内蒙古喀喇沁地区早中生代闪长岩中麻粒岩捕虏体矿物化学及变质温压条件

在内蒙古东部喀喇沁地区早中生代大营子闪长岩中首次发现基性麻粒岩捕虏体.初步研究表明它们不同于华北克拉通地表出露的前寒武纪麻粒岩.根据其主要造岩矿物斜方辉石、单斜辉石、黑云母及斜长石的电子探针分析结果, 重点研究了各主要造岩矿物的化学成分特点, 并讨论了麻粒岩捕虏体的变质作用温压条件.研究结果表明, 捕虏体岩石的变质作用已达麻粒岩相, 其变质作用条件约为850~900 ℃, 0.6~1.0 GPa.这些麻粒岩捕虏体反映了研究区早中生代下地壳的组成特点, 为恢复该区早中生代深部地壳结构提供了依据.      

高压麻粒岩相变质作用及深熔作用:以柴北缘都兰地区为例

在一些俯冲/碰撞造山带中,高压麻粒岩相变质作用通常伴随着广泛的深熔作用。本文以柴北缘超高压变质带都兰地区的基性高压麻粒岩和浅色体为研究对象,在详细的野外观察的基础上,结合岩相学和年代学等研究方法,探讨高压麻粒岩相变质作用与深熔作用的关系及形成机制。从野外关系来看,浅色体主要呈层状、似脉状、补丁状或网络状分布在暗色的基性高压麻粒岩(残留体,residuumormelanosome)中,或与基性高压麻粒岩在露头上互层产出,并显示出混合岩的特征。基性高压麻粒岩主要由石榴子石、单斜辉石、斜长石和石英等矿物组成,在不同样品中还可含有少量蓝晶石、角闪石、金红石、黝帘石/斜黝帘石、黑云母、方柱石、绿泥石;浅色体主要由斜长石、钾长石和石英等矿物组成,一些样品中也含有少量的石榴子石和蓝晶石,与典型的长英质高压麻粒岩的矿物组合特征较为相似。锆石成因年代学结果显示浅色体中既发育深熔锆石,也有变质锆石生长,但两种锆石给出的年龄结果基本一致,其加权平均年龄为434±2Ma(MSWD=1.1),与前人获得的高压麻粒岩相变质作用和深熔作用时代基本一致。因此,综合野外关系、岩相学、地球化学特征及年代学结果,我们推测高压麻粒岩相变质作用及深熔作用可能形成于同一动力学过程,即在俯冲带的上盘环境,(变)基性岩石中的含水矿物(如角闪石、帘石或云母类矿物等)脱水熔融形成高Sr/Y熔体,而基性高压麻粒岩为残留体。     

西藏拉萨地体北部的前寒武纪高压变质作用及构造意义

高压基性麻粒岩以石榴石-单斜辉石-斜长石-石英共生为特征,是研究大洋或大陆地壳俯冲-碰撞的最好载体之一.西藏拉萨地体北部高压基性麻粒岩以构造块体的形式出现在早古生代沉积岩中.高压麻粒岩的原岩是辉长岩,它经历了四期变质作用,从早到晚分别是:角闪岩相变质(0.9～1.0GPa和710～720℃)、高压麻粒岩相峰期(1.55～1.65GPa和730～740℃)、麻粒岩相(0.82GPa和821℃)和角闪岩相退变质(0.60～0.68GPa和520～540℃)作用.整个变质作用的P-T轨迹是顺时针型的,包括一个近等压降温的早期角闪岩相变质过程,近等温升压的晚期进变质过程,以及加温降压的早期退变质过程和降温降压的晚期退变质过程.这表明,高压基性麻粒岩形成在较高地热梯度条件下,并且经历了加热变质过程.因此,纳木错高压基性麻粒岩并不是形成在典型的洋壳俯冲带构造环境,洋中脊俯冲和地幔柱作用是其成因的可能构造控制因素.     

