羌塘中部高压变质带的形成过程

羌塘中部高压变质带由榴辉岩、石榴石白云母片岩和蓝片岩等组成,与蛇绿混杂岩、晚古生代浅变质地层岩片等共同构成了龙木错-双湖板块缝合带这一构造混杂岩带,是伴随古特提斯洋闭合的深俯冲作用及后期构造作用的产物。通过对其野外地质特征、不同岩石类型岩石学、矿物学以及同位素年代学等的研究,确认榴辉岩和石榴石白云母片岩在早期分别经历了各自的形成过程,在榴辉岩形成之后的折返过程中二者共同构成了高压变质带,并且在折返过程中榴辉岩发生蓝片岩相退变质作用,同时导致了带内蓝片岩的形成。同位素年代学研究结果表明,龙木错-双湖板块缝合带闭合过程中的榴辉岩相变质作用发生于240Ma左右,折返过程中的蓝片岩相退变质作用及蓝片岩的形成应在220～200Ma,高压变质带最终在214Ma之前抬升出露地表。     

藏北羌塘中部高压变质带中石榴子石白云母片岩的岩石学和变质特征

羌塘中部的高压变质带位于龙木错-双湖-澜沧江板块缝合带之上,由榴辉岩、蓝片岩和石榴子石白云母片岩组成,其形成过程对探讨板块缝合带的构造演化具有重要意义。以其中的石榴子石白云母片岩为研究对象,通过岩相学研究并结合电子探针成分分析,认为石榴子石白云母片岩中的石榴子石具有多期次变质结晶的特征,保留了岩石多期次变质的信息。结合岩石组构特征,最终确定石榴子石白云母片岩至少经历了3期次的变质作用。第一、二期均为绿片岩相,当时岩石不具定向构造且未达到高压;第三期为低温高压蓝片岩相变质作用,与区域上蓝片岩的形成及榴辉岩的蓝片岩相退变质作用大体同时,该期变质变形作用形成了岩石的片理,最终成为石榴子石白云母片岩,变质作用时代为218Ma左右。     

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.     

青藏高原羌塘中部不同时代榴辉岩的识别及其意义——来自榴辉岩及其围岩~（40）Ar-~（39）Ar年代学的证据

羌塘中部高压变质带由榴辉岩、石榴子石白云母片岩、蓝片岩等组成,与蛇绿混杂岩、晚古生代浅变质地层岩片等共同构成了龙木错-双湖板块缝合带这一构造混杂岩带。目前已先后在片石山地区、果干加年山地区和冈玛错地区发现典型的榴辉岩,以片石山和果干加年山地区的榴辉岩为研究对象。片石山地区的榴辉岩为低温型榴辉岩,围岩为石榴子石白云母片岩,变质作用峰期温压条件为T=500℃,p=2.3GPa。已获得230～244Ma锆石SHRIMP U-Pb年龄和石榴子石Lu-Hf等时线年龄,代表榴辉岩相变质作用的时代。榴辉岩及其围岩在误差范围内具有相同的Ar-Ar年龄,为210～220Ma,代表了榴辉岩及其围岩冷却抬升至近地表的时代。果干加年山地区的榴辉岩具有和片山地区榴辉岩相似的野外产状、矿物组合、温压条件和围岩。Ar-Ar年代学研究显示,果干加年山地区的榴辉岩在240Ma左右即已折返并抬升至近地表,其变质作用峰期时代明显要早于片石山地区。     

青藏高原羌塘中部不同时代榴辉岩的识别及其意义——来自榴辉岩及其围岩40Ar-39Ar年代学的证据

羌塘中部高压变质带由榴辉岩、石榴子石白云母片岩、蓝片岩等组成,与蛇绿混杂岩、晚古生代浅变质地层岩片等共同构成了龙木错-双湖板块缝合带这一构造混杂岩带。目前已先后在片石山地区、果干加年山地区和冈玛错地区发现典型的榴辉岩,以片石山和果干加年山地区的榴辉岩为研究对象。片石山地区的榴辉岩为低温型榴辉岩,围岩为石榴子石白云母片岩,变质作用峰期温压条件为T=500℃,p=2.3GPa。已获得230~244Ma锆石SHRIMP U-Pb年龄和石榴子石Lu-Hf等时线年龄,代表榴辉岩相变质作用的时代。榴辉岩及其围岩在误差范围内具有相同的Ar-Ar年龄,为210～220Ma,代表了榴辉岩及其围岩冷却抬升至近地表的时代。果干加年山地区的榴辉岩具有和片山地区榴辉岩相似的野外产状、矿物组合、温压条件和围岩。Ar-Ar年代学研究显示,果干加年山地区的榴辉岩在240Ma左右即已折返并抬升至近地表,其变质作用峰期时代明显要早于片石山地区。     

