麻粒岩中斜方辉石单斜辉石-石榴石-斜长石-石英地质压力计的推导及其应用

麻粒岩相中常见矿物组合:斜方辉石 单斜辉石 石榴石 斜长石 石英,根据矿物反应:石榴石 单斜辉石 石英=2斜方辉石 斜长石.对于MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2体系结合热力学关系式推导出这一反应的地质压力计表达式:P(bar)=2237.9 12.05T 1.73TlnK,K=??.通过对内蒙古朱拉沟地区麻粒岩相矿物计算,结果与其它地质压力计比较吻合.     

包头—忽鸡沟一带麻粒岩相岩石的矿物学和结晶P-T条件

本文提供了77个石榴石、辉石、角闪石、黑云母和斜长石等单矿物能谱和湿化学分析资料,研究了各种矿物对的分配系数。用二辉石地质温度计估算的变质作用温度为770—860℃,用其他矿物对估算的温度多数在二辉石温度计获得的温度范围内。用Wood的石榴石—斜方辉石地质压力计和Newton—Perkins以及Wells石榴石—斜方辉石—斜长石地质压力计公式估算的变质作用压力为(8—10)×10~8Pa,地热梯度为24.6—27.5℃/km,属低—中压型麻粒岩相。     

阜平地区麻粒岩的P—T路径研究

阜平麻粒岩分布于阜平大柳树和坊时一带的原阜平超群下亚群索家庄组花岗质片麻碉中,以不同规模的透镜体,似层状体产出。麻粒岩主要由石榴石、单斜辉石、斜方辉石、角闪石和斜长石等矿物组成,含有少量的石英。根据岩石的矿物组合和结构特征可将其变质作用演化上个阶段;①石榴石中的角闪石、斜长石、单斜辉石等变质矿物包体代表峰前阶段;②粗粒平衡共生的角闪石、单斜辉石、石榴石、斜长石±紫苏辉石±石英等代表了峰期变质阶段;③ 石榴石变斑晶后生合品反应边中外侧细粒斜方辉石、斜长石和石英集合体代表了峰后变质阶段;④ 后生合晶反应边中内侧角闪石、斜长石等,代表了晚期退化变质阶段。这四个变质阶段演化的P－T条件依次为：峰前阶段636℃、0.824GPa．峰期阶段751℃～ 833℃、0.854～ 1.085GPa,峰后阶段670℃～ 740℃、 0.55～0.70GPa,退化变质阶段665℃、0.727GPa．构成了一条顺时针的P－T路径,反映了该变质区从早期褶皱增厚到晚期构造抬升的地质动力学过程。     

吉林桦甸太古代杂岩的矿物化学和变质作用温压条件

本文重点研究了桦甸杂岩的主要造岩矿物黑云母、角闪石、辉石和石榴石以及它们之间的平衡共生关系。各主要造岩矿物的化学成分及相互关系都说明桦旬杂岩的变质作用高峰达麻粒岩相。文中用斜方辉石-单斜辉石、石榴石-黑云母、石榴石-普通角闪石、石榴石-斜方辉石和石榴石-斜方辉石-斜长石-石英等矿物对和矿物组合作了变质作用温度、压力估测。桦甸杂岩的变质作用温压条件约为6.4—7.1kbar,700—750℃,桦甸杂岩变质时的埋藏深度约25km,当时的地热梯度大约30℃/km。     

地幔岩矿物压力计评述

适用于地幔岩石的矿物压力计有石榴石-斜方辉石压力计、石榴石-单斜辉石压力计、橄榄石-单斜辉石压力计、铬尖晶石压力计、二辉石压力计等有限几类.本文通过将这些压力计应用于岩石学相平衡实验数据,检验了其精确度.再将它们应用到天然地幔岩石样品,包括石榴石相二辉橄榄岩、尖晶石相二辉橄榄岩、石榴石-尖晶石过渡相二辉橄榄岩、含金刚石和石墨的地幔岩石,检验了其准确度.初步结论是,现有的石榴石-斜方辉石压力计(Nickel and Green,1985;Taylor,1998;Brey et al．,2008)质量相对最优,石榴石-单斜辉石压力计(Nimis and Taylor,2000;Simakov and Taylor,2000)次之.在应用这些压力计时,可配合二辉石温度计(Brey et al．,1990;Taylor,1998)或石榴石-橄榄石温度计(Wu and Zhao,2007),来同时估算平衡压力和温度.其余的压力计精确度和准确度都还很不够,需要更精确深入的实验研究来标定质量优良的压力计.     