南阿尔金吐拉地区中压基性麻粒岩变质作用及地质意义

南阿尔金吐拉地区基性麻粒岩呈透镜体分布于泥质片麻岩中。基性麻粒岩主要矿物组成为石榴子石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石、黑云母和斜长石,显示"巴罗式"变质作用(中压麻粒岩相变质作用)特征。目前南阿尔金吐拉地区发育的"巴罗式"变质岩研究相对薄弱,对岩石学特征、变质演化轨迹及"巴罗式"变质作用成因机制亦不明确。传统矿物温压计指示基性麻粒岩的峰期变质温压条件为T=820℃～870℃,P=8.0～8.5 kPa,退变质阶段温压T=700℃～750℃,P=6～7.5 k Pa,为一个降温降压顺时针型的P-T演化轨迹。锆石U-Pb定年加权平均年龄为～450Ma,结合岩相学研究和锆石特征,认为其代表了峰期麻粒岩相变质时代。基性麻粒岩与区域上深熔作用和花岗质岩浆作用变质年龄相似,较南阿尔金UHP榴辉岩和HP麻粒岩的峰期变质时代晚40～50 Ma,与榴辉岩折返过程中麻粒岩相叠加变质作用时代较相似。说明吐拉地区"巴罗式"变质作用及同时代花岗质岩浆作用和混合岩化作用可能是由于俯冲陆壳发生断离并开始折返上升,在伸展环境下由幔源岩浆上涌加热中地壳形成的。     

青岛地区晚白垩世基性脉岩中麻粒岩捕虏体的成分特征及其温压条件

青岛地区晚白垩世基性脉岩中含有两类麻粒岩捕虏体,富辉石麻粒岩和富长石麻粒岩。富辉石麻粒岩的主要矿物组合为Opx Cpx Pl,具有细粒变晶结构;富长石麻粒岩主要矿物组合为Pl Opx Cpx Q或Pl Opx/Cpx Q,具有中粗粒粒状变晶结构。麻粒岩捕虏体中辉石的Mg~#较低(<66),普通辉石具有富Na贫Ca的特征,与岩浆底侵作用形成的麻粒岩特征接近。二辉石温度计的计算结果显示这些麻粒岩捕虏体的麻粒岩相变质平衡温度在847～910℃之间。结合富长石麻粒岩的地质压力计的计算结果(0.99～1.17GPa)和地温梯度推测出的"岩石学"Moho面深度在33～36公里之间,与"地震"Moho面深度基本一致。麻粒岩捕虏体中普通辉石的矿物成分和该地区活跃的岩浆活动暗示青岛地区下地壳麻粒岩不同于典型的古老下地壳麻粒岩地体或捕虏体。他们的形成可能是华北克拉通古老麻粒岩与岩浆底侵作用相互作用的结果。     

南岭东段麻粒岩相变质岩的发现及其地质意义

本文报道了在南岭东段闽西南中元古代桃溪组变质岩中发现的麻粒岩相变质岩。其矿物组合和化学成分显示这些变质岩的原岩是沉积岩。成岩格子和温压计算限定它们的峰期变质作用发生在750-880℃和1．1GPa的高温高压条件下，表明这些表壳岩由于构造作用曾经成为下地壳的物质组成，并经历了麻粒岩相变质作用。等温降压的P-T-t轨迹指示它们很可能是在中生代伸展构造背景下快速抬升到浅部。这些麻粒岩的成分显然与东南沿海地区发现的基性麻粒岩捕虏体的不同，暗示这两地区下地壳的物质组成可能存在差异，也许这就是造成两个地区花岗岩类型不同的最主要原因。     

下地壳及壳幔过渡带化学不均一性──河北汉诺坝地区深源捕虏体元素地球化学证据

河北汉诺坝玄武岩中长英质麻粒岩、镁铁质麻粒岩和辉石岩捕虏体的主量元素和微量元素特征,反映了下地壳及壳幔过渡带组成具有高度化学不均一性。不相容元素原始地幔标准化曲线特征的差异表明捕虏体成因复杂。MgO与不相容元素无或仅有很弱的相关性,与相容元素的相关性则相对较明显。这些特征反映了下地壳及壳幔过渡带存在较强和多元的混合作用。捕虏体的加权平均值比基于麻粒岩地体资料估算的下地壳平均组成偏基性,揭示了二者可能的成因差异。     