新疆西南天山哈布腾苏河高压-超高压变质带中榴辉岩和蓝片岩的岩石学及变质演化

对西南天山哈布腾苏河一带出露的典型榴辉岩和蓝片岩进行了详细的岩相学、矿物化学和温压条件综合研究。榴辉岩可分为蓝闪石榴辉岩、钠云母榴辉岩、绿帘石榴辉岩和蓝闪石榴角闪岩(退变榴辉岩)4类,蓝片岩可分为含蓝闪石石榴白云母钠长片岩、石榴白云母蓝闪片岩和石榴白云母蓝闪石英片岩3类。新鲜榴辉岩主要矿物组合为石榴石+绿辉石+钠云母+绿帘石,退变榴辉岩则为石榴石+蓝闪石+角闪石;蓝片岩主要矿物组合为石榴石+蓝闪石+多硅白云母+钠云母+钠长石+石英。榴辉岩和蓝片岩中石榴石变斑晶均保存进变质生长环带,从核部到边部XMn和XFe降低,XMg和XCa升高,指示了升温进变质的演化过程。根据榴辉岩矿物共生组合、石榴石内部包体组合分布特征及传统地质温压计估算结果,确定榴辉岩经历了4阶段的变质演化:早期硬柱石蓝片岩相进变质阶段、峰期榴辉岩相变质阶段(t=543～579℃,p=1.5～1.6 GPa)、峰后绿帘蓝片岩相退变质阶段(t=～450℃,p1.0GPa)和晚期蓝闪绿片岩相退变质阶段(t400℃,p0.5 GPa)。利用p-T视剖面图计算的榴辉岩、蓝片岩峰期变质温压条件与传统地质温压计估算结果十分相近,其中榴辉岩的峰期变质条件t=520～550℃,p=1.7～1.9 GPa;蓝片岩峰期变质条件t=520～620℃,p=1.7～2.3 GPa。本文估算的榴辉岩峰期变质压力条件与前人根据柯石英的发现而认为研究区部分榴辉岩及其围岩曾经历超高压变质作用的认识明显相悖,原因可能如下:①后期退变质作用引起研究区榴辉岩全岩成分、矿物化学成分的调整,在采用Grt-Cpx-Phe温压计和以全岩成分为基础的相平衡模拟方法估算峰期温压条件时受到影响,从而使估算峰期压力条件普遍偏低;②西南天山的榴辉岩可能并非全都经历了超高压变质作用,高压、超高压榴辉岩可能分别代表了不同变基性岩块在不同俯冲深度变质的产物。     

藏北羌塘中部戈木日榴辉岩的岩石学、矿物学及变质作用pTt轨迹

羌塘中部榴辉岩位于龙木错－双湖缝合带中段,改则县古姆乡片石山地区。榴辉岩的主要矿物成分为石榴子石、绿辉石、多硅白云母、金红石、角闪石等,围岩为石榴白云母片岩和蓝片岩,石榴白云母片岩主要由石榴子石、多硅白云母和石英构成,蓝片岩由石榴子石、角闪石（含蓝闪石）、多硅白云母等构成。岩石学和矿物学研究显示,榴辉岩主要经历了3期变质作用：①峰期榴辉岩相变质作用阶段,以石榴子石、绿辉石和多硅白云母为特征,变质温度和压力分别为500℃和2.3GPa;②绿帘角闪岩相变质作用阶段,以后期形成的冻蓝闪石、镁红闪石、绿帘石、钠长石等交代早期矿物为特征;③绿片岩相变质作用阶段,以毛发状阳起石等为特征。榴辉岩的变质演化过程代表了青藏高原北部古特提斯洋俯冲消减和冈瓦纳与劳亚大陆碰撞造山的过程。     

