大别山榴辉岩退变质多硅白云母及地压计可用性讨论

大别山榴辉岩中的多硅白云母可以分成三个世代；形成于榴辉岩相进变质阶段的原生Phel、榴辉岩相退变制裁晚阶段的Phe2和角闪岩相至绿片岩相退变质阶段的Phe3。电子探针测得，超高压下形成的Phel，其Si和Fe^2 Mg值出乎意料地低于低压下形成的Phe3，这与多硅白云母地压计的基本原理，即多硅白云i和Fe^2 Mg含量与其形成压力成正比这一原理产生了矛盾，产生这种矛盾的可能原因是，多硅白云母的成分除了取决于压力因素以外，还取决于主岩的铝-硅比值、Fe^2 Mg含量、氧逸度的变化、流体的存在等因素，因此，利用多硅白云母的硅含量来探讨退变质过程压力时必须加倍小心。     

大别山榴辉岩富流体退变质阶段的白色云母

大别山榴辉岩的退变质过程可分为贫流体、弱流体和富流体3个阶段。贫流体阶段的主要作用是榴辉岩造岩矿物的重结晶、同质多象转变和固溶体出溶;弱流体阶段有少量流体参与,并且其压力、温度较高,形成的白色云母主要为多硅白云母;富流体阶段在大量流体参与下,形成大量的低压含水矿物,其中包括多种白色云母。富流体阶段早期的白色云母主要为多硅白云母,其Si原子数介于6．5pfu和7．2pfu之间;晚期白色云母成分复杂,包括钠云母、白云母和珍珠云母。黑云母是退变质作用最晚期形成的云母。退变质云母具环带结构,其内带为钠云母,中带为白云母和珍珠云母的交生体,外带为黑云母。     

大别山北部榴辉岩的退变质特征及其地质意义

研究了大别山北部榴辉岩的变质岩岩石学。结果表明，该区榴辉岩相变质作用可分为早期(超高压)和晚期(高压)两个阶段，并在折返过程中形成了一系列特征性的退变质显微构造。其中，退变质结构主要包括：(1)由于压力降低而出溶形成的一些定向针状或叶片状矿物包裹体，如钠质单斜辉石中石英及石榴子石中的金红石、单斜辉石和磷灰石等；(2)冠状体或后成合晶，特别是石榴子石外围发育两期(“双层”)后成合晶；(3)反应边或退变边，如绿辉石的透辉石退变边、透辉石的角闪石退变边和金红石的钛铁矿退变边等。这些退变质结构为本区榴辉岩高级变质岩的快速折返过程和抬升历史提供了强有力的岩石学依据；石榴子石中针状矿物出溶体进一步证明研究区榴辉岩早期经历了超高压变质作用，峰期变质压力应大干4．0GPa，甚至可能达到5～7GPa或更高。     

大别山碧溪岭榴辉岩的K-Ca同位素定年:多硅白云母含过剩氩的新证据

40K可以进行分支衰变成40 Ar和40 Ca。在正常情况下 ,这对40 K 40 Ar或3 9Ar 40 Ar年龄与40 K 40 Ca年龄在误差范围内应该一致。测定了国家钾标样的含量、国家钾长石 (W 0 3116 )和球团矿 (W 72 0 0 )的钾钙含量、国内K Ar法标准矿物黑云母 (ZBH 2 5 )和角闪石 (ZBJ)的钾钙含量以及Tachiti标样的 (40 Ca/42 Ca)比值和含量 ,结果实测值与标称值在误差范围内一致。对大别山碧溪岭超高压变质榴辉岩的多硅白云母、绿辉石和石榴子石进行了 (40 Ca/42 Ca)和 (40 K/42 Ca)的测定。由15组数据构成的等时线斜率S =0 .12 0 8± 0 .0 4 2 3,相应的K Ca年龄为 2 2 8± 75Ma。然而多硅白云母和绿辉石的3 9Ar 40 Ar等时线年龄分别为 80 7.1± 32 .6Ma和 4 5 6 .7± 2 7.2Ma ,在误差范围内明显地高于40 K 40 Ca等时线年龄 ,这给出了前者存在过剩氩的直接证椐。此外 ,K Ca等时线的初始值 (40 Ca/42 Ca) i 为 15 1.4 2 4± 0 .0 13,相应的 ξCa为 +2 7。由于地幔岩的 ξCa≈ 0 ,所以前者表明榴辉岩的原岩具有典型的大陆地壳性质 ,这为大别山超高压变质岩体是由大陆物质俯冲至上地幔的深度 ,然后折返至大陆的形成过程提出了又一个判据     

