关于甚低级变质作用与近变质带研究中的几个问题

本文集中讨论了甚低级变质作用研究中涉及到的几个问题，包括：① 近变质带的创立及其在解决划分成岩作用与变质作用界线这一国际难题中所取得的进步；② 伊利石结晶度对碎屑岩甚低级变质作用研究起到的作用与贡献；③ 仪器校正、粒度大小及其与Kübler指数的经验关系式；④ 泥质碎屑岩中的成岩指示矿物与变质指示矿物；⑤ 松潘 甘孜、巴颜喀拉造山带的甚低级变质作用的模式与新的成因解释；⑥ 讨论了涉及到的科学研究的相关规则。提出了运用指示矿物结合伊利石结晶度划分成岩作用/变质作用界线的方案和建立喜马拉雅伊利石结晶度标样的重要性与必要性；提出碎屑岩甚低级变质作用的新成因模式。     

成岩-极低级变质-低级变质作用及有关矿产

介于成岩作用与低级变质作用之间的极低级变质作用是一个重要过程 ,对于全面认识地球浅层动力学与成矿作用有重要意义。文中简要地回顾了国内外极低级变质研究的历史与现状 ,在大量资料的基础上提出了关于成岩—极低级变质—低级变质带划分的改进方案 ,应用许多研究实例讨论了成岩—极低级变质—低级变质作用研究在化石能源及固体矿产勘查、评价与成矿研究方面的意义 ,指出煤、石油、天然气形成于高级成岩—极低级变质条件 ,很多非金属矿产的成因及质量直接受到变质程度的控制 ,大量低温—低中温铜、铅、锌、金、银、锑、汞等金属矿床分布在高级成岩—极低级变质—低级变质区中。为了获得准确的伊利石K Ar同位素测年数据 ,文中建议应保证所测粘土样品中自生K型伊利石的含量 >90 % ,并且不含钾长石 ,还要根据变质程度的高低来确定分析样品的合适粒度。     

变质作用研究的回顾与展望

变质作用的研究历史主要表现为变质作用特征和变质作用原因两方面。变质作用特征研究方面经历了由初期对变质岩的认识、描述、到变质程度空间变化特点的研究,再到变质作用随时间演经特点以及变质作用在时间－三维空间中演经特点的研究等几个 阶段的研究历史,反映了对变质作用演化本质观点的不断深化。变质作用原因和变质作用与大地构造３联系的研究方面表现为,从把变质简单地归结为深度控制的阶段,到把变质作用与区域性大南构造     

变质地质学新领域——超高压变质作用与地球动力学

简要总结了近年在欧亚大陆发现的超高压变质岩地质产状，岩石类型，结晶条件和构造位置等基本特片，对超高压变质作用及其地球动力学机制的研究现状及存在的问题进行了评述，基于对大别－苏鲁超高压变质带的研究成果，认为超高压变质作用可能是新型的区域变质作用，而目前所建立的任何一种地球动力学模型都不完善，建议今后在岩石学和矿物学研究基础上，加强对超高压变质杂岩的地球化学，构造地质学，实验岩石学及地球物理学等方面的     

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。     

贵州梵净山前寒武系甚低级变质作用研究

本文运用伊利石结晶度、绿泥石结晶度、云母b0值和绿泥石地质温度计研究了梵净山前寒武系甚低级变质作用。结果表明经Kisch伊利石结晶度标样校正的伊利石结晶度Kübler指数为0.20~0.99°Δ2θ,绿泥石结晶度árkai指数为0.22~0.63°Δ2θ。由此阐明梵净山前寒武系经历了成岩作用到浅变质作用的影响,迄今依然保留了成岩带、近变质带和浅变质带的岩石记录。成岩岩石具有伊蒙混层特征成岩指示矿物,浅变质带具有钠云母特征变质指示矿物。钾云母(伊利石)b0值范围为:0.9000~0.9045nm;平均0.9018nm,b0值累积频率曲线分布介于典型中压—中低压系列之间,估算的压力为366MPa。峰期变质温度为293~364℃,平均342℃,古变质温压梯度为27℃/km。近变质带界线穿越地层和梵净山背斜轴线,表明甚低级变质作用为成岩-构造运动同期或后期构造增厚引起下部和底部岩石随温压的升高而产生的。     