泥质变质岩系主要的矿物温度计与压力计

简要介绍泥质变质岩中常用的温度计和压力计,对其可适用性、适用范围、质量优劣等进行了评述。经过对这些温度计和压力计的比较研究,我们发现石榴石-黑云母温度计、石榴石-白云母温度计、石榴石-蓝晶石(夕线石、红柱石)-斜长石-石英(GASP)压力计、石榴石-黑云母-斜长石-石英(GBPQ)压力计、石榴石-白云母-斜长石-石英(GMPQ)压力计、石榴石-黑云母-白云母-蓝晶石(夕线石、红柱石)-石英(GBMAQ)压力计、石榴石-金红石-钛铁矿-斜长石-石英(GRIPS)压力计的准确度较高,可以为地质工作者所采用。二云母温度计、白云母-斜长石温度计准确度还有待大幅度改进。石榴石-金红石-蓝晶石(夕线石、红柱石)-钛铁矿-石英(GRAIL)压力计、石榴石-堇青石温度计和石榴石-堇青石-蓝晶石(夕线石、红柱石)-石英(GCAQ)压力计等温压计的准确度及其可适用性,还有待于进一步研究。     

阜平地区麻粒岩的P－T路径研究

阜平麻粒岩分布于阜平大柳树和坊里一带的原阜平超群下亚群索家庄组花岗质片麻岩中，以不同规模的透镜体、似层状体产出、麻粒岩主要由石榴石、单斜辉石、斜方辉石、角闪石和斜长石等矿物组成，含有少量的石英。根据岩石的矿物组合和结构特征可将其变质作用演化分为四个阶段：①石榴石中的角门石、斜长石、单斜辉石等变质矿物包体代表峰前阶段；②粗粒平衡共生的角闪石、单斜辉石、石榴石、斜长石±紫苏辉石±石英等代表了峰期变质阶段；③石榴石变斑晶后生合晶反应边中外侧细粒斜方辉石、斜长石和石英集合体代表了峰后变质阶段；④后生合晶反应边中内侧角门石、斜长石等，代表了晚期退化变质阶段。这四个变质阶段演化的Ｐ－Ｔ条件依次为：峰前阶段６３６℃、０．８２４ＧＰａ，峰期阶段７５１～８３３℃、０．８５４～１．０８５ＧＰａ，峰后阶段６７０～７４０℃、０．５５～０．７０ＧＰａ，退化变质阶段６６５℃、０．７２７ＧＰａ，构成了一条顺时针的Ｐ－Ｔ路径，反映了该变质区从早期褶皱增厚到晚期构造抬升的地质动力学过程。     

委内瑞拉IMATACA杂岩中,贯穿亚马逊造山运动的P-T-t特征

采自委内瑞拉Imataca杂岩的变火成岩和变沉积岩,记录了在麻粒岩主期变质作用中的高温减压作用。在许多样品中保存的令人信服的反应组合允许确定观察到的组合发育的相对时间。矽线石保持红柱石的假象而缺失蓝晶石需要一个高的温度/压力(T/P)的前进地热梯度。二辉石温度计和石榴石—斜方辉石—斜长石—石英组合产生了T和P峰值在750～800℃和8～8.5Kb的范围内。含石榴石变苏长岩一个样品有近于6％Al_2O_3的斜方辉石,需要或是更高的峰值压力或是针方辉石取代石榴石的不平衡生长。石榴石+矽线石分解形成铁尖晶石+石英和石榴石+矽钱石+石英分解为堇青石需要在高温下减压;这些组合中的矿物成分表明压力近于6Kb,温度在500～700℃范围内。共存的斜方辉石+单斜辉石+斜长石+石英明显地反应形成大量的普通角闪石和具有An_(70)核和An_(35)边的强环带状斜长石。在某些样品中,石榴石在成分上也有分带。最后,碱性长石和斜长石共存于某些样品中而没有条纹交生体,这些退化的斜长石产生的温度近于550℃。在某些样品中,广泛而复杂地出溶了菱形氧化物;出溶产物包括钛铁矿、铁尖晶石和刚玉。在另一些样品中,氧化物溶离作用明显是完全的,只存在均匀的分散菱形和立方体形氧化物的颗粒。这些完全出溶的氧化物产生明显低于600℃的退化温度。这些观察表明,Imataca杂岩沿着一个高的T/P梯度达到麻粒岩相变质条件,紧随其后通过构造加荷作用。后来的减压作用和缓慢冷却允许沿数个退化反应而有明显的前进变化,以及斜长石成分的平衡和氧化物相的广泛出溶。石榴石和斜长石中观察到的成分环带是在退化反应中发育的。Rb-Sr的~(40)Ar/~(39)Ar冷却年龄控制的一维热流模式表明,Imataca杂岩是在每百万年0.5～1km的速度从32km抬升到16km的,抬升之后紧接着等压冷却。由这个模式所给出的P—T轨迹与观察到的退化组合一致。     

