变质流体对变质反应温度缓冲作用实例研究及意义

有关闽北麻源群、浙西南陈蔡群、冀东麻粒岩和冀西南阜平群变质流体与变质反应温度关系实例研究表明，在变质作用过程中，变质流体对变质反应温度存在着明显的缓冲效应，缓冲的温度范围可超过某些变质相或变质带之间的温度差。因此，变质流体同变质温度、压力一样，是划分变质相带一个独立参数。本文从热力学理论上解释了变质流体对变质反应温度缓冲作用的机制，并对缓冲强度进行了估算，据此阐述了变质流体在变质相带研究中的重要意义。     

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。     

变质反应对变质温度的缓冲效应

变质反应对变质温度的缓冲效应赵国春（长春地质学院，长春１３００６１）关键词变质反应，变质温度，缓冲效应变质作用温度除受区域热流值直接影响外，还常受变质反应的缓冲［’，’ｊ。缓冲程度可根据有关的矿物热力学数据进行定量或半定量估算。对于在变质作用过程中所...     

变质流体研究某些重要进展

着重介绍了近年来国内外在变质流体与变质矿物共生组合，变质流体与变质反应温度，变质流体不混溶性以麻粒岩相变质流体特征研究方面所取得的一些重要进展。     

变质流体研究新进展

变质流体是变质过程的主要动力学因素之一。目前变质流体研究主要集中在下部地壳麻粒岩相变质流体，俯冲带高压－超高压变质流体和接触变质流体等方面。研究的主要问题是流体流动机制和元素迁移，流体－岩石相互作用和流体来源。下部地壳麻粒岩相变质流体以ＣＯ２为主，具有较低的ａＨ２Ｏ。δ１３Ｃ研究表明大约２／３ＣＯ２是深成的。富ＣＯ２流体流动是紫苏花岗岩形成和热扰动的原因之一，也是麻粒岩形成和大离子亲石元素亏损的主要因素。俯冲带是高压、超高压变质作用发生和流体活动最活跃的场所。流体富含Ｈ２Ｏ、ＣＨ４和ＣＯ２，可以诱导部分熔融反应和岛弧岩浆作用。高压变质条件下的矿物稳定性也与流体有关。同位素研究表明，在超高压变质期间没有化学上完全相同的流体大规模循环。流体－熔体系统模式能更有效地解释下插板片的元素再循环。接触变质流体研究主要集中在含有易于发生流体－岩石反应的不纯碳酸盐岩地区。硅灰石带中流体／岩石比率高达４０∶１，表明接触变质岩石中有大量流体存在。接触变质过程流体成分有较大差异，主要取决于流体来源、原岩性质和侵入体特征。流体流动和循环模式受控于构造变形，岩浆作用和变质过程的动力学条件及流体成分。     

变质流体对变质反应平衡温度的控制作用研究：以内蒙古东南…

根据内蒙古东南部早前寒武纪孔兹岩系研究，指出变质流体在变质作用过程中对脱水变质反应的平衡温度具有明显的控制作用，并以热力学理论对这种理论对这种控制作用的机制和程度加以解释和计算，据此阐明变质流体在划分变质相等方面的重要意义。     

内蒙古乌拉山地区变质作用演化及其动力学研究

研究区经历了麻粒岩相变质作用,并可划分为初期、主期、峰期和晚期四个变质阶段。各变质阶段具有特定的矿物组合、变质反应、温压条件和流体特征。变质泥质岩和变质基性岩具有一致的变质演化特点和相对应的标志。高密度的CO_2流体占主导和低H_2O逸度是麻粒岩相变质流体的特点。变质作用演化的P-T-t轨迹与变质流体的演化特点是一致的,具有典型造山带型变质作用演化特征。反映了变质作用与地壳演化的关系及其动力学机制。     

太古宙高级变质区退变质流体与金矿床成因的关联：——以大青山地区金矿床为？

通过内蒙古大青山地区麻粒岩相岩石内韧性剪切带中流体演化研究，以及与该区内金矿床中流体包裹体的对比，认为产于太古宙高级变质区的金矿床成因类型复杂，其中有的成矿流体是退变质热液演化的产物，该类矿床可称为退变质热液型金矿床。     

变质流体对变质反应平衡温度的控制作用研究──以内蒙古东南部孔兹岩系为例

根据内蒙古东南部早前寒武纪孔兹岩系研究，指出变质流体在变质作用过程中对脱水变质反应的平衡温度具有明显的控制作用，并以热力学理论对这种控制作用的机制和程度加以解释和计算，据此阐明变质流体在划分变质相等方面的重要意义。     

