造山带PTt演化及区域变质作用的起因

Ｂａｒｒｏｗ（１８９３）提出了三个重要观点：（ｌ）关键性指示矿物的应用可确定变质带并推断区域变质作用的空间特征；（２）递增变质作用的概念；（３）热岩浆平流可能是区域变质作用的一个起因，这些都加深了对变质作用过程的理解。本文通过回顾我们对变质岩石ＰＴｔ轨迹得出的造山带动态演化的认识，以及考虑到造山带内不同类型区域变质作用的可能起因，来进一步探讨这些论题。通过峰值温度和压力的相对时间关系，对区域变质岩石可区分出两种不同的基本造山带类型。以顺时针ＰＴ轨迹为特征的造山带在达到峰值温度前获得峰值压力，变质峰期一般滞后于带内早期变形，高于“正常”传导热流的附加热与超覆量有关。相反，以逆时针ＰＴ轨迹为特征的造山带在获得峰值压力前达到峰值温度，变质峰期一般先于带内早期变形或与之同时，高于“正常”传导热流的附加热与深成任人体的就位有关。用于确定ＰＴｔ轨迹的手段有：变斑晶及反应结构中矿物包裹体序列的应用、温压计、流体包体的应用、诸如Ｇｉｂｂｓ方法的热力学方法、放射性同位素测年、裂变径迹研究和数字模拟。在合适的岩石中，我们可利用特定矿物共生组合来确定单条ＰＴｔ轨迹，并且同—造山带内的一套ＰＴｔ轨迹使我们能够解释变质作用动态演化过     

云南哀牢山金矿带镇沅超大型造山型金矿床碳质物特征及其成矿意义

哀牢山金矿带位于三江特提斯造山带的东南部,发育有一系列大型-超大型造山型金矿床,并广泛发育碳质物,但碳质物在金矿成矿过程中的作用还尚不明确。为了确定碳质物在金矿化过程中所扮演的角色,本研究以哀牢山金矿带镇沅超大型造山型金矿发现的不同种类的碳质物和共生黄铁矿为研究对象,对其进行了岩相学、拉曼光谱、傅里叶红外光谱、碳同位素和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）分析,研究结果表明镇沅金矿中有3类碳质物：CM1、CM2和CM3。CM1呈深灰色不规则形态,拉曼光谱分析显示CM1具有低强度、宽的D1带和高强度、窄的G峰,D2峰较明显,计算显示其形成温度为172~200℃,低于成矿温度（250~330℃）。此外,傅里叶红外分析结果表明CM1石墨化程度低,含较少的CH键和C=O键,表明其未经历热液蚀变。碳同位素分析显示CM1样品的δ¹³C值为-26.46‰~-26.89‰。与CM1空间上共生的黄铁矿（Py1）呈草莓状分布于碳质板岩中,LA-ICP-MS结果表明Py1的Co、Ni、Zn、Mo、Te元素含量高;CM2呈灰色细长沥青状,拉曼光谱分析显示CM2的D1峰和G峰较CM1更为尖锐,面积近似,且D2峰的光谱分峰程度很低,计算显示其形成温度为358~463℃,高于成矿温度。傅里叶红外分析结果显示,CM2石墨化程度高,在2925 cm^-1和1705 cm^-1处有明显的谱峰,含有较多的CH₂+CH₃、C=O和C=C键。CM3呈灰色细小颗粒状,拉曼光谱分析显示CM3的光谱特征与CM1的相似,但CM3的D2峰具有独立的峰段,计算显示其形成温度为258~322℃,与成矿温度一致。碳同位素分析显示CM3的δ¹³C值为-9.09‰~-14.12‰。与CM3空间上共生的黄铁矿（Py2）呈自形分布于含金石英脉中,LA-ICP-MS结果表明Py2的As、Au元素含量高。综合以上结果,笔者认为CM1来源于有机质,形成于碳质板岩的早期成岩阶段,属于变质成因,与其共生的Py1形成于成岩期,属于沉积成因的黄铁矿。CM2的形成温度高于成矿温度,也为变质成因。CM3源于成矿流体,形成于围岩中的含铁矿物和成矿流体发生反应,属于热液成因,而Py2与CM3从流体中同时沉淀。其中CM1和CM3在金矿化过程中起到重要的作用。CM1作为还原剂能够有效和成矿流体中金的硫氢络合物发生水岩反应促使金的沉淀,而CM3在硫化过程中和Py2共同沉淀导致成矿流体中H₂S的大量消耗,进一步破坏了金的硫氢络合物稳定性,导致金沉淀和再富集。     

