庐山星子群变质岩的变质作用P-T条件研究

对分布于扬子块体南缘古元古代星子群变质宏的变质作用研究表明，它们普遍经历了角闪岩相的变质，其变质温度为480℃-580℃，压力在300MPa-500MPa之间。这与扬子块体南缘其他元古代地层仅经历了轻微变质的事实截然不同，表明星子群变质岩具有独特的构造演化历史。越来越多的研究发现，星子群变质岩是由地壳伸展作用引发的、来源于下地壳的前寒武纪变质基底，它并不是来源于华夏块体的“飞来峰”。     

程裕淇先生是我国变质作用和变质岩研究的创始人

值此程裕淇先生文集问世之际,作为他的一个“私塾”弟子,追忆与先生交往五十年来,包括陪同去瑞典访问及多次去云南、华北各地野外考察情况,摭拾数事,以备参考。     

政和地区变质岩石的变质结晶作用与变形作用的关系

政和地区变质岩石在晋宁期遭受了３期构造变形作用（Ｄ）。以这３期构造变形作用为相对时间标志，讨论了变质砂泥质岩石中各种不同产状、不同种类变质矿物的生长期，确定了基质主要加粗期为Ｄ２－Ｄ３变形期间的静态期。进而将晋宁期变质作用划分为早期、主期和晚期３个变质阶段，变质作用的主期为Ｄ２变形期和Ｄ２－Ｄ３变形期间静态期。     

大别山地区超高压变质岩的不平衡退变质反应及动力学

大别山区超高压变质岩的退变质作用表现为后成合晶和后成合晶冠状体的形成。这是薄片尺度不平衡反应的产物，岩石学和矿物微区化学研究表明，后成合晶结构是等化学出溶反应的结果，而后成合晶冠状体结构是通过扩散反应形成的，这两种反应结构都是由页片状和杆状矿物组成，矿物页的形态与超高压变质岩的ｐＴｔ轨迹相关。     

福建武夷山脉中段五台——吕梁期变质作用与变质岩

闽赣交界武夷山脉中段里心－－付坊地区,奠基于古岛弧的天井坪组和上坪超单元,五台－吕梁期发生中压区域动力热流变质作用。角闪岩相变质岩主要为片岩、变粒岩夹长石石英岩及斜长角闪岩,其次片麻状石英闪长岩、英云闪长岩等。角闪岩相变质后续有重熔型混合岩化。五台－－吕梁期变质尾声及叠加区域动力变质作用。该区变质作用自始至终,由于４个世代不同样式叠加,形成绚丽的构造景观。     

闽北政和地区晋宁期变质岩系的变形变质作用

政和地区变质岩形成于晋宁期，遭受了四期复杂的构造变形作用。其中，Ｄ１、Ｄ２和Ｄ３发生于晋宁期。Ｄ２期形变造就了区域性宏观面理构造和松源复背斜，岩石面理产状不代表原始沉积层理，屈轴面叶理。Ｄ４期变形为后期加里东运动的产物。变质岩石由绿泥石－黑云母带、石榴石带、十字石带和矽线石带组成一个热背斜式递增变质带，热背斜形态接近于松源复背斜。本区晋宁期变质作用可分为早期、主期和晚期三个变质阶段，各变质带的ＰＴ     

关于巴罗式变质带的最新研究及其对研究秦岭杂岩的意义

本文对苏格兰高地Grampian造山运动中产生的经典巴罗变质带进行了讨论,重点介绍了近年来关于其变质作用的特征及发生机制认识方面的重大变化。强调巴罗变质作用仅发生在整个造山运动过程中的部分时段,纪录了短暂的加热过程,时空上与区域内大规模的双峰式岩浆活动有关。经典的巴罗变质系列并非形成于地壳增厚及其热弛豫,而是代表了中地壳内大规模的接触变质作用。参考经典地区的变质特征,对发育巴罗式变质作用的秦岭杂岩进行了初步对比分析,指出其中与夕线石有关的变质P-T-t轨迹可能是等压冷却过程,而不是等温降压的顺时针演化模式。秦岭杂岩的变质作用时间仍需要进一步准确厘定。结合其它相关地质特征的分析和对比,得出如下推论:巴罗式变质带发育地区的变质作用、混合岩与花岗岩均属于同一动力系统作用的结果,花岗质岩体不是变质作用的原因;基性岩浆可能提供了巴罗式变质作用发生所需要的热能,但不是必要条件;巴罗式变质作用可以发生在正常地壳厚度情况下,不是碰撞构造的标志;伴随热异常的变形过程中产生了变质带的梯度分布(巴罗式变质带)和一些花岗岩,形成类似于底辟的冲起构造。     

