变质作用温度与压力极限值的估算方法

变质矿物共生组合中缺少某种矿物,或者变质矿物的原始成分被不同程度地破坏,无法直接应用压力计或温度计算出具体的温度或压力数值时,可以根据实际情况,估算P-T的极限值.估算方法包括如下几类:(1)根据纯相矿物的相变条件,可以确定温度或压力的极限值.例如,根据Al2SiO5矿物相图可知,与红柱石平衡的矿物组合,稳定存在的压力不超过Al2SiO5矿物三相点的压力条件(0.375±0.025GPa);与夕线石平衡的矿物组合,稳定存在的温度不低于Al2SiO5矿物三相点的温度条件(504±20℃);(2)某些特殊矿物组合,其稳定域本身就具有温度或压力极限值的指示意义.例如,高温或超高温变质岩中的紫苏辉石+夕线石+石英组合,稳定存在的压力不低于1.05 GPa;假蓝宝石+石英组合稳定存在的温度不低于1050℃;(3)特殊矿物消失的反应线,可以限定温度极大值.例如,白云母脱水分解的反应,在中等压力条件下,不超过650℃,即与白云母+石英平衡共生的矿物组合一般不会高于650℃;(4)对于矿物固溶体发生出溶的情况,根据新生出溶页片和残留基体矿物,采用溶线温度计(二长石温度计、二辉石温度计、方解石-白云石温度计)计算出的温度数值,代表原先成分均匀的矿物固溶体出溶之前的温度极小值;(5)如果岩石中发生了退变质反应,要恢复变质作用高峰期的P-T条件,需要尽可能恢复高峰期的矿物成分,或者采用接近高峰期的矿物成分;(6)根据压力计模式反应中位于高压侧或低压侧的某种纯相矿物,可以确定压力极限值.例如,金红石位于GRAIL压力计模式反应的高压一侧.当岩石中缺少金红石时,可以人为假定岩石中存在金红石,计算出的压力为真实压力的极大值.由于压力计模式反应大多为纯转变反应,因此根据实际矿物组合和压力计模式反应,一般可以估算变质作用压力的极小值或极大值.估算变质作用P-T的极限值,方法并不限于本文所述的例子.     

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。     

河南桐柏北部秦岭群中麻粒岩相变质作用及变质矿物温压条件的研究

本文提供了桐柏北部秦岭群麻粒岩中石榴石、辉石和黑云母的部分电子探针分析数据，根据岩石中矿物共生组合特征和4种地质温度计、地质压力计的计算，确定了麻粒岩相变质作用的温度、压力条件为790-850℃和0.8-1.0GPa，变质时的地热梯度为28-33℃/km，属中压麻粒岩相。     

高压变质作用中的稀土元素行为

研究高压变质作用中稀土元素(REE)行为估计可能用于确定榴辉岩母岩的地球动力学环境。本文研究了乌拉尔—蒙古褶皱带(哈萨克北部的科克切塔夫地块和苏联境内的天山中部的Atbashi地区)变质杂岩中显示各种程度的闪石化榴辉岩,同时还调查了奥地利阿尔卑斯山脉Koralpe的榴辉岩化变质辉长岩和科克切塔夫地块的由辉长岩转变的石榴石角闪岩。分析资料表明,榴辉岩中轻稀土元素约30～60％是存在于粒间的孔隙中。调查结果证明,在榴辉岩形成过程中REE实际上是不活动的。它们的低活动性既解释了变质杂岩缺少流体相,又解释了低流体/岩石比值。     

甘肃敦煌观音沟地区变质作用初步研究

敦煌东南三危山观音沟地区,出露有石榴斜长角闪片麻岩,岩石中保存了三个阶段的变质矿物组合。进变质阶段的矿物组合(M1)以石榴子石变斑晶中的包裹体矿物组合(Hbl1+Pl1+Qtz1)为代表,形成条件约为550~575℃/5.2~5.7kbar(绿帘角闪岩相)。变质高峰期矿物组合(M2)主要由石榴子石变斑晶和基质矿物(Hbl2+Pl2+Qtz2±Cpx2)组成,形成温度670℃,压力11.9kbar(角闪岩相)。退变质阶段矿物组合(M3)为后成合晶矿物组合(Hbl3+Pl3+Qtz3),形成条件约为590~640℃/4.3~5.9kbar(角闪岩相)。观音沟石榴斜长角闪片麻岩记录了包含进变质、变质高峰、退变质过程的造山过程"西阿尔卑斯"型P-T轨迹,其中退变质阶段具有明显的近等温降压特征。变质作用P-T轨迹指示本地区可能经历了俯冲-碰撞-快速抬升的造山过程。结合年代学资料,该期造山事件可能发生于泥盆纪。     