不纯碳酸盐岩的变质作用

不纯碳酸盐岩中的矿物共生组合与变质时的总压和二氧化碳分压密切相关。总压增高促使透闪石、透辉石和橄榄石等矿物生成温度增高。变质过程中岩石中流体成分的变化有两种极端情况,即渗滤作用和缓冲作用。渗滤作用下变质反应,变质矿物界线和变质矿物特征等均与缓冲作用下有所差异,以此可以区别它们。湖北宿松群和河北红旗营子群不纯大理岩是在渗滤作用下变质的。山西五台群板峪口组不纯大理岩是在缓冲加渗滤作用下变质的。     

21世纪最初十年变质岩石学研究进展

21世纪以来变质岩石学发展迅猛.对大型俯冲带和造山带综合数值模拟研究,所得到的变质作用p-T-t与以往一维热模拟结果很不相同;利用内部一致性热力学数据库,进行变质相平衡的定量研究,改变了人们对变质反应和相平衡关系的理解,开辟了定量研究变质作用的新阶段;超高压变质作用的深入研究,发现了更多超高压变质作用的标志及地体,指示陆壳俯冲深度可能达300～350 km,并对地壳岩石深俯冲的机理及变质作用演化进行了进一步探讨;对麻粒岩尤其是高压和超高温麻粒岩的研究,进一步了解了麻粒岩相条件下的深熔作用与熔体演化机理,为认识早前寒武纪的板块作用与造山过程提供了新的窗口;利用多种方法对俯冲带变质流体的研究,为深刻认识俯冲带的岩浆作用及地幔演化提供了更为广阔的视野.     

泥质岩变质脱水作用的高温高压实验研究

研究表明,大洋沉积物或陆壳岩石可以发生俯冲作用进入俯冲带深部[1-3].该过程中岩石的含水矿物发生了变质脱水作用和相转变,所产生的流体是俯冲带流体的重要来源[4]并对俯冲带岩浆产物的地球化学特征有标志性的影响.为了深入揭示陆壳物质在俯冲带温度-压力条件下的变质脱水作用和该过程中发生的微量元素变化,我们开展了泥质岩变质脱水作用的高温高压实验研究.     

变质流体的内部缓冲作用和外部渗透作用

变质流体的内部缓冲作用和外部渗透作用研究是近年来变质作用研究所取得的重要进展之一．在变质作用过程中．如果变质岩石没有和外部流体源发生相互作用，变质矿物共生组合就有缓冲变质流体组成的能允这就是变质流体的内部缓冲作用；如果变质岩石受到大量的外部流体源的渗透，变质矿物组合不仅失去控制变质流体组成的能力，而且要调整自身组成．以便与外部流体组成保持化学平衡，这就是流体的外部渗透作用．变质流体的内部缓冲和外都渗透代表了自然所发生的两种极端现象．变质作用过程中更为普遍现象是变质流体既受内部经冲控制又受外部渗透控制．     

变质地质学的三大前缘课题

本文主要从三个方面反映１９８７年以来国内外变质地质学研究的新进展：（１）变质Ｐ－Ｔ－ｔ轨迹与区域岩石学研究；（２）变质流体与岩石的相互作用；（３）高压、超高压变质。变质ｐ－Ｔ－ｔ轨迹按地壳拉张区、地壳增厚区、俯冲带和麻粒岩相变质地区等不同构造环境予以论列；变质流体岩石的相互关系是按区域变质、接触变质和麻粒岩相变质地区等三个类型对比描述。高压、超高压变质研究近年来得到快速发展，也提出了许多问题。本文主要介绍柯石英榴辉岩岩石学和榴辉岩相岩石学的主要问题。     

递增变质作用研究中的科学问题

递增变质带广泛出露于全球元古代至新生代的众多造山带中，但递增变质作用的成因尚不完全清楚。本文归纳了典型递增变质带的研究成果，讨论了如下几个悬而未决的科学问题：递增变质带的热源、变质反应与变质作用P- T- t轨迹特征、流体来源与作用、变质与变形耦合关系、花岗岩及混合岩化作用、递增变质带的折返/隆升机制，以及递增变质作用的构造成因等。本文综述了上述科学问题研究进展，探讨了递增变质作用的可能成因。     