西南天山阿克牙孜下游地区变质岩的演化:来自碳质拉曼光谱温度计的启示

西南天山造山带是塔里木板块和伊犁-中天山板块聚合碰撞的产物,经历了长期复杂的演化.伊犁-中天山陆块南缘的变质作用研究对于揭示西南天山的地质演化历史具有重要意义.这一地区变质岩分布广泛,但目前的变质作用研究主要集中于木扎尔特的高级变质岩,位于同一构造带上其他变质岩的演化和分布特点缺少详细的研究,尚不清楚它们是作为高温变质带的一部分还是来自造山带的其他构造单元.针对该问题,在详细的岩相学分析基础上,利用碳质拉曼光谱（Raman spectroscopy of carbonaceous material,RSCM）温度计对木扎尔特东侧的阿克牙孜河下游地区多个剖面开展了变质温度研究.根据结构构造特征将这些岩石分为具有变余沉积结构构造且发生不同程度糜棱岩化的浅变质碎屑岩-碳酸盐岩系列和具有变质结晶结构的片岩-变粒岩系列.RSCM温度计显示前者经历的峰期温度为465~597℃,原岩很可能为卷入造山带的石炭纪地层,抬升过程中局部发生糜棱岩化.后者峰期温度为552~617℃,绿片岩相叠加期间发生C-O-H流体活动,可能属于伊犁-中天山的变质基底那拉提岩群.研究表明,伊犁-中天山南缘的阿克牙孜下游一带的变质岩具有不同的变质演化历史,它们来自不同的构造单元,并不是木扎尔特高温变质带的延续.      

大兴安岭北部上古生界极低级变质温度——来自碳质物拉曼光谱的证据

使用Renishaw System-1000型激光拉曼光谱仪, 研究了大兴安岭北部上古生界泥质岩石碳质物的拉曼光谱特征及其对形成温度的表征, 探讨了拉曼光谱参数与镜质体反射率(R_o)的关系。研究表明:研究区上古生界泥质岩石碳质物不具有石墨的拉曼光谱谱带吸收峰, 揭示了地层的变质程度未达到低绿片岩相。利用此次经过完善建立的拉曼光谱地质温度计, 对大兴安岭北部上古生界泥质岩石变质温度的估算结果主要为270~320℃, 表明研究区上古生界遭受了极低级变质作用, 变质程度属近变质带。依据碳质物拉曼光谱参数与镜质体反射率的相互关系, 估算研究区有机质成熟度的R_o值主要分布为3.03%~4.23%, 与实测R_o值吻合, 表明有机质演化处于过成熟阶段, 泥质岩石具有生烃的能力, 部分层位可能具有形成油气资源的潜力。     

关于造山带幔源橄榄岩变质演化的一个普遍规律?

来自柴达木盆地北缘、西藏雅鲁藏布江和苏鲁等三个造山带的橄榄岩样品中均存在蛇纹岩矿物被包裹于橄榄岩矿物的现象.包裹体矿物包括利蛇纹石、纤维蛇纹石、叶蛇纹石、磁铁矿、水镁石、斜方和单斜角闪石、绿泥石、滑石、Fe-Ni硫化物、含水钙铬榴石、钙铝榴石、脆云母等,它们指示橄榄岩先从地幔就位于地壳发生蛇纹岩化再经历高压变质作用的过程,记录着岩石圈从裂解到碰撞的演化历史.结合近来国际上出现的类似报道,本文提出这是造山带变质橄榄岩的一个普遍规律.因此,造山带变质橄榄岩的化学组成不同程度地受到地壳物质的混染,不能准确反映原始上地幔的组成.     

