关于东南极拉斯曼丘陵夕线片麻岩类原岩恢复问题的讨论

南极拉斯曼丘陵及其邻区的(含)夕线片麻岩类的原岩可以是杂砂岩、亚杂砂岩、石英砂岩、泥质岩或页岩等。粘土岩或页岩之类的富铝沉积岩与富夕线片麻岩并没有直接对应关系。没有一种泥质岩的化学组成可以与富夕线片麻岩相对应。研究区内夕线石片麻岩的形成主要与黑云斜长片麻岩有关,影响夕线石出现的决定性因素是特定温压条件下的变形变质改造过程,而不是原岩成分。夕线石片麻岩在很大程度上是黑云斜长片麻岩经长英质组分迁移之后的滞留-残留体。夕线石化过程中岩石组分发生了改造,相关变质作用已经明显偏离等化学过程,基本上属于开放体系。原岩中Al2O3的含量也不能控制夕线石的出现与否,含夕线石的岩石未必富铝,反之亦然,岩石富铝也可以不出现夕线石;但是夕线石化过程往往是Al2O3相对增加的过程,这些认识对于夕线石片麻岩成岩环境的确定和原岩建造的重建都具有重要意义。     

孔兹岩系内棱柱状夕线石的成因

对我国鄂西及黑龙江省东部孔兹岩系的地质观察发现,含棱柱状夕线石的高铝夕线片岩类与含红柱石的云母片岩类岩石在区域上共生。系统的岩相学研究表明,这些夕线石系由叶蜡石直接转变所成。原岩恢复以及对变质作用过程中可能发生的变质反应的理论探讨和原始沉积物理想组分计算的结果都支持上述结论。认为孔兹岩系中的棱柱状夕线石和红柱石系低角闪岩相条件下在不同的原岩中经不同的变质反应形成。它们的形成主要受原岩的成分控制。这种由叶蜡石直接分解形成的夕线石,其初始形成温度较低,不能作为划分高角闪岩相的标志。     

宜昌老林沟石榴石矿床地质特征

老林沟石榴石矿产于黄陵背斜北部类孔兹岩系中一套富铝铁质正常沉积的泥质粉砂岩、泥质岩中,在区域热动力变质作用下,铁铝榴石与夕线石共生,属于巴罗变质系列中夕线石带产物,根据矿物共生组合、指相特征矿物得出形成该矿产的区域变质的温压条件为:t为7 00℃,P为7 30MPa,变质相属低角闪岩相至高角闪岩相。     

内蒙古乌拉山-大青山地区变泥质岩的地球化学特征及构造意义

乌拉山-大青山地区位于华北克拉通西北缘孔兹岩带的中段,该地区出露大面积的古元古代高级变质表壳岩系岩石,例如夕线(堇青)石榴二长片麻岩、石榴黑云二长片麻岩、黑云长英质片麻岩、石榴石英岩、大理岩、磁铁石英岩和钙硅酸盐岩等。其中该地区典型的变泥质岩石(夕线(堇青)石榴二长片麻岩和石榴黑云二长片麻岩)多以似层状产出,夕线(堇青)石榴二长片麻岩含有大量的石榴石、夕线石和/或堇青石,并保留典型的堇青石反应边结构。岩石地球化学研究结果表明上述变泥质岩石样品明显富Al2O_3,属于过铝质岩石,其平均化学成分与上地壳平均值较为接近。样品的稀土配分型式具有中等程度的轻重稀土元素分异,轻稀土明显富集和弱铕负异常的特征。微量元素蛛网图显示变泥质岩石样品富集大离子亲石元素如Rb和Ba,而高场强元素如Zr、Hf含量相对较低,且Nb、Ta、P和Ti呈明显亏损的特征。多种原岩判别图解显示其原岩为一套富铝粘土岩及杂砂岩,且成熟度较低,为近源沉积。多数样品的CIA值低于太古宙后澳大利亚平均页岩和北美页岩的CIA值,反映其源岩经历了中等程度的风化作用。物源以上地壳的长英质成分为主,可能有古老沉积物的加入。多种构造判别图解表明研究区样品形成于有演化岛弧发育的活动大陆边缘环境。结合前人对孔兹岩带出露的变泥质岩石的变质作用研究普遍得到近等温减压型顺时针P-T演化轨迹以及锆石同位素年代学研究结果,综合表明乌拉山-大青山变泥质岩石形成于有演化岛弧发育的活动大陆边缘环境,中元古代物质(2.1~2.0Ga)为其提供主要的沉积物源,随后卷入~1950Ma华北克拉通西部古老陆块之间的碰撞造山作用,经历了大规模麻粒岩相变质作用,并于1920~1850Ma碰撞后折返至近地表。     