麻粒岩相变质作用与花岗岩成因-I:变质泥质岩/杂砂岩高温-超高温变质相平衡

麻粒岩相岩石作为洞察下地壳的窗口一直备受重视。二十世纪九十年代以来麻粒岩研究的一个重要进展是利用变质相平衡的定量研究方法模拟岩石中所发生的深熔变质反应、熔体成分变化、及熔体丢失对变质矿物组合的影响等。本文利用KASH、NKASH和KFMASH等简单体系的相平衡关系,做出P-T投影图、组分共生图解和基于固定全岩成分的P-T视剖面图解,并结合有关实验岩石学结果,讨论了高温和超高温条件下变质泥质岩和杂砂岩中的变质熔融反应、矿物组合、全岩成分与P-T条件之间的相互关系。多数变质泥质岩和杂砂岩中饱和流体固相线熔融反应可利用NKASH体系中有水流体参与的熔融反应模拟,在没有外来流体注入时,这些反应可形成<3mol%熔体。在不同体系中白云母脱水熔融反应型式及其P-T条件不同,如在NKASH和KFMASH体系中模拟计算的白云母脱水熔融反应与相应的实验结果相似,分别控制了白云母分解熔融的温度下限和上限;白云母的分解温度会随着其中Fe、Mg和Ti含量的增加而升高,也随着共生斜长石中钙长石组分增加而升高,泥质岩中白云母脱水熔融可以形成~10mol%熔体。在KFMASH体系中黑云母脱水熔融反应表现为4条单变反应,其理论计算的温度比实验模拟的结果低一些。在NCKFMASH体系或实际岩石中黑云母脱水熔融反应为滑动反应,如NCKFMASH体系中黑云母从其开始熔融到最后消失在泥质岩中可跨越~100℃,在杂砂岩中可跨越30~50℃。黑云母的稳定温度随着镁值升高而升高,其稳定上限受钛影响更大,黑云母脱水熔融可以形成超过30mol%~40mol%熔体。KFMASH体系中的相平衡模拟表明以出现斜方辉石+夕线石和假蓝宝石为特征的超高温组合易于出现于富镁泥质岩中,而对正常成分泥质岩在达到1000℃的超高温条件下,主要出现石榴石+夕线石(即夕线榴),该组合在更高温度反应形成假蓝宝石+尖晶石。利用饱和水固相线反应和白云母与黑云母分解反应可以更好地限定不同的变质相。如中压和低压条件下低角闪岩相和高角闪岩相的界限可利用NKASH体系中有水流体和白云母参与的熔融反应和亚固相线条件下的白云母分解反应限定;实验确定的泥质岩中黑云母开始熔融与消失的反应可分别用于限定高角闪岩相与(正常)麻粒岩相的界限,以及(正常)麻粒岩相和超高温麻粒岩相的界限。因此,从矿物组合角度,正常麻粒岩相可限定在黑云母开始熔融到完全消失的温度范围,超高温麻粒岩相可限定在黑云母消失(有石英存在)之后的温度范围。     

新疆西天山高压变质带的变质矿物与变质作用演化

新疆西天山高压变质带主要由石榴石，角闪石，绿辉石，多硅白云母，钠云母，绿帘石，绿泥石，钠长石，石英，榍石和金红石等组成，石榴石主要含铁铝榴石组份，角闪石有蓝闪石，亚铁蓝闪石，青铝闪石，冻蓝闪石等类型，变质矿物组合显示高压变质带经历了由硬柱石蓝片岩相，榴辉岩相，绿帘蓝片岩相至绿片岩相的变质作用演化进程。     

碳酸盐岩石变质流体中CO2活度的估算方法—以内蒙古集宁群大理岩为例

通过脱碳反应的平衡热力学计算，推导出碳酸盐岩石变质流体中CO2活度αCO2的估算公式，将其用于内蒙古集宁群孔兹岩系的大理岩，得出在麻粒岩相变质峰期前进变质阶段流体已具有较高αCO2的值（＞0．5），此结果与已有研究结果吻合，表明在进变质过程中随脱碳反应规模加大，析出的CO2使流体中αCO2值相应增大，至变质峰期此值达0．8以上，不同样品中αCO2值有一定变化（537－0．643）也进一步表明变质过程中CO2为内部缓冲，并非深部来源。     

极低级变质作用和极低级变质带综述

极低级变质作用是指变质作用最低级的部分，包括成岩作用和浅层变质作用，其变质温度范围大体介于１５０－３７０℃之间。本文简要地对极低级变质作用和极低级变质带的特征和研究领域进行综述，可以看出，通过极低级变质作用和极低级变质带的研究，能够提供造山带、沉积盆地演化及板劈理发育等有关地球动力学过程和流变状态信息；强调指出进一步研究极低级变质作用和极低级变质带的必要性。     

辽河群变质相带特征及石榴石的研究

辽河群变质带以博洛铺—红石砬子为基轴,显示南北对称呈EW向展布,变质带中没有发现矽线石、红柱石、堇青石等矿物,表明变质温度未达到高温等变质反应度,而属中压相带,且可划分出中压型巴罗式变质带,即黑云母带、铁铝榴石带、十字石带和兰晶石带。变质矿物石榴石均属铁铝石榴石,随着变质度的增高,石榴石成分Al_2O_3、MgO、FeO+Fe_2O_3的含量增加,而CaO、MnO的含量减少,石榴石晶胞参数也随着变质度增高而有规律的减小。