新县高压超高压榴辉岩及变质作用

大别造山带西段的新县高压超高压变质带中，分布着多种没类型的榴辉岩，研究发现，尽管它们有着不同的峰变质条件，但都经历了相同的绿帘角认岩相前进行变质，具有相近的峰变质年龄和相似的退变质轨迹，其形成和折返可能与华北，扬子两大古陆在早奥陶世末的陆－陆碰撞有关。     

高压超高压变质作用中的流体

文章强调了高压和超高压变质岩中流体包裹体的研究意义，重点论述了几个问题：（１）高压和超高压变质岩中流体包裹体的成分以含Ｎ２量高为特点，在大别山含柯石英榴辉岩中找到的高压榴辉岩阶段捕获的原生包裹体，其中气相组分含ＣＯ（摩尔分数）为１４％，表明流体来源于深部。原生流体包裹体的保存，要求在ｐ－Ｔ区间内的抬升轨迹与等容线近于平行。（２）在大别山高压和超高压榴辉岩中首次确认熔融包裹体的存在，由硅酸盐玻相和以ＣＯ２为主要成分的气相组成，并发现熔融包裹体中的玻相成分与主矿物相近。（３）高压和超高压变质期间的局部流体迁移可由榴辉岩中流体包裹体和矿物同位素成分（Ｈ－Ｃ－Ｏ）来显示。（４）高压和超高压变质中流体－熔体－岩石（矿物）相互作用是一个非常复杂的过程，并证实在榴辉岩相ｐ－Ｔ条件下岩石的部分熔融。（５）变质流体的成分与变质级之间存在着相关关系。     

中国中东部的双高压变质带

在我国中东部,华北板块和扬子板块之间,存在着两条紧密共生而变质作用类型不同的高压变质带。一条是以蓝片岩为代表的低温高压变质带、分布于东南一侧,主要由中一晚元古代双模式火山沉积变质岩系组成;另一条是以榴辉岩为代表的高温高压变质带,分布于西北一侧,主要由晚太古-早元古代结晶基底构成。两条高压带的变质年代基本一致,彼此以深断裂相接触。二者之间存在较明显的变质间断.其形成条件分别为0.7—1.4GPa,350—560℃和≥2.8GPa,680—840℃。双高压变质带的形成与晚元古代华北-扬子板块之间发生的陆内俯冲作用有关,俯冲的方向由扬子板块向华北板块进行。高温高压带俯冲的深度超过90km,并在连续俯冲-仰冲作用过程中快速向上抬升;低温高压带的俯冲深度约为25—50km,在俯冲速度降低或停止后,由于均衡作用使其逐渐抬升至地表。双高压变质带的确立对解决华北-扬子板块边界地球动力学演化问题具有重要意义。     

鞍本地区鞍山群变质矿物及变质作用

鞍本地区鞍山群变质岩出露区可分为鞍山、辽阳、本溪三个小区。所有的变质岩均属角闪岩相,从西向东,变质程度递增。三个小区最先出现的特征变质矿物分别是铁铝榴石、十字石和夕线石。退化变质作用由西向东递减,在东-西鞍山矿区已退变为绿片岩相,在绿泥片岩中普通角闪石仅作为残留矿物出现在绿泥石的核心。鞍山小岭子矿区有紫苏辉石、红柱石和尖晶石组合,它们是燕山期花岗岩围岩中的接触变质矿物。     

胶南造山带中高,超高压变质矿

胶南造山带榴辉岩中的高压、超高压变质矿物主要有绿辉石、镁铝榴石、柯石英、金刚石、金红石等。柯石英、金刚石均呈微晶状包裹于石榴子石、绿辉石中。柯石英多已转化为石英聚晶,并使包裹它的矿和拉生放射状胀裂纹;金刚石呈近等轴八面体等,其形成压力达３．５ＧＰａ以上。榴辉岩围岩中的高压、超夺高变质矿物主要有辉石类（透辉石、霓石、暗硬玉）、钠钙质－钠质角闪石（钠闪石、镁钠闪石）、多硅白云母（３Ｔ型）、钠长石、绿帘     