极端条件下的变质作用——变质地质学研究的前沿

在简单回顾变质地质学形成和发展的不同历程的基础上,扼要地总结了近年来有关极端条件下的超高压变质作用、超高温变质作用和很低温变质作用研究的现状和存在的问题。根据峰期变质温度的不同,结合其矿物组合和地质产状特征,进一步提出将超高压变质作用划分为低温超高压变质作用(峰期变质温度低于600℃)、中温超高压变质作用(峰期变质温度介于600~900℃)和高温超高压变质作用(峰期变质温度大于900℃)。低温超高压变质作用与大洋板块的冷俯冲作用有关,其研究对于探讨俯冲带水流体的循环和地幔水流体的成因具有重要意义;中、高温超高压变质作用与大陆深俯冲作用相关,是目前超高压变质作用研究的热点领域;高温超高压变质作用的研究与探讨地球内(深)部组成和结构相关,一直是地质学家关注的前沿问题。超高温变质作用研究正在向深入发展,中国有关超高温变质作用的研究才刚刚起步;很低温变质作用的研究长期以来没有得到应有的重视,随着研究手段和方法的不断完善和提高,将会有大的发展。极端条件下的变质作用是近年来固体地球科学研究取得的重要进展,是目前变质地质学研究的前沿领域。     

划分成岩作用与埋藏变质作用的指标及其界线

本文是对“陕北鄂尔多斯盆地埋藏变质作用研究”一文的讨论,它综述并讨论了划分成岩作用和埋藏变质作用的指标,界线及其在鄂尔多斯盆地中的应用。伊利石结晶度、粘土矿物、浊沸石胶结物,石油形成,镜质体反射率,煤阶和地温等指标一致表明,鄂尔多斯盆地中生代地层处于中期成岩作用阶段,从而否定了本区为埋藏变质地区的结论。     

成岩-极低级变质作用及油气勘探意义

采用粘土矿物学、成岩变质矿物组合、镜质体反射率及流体包裹体数据等指标,综合讨论了准噶尔盆地西北缘晚古生代地层成岩极低级变质作用的特征和油气勘探意义。变质指示矿物和古地温梯度研究确认,西北缘玛湖坳陷北段下二叠统火山岩存在极低级变质作用,具水热变质特征,变质相为葡萄石阳起石相,温度为２２０～３２０℃,压力ｐ＜２００ＭＰａ,表明极低级变质事件发生于早二叠世,未对上二叠统地层产生影响;下二叠统风城组和上二叠统地层于侏罗纪（１５０Ｍａ）达到最大古地温,为１３０～１８０℃,压力ｐ为１００～２００ＭＰａ,处于晚成岩Ａ,Ｂ期。与西准噶尔界山上古生界相比,盆地西北缘变质程度较低。因此,盆地深部上古生界仍是寻找油气、尤其是天然气的有利地带     

黔东南凯里-榕江-从江前寒武系甚低级变质作用研究

根据碎屑岩甚低级变质作用原理,运用伊利石结晶度、绿泥石结晶度、伊利石-白云母多型、伊利石(白云母)b_0值、绿泥石温度计等碎屑岩低温变质研究的方法,分析研究了黔东南前寒武系67个2μm的粘土样品,得到黔东南凯里-榕江-从江一带下江群伊利石结晶度为0.221~0.607°Δ2θCu Kα、绿泥石结晶度为0.239~1.393°Δ2θCu Kα,变质带伊利石-白云母多型均为2M_1型,伊利石(白云母)b_0值为0.9001~0.9048nm,平均0.9021nm。根据伊利石(白云母)b_0值的累积频率曲线得出研究区下江群遭受的变质作用为典型的中压变质类型。由Cathelineau(1988)绿泥石温度计估算出下江群浅变质带峰期变质温度为362~382℃。以上结果表明凯里-榕江-从江一带下江群经历了成岩-高近变质-浅变质作用,基于Warr和Rice标样的成岩/变质界限,剖面可划分为一个成岩带、两个近变质带、一个转变带和一个浅变质带。结合华南地区新元古代构造运动,推断新元古界下江群经历的成岩-变质作用与晋宁运动引起的扬子地块与华夏地块碰撞拼贴有关。     

有机质热演化与极低级变质作用

岩石中有机质热演化特征可以灵敏于反映岩石的成岩作用到变质作用之间（即极低级变质作用）的温度、压力变化情况。笔者对有机质热变指标在极低级变质作用界线、变质带划分和变质作用温度、压力和时间演化等方面的应用进行了综述和探讨。     

右江盆地三叠纪岩层极低级变质作用及地球动力学意义

右江盆地三叠纪槽盆相浊流沉积岩系遭受过区域极低级变质作用。依据地质观察和伊利石结晶度、绿泥石-云母堆垛集合体、标志性粘土矿物及白云母(伊利石)b0参数测定资料,阐述了泥质岩石的成岩变质作用经浅层(近)变质作用到浅变质作用的转换特征。变质温度区间为150-350℃,低压类型,具高地温梯度(40-43℃/km).变质级及亚带总体与地层时代及岩层在地层柱中的位置有耦合关系,而与区域变形强度无关。最后指出区域极低级变质作用是印支-燕山构造旋回早期及区域变形前的地质事件,属于地壳伸展构造背景下右江边缘型盆地内部的埋藏型变质作用。     