柴北缘鱼卡榴辉岩的pT演化历史

鱼卡榴辉岩位于柴北缘HP/UHP变质带的西段,榴辉岩呈透镜状或似层状分布在变质泥质岩、花岗质片麻岩及少量大理岩中,主要由石榴石和绿辉石组成,具有含量不等的多硅白云母、角闪石、黝帘石(斜黝帘石或绿帘石)、金红石和石英等。岩相学和矿物化学研究显示榴辉岩经历了3期与俯冲和折返作用有关的变质演化阶段:(1)前榴辉岩相进变质阶段,榴辉岩矿物组合为石榴石(核) 绿帘石 斜长石 角闪石,以包体的形式保存于具有生长环带的石榴石核部,形成的温压条件为p=1.06～1.11GPa,t=560～577℃;(2)榴辉岩相变质阶段,以绿辉石、多硅白云母等矿物围绕石榴石定向分布为特征,其矿物组合为石榴石(边) 绿辉石 多硅白云母±黝帘石,温压估算获得榴辉岩相的变质条件为p=2.35～2.52GPa,t=610～680℃;(3)后榴辉岩相变质阶段,矿物组合为石榴石 角闪石 斜长石,主要存在于围绕榴辉岩透镜体分布的退变榴辉岩(角闪石化榴辉岩)中,形成的温压条件为p=1.09±0.12GPa,t=635±44℃。研究结果显示榴辉岩的pT轨迹具有“发卡”型特点,表明鱼卡榴辉岩经历了快速俯冲和折返的演化历史。     

蓝岭地区蓝片岩和含硬柱石多硅白云母片岩变质P-T轨迹

羌塘中部蓝岭地区的蓝片岩呈透镜状包裹于多硅白云母片岩中.首次在多硅白云母片岩中发现的硬柱石被包裹于石榴石边部的石英颗粒中,正确厘定蓝片岩和含硬柱石多硅白云母片岩的变质P-T轨迹对进一步探讨龙木错-双湖低温高压变质带的形成与演化具有重要意义.详细的岩相学和相平衡模拟显示,蓝片岩经历了较为明显的热驰豫过程（压力峰期条件为490 ℃/2.4 GPa、温度峰期条件为540 ℃/2.1 GPa）,而含硬柱石多硅白云母片岩却经历了相对较弱的热驰豫过程（峰期温压条件为530 ℃/2.2 GPa）.另外,蓝片岩和含硬柱石多硅白云母片岩经历了相似的近等温降压的退变质轨迹,这可能暗示着密度较大的基性蓝片岩在折返过程中是借助于大面积、低密度的含硬柱石多硅白云母片岩的浮力才得以折返至地壳层次.      

黑龙江杂岩蓝片岩—云母片岩矿物成分及变质作用P-T条件

黑龙江构造混杂岩中保留着一套曾遭受过中高压变质作用的岩石,其代表性岩石为:蓝片岩-云母片岩;蓝闪石、铁蓝闪石和多硅白云母(单位结构中Si=3.37～3.46>3.30)等具有中高压性质的典型变质矿物在岩石中平衡共生.蓝片岩-云母片岩组合至少经历了早期和晚期两阶段变质,早期为绿帘蓝片岩相,变质温压条件为T=320～460℃,P=7.8×108～11×108Pa.晚期为高绿片岩相,出现富镁绿泥石(XMg=0.565～0.646)交代早期钠质角闪石和多硅白云母等高压变质矿物现象,变质温度升高而压力有所降低,由石榴石云母片岩所限定的高绿片岩相变质条件为T=536～598℃,P=6.8×108～9.5×108Pa,属中温和中高压变质.     

Jadeite–garnet glaucophane schists in the Bizan area,Sambagawa metamorphic belt,eastern Shikoku,Japan: significance and extent of eclogite facies metamorphism

Eclogite facies metamorphic rocks have been discovered from the Bizan area of eastern Shikoku, Sambagawa metamorphic belt. The eclogitic jadeite–garnet glaucophane schists occur as lenticular or sheet‐like bodies in the pelitic schist matrix, with the peak mineral assemblage of garnet + glaucophane + jadeite + phengite + quartz. The jadeitic clinopyroxene (X_Jd 0.46–0.75) is found exclusively as inclusions in porphyroblastic garnet. The eclogite metamorphism is characterized by prograde development from epidote–blueschist to eclogite facies. Metamorphic P–T conditions estimated using pseudosection modelling are 580–600 °C and 18–20 kbar for eclogite facies. Compared with common mafic eclogites, the jadeite–garnet glaucophane schists have low CaO (4.4–4.5 wt%) and MgO (2.1–2.3 wt%) bulk‐rock compositions. The P–T– pseudosections show that low X_Ca bulk‐rock compositions favour the appearance of jadeite instead of omphacite under eclogite facies conditions. This is a unique example of low X_Ca bulk‐rock composition triggered to form jadeite at eclogite facies conditions. Two significant types of eclogitic metamorphism have been distinguished in the Sambagawa metamorphic belt, that is, a low‐T type and subsequent high‐T type eclogitic metamorphic events. The jadeite–garnet glaucophane schists experienced low‐T type eclogite facies metamorphism, and the P–T path is similar to lawsonite‐bearing eclogites recently reported from the Kotsu area in eastern Shikoku. During subduction of the oceanic plate (Izanagi plate), the hangingwall cooled gradually, and the geothermal gradient along the subduction zone progressively decreased and formed low‐T type eclogitic metamorphic rocks. A subsequent warm subduction event associated with an approaching spreading ridge caused the high‐T type eclogitic metamorphism within a single subduction zone.     