多期变质作用、多相变质作用与变质作用p-T-t轨迹

多期变质作用是指地质体经历过不止一次变质事件的变质过程.在某一期变质作用中,仅出现过一个温度(或压力)极值的过程称为单相变质作用,出现过不止一个温度(或压力)极值的变质过程则属于多相变质作用.研究变质作用,首要的工作是要正确区分不同期的变质作用,不过目前还缺少足够多的准则.但是,岩石中所保留的地球动力学背景不同的变质事件,必然属于不同期的变质作用.准确恢复变质作用p-T-t轨迹,须根据变质反应结构准确划分各变质期次,利用矿物温度计、压力计、变质相图等估算变质条件,根据矿物原位测年确定变质作用某个阶段的地质时间.这三方面还有一些不确定因素,相关理论及方法都有待深化.     

辽西建平杂岩高压麻粒岩相变质作用的P—T条件及其地质意义

辽西建平杂岩中广泛发育高压麻粒岩块体,其特征为在基性岩中出现石榴石+单斜辉石+斜长石+石英士角闪石,利用TWQ方法结合传统地质温压计估算其变质条件为T=785～820℃,P=L 05～L 17GPa.高压麻粒岩区的其他岩石如石榴石二辉麻粒岩等虽然不出现典型的高压麻粒岩矿物组合,但其变质条件相同.研究表明它们之间矿物组合的不同系由其全岩成分,尤其是SiO2含量不同所致.因此辽西高压麻粒岩相变质作用是区域性的.该区高压麻粒岩的特征与泛非造山带和西澳的高压麻粒岩相似,也符合高压麻粒岩的经典定义,但与在华北克拉通其他地区报道的"高压麻粒岩"有所不同.     

苏北高压-超高压变质变形作用与成矿

苏北榴辉岩经历了5期以上变质变形作用,其中至少有两期高压或超高压变质变形作用。其pTt轨迹呈顺时针方向旋转。榴辉岩形成后,随着地体的反弹、推覆,于印支期末迅速回返到中地壳,再经燕山期-喜山期区域隆升和拉伸折返,最终剥露于现代侵蚀面。苏胶造山带至少经历了晋宁期、印支期和燕山期三次造陆或造山运动。苏北榴辉岩等的成矿组合为金红石、蓝晶石、金刚石、石榴红宝石及水晶等。     

高压—超高压变质流体的一种重要载体：名义上的无水矿物

本文运用显微傅立叶变换红外光谱技术对３个大别山榴辉岩中的石榴子石和绿辉石进行了观察,发现它们都含有结构水,以ＯＨ＾－的形式赋存。结果表明,这些名义上的无水矿物可能是陆壳俯冲过程中将水携带进地球深部的重要载体;这些矿物中的结构水是孪质流体的组成部分之一;即使在超高压阶段,变质系统也并不是“干”的。     

羌塘中部高压变质带的退变质作用及其构造侵位

羌塘中部的高压变质带主要由榴辉岩、石榴石白云母片岩和蓝片岩等组成,它们在遭受高压变质作用之后折返,构造侵位于晚古生代展金组地层中,二者以韧性变形带为接触边界.本文以高压变质带中的榴辉岩和韧性变形带为研究对象,讨论了高压变质带折返过程中的退变质作用特征及折返时代.研究表明,榴辉岩在高峰期变质作用之后的折返过程中经历了由榴辉岩相→蓝片岩相→绿帘角闪岩相的退变质作用演化过程;在高压变质带构造侵位过程形成的韧性变形带中,白云母石英片岩的白云母40Ar-39Ar坪年龄为219±2Ma.高压变质带在219Ma左右构造侵位于展金组地层中,并于214Ma之前最终抬升出露地表.     

高压变质作用与金矿化——以东西伯利亚,远东高压杂岩体为例

综合东西伯利亚和远东高压岩石杂岩体分布地区地质资料表明,上述地区多为地动力高度活化地块区,并具专属性特点,应用地质构造、物质组分－矿物学特征,详细地划分了７种类型高压变质岩石组合,并根据化学特性,划分了３种岩石化学类型,即辉长－玄武岩,橄长岩,橄榄岩（二辉橄榄岩）类型。此外,论述了取决于原岩基质组成的变质反应特征,其规模直接与原岩基质的组成,特别是与Ａｌ２Ｏ３,Ｎａ２Ｏ,ＳｉＯ２的组成密切相关,即