多硅白云母地质压力计的研究进展

白云母是变质岩中分布最广泛的矿物之一,在大多数矿物组合中白云母的Si含量随着变质作用压力的增加而增加,可作为地质压力计。对KMASH体系3个有限组合中多硅白云母的Si含量与温压条件关系的实验研究结果表明,多硅白云母Si含量地质压力计明显与矿物组合有关。因此,不能把这些实验结果简单地外延到矿物组合不同的天然岩石中。在KMASH体系的温压视剖面图上模拟白云母的Si含量等值线与质量较好的实验结果非常接近,由此可以把这种方法推广到KFMASH或更复杂的体系中。在利用多硅白云母Si的含量确定天然矿物组合的变质作用压力时,最好利用视剖面图的方法。     

关于大别山榴辉岩相变质作用

大别山产出的榴辉岩相岩石榴橄榄、榴辉岩,榴云片岩,榴辉片麻岩,榴玉英岩和榴辉大理岩等不同系列,它们均分布于花岗质片麻岩中。矿物共生序列研究表明,榴辉岩相岩石经历了从绿帘角闪岩相,柯石英榴辉岩相,角闪榴辉岩相,绿帘角闪岩相到绿片岩相的演化过程。     

大别山南部高压-超高压变质地体中云母片岩和片麻岩的相平衡研究

对于大别山高压一超高压变质带中大面积出露的云母片岩和片麻岩的变质条件和演化历史有不同的认识：如中低压绿帘角闪岩相,高压角闪岩相和超高压榴辉岩相。通过对大别山南部超高压榴辉岩区、高压榴辉岩区和宿松变质杂岩带中的云母片岩和片麻岩进行详细的岩相学及相平衡研究表明：它们的变质条件分别为610℃～690℃,1．2～1．4GPa;590～600℃、1．3～1．5GPa;520～590℃,0．9～1．4GPa,相当于高压绿帘角闪岩相、高压角闪岩相与榴辉岩相之间的过渡。依据超高压榴辉岩区绿帘石黑云片麻岩中的石榴石环带特征推测,它们很可能经过超高压变质阶段。现有矿物组合记录了抬升阶段的条件。但是高压榴辉岩区的石榴石绿帘石二云片麻岩和宿松变质杂岩带中石榴石云母片岩中的石榴石环带特征表明,其现有矿物组合记录了变质峰期条件,不应该经历更高压变质阶段。在KFMASH体系的PT视剖面图上计算多硅白云母Si含量等值线表明,在多数矿物组合中白云母的Si含量可作为地质压力计,但Si等值线的斜率受到矿物组合的控制。     

大别山榴辉岩的退变质过程与流体作用

根据矿物成分及其结构演变,将大别山榴辉岩的退变质过程分为三个阶段:贫流体阶段、弱流体阶段和富流体阶段。贫流体阶段发生于榴辉岩相环境中,其主要作用是柯石英-石英和文石- 方解石等同质多象转变、石榴子石和绿辉石等的重结晶,以及绿辉石中硬玉和钠长石的固溶体出溶等。弱流体阶段发生于榴辉岩相退变质的晚期,含水矿物闪石、绿帘石和云母,以及钠长石等低压矿物大量形成之前,其标志是蓝晶石变斑晶和金红石脉的形成,以及浸染状金红石的富集成矿。富流体阶段始于低级角闪岩相退变质环境,并可能一直持续到近地表处。该阶段以出现大量含水和挥发份的矿物(如闪石、绿帘石、多硅白云母、钠云母、黑云母、磷灰石和碳酸盐等)为特征。围绕石榴子石和绿辉石的闪石次变边、闪     

多硅白云母压力计在退变质作用中的稳定性探讨

探讨多硅白云母地质压力计在低温退变质过程中的稳定性，在对大别山东缘和苏鲁造山带西缘郯庐左旋走滑韧性剪切带糜棱岩中的多硅白云母残斑由中心向两侧边缘进行电子探针分析后发现：由中心向两侧边缘Si减少,Al增加,Fe，Mg略有降低，部分样品中K，Na有不同程度的增加．而Ti则显示不活动富集。这是由于退变质过程中流体的活动常会改变残斑白云母的成分．并且在流体活动过程相对短暂的情况下，使残斑白云母的成分不能发生充分变化．最终会导致白云母不同部位具有不同的成分。因而,经历了富流体活动的退变质作用后,岩石中的多硅白云母残斑已不能完全保存其形成时的压力信息。     