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包括石榴橄榄岩、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。花岗质片麻岩及变质火山—沉积岩系并未经历超高压变质作用,但却与榴辉岩相岩石经历了同一期绿帘角闪岩相变质事件,证明二者在地壳范围内发生了构造合并     

Petrology and metamorphism of glaucophane eclogites in Changning-Menglian suture zone,Bangbing area,southeast Tibetan Plateau: An evidence for Paleo-Tethyan subduction

High/ultrahigh-pressure (HP/UHP) metamorphic complexes, such as eclogite and blueschist, are generally regarded as significant signature of paleo-subduction zones and paleo-suture zones. Glaucophane eclogites have been recently identified within the Lancang Group characterized by accretionary mélange in the Changning-Menglian suture zone, at Bangbing in the Shuangjiang area of southeastern Tibetan Plateau. The authors report the result of petrological, mineralogical and metamorphism investigations of these rocks, and discuss their tectonic implications. The eclogites are located within the Suyi blueschist belt and occur as tectonic lenses in coarse-grained garnet muscovite schists. The major mineral assemblage of the eclogites includes garnet, omphacite, glaucophane, phengite, clinozoisite and rutile. Eclogitic garnet contains numerous inclusions, such as omphacite, glaucophane, rutile, and quartz with radial cracks around. Glaucophane and clinozoisite in the matrix have apparent optical and compositional zonation. Four stages of metamorphic evolution can be determined: The prograde blueschist facies (M₁), the peak eclogite facies (M₂), the decompression blueschist facies (M₃) and retrograde greenschist facies (M₄). Using the Grt-Omp-Phn geothermobarometer, a peak eclogite facies metamorphic P-T condition of 3000–3270 MPa and 617–658°C was determined, which is typical of low-temperature ultrahigh-pressure metamorphism. The comparison of the geological characteristics of the Bangbing glaucophane eclogites and the Mengku lawsonite-bearing retrograde eclogites indicates that two suites of eclogites may have formed from significantly different depths or localities to create the tectonic mélange in a subduction channel during subduction of the Triassic Changning-Menglian Ocean. The discovery of the Bangbing glaucophane eclogites may represent a new oceanic HP/UHP metamorphic belt in the Changning-Menglian suture zone.©2021 China Geology Editorial Office.     

柴北缘都兰高压麻粒岩的锆石U-Pb定年及其地质意义

在柴北缘高压-超高压变质带的东端都兰地区,高压麻粒岩以透镜体的形式存在于石榴白云母片岩、花岗质片麻岩以及斜长角闪岩中。高压麻粒岩的主体为基性麻粒岩,并含少量中酸性麻粒岩。基性麻粒岩主要由石榴子石、单斜辉石、斜长石和石英等组成,而中酸性麻粒岩峰期矿物组合为:石榴子石+斜长石+钾长石+蓝晶石+石英±单斜辉石。根据显微构造和反应结构特征,主要识别出3期变质作用:①峰期高压麻粒岩相阶段(M1);②退变质高角闪岩相阶段(M2);③绿片岩相/低角闪岩相阶段(M3)。选取典型的中酸性麻粒岩样品进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb原位定年分析,获得加权平均年龄为446.9±6.5Ma,且CL图像显示锆石内部发育石榴子石、单斜辉石、斜长石等矿物包体,反映锆石可能形成在峰期高压麻粒岩相变质条件下。岩石学和年代学结果显示都兰高压麻粒岩和邻近的榴辉岩同时形成于同一俯冲带的不同热构造环境,高压麻粒岩并非榴辉岩热松弛作用形成的,两者具有各自独立的变质演化历史。     

