Eu负异常,并且浅色体中大颗粒斜长石相互构成框架结构,含量明显高于正常花岗岩熔体,表明浅色体更可能是熔体早期结晶的产物。     

华北克拉通阜平杂岩的深熔和混合岩化作用

华北克拉通的阜平杂岩长英质岩石中常产出显著的浅色体、岩脉和花岗岩侵入体,并形成广泛的混合岩化作用。通过矿物自形晶的形成、黑云母向角闪石的转换和大量钠长石净边的出现以及其它与熔体活动有关结构的分析,浅色脉体和混合岩化作用的发生与外来熔体的注入有关。在长英质片麻岩中可出现明显的熔体注入,在一些不易片理化的岩石如石英岩中亦可形成浸染状熔体渗入。熔体汇集可形成浅色体、岩脉,直至花岗岩侵入体。而深熔作用本身形成熔体的作用在本区几乎可以忽略不计。在遭受渗透式混合岩化作用的过程中,岩石成分发生了改变,形成开放系统。随着渗透熔体的结晶,可形成一些岩浆锆石,在副片麻岩中则很容易被当作碎屑锆石。     

粤西云开地块内高州地区深熔混合岩的锆石U-Pb年龄

云开地块区域混合岩是在低压变质作用基础上形成的。多数古成体原岩是富黑云母的过铝质片麻岩。混合岩野外特征、岩石学、矿物空间分布和地球化学综合研究均表明,该区浅色体是深熔成因的。单颗粒锆石定年结果表明,混合岩形成于加里东期,其时代为３９４ ～４４９Ｍａ,这期混合岩化作用可能与云开地块大规模的加里东期岩浆活动有关。     

吉林南部太古宙TTG岩类的深熔作用及深熔熔体的分凝聚集

研究表明,吉林南部太古宙ＴＴＧ岩类中的部分岩石发生了深熔作用。深熔作用发生于ＴＴＧ岩类遭受高角闪相变质作用条件下,其温度为６６０～６７０℃,压力为０．６ＧＰａ左右。同时南北向韧性剪切变形作用促进了ＴＴＧ岩类的深熔作用,并为深熔体就位提供了主要空间。深熔岩浆分凝聚集结晶形成了淡色块状花网岩类。发生深熔作用的ＴＴＧ岩石和淡色块花网岩类中均有两个世代的矿物组合,第一世代矿物代表ＴＴＧ岩石原有的矿物,第二     

试论阜平杂岩的深熔作用

阜平杂岩中广泛产出浅色脉体,从而显示强烈的混合岩化作用。前人把引起混合岩化作用的机制归因于岩汁交代、重熔或无水深熔作用,似乎与实际的岩相结构不是很一致。矿物自形晶、钠长石净边结构和一些典型的矿物转化反应表明,阜平杂岩的混合岩化作用实际上经历了复杂的过程,主要表现为有水条件下的深熔作用。所形成的熔体有较大的流动性,可迁移一定的距离而进入邻近的岩石,对这些部位而言相当于发生了外来熔体的注入活动,造成熔体注入式混合岩化作用,形成一些交代反应和结构。因此,阜平杂岩混合岩化作用中的变质反应过程既包括长英质矿物的熔融(溶解),还涉及一种含水矿物(如黑云母)转化形成另外一种含水矿物(如角闪石)的化学反应。阜平杂岩的混合岩化作用最重要的机制是水致熔融或含水深熔作用,溶解性重熔或无水深熔作用则较为次要。     

内蒙古大青山地区石榴花岗岩的地质特征和岩相学特征

内蒙古大青山地区石榴花岗岩出露于哈德门沟-平方沟-虎本汉沟一带,沿麻粒岩系与孔兹岩系之间的构造不整合面呈不规则带状分布,从其野外地质特征和岩相学特征可确定石榴花岗岩与围岩为渐变过渡关系.石榴花岗岩中的变质表壳岩以及部分包体不仅在岩性上可与外围的同类岩石对比,而且也显示了明显的深熔作用改造的痕迹.现有证据表明石榴花岗岩总体上是由孔兹岩系的石榴黑云片麻岩原地熔融形成的,为深熔作用的产物.石榴花岗岩的研究为本区的深熔作用演化提供了依据.     

深熔作用岩相学标志的实验研究

深熔岩石的岩相学特征是鉴别岩石是否经历了深熔作用改造的直接证据,作者以闪长岩作为实验样品,进行了初级、中级、高级三种级别的熔融实验,获得了不同熔融程度条件下的岩相学特征。具体表现为:初级熔融阶段,岩石中的含水矿物发育熔融港湾结构;中级熔融阶段,矿物中发育熔蚀乳滴结构和熔蚀穿切(细脉)结构;高级熔融阶段,主要发育熔蚀残余结构。这些结构对于岩石是否遭受了深熔作用的改造以及改造程度的界定具有一定的参考意义。     

鲁西沂山地区新太古代晚期高级深熔混合岩的源区特征SCIEI北大核心CSCD

鲁西沂山地区高级深熔混合岩中存在丰富的不同时代、不同类型的岩石包体。在详细野外地质工作基础上,本文对高级深熔混合岩中的包体进行了锆石SHRIMP U-Pb定年和Hf同位素分析及全岩地球化学研究,以期探讨沂山地区高级深熔混合岩的源区性质。英云闪长质片麻岩形成时代为~2.7Ga,存在2.69Ga和2.53~2.51Ga两期基性岩浆作用,并记录了2.52~2.50Ga变质作用。角闪斜长片麻岩与黑云角闪变粒岩互层产出,它们可能为变质火山岩,其岩浆锆石年龄为2.51Ga。变质基性岩的岩浆锆石ε_(Hf)(t)为0~+8.1,一阶段Hf模式年龄为2.83~2.54Ga;变质火山岩的岩浆锆石ε_(Hf)(t)为-1.2~+5.8,一阶段Hf模式年龄为2.89~2.71Ga。结合前人研究,这套高级深熔混合岩的源区组成包括了新太古代早期的英云闪长质片麻岩和变质辉长岩,新太古代晚期的石英闪长质片麻岩、变质火山岩及斜长角闪岩等岩石类型。~2.5Ga基性岩浆作用在鲁西地区发育广泛,为新太古代晚期深熔作用及高级深熔混合岩和壳源花岗岩的形成提供了热源。