西藏尼木变质岩特征及变质温压条件

出露于雅鲁藏布江缝合带北侧尼木县的变质岩主要由石榴黑云片麻岩和黑云斜长角闪角岩组成.研究表明岩石变质程度达到角闪角岩相-辉石角岩相;石榴子石变斑晶具有生长环带,角闪石均为钙质角闪石,黑云母大多为铁质黑云母和铁叶云母,长石多为更长石和中长石,少量为正长石.利用石榴子石-黑云母温度计、石榴子石-黑云母-斜长石-石英压力计和角闪石-斜长石温度及压力计计算获得石榴黑云片麻岩和黑云斜长角闪角岩的变质温度分别为619 ～661℃,695 ～ 702℃,压力范围分别为1.86～1.94kbar和3.69～4.56kbar.野外和室内研究认为岩石原岩为冈底斯带南缘叶巴组火山岩及其上部沉积岩,岩石经历了高温低压的接触变质作用.结合已有冈底斯带陆缘岩浆活动特征,对变质岩的形成环境和过程进行了反演.     

Fluids in metamorphic rocks

Basic principles for the study of fluid inclusions in metamorphic rocks are reviewed and illustrated. A major problem relates to the number of inclusions, possibly formed on a wide range of P–T conditions, having also suffered, in most cases, extensive changes after initial trapping. The interpretation of fluid inclusion data can only be done by comparison with independent P–T estimates derived from coexisting minerals, but this requires a precise knowledge of the chronology of inclusion formation in respect to their mineral host.

The three essential steps in any fluid inclusion investigation are described: observation, measurements, and interpretation. Observation, with a conventional petrographic microscope, leads to the identification and relative chronology of a limited number of fluid types (same overall composition, eventually changes in fluid density). For the chronology, the notion of GIS (Group of synchronous inclusions) is introduced. It should serve as a systematic basis for the rest of the study. Microthermometry measurements, completed by nondestructive analyses (mostly micro-Raman), specify the composition and density of the different fluid types. The major problem of density variability can be significantly reduced by simple considerations of the shape of density histograms, allowing elimination of a great number of inclusions having suffered late perturbations. Finally, the interpretation is based on the comparison between few isochores, representative of the whole inclusion population, and P–T mineral data. Essential is a clear perception of the relative chronology between the different isochores. When this is possible, as illustrated by the complicated case of the granulites from Central Kola Peninsula, a good interpretation of the fluid inclusion data can be done. If not, fluid inclusions will not tell much about the metamorphic evolution of the rocks in which they occur.     