构造岩碳物质拉曼光谱温度计与石英组构对造山带热演化的约束:北喜马拉雅然巴片麻岩穹隆研究实例SCIEI北大核心CSCD

东西走向的北喜马拉雅片麻岩穹隆带位于喜马拉雅造山带核心,记录了造山演化和青藏高原隆升的变质与变形信息。对穹隆构造热结构及其变形历史的重建有助于揭示喜马拉雅造山过程。本次研究选取然巴片麻岩穹隆的各类构造岩开展微观构造解析、碳物质拉曼光谱温度估算(RSCM)和石英组构学(CPO)分析,对比该穹隆各构造层变质和变形温度及其变化。研究结果揭示然巴穹隆被上、下两条环形拆离断层分为三个构造层:下拆离断层以下为下构造层,其由核部淡色花岗岩和片麻岩组成;下拆离断层和上拆离断层之间为中构造层,由强烈韧性变形的低-中级变质的片岩和少量片麻岩组成;上拆离断层以上为上构造层,由板岩、千枚岩和少量片岩组成。碳物质拉曼光谱变质温度计估算结果显示下构造层和中构造层峰期变质温度为550~600℃,上构造层峰期变质温度400~550℃。各构造层韧性变形岩石内石英组构(CPOs)特征揭示:下构造层石英以柱面滑移为主,韧性剪切变形温度超过600℃;而从中构造层底部向上构造层,石英滑移系由柱面滑移逐渐转变为底面滑移为主,响应的变形温度由550℃逐渐降低为300~350℃。综合分析解释认为然巴穹隆新生代以来经历了四期构造变形,分别对应喜马拉雅造山演化四个阶段:始新世(约45Ma)地壳增厚,发生区域变质作用,变质峰期温度达600℃(如下构造层记录),由下构造层向幔部递减(500℃到300℃);在造山伸展阶段,伴随藏南拆离系北向韧性剪切作用以及晚期南北向裂谷的启动提供的东西向伸展环境导致晚中新世淡色花岗岩底辟就位(约8~7Ma),穹隆幔部岩石遭受接触变质作用改造,接触变质峰期温度为570℃。     

东天山花岗岩与造山带演化

文章通过建立花岗岩类类型与地球动力学之间的联系,试图利用分类清楚、测年准确的花岗岩解决本区地壳及造山带演化过程。根据K2O等地壳成熟度的指标,得出了该地区地壳性质由不成熟→半成熟岛弧→成熟陆壳演变;构造环境由不成熟岛弧→成熟的"大陆化"岛弧→大陆碰撞带演化。总结了东天山地区经历了三大地壳演化时期,分别为前寒武纪基底演化阶段陆核及超大陆形成期;古生代古亚洲洋形成演化期和中生代特提斯―印欧板块碰撞阶段板内演化期。反演出了东天山造山带经历了俯冲汇聚及不成熟陆壳形成阶段→弧―陆碰撞及半成熟陆壳形成阶段→碰撞造山及成熟陆壳形成阶段→陆内造山及陆壳改造阶段→中生代板内演化阶段。     

北淮阳浅变质岩带卢镇关群变质压力及其对大别造山带演化的指示

卢镇关群是北淮阳浅变质岩带的重要组成部分,其俯冲历史对于证明超高压岩石经历了深俯冲及获得完整的大别造山带演化历史具有重要意义.本次工作在霍山牛角冲、与儿街卢镇关群岩石中采集了含石榴子石的黑云二长片麻岩和石榴黑云片麻岩进行电子探针分析,并通过石榴子石—黑云母—斜长石—石英压力计计算获得了卢镇关群的变质压力变化于1.89～1.99 GPa,其平均值为1.94 GPa.根据造山带内中—上地壳岩石的平均密度,获得了卢镇关群曾俯冲于地下64.7 km的深度.这表明位于大别造山带最北缘的北淮阳带曾俯冲于较大深度,支持前人关于华南、华北板块缝合线位于北淮阳带以北的结论.     

新疆阿尔泰地区冲乎尔递增变质带特征及其演化

新疆阿尔泰海西造山带主要发育两期区域变质作用：第一期为区域低温动力变质作用类型,第二期为区域动力热流变质作用类型。冲乎尔递增变质带是后者的典型代表之一,从火山沉积盆地边缘到中心发育十字石-蓝晶石带、黑云母-石榴石带、绿泥石-黑云母带、绢云母-绿泥石带,递增变质作用强度具有逐渐减弱的趋势。结合变质变形关系和变质作用演化特点,将变质作用划分为早期、峰期和晚期3个阶段。早期和峰期为连续的递增变质过程,形成典型的中压型递增变质带,晚期则属于后期的退化变质过程。变质作用演化具有顺时针的p-t轨迹,这种递增变质带的发育特征和变质作用演化特点反映了阿尔泰造山带特定的大地构造环境和地壳演化的动力学机制。     