关于成岩作用与变质作用界线的讨论：从沸石相谈起

成岩作用与变质作用界线的划分是当前地质学界关注的焦点之一。传统的观点将沸石相作为最低级变质相，本文以鄂尔多斯盆地东部上三叠统延长组的浊沸碱玫吐鲁番－哈密盆地哈密凹陷三叠系的浊沸石为例，提出浊沸石的形成为高ｐＨ值，低Ｐｃｏ２和Ｘｃｏ２高钙离子活度，高ＳｉＯ２活性的高盐度等，稳定在从８０℃到２００℃左右的广大温度范围内，常与油气生成带一致，属成岩矿物相，取消沸石相，用明确的综合划分标志来确定成岩作用与     

极端条件下的变质作用:范畴与标志

近年来的变质地质学研究,揭示变质作用并不都是发生在地壳的常规温度压力范围之内。相当多的变质作用是在异于常规的地质条件下发生的,它们可称为极端条件下的变质作用,包括超高压变质作用、超高温变质作用、混合岩化作用、很低级变质作用以及冲击变质作用等。超高压变质是指变质压力大于2.5GPa,变质温压梯度10℃/km条件下的变质作用;超高温变质是指变质温度超过900℃以上的变质作用;混合岩化作用是指长英质岩石在温度、压力及流体的作用下,从固态转变为液态,即岩石部分熔融的过程;很低级变质作用是指岩石从成岩作用向变质作用的转变过程;而冲击变质作用是指地球以外的天体陨击地球表面时,由于瞬时高温、动态高压作用下的一切变质过程。这些类型的变质作用,变质条件特殊,对于深入研究变质作用的地球动力学意义,有着不可替代的作用。文中简要论述这几类变质作用的范畴与标志,评述其国内外的研究进展及进一步的发展方向。     

大陆板块俯冲和折返的同位素地球动力学

大别 -苏鲁造山带是扬子大陆板块与华北大陆板块之间在三叠纪时期俯冲 -碰撞所形成的超高压变质带。对该带超高压变质岩的稳定同位素研究发现 ,不仅含柯石英榴辉岩出现局部氧同位素负异常 (δ18O =- 10‰ ) ,而且区域上存在氧同位素分布的不均一性 (δ18O =- 10‰～+10‰ )。前者要求榴辉岩原岩在变质前经历过大气降水热液蚀变 ,说明俯冲板块具有大陆地壳特点 ;后者反映扬子板块具有快速俯冲变质的特征 ,否则将达到同位素均一化。榴辉岩氧同位素负异常的保存显示 ,这些超高压变质岩与地幔之间没有发生显著的化学相互作用。因此 ,载有榴辉岩原岩的板块俯冲到 2 0 0多公里深的地幔内部时 ,超高压岩石形成后在地幔中的滞留时间很短(<10Ma) ,致使它们与地幔之间的氧同位素交换没有达到再平衡。榴辉岩中不同矿物对氧同位素测温不仅给出了相互一致的结果 (6 5 0～ 75 0℃ ) ,而且这些温度与阳离子交换温度计的结果 (6 0 0～80 0℃ )相一致。因此 ,在榴辉岩相变质温度下共生矿物之间的氧同位素平衡已被“冻结” ,岩石冷却过程中的氧同位素交换再平衡没有发生 ,从而证明超高压榴辉岩在变质作用后经历了快速降压/冷却过程 ,对应于板块的快速抬升。这些结果首次从地球化学角度证明了大陆板块俯冲—超高压变质—折     

变质作用的PTt轨迹,地球动力学过程和金矿化

本文论述了典型的大地构造环境下变质作用的PTt轨迹及其反映的地球动力学过程对金矿化的控制作用,从PT演化的角度阐述了金矿床的成矿机理和成矿规律。     

关于变质深熔作用与成岩成矿关系的思考

变质作用与地壳形成演化过程密切伴生 ,并与成岩、成矿作用具密切关系。从动力学系统分析 ,区域变质作用混合岩化作用变质深熔作用是温压递进性变质作用。变质深熔作用是变质过程一个重要组成部分 ,它具有独特的温压、热力学、动力学及地球化学特性 ,文中定义为变质深熔系统 ,简称MAS ,它是由物质来源、能量来源、作用形式 ,物质转移与富集 ,形成时间与位置等要素组成。文中列举与变质深熔作用有关的花岗质岩石及矿床实例 ,并据MAS要素分析其成岩、成矿机制 ,剖析了哀牢山变质带、云开变质带花岗质岩石属变质深熔成因 ,变质带中伟晶岩矿床、剪切带金矿床形成与变质深熔作用具密切关系。当前国际上十分重视在矿床形成和物质转移中的变质作用研究 ,因此深入开展变质深熔作用与成岩、成矿关系研究具重要理论和实践指导意义。