中国大陆科学钻探主孔榴辉岩类岩石退变质过程——对超高压变质地体隆升的启示

中国大陆科学钻探的实施，揭示了深俯冲陆壳的三维结构。超高压变质岩的岩相学详细观察，发现榴辉岩类岩石占0—2000米岩心的60％。大多数榴辉岩的原岩具有长期居留地壳的历史，但是分布在607～783米附近的石榴单斜辉石岩，在成因上与石榴橄榄岩关系密切。从矿物成分，岩石化学特征上看他们构成超镁铁-镁铁质的岩浆杂岩，是俯冲过程中，地幔物质加入于深俯冲的岩片并一起遭受超高压变质作用。榴辉岩质的片麻岩，部分相当于所谓的副片麻岩，在主孔也占一定的地位。实际是中酸性成分的火成岩超高压变质的产物。花岗质片麻岩有多种类型，根据其中所夹的角闪黑云片岩残留体看来大部分应属角闪黑云斜长片麻岩选择性部分熔融的产物。榴辉岩类的变质演化可分为3个阶段。第一阶段(M1约230—240Ma)是超高压变质的峰期，其证据是石榴石、绿辉石、金红石中均发现柯石英的微粒包裹物，石榴橄榄岩中的钛斜硅镁石是其超高压变质历史的见证。第二阶段(M2，226—219Ma)早期退变质阶段，超高压变质岩退变为高压榴辉岩相和角闪岩相岩石，冠状体和后成合晶的生长是此阶段的标志，这些特征性结构反应了岩石的不平衡和再平衡的历史，说明了超高压变质地体的快速隆升。后来(219～180Ma)超高压变质地体长期处于中下地壳，在流体影响下，榴辉岩质片麻岩退变成的黑云角闪斜长片麻岩及绿帘黑云(角闪)片麻岩，他们经选择性部分熔融或经超临界流体的K交代作用转变为黑云角闪二长片麻岩(即所谓正片麻岩)。其中多含有铈褐帘石，成分环带明显，La／Ce=0．42—0．72，且边沿均有绿帘石的边，代表后期叠加的绿帘钠长角闪岩相退变质。第三阶段(M3：170—180Ma)以糜棱岩和构造角砾岩的出现为特征，代表与二次隆升的脆韧性脆性变形的过渡，这些构造岩的基质普遍发育绿泥石、阳起石和方解石，说明了绿片岩相的退变质。所有上述3期的变质作用均与榴辉岩所经历的构造过程相关。显微结构分析可以揭示结晶作用和变形作用之间的相对时序。基于现今已发表的同位素年代学数据可以将苏鲁地区中生代不同阶段的变质作用与构造过程相互联系起来。CCSD主孔所见的变质演化和相关的变形事件对中国大陆中生代大陆动力学提供如下启示；可以肯定华北和杨子两个板块在三叠纪的碰撞(-240Ma)必然引起巨量地壳物质深俯冲至地幔深度，发生超高压变质。超高压变质岩的早期退变质是一个绝热隆升的过程，而后长期滞留中下地壳，发生部分熔融，接着引发进一步的隆升导致伸展体制，伴随以绿帘钠长角闪岩至绿片岩相的退变质。     

大别地体超高压变质岩石锆石Lu-Hf同位素研究

对大别山南部超高压变质带双河和黄镇地区的榴辉岩、片麻岩和硬玉石英岩中变质锆石进行了原位LA-MC-ICPMS的Lu-Hf同位素分析.双河和黄镇的榴辉岩及双河的硬玉石英岩有低176Lu/177Hf和低176Hf/177Hf组成,两地的片麻岩有高176Hf/177Hf比和高且分散的176Lu/177Hf组成.锆石Hf同位素分布主要受变质原岩的形成时代控制,增生锆石基本上继承了原岩锆石的Hf同位素特征,既有增生锆石相对有低176Lu/177Hf和高176Hf/177Hf、继承重结晶锆石相对有高176Lu/177Hf和低176Hf/177Hf的特征,也有二者相互重叠没有区别的,它主要受原岩性质和变质过程中锆石遭受的溶蚀程度控制.增生锆石的低Lu/Hf是锆石在变质过程中Lu含量下降和Hf含量增高造成的,增生锆石的高176Hf/177Hf继承自岩石中其它高Lu/Hf比矿物的长期演化.继承锆石的初始Hf同位素组成εHf值和亏损地幔模式年龄TDM示踪表明,各超高压变质原岩的时代和成因是复杂的：双河榴辉岩原岩物质源自25亿年的亏损地幔和至少27亿年以上的古老晚太古地壳混合.双河片麻岩原岩年龄相同,但有不同的壳幔混合物源.黄镇榴辉岩原岩主要源于亏损幔源岩浆形成的初生地壳的重循环,很少的地壳混染.黄镇片麻岩和榴辉岩的物源区年龄相同.两地片麻岩原岩物源主要来自弱亏损地幔,存在古老地壳物质和地幔物质的混合.大别地区超高压变质岩锆石的Lu-Hf同位素特征主要反映了7～8亿年和18～19亿年时扬子克拉通北缘地区的岩浆活动特点和大地构造环境.     