安徽省大别山东段江岭地区榴辉岩及其围岩的变质作用研究

安徽省大别山东段江岭地区的南大别碰撞杂岩主要由榴辉岩、云母片岩－变粒岩及片麻岩系组成,这三套岩石具有不同的变质演化阶段和Ｐ－Ｔ轨迹：榴辉岩有５个变质阶段,早期出现超高压型、高压型、晚期为中压型;云母片岩－变粒岩有４个变质阶段,早期出现高压型,晚期为中压型;片麻岩系仅有一期中压绿帘角闪岩相变质。三套岩石变质历史的差异,反映其所经历的构造过程不同,三者在构造作用下混杂到一起,构成碰撞混杂岩。     

大别山北部榴辉岩的Pb同位素特征

大别山北部榴辉岩的全岩 Pb同位素研究结果表明 ,Pb同位素比值 N(2 0 6 Pb) /N (2 0 4 Pb) =16 .773～ 18.339,N (2 0 7Pb) /N (2 0 4 Pb) =15 .346～ 15 .5 16 ,N (2 0 8Pb) /N (2 0 4 Pb) =37.133～ 38.346 ,平均值分别为 17.6 5 ,15 .4 5和 37.81)明显接近于下地壳成分 N(2 0 6 Pb) /N(2 0 4 Pb) ,N(2 0 7Pb) /N(2 0 4 Pb) ,N(2 0 8Pb) /N(2 0 4 Pb)值分别为 17.6 2 ,15 .35和 38.75 ) ,同时 ,北部榴辉岩的 U /Pb比 (0 .0 0 2～ 0 .0 0 9)及 U质量分数 (0 .0 4× 10 - 6 ～ 0 .2 3× 10 - 6 )稍低于下地壳平均值 ,而 Pb质量分数 (6 .72× 10 - 6～ 2 6 .6 4× 10 - 6 )则接近于或略高于地壳平均值 ,但是 ,U/Pb比则明显偏离上地壳平均值、也不同于大别山南部榴辉岩及有关岩石 (较低的 Pb质量分数和较高的 U/Pb比 )。此外 ,考虑到研究区榴辉岩的岩石地球化学及 Sr,Nd同位素年代学方面研究已证明它们大多数为印支期扬子陆壳俯冲变质成因。由此进一步表明 ,大别山北部榴辉岩的原岩大多数应来自于扬子大陆下地壳。这对正确认识大别山碰撞造山带的构造格局和演化具有重要意义。     

大别-苏鲁造山带榴辉岩的碳同位素地球化学研究

应用EA-MS连线技术，对大别山东部和苏鲁地体南部超高压变质榴辉岩及其中的磷灰石进行了碳的含量和同位素分析。结果得到，榴辉岩全岩的81^13C值变化较大(-30．7‰至 2．5‰)。而所含磷灰石中结构碳酸根的8^13C值变化较小并显著亏损”C(-28．1‰至-20．8700)。部分榴辉岩具有高的全岩8^13C值，指示其形成后受到过含CO2，流体的退化蚀变。低的磷灰石8^13C值指示，榴辉岩中含有地表有机碳，因此证明这些榴辉岩的原岩曾出露过地表，在超高压变质阶段存在以亏损”13C为特征的含C02。流体。     