佳木斯地块中部兴东岩群大盘道岩组U-Pb年代学证据

为了查明佳木斯地块中部双鸭山地区出露的兴东岩群大盘道岩组的形成时代及其地质背景,对其主量元素进行了分析,结果表明：该区变质岩岩石化学特征为富铝,原岩可能为砂岩、泥质岩、硅质岩和白云岩夹中基性火山岩,岩石系列属岛弧低钾拉斑玄武岩系列,构造环境可能为岛弧及活动性大陆边缘环境.对大盘道岩组石榴夕线钾长片麻岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,结果表明佳木斯地块兴东岩群中的火山岩形成时代应大于1000 Ma,因此兴东岩群大盘道岩组形成时代应在中-新元古代.     

长英质高级片麻岩中夕线石的形成与变形-变质-深熔作用的关系 —— 以南极拉斯曼丘陵区为例

南极拉斯曼丘陵高级长英质片麻岩的夕线片麻岩中可有两类结构和变质矿物组合均有所不同的两种域,一种含夕线石部分对应于片理组合,另一种对应无夕线石的非片理化组合.岩石的变形尤其是破裂性裂隙的率先出现对于富夕线石部分的形成是必要的.在非破裂性片麻理岩石域中,中-低压/高温条件下黑云斜长片麻岩进变质发展的结果往往是形成Grt+Qtz±Opx组合.这两种不同的变质域的组合与应变分解造成的强应变带和弱应变域相一致.而且,夕线石的形成不是简单的变质早期矿物固相反应的结果,而是反应链上的一部分.其出现是由开放体系中组分的差异迁移造成的,这种差异迁移实际上是碱土金属迁出(淋滤)的过程,与变形相伴的流体活动使得SiO2发生强烈淋滤,残留组分中SiO2活度大为降低,并使长英质组分和镁铁质组分分凝,主要组分大都可以单独富集(集中)、形成复杂的矿物演化和分布.这种演化还可从MgO等碱(土)金属组分的外迁程度差异来理解.随着碱(土)金属丢失程度的减小,依次出现夕线石、石榴子石、斜方辉石和堇青石,或者说,不同的变质或分异阶段形成不同的矿物(组合):变形-变质起始阶段,碱(土)金属组分迁移初期残留形成夕线石,之后为镁(铁)质组分迁移,初期残留不透明钛铁氧化物,晚期残留组分形成堇青石.石榴子石-长英质组合为体系基本封闭情况下的结晶.此外,夕线石的形成往往标志着深熔作用的开始,一旦深熔作用发展完善,夕线石呈准稳定状态或趋于消失.拉斯曼丘陵与夕线石有关的长英质岩石经历了复杂的变形、变质和流体活动变化.     

喜马拉雅造山带变泥质岩系及其地球化学特征

高喜马拉雅结晶岩系和北喜马拉雅穹隆都发育高角闪岩相-麻粒岩相变泥质岩,岩石组合以富铝质片麻岩类为主,伴生钾质花岗片麻岩、大理岩及基性麻粒岩等.元素地球化学特征表明,其原岩主要为较富铝的长石质砂岩和石英岩质砂岩及少量粘土岩,形成于大陆边缘浅海相沉积环境.这些变泥质岩具有相似的微量元素和稀土元素地球化学特征,表现为大离子亲石元素相对高场强元素较富集,轻稀土较重稀土富集,稀土总量较高,具有较显著的Eu负异常.在变质矿物组合、元素地球化学特征及锆石组成等特征上,它们与青藏高原北缘的康西瓦和阿尔金孔兹岩系相似,可能是来源于冈瓦纳大陆边缘的同一套岩石.     

浙西南八都群泥质麻粒岩的变质演化与pT轨迹

浙西南古元古界八都群是目前华夏地块最古老的变质基底,以往研究认为其变质程度仅达角闪岩相。近来在对遂昌地区八都群富铝片麻岩的研究过程中,发现了具有"石榴石+夕线石+正/反条纹长石+黑云母"特征组合的泥质麻粒岩,表明该地体曾经历麻粒岩相变质改造。通过岩相学与矿物化学分析,确定该岩石经历了3个阶段的演化过程,即:早期进变质阶段(M1),形成"石榴石+黑云母+白云母+夕线石+斜长石+石英"的矿物组合;变质峰期阶段(M2-3),形成"石榴石+夕线石+三元长石+黑云母+石英"的矿物组合;峰期后降压冷却阶段(M4),形成"黑云母+白云母+新生斜长石+石英"的矿物组合。岩石中石榴石普遍发育与降温过程有关的扩散成分环带和与降压过程有关的斜长石后生合晶。通过石榴石-黑云母温度计和GASP压力计估算变质峰期的温压条件为800~850℃、0.6~0.7 GPa,峰期后退变质阶段的温压条件为560~590℃、0.25~0.33 GPa,具有顺时针样式的pT演化轨迹,反映一种陆壳碰撞增厚、后又拉伸减薄的动力学过程。     