吕梁界河口群变质岩石的构造指示:来自地球化学和同位素年代学的证据

华北中部造山带是华北克拉通内部一条重要的前寒武纪碰撞造山带,该造山带的形成经历了一个漫长而复杂的演化过程。吕梁变质杂岩位于造山带中段,阜平杂岩西南,是透视华北克拉通早前寒武纪构造-热演化的一个重要窗口。本文针对该地区的界河口(岩)群黑云斜长片麻岩和含榴斜长角闪岩开展了系统的野外地质调查、显微岩石学、地球化学和变质年代学研究。结果表明,界河口(岩)群黑云斜长片麻岩的原岩多为富铝富钾的变泥质岩石,其物源主要来自长英质火成岩,形成于有演化岛弧发育的活动大陆边缘构造背景;含榴斜长角闪岩的原岩多数是拉斑玄武岩,源区来自于富集地幔,形成于岛弧构造环境。显微岩相学研究显示,含榴夕线黑云斜长片麻岩和含榴斜长角闪岩中均保留了早期进变质、峰期变质和晚期退变质三个阶段的变质矿物组合,且石榴子石边部多发育明显的"白眼圈"反应结构。其中,含榴夕线黑云斜长片麻岩的峰期矿物组合包括石榴子石、黑云母、夕线石、斜长石、石英和少量钾长石等;含榴斜长角闪岩的峰期矿物组合主要由石榴子石、角闪石、斜长石、磁铁矿和石英等组成。前期研究表明,二者的变质演化均记录了类似的顺时针近等温降压型的变质作用P-T轨迹,其峰期变质条件分别为 750℃/ 7.0kbar和 750℃/ 6.3kbar。本文LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,含榴黑云斜长片麻岩中记录了1928～1920Ma和1882～1855Ma两组变质年龄。结合中部带前人研究成果,本文推断吕梁变质杂岩的区域变质事件与华北克拉通东、西部陆块间的碰撞造山作用有关,该地区与碰撞阶段同期的峰期变质作用发生在1928～1920Ma,而后于1882～1855Ma期间进入与快速构造隆升有关的退变质作用阶段。     

洋壳深俯冲超高压变质作用研究及其地质意义

洋壳深俯冲经历超高压变质作用的岩石比较稀少,是目前超高压变质作用研究的重要前沿领域,有关这方面的研究对于建立新的冷俯冲带变质作用类型、探讨地幔水流体的成因、建立更广泛的超高压变质岩石的抬升机制具有重要意义。另外,洋壳深俯冲高压变质带往往与低压高温变质带组成双变质带,对双变质带的深入研究对于完整地重塑俯冲碰撞造山带的形成演化过程具有重要意义。简要地介绍了新疆西天山洋壳深俯冲超高压变质带的研究现状和存在的问题。     

区域变质作用与中国大陆地壳的形成与演化

在编制1∶500万中国变质地质图的基础上,本文总结了中国主要变质带的演化以及各变质带与中国大陆地壳形成演化之间的内在联系。虽然在华北和华南克拉通都有古太古代到中太古代的变质年代记录,但是由于后期改造其变质作用的特点及与区域构造背景的联系已难以追索。新太古代末-古元古代初期的变质作用在华北克拉通表现最明显,这期变质作用紧随大规模的TTG岩浆作用,普遍具有逆时针的P-T演化轨迹,反映了地幔柱主导的岩浆-变质事件特点。古元古代晚期的变质事件在华北、华南、塔里木克拉通都有强烈反映。这期变质作用以形成具有顺时针P-T演化轨迹的高压麻粒岩为特点,与形成Columbia超大陆的一些造山带的特点类似,但是这三个不同克拉通在与Columbia聚合的时间和空间方位上存在差异。华南克拉通是相对年轻的克拉通,是沿新元古代江南造山带扬子和华夏地块拼合的产物。新元古代江南造山带的火山岩形成时代和变质作用程度从北东向南西迁移,反映了造山过程逐渐迁移和剪刀式闭合的特点。形成华南克拉通后,在其东南缘又先后经历了加里东期和印支期的变质改造,并且由北西向南东变质带从加里东期转变为印支期,但是这两期变质作用的构造背景尚不很清楚。中国南北大陆的聚合首先从西昆仑-阿尔金-北祁连-北秦岭-桐柏开始,所反映的变质作用是早古生代的蓝片岩相和榴辉岩相变质岩相伴产出,表明经历了从洋壳俯冲到陆陆碰撞的演化过程。中国东部的南北大陆到印支期才最终汇聚,相应的变质作用以南部出现高压蓝片岩相、北部出现超高压的榴辉岩相变质带为特点,表明南方大陆向北方大陆的俯冲。超高压带内普遍含有柯石英,意味着大规模的陆壳深俯冲。华北克拉通和塔里木克拉通以北的中亚造山带内存在多条从早古生代到晚古生代的变质带和多条蓝片岩相变质带,表明这是一个由多阶段、多条变质带组成的造山区。但是其变质作用的空间和时间演化还有待进一步深入。青藏高原变质带具有北老南新的空间分布特点,最北部的印支期龙木错-双湖-澜沧江变质带反映了原特提斯和古特提斯洋的碰撞拼合过程,北部的燕山期班公湖-怒江变质带和中部的喜马拉雅早期雅鲁藏布江变质带反映了新特提斯洋的两次碰撞拼合过程,南部喜马拉雅晚期的高喜马拉雅变质带反映了印度板块向北俯冲导致的高原快速隆升过程。     