大别山碰撞造山带的构造模型及其地质演化

在大别山碰撞造山带东段可以划分出北淮阳地块、岳西地块、四望地块３个构造单元。岳西地块中前寒武纪地质体普遍遭受过高压变质作用，构成一个高压—超高压变质地块的“核”，其上、下盘则是低压变质或未变质地块的“壳”，在空间上呈现出一种“夹心饼”式构造格局。高压变质地块上部边界的正断层和下部边界的逆断层是其“挤出”抬升机制的直接标志。大别山造山带“夹心饼”式构造模型的形成与古生代时期扬子板块向中朝板块的俯冲作用及中生代时期两大板块碰撞并快速抬升作用密切相关     

非洲中南部赞比西造山带地质演化及矿产资源现状

赞比西造山带位于非洲中南缘,是新元古代-早古生代泛非造山运动的重要组成部分,形成于冈瓦纳古陆中心陆块缝合期间。赞比西带大地构造位置位于刚果克拉通和卡拉哈里克拉通之间,东连莫桑比克带,北接卢弗里安弧,西部和纳米比亚的达马拉构造带相呼应。带内主要地层单元为基底杂岩和一套沉积在硅铝质基底上的浅变质沉积序列。岩石学及构造学证据证明沉积作用发生在陆内裂谷盆地中,大量同位素年龄限制了盆地演化时代大致为880～820Ma;赞比西带在600～450Ma的泛非造山事件中再次活化,韧性剪切和大范围糜棱岩化导致了角闪岩相变质作用和同构造期花岗质岩体侵入事件同时发生。赞比西带目前已发现的矿产包括岩浆通道型镍硫化物矿床和浅成低温热液型硅锌矿等。笔者通过对赞比西带的地质演化和矿床成矿作用进行系统总结,并将赞比西带内的主要矿床和国内类似矿床进行对比分析,以期为赞比西带找矿实践提供依据或线索。     

拉萨地块松多超高压变质带含石榴石云母石英片岩的变质演化相平衡模拟

拉萨地块松多超高压变质带含石榴石白云母石英片岩为榴辉岩的围岩,岩石的矿物组合为石榴石、白云母、钠长石、绿泥石、石英及少量金红石、榍石。石榴石具有明显的成分环带,从核部到幔部Xprp=[Mg/(Mg+Fe+Mn+Ca)]缓慢升高,Xsps=[Mn/(Mg+Fe+Mn+Ca)]逐渐降低,表明石榴石从核部到幔部的成分记录了温度逐渐升高的进变质过程;幔部到边部,Xprp=[Mg/(Mg+Fe+Mn+Ca)]略微降低,Xgrs=[Ca/(Mg+Fe+Mn+Ca)]明显升高,Xsps=[Mn/(Mg+Fe+Mn+Ca)]先升高后降低,表明石榴石边部成分受到了退变质作用改造,呈现扩散环带的特征。利用Thermocalc变质相平衡计算软件在Mn NCKFMASHO体系下计算出含石榴石云母石英片岩的P-T、P-M(H2O)视剖面图,结合石榴石镁铝榴石等值线、钙铝榴石等值线及饱和水含量等值线限定出含石榴石云母石英片岩的峰期变质条件为约27×105k Pa,523/580℃,对应的峰期矿物组合为(g-Jd-Cr-Law(+Phn+q/Coe+H2O)。石榴石核部到幔部成分记录了主要的进变质演化,结合饱和水等值线的变化,判断进变质阶段为升温升压的冷俯冲过程,岩石经历了蓝片岩相至榴辉岩相的变质演化;P-M(H2O)视剖面图及饱和水等值线反映了岩石在减压中的流体行为,通过其变化特征可以确定岩石在峰期之后先经历近等温降压的早期退变质过程,晚期降温降压的退变轨迹则由石榴石边部成分所确定,此过程中,岩石发生了角闪岩相至绿帘角闪岩相变质,并在后期经历了绿片岩相变质叠加。近等温降压的退变质过程反映了快速抬升的构造运动过程,早期硬玉转变为钠长石可能发生在这个阶段。对比含石榴石云母石英片岩与榴辉岩的P-T轨迹,峰期变质温压及变质演化特征,提出含石榴石云母石英片岩曾经历过高压变质,结合野外相互伴生的地质关系,认为该片岩与榴辉岩经历了相同或者相似的俯冲折返过程。     