南阿尔金高压-超高温麻粒岩变质作用:大陆地壳超深俯冲与折返过程的记录

南阿尔金造山带是目前报道的具有最深俯冲记录的大陆超高压变质带,其内出露有高压-超高温麻粒岩,它们对深入理解大陆地壳岩石超深俯冲与折返过程具有重要意义.介绍了对南阿尔金巴什瓦克地区长英质麻粒岩和基性麻粒岩的岩相学、矿物化学、相平衡模拟及锆石U-Pb年代学研究成果.其中基性麻粒岩主要记录了深俯冲大陆地壳折返过程的变质演化:包括高压榴辉岩相、高压-超高温麻粒岩相、低压-超高温麻粒岩相及随后的近等压降温演化阶段;长英质麻粒岩除了记录与基性麻粒岩相似的折返过程外,还记录了从角闪岩相到超高压榴辉岩相的进变质演化过程.结合已有研究资料,确定超高压榴辉岩阶段峰期条件> 7~9 GPa和>1 000℃,可达到斯石英稳定域.锆石年代学显示两种岩石类型的原岩和变质年龄均分别在900 Ma和500 Ma左右.变质作用与年代学研究表明,南阿尔金大陆地壳岩石在早古生代发生超深俯冲至200~300 km后,折返至加厚地壳底部发生高压-超高温变质作用,随后被快速抬升至地壳浅部发生低压-超高温变质作用并经历迅速冷却.      

辽西变质杂岩特征和变质作用的PTt轨迹

辽西早太古宙变质杂岩是由85%～90%长英质片麻岩(主要是英云闪长岩—花岗间长岩—花岗岩组合(简称TTG)的深成花岗杂岩)和10%～15%上壳岩(包括层状火山—沉积岩、脉岩及基性超基性侵入岩等)组成.斜长角闪岩和基性麻粒岩可与世界变质拉斑玄武岩对比.TTG岩石可能由中酸性岩浆与围岩熔融而成.麻粒岩相是中压区域高温变质作用的产物,变质作用的演化为退变质、近等压冷却(IBC)反时针型的PTt轨迹.     

怀安蔓菁沟早前寒武纪高压麻粒岩混杂岩带地质特征、岩石学和同位素年代学

华北克拉通北缘中段怀安蔓菁沟高压麻粒岩混杂岩带产在太古宙怀安杂岩南缘与花岗岩带交界处,由高压基性麻粒岩、辉长质麻粒岩、英云闪长质麻粒岩和少量夕线石榴片麻岩相间排列的席状岩层构成,岩层间被高应变带或剪切带分隔。高压基性麻粒岩是石榴辉石麻粒岩。据石榴石斑晶内包裹的早期矿物(Cpx+Q)估算的早期高压变质作用条件:T=800℃,P>1.4GPa。环绕斑晶的后成合晶反应边矿物组合(P1+Opx+Hb+Cpx)的变质条件为:T=820℃,P为0.7～0.9GPa。全岩Sm-Nd等时线年龄2.65Ga,矿物Sm-Nd等时线年龄1.82Ga,锆石U-Pb一致线年龄1.83Ga。高压基性麻粒岩的原岩代表晚太古代陆壳的最下部,大约在2.7Ga从上地幔分异出来,可能经壳下垫托作用加在早期陆壳底部,随后经历高压变质作用。早元古代晚期,由于地壳规模的大型逆冲作用,使其上升,并经受褶皱形变、剪切推覆和退变质等作用的改造,形成高压麻粒岩混杂岩带。     

滇西六合地区新生代正长斑岩中深源包体的矿物学特征与成因意义

在云南省鹤庆县六合乡河东村的正长斑岩中产出多种含石榴石的深源包体。文中详细介绍了这些包体的岩相学特征和退变质特征 ,提供了包体中主要造岩矿物的化学成分分析结果。根据包体中的矿物组合及主要造岩矿物的化学成分特征划分出了 5种包体类型 ,并运用单斜辉石地质温压计、角闪石地质压力计和石榴石单斜辉石Fe Mg交换地质温度计计算了包体形成和退变质的温压条件 ,初步确定石榴石透辉岩及石榴辉石岩来源于上地幔 (87～ 95km) ,在快速上升到下地壳时被正长斑岩岩浆捕获 ;石榴石透辉角闪岩、麻粒岩形成于下地壳 (45～ 5 5km ) ,石榴石斜长角闪岩形成于中下地壳 (约 30km) ,为壳源岩石包体。除石榴辉石岩外 ,其余 4种包体均经历了退变质作用。根据它们的显微结构特征、矿物化学特征及温压计算结果 ,划分了两个变质期次 ,构筑了包体形成及退变质作用的 p T轨迹 ,讨论了退变质过程中压力 深度的变化及意义 ,并推断在退变质过程中包体经历了富Na流体的交代作用。     