夹皮沟金矿区太古代麻粒岩相岩石的矿物学及其变质作用条件研究

本文对吉林夹皮沟金矿区太古代麻粒岩中斜长石、钾长石、单斜辉石、斜方辉石、黑云母、铁铁氧化物矿物、角闪石及石榴石等进行较系统的矿物学研究和电子探针分析,并运用一系列共生矿物地质温度计和压力计估算本区麻粒岩相变质作用的温度为800—850℃,压力为1.0—1.2GPa,氧逸度fo_2为10~(-5)—10~(-8)Pa,水分压p_((H_2)o)为43.6—128.8MPa(平均72.7MPa)。     

冀北滦平—承德一带晚太古代高压麻粒岩的发现及其构造地质意义

在冀北地区原太古代＂单塔子群＂内多处发现了高压基性麻粒岩构造岩片或透镜体,围岩为花岗片麻岩类,在区域上呈构造带出现。高压基性麻粒岩早期矿物组合为单斜辉石＋石榴石＋石英,退变组合为斜方辉石＋斜长石＋单斜辉石及更晚期的角闪石＋斜长石,明显经历了快速的抬升过程。上述高压麻粒岩在区域上可能对应于晋北－冀西北的高压麻粒岩带,代表克拉通基底的重要构造边界,对于认识区域早前寒武纪构造演化及深部地质作用过程将产生重要影响。     

华北克拉通清原地体新太古代和古元古代两期麻粒岩相变质作用

对华北克拉通新太古代和古元古代的构造模式有多种不同认识,有必要进行深入的变质作用研究。本文选取了辽北清原地区中性麻粒岩、石榴方辉石岩和变质基性岩墙,开展系统的岩相学观察、矿物化学分析、相平衡模拟和锆石-独居定年研究,以阐明其变质演化过程和大地构造意义。中性麻粒岩和石榴方辉石岩均发育两期麻粒岩相组合。中性麻粒岩第一期斜长石发育复杂成份环带,从核到幔部其钙长石含量(X_An)降低,然后再向边部升高;石榴方辉石岩中第一期石榴石与斜方辉石互相包裹。第一期麻粒岩相变质作用P-T轨迹为逆时针型,包含峰期前升压至峰期和峰后降温降压至固相线两个变质阶段。依据两个样品中观测的峰期矿物组合在P-T视剖面图中的稳定范围,并结合斜长石幔部成份,确定峰期温压条件为1.0～1.2GPa/890～1000℃。石榴方辉石岩在峰前升压过程,斜方辉石转变为石榴石,形成石榴石包裹斜方辉石的结构;在峰后降温降压过程中,石榴石又转变为斜方辉石,导斜方辉石包裹石榴石。中性麻粒岩和石榴方辉石岩的第二期组合以形成石榴石+石英和黑云母+石英±单斜辉石±钾长石后成合晶和冠状体为特征。变质基性岩墙只发育第二期矿物组合,...     

几种新近提出的地质温压计（续）

二、地质压力计1.石榴石-角门石-斜长石-石英地质压力计该压力计根据矿物组合反应的不同可分为两种,现简介如下:1.压力计之一(1)反应表达式有如下两种:     

辽宁宽甸地幔矿物三价铁的穆斯堡尔谱测定及意义

摘　要　利用穆斯堡尔谱仪对辽宁宽甸地幔岩包体中的矿物进行了三价铁的测定‚测试结果 与国内外已发表的数据接近。Fe 3＋ ／∑Fe 比值分别为：斜方辉石0∙066～0∙196‚单斜辉石 0∙216～0∙344‚尖晶石0∙283～0∙299‚石榴石0∙057～0∙223。依据电价平衡原理计算的 Fe 3＋ 含量受 Si 4＋ 、Al 3＋ 和 Cr 3＋ 的电子探针分析误差影响很大。根据地幔矿物的电子探针分析结果 计算平衡温度、压力和氧逸度时‚二辉石 En、Ca 转移反应温度计和石榴石 斜方辉石 Al 压力 计的计算结果不超过温压计的一般误差范围‚而石榴石 单斜辉石 Fe 2＋ Mg 交换反应温度计 在忽略 Fe 3＋ 时计算的温度值可偏高100℃以上;采用橄榄石／斜方辉石／尖晶石组合氧压力计 计算的氧逸度值‚误差一般约在±0∙7个对数单位。     

晋冀蒙高级地体石榴石基性麻粒岩地质特征及其构造意义

在晋、冀、蒙交界处的高级变质岩区,沿孔兹岩和怀安麻粒岩杂岩的接触带上广泛发育石榴石基性麻粒岩,其主要特征：１）以透镜状、岩脉状分布于孔兹岩系和麻粒岩杂岩的接触带上;２）和孔兹岩系及麻粒岩杂岩的接触关系为侵入或韧性剪切接触;３）具斜方辉石－单斜辉石－角闪石－斜长石－石榴石的矿物组合及围绕石榴石发育斜长石和角闪石或斜方辉石的交生结构,部分还可见到斜方辉石后成合晶定向排列;４）在孔兹岩和麻粒岩的接触带上     