苏鲁造山带古元古代超高温麻粒岩及其构造意义

本文报道了在苏鲁超高压变质带北端威海地区识别出的古元古代超高温泥质麻粒岩。泥质麻粒岩与大理岩、钙硅酸盐岩和片麻岩等变质表壳岩伴生。这些表壳岩以透镜体的形式产于经历了三叠纪超高压变质的新元古代正片麻岩中。泥质麻粒岩由石榴石、夕线石、斜长石、钾长石、反条纹长石、石英、黑云母、白云母和金红石组成。黑云母和白云母呈石榴石和夕线石的冠状体产出,为退变质矿物。相平衡模拟结果表明,麻粒岩峰期变质的温度和压力条件为~940℃和~1.2GPa。泥质麻粒岩中的锆石近等粒状或椭圆形,具有扇状或冷杉状分带,大多数具有平坦甚至亏损的重稀土配分模式,并有Eu负异常,为典型的麻粒岩相变质锆石。锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果给出了1845±9Ma的207Pb/206Pb加权平均年龄,表明超高温麻粒岩形成于古元古代。结合现有的其他研究结果,我们推测扬子板块北缘经历了古元古代的增生造山作用。     

湖北宜昌崆岭群孔兹岩系地球化学特征

湖北宜昌崆岭群孔兹岩系由富铝片岩-片麻岩及榴线英岩类、长英质岩类及镁铁质麻粒岩类组成,其原岩分别为黏土岩、砂岩-杂砂岩和泥灰岩,富铝片麻岩的稀土元素分配型式接近北美页岩组合样(NASC),Eu显示负异常,而Ce基本无异常.富铝片麻岩和榴线英岩的微量元素分配形式与澳大利亚后太古代页岩(PAAS)接近.根据风化参数CIW,与NASC、PAAS相近的稀土和微量元素的分布特征以及高w(LREE)/w(HREE)值与Eu负异常综合判断崆岭群孔兹岩系的原岩属于以花岗质岩石为蚀源区的陆屑沉积岩.根据富铝片麻岩和榴线英岩的δ(Ce)值(NASC标准化)及岩组中的石墨推断其原岩沉积环境为还原条件,根据δ(Ce)值(球粒陨石标准化)和镁铝含量比进一步判断其原岩沉积为大陆边缘的陆海过渡-海水沉积.由大量的碎屑沉积-少量化学沉积-有不同程度的化学沉积加入的大量碎屑沉积的沉积建造与岩组中石墨的变化推测该孔兹岩系原岩的形成可能与阜平、五台等旋回(期)的前吕梁旋回(期)黄陵-川中古陆块(或扬子陆块) 的陆核形成有关.     

高喜马拉雅变质岩“夕线石带”的地质意义

通过对聂拉木高喜马拉雅结晶岩系石榴子石带-十字石带-蓝晶石带-夕线石带倒转变质的研究,认为除夕线石带以外的其它变质带主要由固相变质反应形成。夕线石的出现并非蓝晶石或十字石带递增变质所致。"倒转变质"不应包括所谓的夕线石带。实际上,夕线石化与深熔作用之后的溶液（或熔体）活动更为密切。时间顺序上应是递增变质作用及分带→深熔作用→夕线石化,夕线石的出现不是深熔作用的开始,而是深熔作用的结束。夕线石的形成主要与变形作用过程中黑云母和／或钾长石的分解及碱（土）金属组分的迁移有关,关键在于溶液（或熔体）组分沿裂隙迁移过程中发生的组分逐步沉淀,最早沉凝的Al、Si组分形成夕线石和石英,之后陆续有其它的组分的结晶;细夕线石粗粒化即进一步转化形成柱状夕线石的同时形成蠕英结构和斜长石生长边。夕线石化可能与深熔花岗（片麻）岩的上升过程有关。     