滇西新生代富碱斑岩及其深源包体的岩石学和地球化学特征

滇西地区沿金沙江—哀牢山断裂带产出了一套第三纪富碱斑岩 ,其中包含有多种类型的深源包体 ,它们对于了解滇西地区的地幔组成与演化及壳幔相互作用有重要意义。介绍了鹤庆六合、剑川新华、甸心和石鼓小桥头等地的富碱斑岩及其深源包体的岩石类型和岩相学特征 ;通过对寄主岩及其包体的主量元素、微量元素、稀土元素和Pb、Sr、Nd同位素的分析 ,运用多种地球化学判别图解并结合实验岩石学和相平衡的研究结果 ,认为研究区的富碱斑岩属于钾玄岩系列的岩石 ,主要形成于后碰撞弧环境 ;富碱斑岩起源于滇西加厚地壳的下部 (约 5 5km处 ) ,源区岩石应是榴辉岩相的岩石 ;富碱斑岩的源区具有EMⅡ型富集地幔的地球化学特征 ,其成因可能和下地壳岩石与具有俯冲残留洋壳特征的地幔的混合作用有关     

GEOCHEMISTRY OF BASALT AND XENOLITHS AND ITS DEEP PROCESS IN DAOXIAN COUNTY,HUNAN PROVINCE

Deep xenolith are important samples for us to know composition and nature of the deep crust.There are many new volcanos which can all kinds of xenoliths such as a lower crustal graulite,and upper mantle-derived peridolite and lherzolite.In eastern China,there occured many deep xenoliths in Mesozoic-Cenzoic alkaline basalt.Besides these,some small volcanos eruptions were founded in southern Hunan province,which age is about 132-151 Ma.     

下地壳麻粒岩包体研究进展及其意义

产于火山岩中的下地壳麻粒岩包体是人们窥视深部地壳的一个窗口 ,现已成为人们探索大陆下地壳物质组成和演化最直接的研究对象。下地壳岩石包体一般具有麻粒岩相矿物组合 ,主体由镁铁质麻粒岩组成 ,以出现紫苏辉石矿物为标志 ,下地壳包体的平衡温度为 70 0～10 4 0℃ ,平衡压力在 0 .8～ 1.4GPa之间。在绝大多数地区 ,基性下地壳包体占优势 ,其共同特征是低SiO2 、高CaO和Mg# ,过渡族元素和不相容元素含量变化很大 ,不同构造背景和不同岩石类型的包体同位素成分也有差异 ,全球各大陆下地壳包体Nd、Pb同位素组成分布具有“块体效应”特征。利用出露于地表的下地壳麻粒岩包体可以探讨下地壳物质组成和成分 ,建立下地壳物性剖面和岩石圈模型 ,并可作为幔源岩浆底侵作用的重要判据之一。世界范围内下地壳麻粒岩包体研究表明 ,在探讨下地壳的组成特点上 ,由火山岩中麻粒岩包体和出露的麻粒岩地体两类岩石样品所获得的下地壳组成特点存在比较大的差异 ,前者较后者反映的下地壳组成更偏基性。下地壳包体的类型与成因对揭示大陆地壳的增生、演化方式以及壳—幔交换作用具有重要的指示意义     

华北克拉通破坏过程中下地壳的改造——捕虏体证据

华北克拉通出露的前寒武纪麻粒岩地体和显生宙不同时期火山岩中的麻粒岩捕虏体是地质历史上不同时期下地壳的代表性样品,对它们的对比研究为华北克拉通下地壳的演化提供了重要制约。本文在前人工作基础上,主要从地体麻粒岩和不同时代火山岩中捕虏体麻粒岩的锆石年代学和Hf同位素组成特征角度,指出在华北克拉通岩石圈破坏过程中,不仅岩石圈地幔发生了减薄和改造,岩石圈地幔之上的下地壳也发生了不同程度的减薄和改造,这种改造存在区域上的差异,包括改造的时间、改造的程度等。下地壳的改造方式主要以幔源岩浆的底侵为主,古老地壳物质的重熔也是可能的一种方式。     