内蒙古北山造山带时空结构与古亚洲洋演化

内蒙古北山造山带自北向南发育红石山－百合山、月牙山－洗肠井和帐房山－玉石山3条蛇绿构造混杂岩带。其中北部的2条蛇绿岩带揭示了北山造山带两阶段演化的历史：月牙山－洗肠井蛇绿混杂岩带洋壳形成于530~520 Ma,沿该带多处保存较完好的蛇绿岩洋壳残块（洋壳结构具向北变新特征）,与北侧的早古生代公婆泉岩浆弧（由南向北岛弧成熟度变高）共同指示了北山洋向北俯冲消减的过程,即490 Ma初始俯冲,450~440 Ma为俯冲峰期,430~420 Ma为同碰撞阶段,400 Ma的双峰式岩浆岩组合指示了北山洋的消亡和后造山伸展的过程;红石山－百合山蛇绿混杂岩带是发育在雀儿山－圆包山岛弧基础上的SSZ型蛇绿岩,弧后开裂洋壳的形成与南侧最早发育的岛弧岩浆作用年龄接近（340~320 Ma）,310~290 Ma俯冲峰期造成南侧白山岩浆弧大量的岩浆活动,早二叠世末期（275 Ma）的辉长岩和花岗岩侵位及早—中二叠世双堡塘组下部的角度不整合均反映了红石山洋盆的闭合。前人所划"石板井－小黄山蛇绿岩带"实为一条早古生代发育的深大断裂,沿带发育中基性侵入体及少量超基性岩,后期（志留纪末）叠加有较强的韧性剪切变形。中生代以来的走滑作用和逆冲推覆构造改造了古生代的构造格架,使红石山-百合山蛇绿混杂岩带向北左行切错了十余千米,北山南部的中—新元古界推覆至下古生界之上。对内蒙古北山造山带时空结构的厘定,有助于中亚造山带造山作用过程的理解及其对古生代地壳增生的深入研究,也对银额盆地晚古生代新层系油气资源勘查起到基础支撑。     

显微激光拉曼光谱锆石定年方法及其应用

锆石是岩浆岩、沉积岩和变质岩中的常见副矿物,由于其具有高Th、U含量的特点,已成为地质年代学研究的理想矿物之一。显微激光拉曼光谱锆石定年方法的原理是锆石中U、Th原子自发的α衰变而引起其自身晶格的辐射损伤,锆石晶格破坏的积累和时间呈正相关关系,并且与锆石拉曼光谱半高宽Γ具有相关性。利用锆石显微激光拉曼光谱仪测量锆石特征峰的半高宽可以计算出锆石的辐射损伤累积,进而计算得到锆石发生辐射损伤所累计的时间。锆石辐射损伤定年方法具有空间分辨率高、样品制备和测试方法简单等优势。但是此方法也受控于诸多影响因素,例如锆石自身结构的不均一性、锆石发生热退火作用的速率、锆石重结晶作用及辐射损伤饱和度等对定年结果均具有影响。显微激光拉曼光谱锆石定年方法的建立将有助于判定碎屑锆石物源区、揭示岩体热演化史以及识别继承锆石经历的后期构造热事件等研究。本文从显微激光拉曼光谱锆石定年方法的基本原理、计算过程及年龄影响因素等方面对该方法进行了介绍,并通过对松多高压变质带中变泥质岩中锆石的年代学研究,结合前人的应用实例,对该方法的应用前景进行了展望,为锆石年代学研究提供新的技术手段。     