东南极拉斯曼丘陵长英质片麻岩的深熔作用与铁钛氧化物的聚集机制

东南极拉斯曼丘陵高级变质长英质岩石中铁钛氧化物的局部聚集与高级变质作用过程中的深熔作用有关,并非原岩富集这些组分。深熔作用造成惰性组分如铁钛氧化物滞留原地或略有聚集及活动性组分的迁移,而流体挥发组分优先聚集于熔体之中。当体系中水含量较低、处于不饱和状态时,深熔作用过程中形成局部"熔体",其结晶所成的浅色体不具低共结组分,没有熔体结晶结构,不是真正的熔体,可能是(准)熔体。较粗粒的浅色体或伟晶岩也是与深熔作用有关的产物,其形成早于花岗岩脉或岩体,而与花岗质岩浆分异无关。伴随(准)熔体的出现,体系中组分的萃取、分异效果较为明显,即可造成组分分异,形成截然不同的异地、二相分异结构,分别形成固相残留物(组成可以不固定)和(准)熔体相。固相残留体中富铝、铁组分,形成矽线石和铁钛氧化物团块,其中少或无挥发分;与此对应,短距离迁移浅色体中往往贫铁钛组分,可见石榴子石、偶见铁钛氧化物矿物。这种挥发分不饱和状态下的深熔作用基本属于封闭体系,整体失水不显著,高级变质岩中的一些特征矿物如矽线石、石榴子石、堇青石、尖晶石的形成也与这种分异作用有关,但组分迁移范围有限,并可保存组分分异各阶段的产物。拉斯曼丘陵长英质岩系中大量铁钛氧化物和矽线石类矿物组合的形成,反映了临界状态下的局部或差异抬升,变形作用的非均匀性及相伴随的组分分异作用,很可能相当于早期格林维尔期构造的泛非期再活动。      

Monazite behaviour during isothermal decompression in pelitic granulites: a case study from Dinggye,Tibetan Himalaya

Monazite is a key accessory mineral for metamorphic geochronology, but interpretation of its complex chemical and age zoning acquired during high-temperature metamorphism and anatexis remains a challenge. We investigate the petrology, pressure–temperature and timing of metamorphism in pelitic and psammitic granulites that contain monazite from the Greater Himalayan Crystalline Complex (GHC) in Dinggye, southern Tibet. These rocks underwent isothermal decompression from pressure of >10 kbar to ~5 kbar at temperatures of 750–830 °C, and recorded three metamorphic stages at kyanite (M₁), sillimanite (M₂) and cordierite-spinel grade (M₃). Monazite and zircon crystals were dated by microbeam techniques either as grain separates or in thin sections. U–Th–Pb ages are linked to specific conditions of mineral growth on the basis of zoning patterns, trace element signatures, index mineral inclusions (melt inclusions, sillimanite and K-feldspar) in dated domains and textural relationships with co-existing minerals. The results show that inherited domains (500–400 Ma) are preserved in monazite even at granulite-facies conditions. Few monazites or zircon yield ages related to the M₁-stage (~30–29 Ma), possibly corresponding to prograde melting by muscovite dehydration. During the early stage of isothermal decompression, inherited or prograde monazites in most samples were dissolved in the melt produced by biotite dehydration-melting. Most monazite grains crystallized from melt toward the end of decompression (M₃-stage, 21–19 Ma) and are chemically related to garnet breakdown reactions. Another peak of monazite growth occurred at final melt crystallization (~15 Ma), and these monazite grains are unzoned and are homogeneous in composition. In a regional context, our pressure–temperature–time data constrains peak high-pressure metamorphism within the GHC to ~30–29 Ma in Dinggye Himalaya. Our results are in line with a melt-assisted exhumation of the GHC rocks.     

南极拉斯曼丘陵高级区假蓝宝石及有关矿物组合的形成过程

通过对南极拉斯曼丘陵含假蓝宝石矿物及有关组合的研究,得知假蓝宝石的成分以富镁、铁、铝但贫硅为特征,其粒间及粒内成分的变化均较为明显,这种变化主要表现为以钙契尔马克代换(Mg, Fe) + Si = 2Al为主的类质同象置换。在形成假蓝宝石的高级变质-深熔作用过程中,岩石矿物组合的变化主要是多阶段变质造成的,如浅-暗色组分发生了分离,其中含镁铁组分多的矿物较早结晶,而镁铁组分的分离使得相对富Fe的矿物较早结晶,即晚期形成的镁铁质矿物更富Mg组分,并形成递进演化的不同阶段的组合。假蓝宝石的出现与组分的活动有关,而不仅仅是由岩石成分决定的。变质矿物组合的多次递进演化,反映了活动组分的不断变化,以及体系组分相当程度的开放性。含假蓝宝石的变质岩石之原岩未必是富镁泥质岩。本区假蓝宝石成分的多变性主要是环境成分而不是pT变化所引起的,假蓝宝石形成于840~880℃,并没有达到超高温（>1 000℃）的条件,其形成与高级变质-深熔作用过程中组分渗透和扩散的共同作用有关。     