北祁连山高压变质带的变形和变质特征及其对俯冲带折返的意义

北祁连造山带是早古生代大洋板块"冷"俯冲的典型地区,形成了一系列高压低温变质的岩石组合.基性榴辉岩是俯冲洋壳变质的产物,根据其结构构造特征可以划分为(1)粒状榴辉岩,峰期变质矿物组合为Grt+Omp+Phn+Rut±Lws,硬柱石呈包裹体和假象分布于石榴石内,变质温压条件T=465～508℃,P=2.30～2.60GPa.(2)片状榴辉岩,岩石具片状构造,其共生矿物组合Omp+Czo/Ep+Phn+Gln构成透入性面理S1和线理L1,以及宏观和显微同斜褶皱F1.其峰期变质温压条件为T=466～510℃,P=1.9～2.2GPa.(3)蓝片岩相退化变质榴辉岩,蓝片岩相变质矿物Gln+Ep+Phn±Ab强烈交代榴辉岩相矿物,并发生强烈D2期变形作用,岩石形成明显的透入性面理S2和线理L2,以及同斜剪切褶皱F2.蓝闪石和多硅白云母线理的统计揭示D2期变形以斜向走滑剪切为主,与D1期变形的榴辉岩的运动学特征大体相似.D2同变质的温压条件为T=422～487℃,P=1.15～1.37GPa.高压变质带晚期的绿片岩相叠加和D3期变形,形成透入性面理S3和线理L3,其运动特征为近于垂直构造线的逆冲剪切.结合榴辉岩变形特征,变质温压条件和同位素年代学资料,我们认为退变质的强弱与变形程度有密切关系.峰期变质后的榴辉岩经过早期绿帘石榴辉岩相到蓝片岩相斜向走滑剪切,和晚期绿片岩相逆冲,在泥盆纪早期快速折返的出露地表.     

滇西鲁甸金沙江结合带新发现退变榴辉岩

在滇西鲁甸地区金沙江结合带新发现退变榴辉岩,其在野外呈透镜体状产于石榴子石白云母石英片岩中.利用电子探针及激光拉曼分析发现石榴子石和锆石中残留绿辉石包体.石榴子石及基质中的白云母为多硅白云母(Si(p.f.u)=3.27~3.53),指示岩石经历了高压变质作用过程.石榴子石发育进变质生长成分环带.岩相学及矿物化学特征显示,退变榴辉岩大致经历了进变质角闪岩相、峰期榴辉岩相、早期退变质以及晚期强退变这4个世代矿物组合,各阶段典型的矿物组合依次为Grt+AmpI+Qtz、Grt+Omp+Rt+Qtz+Phe、Pl+Di+AmpⅡ+Ilm+Spn+Qtz、AmpⅢ+Pl+Czo+Ilm+Qtz.该新发现对金沙江结合带复杂的变质演化P-T-t轨迹样式及年代格架、以金沙江洋为代表的整个西南三江地区古特提斯洋-陆俯冲-碰撞-造山的复杂构造演化历史以及微陆块的拼贴机制等关键科学问题的解决提供了极为重要的素材和更多的约束,具有重要的科学意义.      

Current mercury ore formation on Mendeleyev

The Maksyutov metamorphic complex is the first locality where coesite pseudomorphs in garnet were described. The importance of this discovery was not understood until ultrahigh-pressure (UHP) metamorphism was independently recognized in the Dora Maira Massif of the western Alps and the Western Gneiss Region of Norway. The coesite pseudomorphs are significant because they suggest that the lower unit of the Maksyutov complex probably underwent UHP metamorphism at depths greater than 80 km in a paleosubduction zone.

The Maksyutov complex, situated in the southern Ural Mountains of Russia, forms an elongate N-S belt along the boundary between the European and Russian plates. The complex contains two superimposed tectonic unitsa lower eclogite-bearing schist unit that underwent high-pressure (HP) to UHP metamorphism and an upper meta-ophiolite unit subjected to blueschist/greenschist-facies metamorphism. The lower unit lithologies range from quartzofeldspathic, to graphite-rich, to mafic-ultramafic compositions. Mineral assemblages of the metamorphosed mafic rocks include: (1) coesite (as pseudomorphs) + garnet + omphacite + rutile + zoisite; (2) jadeite + quartz (coesite) + garnet + kyanite ± paragonite; (3) garnet + omphacite + barroisite + rutile; and (4) garnet + glaucophane + lawsonite. The upper unit is characterized by sheets of serpentinite that contain lawsonite-bearing metarodingite and rare calcium-rich eclogite. A metamorphosed melange containing blocks of ultramafic, eclogite, and quartz-jadeite rocks is situated between the two units.

The UHP metamorphic event that affected the lower unit is characterized by recumbent folding and shear zones. Subsequent large-scale, left-lateral strike-slip movements deformed both tectonic units. These deep-crustal metamorphic structures are oriented at high angles relative to the younger, N-S-trending Main Uralian thrust and the left-lateral strike-slip movement that displaced the Maksyutov block.