俄罗斯白海活动带Uzkaya Salma地区含绿纤石榴辉岩的岩石学特征及其变质演化

俄罗斯白海活动带Uzkaya Salma地区榴辉岩中发现的绿纤石形成于榴辉岩化早期亚绿片岩相阶段。该绿纤石多以包体形式存在于退变榴辉岩的变斑晶石榴石矿物中,并与榍石、金红石、单斜辉石、绿泥石、绿帘石、石英等矿物伴生,极少量单颗粒绿纤石包裹在基质单斜辉石(透辉石)矿物中,呈浑圆状。绿纤石成分上属于铝绿纤石和铁绿纤石,其中以铝绿纤石为主。在详细的岩相学研究基础上,通过相平衡计算,结合矿物温压计计算结果,发现含绿纤石榴辉岩共经历了4阶段的变质演化:Ⅰ早期进变质阶段,以石榴石中的绿纤石+绿泥石+绿帘石+石英等矿物包裹体为特征,依据实验岩石学研究的矿物组合绿纤石+绿泥石+石英和铁绿纤石+绿帘石稳定域,估算该变质阶段温压条件t=160~320℃,p=0.2~0.8 GPa;Ⅱ峰期榴辉岩相阶段,矿物组合为石榴石+Di-Pl后成合晶推测的绿辉石+金红石±角闪石+石英,石榴石核部镁等值线和绿辉石硬玉分子等值线限定其峰期温压条件为t=725~740℃,p=1.4~1.5 GPa;Ⅲ高压麻粒岩相退变质阶段,矿物组合为石榴石+透辉石+角闪石+斜长石+石英,石榴石-单斜辉石温度计和后成合晶中斜长石钙等值线限定该阶段的温压条件t=725~750℃,p=1.1~1.3 GPa;Ⅳ晚期角闪岩相退变质阶段,矿物组合角闪石+斜长石±黑云母+石英,相平衡计算和角闪石-斜长石温度计限定温压条件为t=670~700℃,p=0.7~0.9 GPa。综上,确定了俄罗斯白海活动带Uzkaya Salma地区含绿纤石榴辉岩具有顺时针的p-T演化轨迹,峰期对应的地温梯度为15℃/km,俯冲进变质阶段经历了绿纤石-绿帘石相变质,由峰期榴辉岩相到退变质高压麻粒岩相具近等温降压的特征。研究表明,板块的"冷"俯冲作用在地球演化早期太古宙时期就可能出现了。     

从西南天山超高压变质带多期构造变形看天山古生代构造演化

通过对西南天山阿克雅孜和木扎尔特地区高压-超高压变质带构造几何学和岩石变形相关运动学的详细剖析,厘定出高压-超高压变质岩石及其相关围岩的构造单元。详细研究表明,研究区可划分为三个构造单元:北部单元、中部单元和南部单元。确定了每个构造单元的构造几何学特征及各个构造单元之间的相互关系。通过分析岩石变形特征和叠加关系,确定了岩石所记录多期变形的运动学特征。根据研究区的多期构造变形特点,建立了阿克雅孜和木扎尔特河地区构造演化序列。共划分出四期构造可识别的事件(E1-E4),分别代表了E1:高压-超高压岩石折返过程;E2:高压-超高压岩石造山带的早期改造过程;E3:北部构造事件对高压-超高压造山带影响;E4:走滑构造对高压-超高压造山带的叠加。沿造山带系列构造分析表明,西南天山高压-超高压带中发育的四期构造事件沿中天山北缘具有很好的一致性,各期构造事件也有一定的横向可对比性。在此基础上通过对多期变形事件的构造背景的探讨,建立了整个天山在古生代的构造拼合过程,揭示我国西部洋壳相关的深俯冲造山带形成过程和参与深俯冲作用(超)高压变质岩的变形变质历史。     