Petrogenesis of andalusite–kyanite–sillimanite veins and host rocks, Sanandaj-Sirjan metamorphic belt, Hamadan, Iran

Quartz‐rich veins in metapelitic schists of the Sanandaj‐Sirjan belt, Hamadan region, Iran, commonly contain two Al₂SiO₅ polymorphs, and, more rarely, three coexisting Al₂SiO₅ polymorphs. In most andalusite and sillimanite schists, the types of polymorphs in veins correlate with Al₂SiO₅ polymorph(s) in the host rocks, although vein polymorphs are texturally and compositionally distinct from those in adjacent host rocks; e.g. vein andalusite is enriched in Fe₂O₃ relative to host rock andalusite. Low‐grade rocks contain andalusite + quartz veins, medium‐grade rocks contain andalusite + sillimanite + quartz ± plagioclase veins, and high‐grade rocks contain sillimanite + quartz + plagioclase veins/leucosomes. Although most andalusite and sillimanite‐bearing veins occur in host rocks that also contain Al₂SiO₅, kyanite‐quartz veins crosscut rocks that lack Al₂SiO₅ (e.g. staurolite schist, granite). A quartz vein containing andalusite + kyanite + sillimanite + staurolite + muscovite occurs in andalusite–sillimanite host rocks. Textural relationships in this vein indicate the crystallization sequence andalusite to kyanite to sillimanite. This crystallization sequence conflicts with the observation that kyanite‐quartz veins post‐date andalusite–sillimanite veins and at least one intrusive phase of a granite that produced a low‐pressure–high‐temperature contact aureole; these relationships imply a sequence of andalusite to sillimanite to kyanite. Varying crystallization sequences for rocks in a largely coherent metamorphic belt can be explained by P–T paths of different rocks passing near (slightly above, slightly below) the Al₂SiO₅ triple point, and by overprinting of multiple metamorphic events in a terrane that evolved from a continental arc to a collisional orogen.     

Petrology of thermally metamorphosed pelitic rocks in the Champawat Area,Kumaun Himalaya

In the Champawat area, Kumaun Himalaya, greenschist facies regionally metamorphosed rocksviz chlorite-phyllite and schist have been subjected to thermal metamorphism due to emplacement of batholithic granite/granodiorite body. As a consequence, biotite, garnet, andalusite, fibrolite, sillimanite and perthite minerals have formed in the contact rocks. The conspicuous absence of cordierite and staurolite reported from such aureole rocks is due to higher FeO/MgO ratio of the bulk rock composition in the former while the absence of staurolite is due to low Al₂O₃/FeO+MgO ratio in the schists. AFM diagram demonstrates that in muscovite-bearing schist, the bulk composition of chlorite- and cordierite-bearing rocks are restricted to low FeO/MgO side and thus the restricted occurrence of former and the absence of latter in the contact rocks of the area. This is further evident from the common occurrence of almandine-rich garnet in the rocks.     

东天山卡瓦布拉克喀拉塔格南岩群地质特征

卡瓦布拉克大断裂北晚太古宙喀拉塔格南岩群,为灰色片麻岩系(TTG岩系)及二长-钾长花岗片麻岩系组成的高级变质区,后者常呈脉状或不规则状分布在TTG岩系中,构成灰、红相间的景观特征.岩石具高角闪岩相-麻粒岩相变质特征,发育中深层次的塑性流变变形,变质矿物有反条纹长石、钾长石、角闪石、铁铝榴石等,区域上还可见蓝石英、紫苏辉石、硅线石.经岩石化学研究,组成该岩群的片麻岩具英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG岩系)组合特征.该套变质岩系可与库鲁克塔格、尾亚、阿尔金等地太古宙中深变质岩系对比,时代厘定为晚太古代较恰当,构造属性为塔里木地块的前震旦纪结晶基底.     

高压超高压变质作用中流体—熔体—岩石相互作用

在高压超高压变质作用过程中所释放的流体对俯冲板块的演化起着重要作用,与岛弧岩浆活动有着直接联系,随着温度和压力的增加,俯冲板片将发生高压到超高榴辉岩相转变,大量的水将通过含水矿物的消失反应释放出来,这些流体可引起上覆岩圈大规模水化,并促进地幔楔状体的部分熔融,同时,通过流体的向上迁移可将某些组分带入上覆岩石圈板块,并改变其总体组成,许多含水矿物,同变质脉体,高压自形晶体组成的布丁,原生液态包裹体和