超高压岩石中变质脉的研究

超高压岩石中的变质脉体是示踪变质流体活动的重要途径之一。高压-超高压岩石中不仅出露"纯"的石英脉(石英含量>98%),还出露了具有不同复杂矿物组合的"不纯"脉。最近的研究成果表明,对各种类型变质脉的观察和研究有助于深化对大陆碰撞造山带中变质流体/熔体性质以及元素迁移行为的认识。目前主要解决的科学问题包括:(1)确认形成各种类型脉的流体/熔体性质;(2)获得成脉过程中主微量元素(特别是流体不活动性HREE和HFSE)发生迁移的尺度和规模,探讨流体/熔体性质对超高压变质条件下元素地球化学行为的影响;(3)获得各种类型变质脉形成的确切时代。     

Ultra-high-pressure metamorphism of carbonate rocks in the Dabie Mountains, central China

Abstract Widespread ultra-high-P assemblages including coesite, quartz pseudomorphs after coesite, aragonite, and calcite pseudomorphs after aragonite in marble, gneiss and phengite schist are present in the Dabie Mountains eclogite terrane. These assemblages indicate that the ultra-high-P metamorphic event occurred on a regional scale during Triassic collision between the Sino-Korean and Yangtze cratons. Marble in the Dabie Mountains is interlayered with coesite-bearing eclogite and gneiss and as blocks of various size within gneiss. Discontinuous boudins of eclogite occur within marble layers. Marble contains an ultra-high-P assemblage of calcite/aragonite, dolomite, clinopyroxene, garnet, phengite, epidote, rutile and quartz/coesite. Coesite, quartz pseudomorphs after coesite, aragonite and calcite pseudomorphs after aragonite occur as fine-grained inclusions in garnet and omphacite. Phengites contain about 3.6 Si atoms per formula unit (based on 11 oxygens). Similar to the coesite-bearing eclogite, marble exhibits retrograde recrystallization under amphibolite–greenschist facies conditions generated during uplift of the ultra-high-P metamorphic terrane. Retrograde minerals are fine grained and replace coarse-grained peak metamorphic phases. The most typical replacements are: symplectic pargasitic hornblende + epidote after garnet, diopside + plagioclase (An₁₈) after omphacite, and fibrous phlogopite after phengite. Ferroan pargasite + plagioclase, and actinolite formed along grain boundaries between garnet and calcite, and calcite and quartz, respectively. The estimated peak P–T conditions for marble are comparable to those for eclogite: garnet–clinopyroxene geothermometry yields temperatures of 630–760°C; the garnet–phengite thermometer gives somewhat lower temperatures. The minimum pressure of peak metamorphism is 27 kbar based on the occurrence of coesite. Such estimates of ultra-high-P conditions are consistent with the coexistence of grossular-rich garnet + rutile, and the high jadeite content of omphacite in marble. The fluid for the peak metamorphism was calculated to have a very low X_CO2 (<0.03). The P–T conditions for retrograde metamorphism were estimated to be 475–550°C at <7 kbar.