大别山榴辉岩（牌楼）P－T－t轨迹

本文重点研究了大别山潜山，牌楼地区榴辉岩Ｐ－Ｔ－ｔ轨迹，探讨了大别山地区榴辉岩成因，认为榴辉岩原岩主要是碱性玄武岩，少部分洋脊拉斑玄武岩岩浆早期结晶分异堆晶岩及部分钙质沉积岩。它们在华北与杨子板块碰撞时（２６０±３０Ｍａ），地壳向下俯冲到４０－６０ｋｍ处，温度５５０°－８３０°Ｃ，压力１．１－２．１ＧＰａ的条件下形成的。在构造抬升过程中，榴辉岩产生了角闪岩相、绿片岩相退变质作用，角闪岩相温压条件：４６０°－５７０℃，０．４－０．７ＧＰａ。流体包裹体研究表明：流体包体成分主要为ＮａＣｌ－Ｈ＿２Ｏ，Ｈ＿２Ｏ，ＮａＣｌ－ＣＯ＿２－Ｈ＿２Ｏ体系，变质作用过程从早至晚由氧化向还原环境转化。熔融包体的发现表明：榴辉岩形成具有局部深熔作用。从榴辉岩产状、岩石化学、地球化学特征表明本地区榴辉岩不是一种成因，同时具有Ｂ类、Ｃ类榴辉岩特征。     

大别山榴辉岩中磷灰石的结构碳酸根

在大别山东南部的高压和超高压榴辉岩中发现磷灰石含有结构碳酸根。磷灰石主要以包裹体的形式存在于筛状变晶结构的石榴石中,其形成时间早于石榴石和榴辉岩的矿物组合。Ｘ射线衍射和傅立叶变换红外光谱研究表明,磷灰石中结构碳酸根替代「ＰＯ４」＾３－,表现为在１４５５－１４２２ｃｍ＾－１的吸收带,以及在１５０℃以下温度难以消除的在１６３０ｃｍ＾－１的吸附水,但常规Ｘ射线衍射和傅立叶变换红外光谱难以给出其含量。用EA－MS连线技术测量给出结构碳酸根的含量在0.95-5.24 CO2wt％。榴辉岩磷灰石中结构碳酸根的鉴定和碳含量的定量测定证明,在超高压变质过程中存在含CO2的峰变质流体。     

大别剪切构造带中榴辉岩的成分变异-体积变化和流体流动

研究了大别山区剪切构造带内榴辉岩在退变质阶段塑性变形过程中的成分变异、体积变化和流体流动特征，得到：（１）随着变形程度的增强，榴辉岩中除Ａｌ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ５和Ｔｈ的含量基本保持不变外，其他组分或元素都发生了明显的变异；（２）ＳｉＯ２在超高压榴辉岩带中表现为明显的流失，而在高压中温榴辉岩带内表现为明显的获得；（３）从榴辉岩到榴闪岩再到榴云角闪片岩的退变质阶段变形过程中，岩石体积发生了明显扩容，其体积变化率为－３．５％～－２８％；（４）流体／岩石比值约为１～５０．１，说明了流体在高压超高压变质岩形成和抬升过程中起了重要的作用     

GEOCHEMISTRY OF MAFIC-ULTRAMAFIC ROCKS FROM NORTHERN DABIE COMPLEXAND ITS IMPLICATION

1.IntroductionTheNorthDabieComplexguDC)innorthernDabieMountainisahighT/lowPmetamorphicterrainexposedinoiling--Dabieorogenicbelt.ItisboundedbyXiaotianMozitanFaultinnorthandbyShuihou-WuheFaultinsouth.TheeastboundaryofNDCistheCretaceousleft-lateralTan-I.uFaultandthesouth--southeastboundaryismarkedbyaductileshearzonewhosekinematicsisasvetamatterofdispute.(FiR.l)SouthofNDCistheultra-highandhighpressuremetamophicrocksofSouthDabieandSusongcomplex.Itiscommonlyinterpretedtorepresentthenort…     

南大别花凉亭冷榴辉岩退变质作用过程的元素地球化学变异

在南大别花凉亭地区冷榴辉岩退变为斜长角闪岩的过程中，Fe、Mg、Mn、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Li、Sc、Cr、Co、Zr、HfNb、Ta逐渐降低，而Si、Ca、Na、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Sr、Sn、Pb、Th、U逐渐升高。这一变异特征受折返减压退变过程中矿物相转变和流体的作用控制。多硅白云母和黑云母是制约退变冷榴辉岩元素Rb、Cs、Ba、Sr、K的主要矿物相．     

大别山-苏鲁地区榴辉岩形成时代的地质与年代依据

本文依据大别山—苏鲁地区变质花岗岩中有大量被蚀变交代的榴辉岩“包体”,及变质花岗岩呈脉状穿切榴辉岩,以及榴辉岩呈脉状侵入浅变质岩层中等野外地质事实,并据相关地质体的年龄资料确定区内榴辉岩应形成于晋宁期。