大青山-乌拉山变质杂岩带石拐地区富铝片麻岩成因矿物学与变质演化

大青山-乌拉山变质杂岩中石拐地区富铝片麻岩出露于华北克拉通孔兹岩带中段,包括夕线石榴堇青二长片麻岩、紫苏石榴黑云二长片麻岩和夕线石榴黑云二长片麻岩,与基性麻粒岩彼此呈互层或夹层产出.根据岩相学观察、成因矿物学和变质反应结构的系统研究,结合地质温压计估算以及相平衡模拟的综合分析,揭示石拐地区富铝片麻岩的变质演化可划分为四个变质阶段.其中,早期进变质阶段(M1)矿物组合以石榴石核部及其包裹的细粒矿物黑云母+石英+斜长石±夕线石±钾长石±尖晶石为特征;峰期变质阶段(M2)的稳定的矿物组合为石榴石+基质中粗粒夕线石+黑云母+石英+斜长石+钾长石±磁铁矿±钛铁矿,形成的温压条件为T=840 ～ 860℃,P=10.0～10.5kbar;峰后近等温减压阶段(M3)以石榴石边部发育含堇青石的后成合晶为特征,并发生一系列典型的减压反应:Grt+ Sil+ Qz→Crd、Grt+ Melt→Crd+ Bt+ PI和Grt+ Melt→Crd+ Qz±P1,形成新的矿物组合为石榴石+堇青石+黑云母+斜长石+石英±夕线石±紫苏辉石,相应的温压条件为T=720～ 800℃和P=5.6 ～6.1kbar;晚期角闪岩相降温阶段(M4)的矿物组合是石榴石+石榴边部细粒黑云母+斜长石+石英+磁铁矿±钾长石±钛铁矿,记录的温压条件为T=616 ～661℃和P=3.4 ～5.2kbar.石拐地区富铝片麻岩及相关岩石具有典型的近等温减压的顺时针P-T轨迹,峰后经历了近等温减压和近等压降温的变质演化阶段.上述研究结果表明,石拐地区富铝片麻岩曾卷入到华北克拉通西部的阴山陆块和鄂尔多斯陆块间的俯冲-碰撞造山及随后的快速隆升的演化过程.     

新疆西南天山超高压变质带的形成与演化

本文系统地总结了近年来有关新疆西南天山超高压变质带在野外地质产状、岩石学、矿物学、地球化学和年代学等方面研究取得的进展。根据野外地质产状特征,西南天山出露的榴辉岩可以分为三类:即在蓝片岩中呈透镜体的块状榴辉岩、保存有玄武岩岩枕的枕状榴辉岩和夹杂在大理岩中的条带状榴辉岩。详细的岩石学研究表明它们都经历过超高压变质作用,其变质作用演化经历了3个阶段:峰期榴辉岩阶段(560～600℃,4.95～5.07GPa)、主期榴辉岩阶段(598～496℃,25.72～26.66±1kbar)和退变绿帘石蓝片岩相阶段。地球化学研究显示其原岩相当于源于富集地幔的(ε_(Nd)-1.4～-0.4)具有 OIB 特点的变碱性玄武岩、源于亏损地幔的(ε_(Nd)= 6.7～ 7.4)具有 NMORB 特点的洋中脊玄武岩和源于较富集地幔的(ε_(Nd)=-2.5～ 3.2)具有 EMORB 特点的洋中脊玄武岩,它们形成于海山环境下的洋壳。榴辉岩中锆石 SHRIMP定年结果表明榴辉岩的原岩形成于石炭纪(>310Ma)之前,洋壳开始俯冲发生在二叠纪末(280～290Ma),高压一超高压变质发生在三叠纪(220～230Ma)。结合在其北侧低压麻粒岩带的发现,提出了新疆西南天山超高压变质带双变质带构造演化模式。     

Prograde evolution of Sulu UHP metamorphic rock in Yangzhuang,Junan region,deduced by combined Raman and petrological studies

The prograde metamorphic history of the Sulu ultrahigh‐pressure metamorphic terrane has been revealed using Raman‐based barometry of the SiO₂ phases and other mineral inclusions in garnet porphyroblasts of a coesite eclogite from Yangzhuang, Junan region, eastern China. Garnet porphyroblasts have inner and outer segments with the boundary being marked by discontinuous changes in the grossular content. In the inner segment, the SiO₂ phase inclusions are α‐quartz with no coesite or relict features such as radial cracks. The residual pressures retained by the quartz inclusions systematically increase from the crystal centre to the margin of the inner segment. The metamorphic conditions estimated by calculation from the residual pressure and conventional thermodynamic calculation range from 500 to 630 °C and 1.3 to 2.3 GPa for the stage of the inner segment. Coesite and its pseudomorph occur as inclusions in the outer segment of the garnet and matrix omphacite. This occurrence of coesite is consistent with the pressure and temperature conditions of 660–725 °C and 3.1 GPa estimated by conventional geothermobarometry. Our results suggest that the quartz inclusions in the inner segment were trapped by garnet under α‐quartz‐stable conditions and survived phase transition to coesite at the peak metamorphic stage. The SiO₂ phases and other inclusions in the garnet have retained evidence of the pre‐eclogite prograde stage even during exhumation stage. The combined Raman spectroscopic and petrological approaches used here offers a powerful means for obtaining more robust constraints prograde stages involving garnet growth where different SiO₂ phases are present as inclusions.