徐淮地区中生代深部地壳的物质组成及热状态——深源捕虏体证据

徐淮地区中生代侵入杂岩中含有丰富的深源岩石捕虏体,包括榴辉岩类、单斜辉石岩、角闪岩类和片麻岩类。深源捕虏体的岩相学研究表明,它们经历了早期的榴辉岩相变质和晚期的角闪岩相退化变质,然后被寄主岩浆所捕获。捕虏体中矿物平衡温压估算结果显示,榴辉岩相变质的温压条件为:T=657～992℃,P=1.33～2.78GPa,所反映的地温梯度介于克拉通地温(40mW/m2)和大洋地温(60mW/m2)之间;晚期角闪岩相退变的温压条件为:T=523～878℃,P=0.5～1.02GPa,这与中国东部新生代地温梯度相一致。本区中生代深部地壳主要由一套混杂堆积岩所构成,包括退变榴辉岩、退变石榴辉石岩、角闪岩类和片麻岩类。该区深源捕虏体的P-T演化暗示中生代早期华北地块东部深部地壳和/或岩石圈地幔曾存在一次重要的加厚过程;苏鲁造山带的形成可能是扬子地块沿北西方向俯冲于华北地块之下的产物;中生代郯庐断裂带并不存在巨大左行平移。     

褶皱带橄榄岩-榴辉岩杂岩和稳定地块含金刚石岩筒的成因特征

金刚石母岩可以是榴辉岩、辉石岩、橄榄岩等多种岩石,它们与金刚石都是在地幔深处形成的,并上侵最终固结于地壳中。母岩中的金刚石等矿物在地壳中又发生准稳定生长。地壳中金伯利岩和钾镁煌斑岩岩浆作用对金刚石母岩侵入体进行改造,使原生金刚石发生破碎、溶解、再生长等一系列变化,并形成巨晶、劣质金刚石和黑金刚石等新类型,这些现象不是在金刚石母岩形成之初发生的。     

IMPACT BRECCIAS AND IMPACTITES OF THE KARA AND UST'-KARA ASTROBLEMES

Seventeen upper-mantle ultramafic xenoliths from the Lower Quaternary Tal Khodr Imtan cinder cone in southern Syria have revealed a dominant protogranular texture of nine spinel lherzolites, two spinel harzburgites, four spinel dunites, one spinel olivine websterite, and one spinel clinopyroxenite. The lherzolites, harzburgites, and dunites contain Cr-diopside and brown-red picotite, with a basanitic host rock; the websterite and clinopyroxenite contain Ti-Al-augite and Cr-hercynite. A lherzolite to dunite depletion trend is shown in the abundance of intermediate- and lightrare-earth elements (IREE and LREE) and from analytical data of dunitic olivine, with Ca, Al, Fe, Cr, and Si being the most depleted elements. The depletion probably resulted from successive partial melting. The scoriaceous basanite shows enrichments in REE and trace elements from a plume; the basanitic coating (around ultramafic xenoliths) increases in Mg/Mg+Fe⁺² and concentrations of Al₂O₃, TiO₂, and Na₂O by contamination from peridotitic olivine, and also from eclogite-gabbro and nephelinite near the bottom of the rifted crust.

Differences in the REE and trace-element concentrations among the peridotite xenoliths, the basanite host rock, and websterite indicate at least three different depths for their parent sources. The ultramafic inclusions in the basanitic host rock, as well as xenoliths in a carbonatite dike, suggest a deeper source for the carbonatite magma. At least part of the enrichment of the plume probably was accomplished by the subducted Tethys oceanic crust, suboceanic litho-sphere, and eclogite-gabbro. The thick plateau basalt in southern Syria indicates heavy and deep fracturing, and the extrusions of successive magmas from the upper mantle created a stretching and thinning in the continental crust. The proximity of this plateau basalt area to the Dead Sea-Jordan River Valley Rift, together with the source of the ultramafic xenoliths, points to a possible close relationship between the Red Sea Rift and the fracturing (offshoot rifting) in southern Syria.