东南极拉斯曼丘陵麻粒岩相岩石中早期残留矿物组合的特征及其变质作用条件

东南极拉斯曼丘陵出露的麻粒岩相泥质片麻岩和镁铁质麻粒岩经历了复杂的变形变质历史。代表前进的增厚事件的早期残留变质构造Ｄ１形成于１０００Ｍａ（Ｇｒｅｎｖｉｌｉａｎ）期间。对应于Ｄ１的变质峰期Ｍ１的变质组合以泥质片麻岩的石榴石和尖晶石变斑晶中的堇青石和夕线石包裹体以及镁铁质麻粒岩的石榴石变斑晶中的斜方辉石和斜长石包裹体为特征。在该区斯托尼斯半岛的紫苏黑云石英岩的粗粒紫苏辉石中发现了包裹的假蓝宝石＋磁铁矿和假蓝宝石＋尖晶石＋夕线石＋磁铁矿＋石英组合，这种假蓝宝石又包裹更细粒的尖晶石包裹体。石榴石－斜方辉石温度计及石榴石－斜方辉石－斜长石－石英压力计的计算表明Ｍ１变质作用最大的Ｐ－Ｔ条件为０．９５ＧＰａ和８７０℃。这些早期残留的矿物组合指示了其变质作用具有逆时针近等压冷却（ＩＢＣ）的Ｐ－Ｔ演化特征，反映了它们的形成是一个埋深期间前进加热的进变质作用过程。本文得出该区Ｍ１（１０００Ｍａ）变质作用的逆时针（ＩＢＣ）Ｐ－Ｔ轨迹可能与已存在的大陆壳下面的岩浆底侵作用及地壳内大量岩浆物质的侵入和结晶作用有关。此类型逆时针Ｐ－Ｔ轨迹不同于该区在晚期５００Ｍａ（Ｐａｎ－Ａｆｒｉｃａｎ）期间顺时针演化的Ｐ－Ｔ轨迹     

高压变质作用压力估算的热力学方法

概述了近来提出的估计变质作用压力的几种方法，即金红石－榍石压力计，单斜辉石，石榴石，斜长石，钛铁矿，金红石（榍石）等矿物组合压力计，多硅白云母压力计，硬玉分子压力计方法。     

安徽大别山北部石榴辉石麻粒岩岩石历因及演化

石榴辉石麻粒岩主要产在北大别,以团块状,沿铁镁质超基性岩块走势分布。它们的主要矿物成分由石榴石、透辉石、紫苏辉石、斜长石等组成,在石榴石边部分别形成角闪石＋斜长石,紫苏辉石＋斜长石成成合晶结构。通过矿物温度压力计计算,高峰期变质温度７４０℃￣８９０℃,压力０．８￣１．５２ＧＰａ;退变质期温度７００℃￣８６２℃,压力０．６９￣０．７９ＧＰａ,表明石榴辉石麻粒岩ＰＴ轨迹为等温降压顺时针轨迹。通过主量元     

冀东黑云母片麻岩在1GPa压力下脱水熔融实验

报道冀东黑云母片麻岩在1GPa压力下脱水熔融实验的相关系。其固相线温度为812℃,黑云母消失的温度为837℃,角闪石消失的温度为887℃,在862℃时开始形成斜方辉石和单斜辉石。实验表明,在温度812-950℃范围内形成水不饱和的花岗质岩浆,数量为20%-30%,而留下的难熔残余是斜方辉石+单斜辉石+石榴石+斜长石+石英±角闪石,后者与麻粒岩相岩石的矿物组合相符合,暗示下地壳岩石经生成花岗质熔浆的熔融事件后,留下的将是麻粒岩相岩石。     

喜马拉雅东构造结高压麻粒岩PT轨迹、锆石U-Pb定年及其地质意义

喜马拉雅东构造结出露了一套基性高压麻粒岩,其峰期矿物组合为石榴石+单斜辉石+石英+金红石+斜长石,利用相平衡计算其峰期温压条件为904℃、1.37GPa,利用锆石U-Pb定年方法确定其变质年龄为20.7±2.3Ma。角闪斜方辉石麻粒岩为其第一阶段退变产物,其变质矿物组合为斜方辉石+角闪石+斜长石+石英+钛铁矿+磁铁矿,温压条件为压力小于0.6GPa,温度为720~760℃。角闪岩相退变矿物组合为角闪石+斜长石+石英+钛铁矿+磁铁矿,温度小于745℃,压力小于0.6GPa。在角闪斜方辉石麻粒岩中变质锆石获得的定年结果为9.38±0.22M,根据锆石中角闪石+斜长石+石英的矿物包体特征,确定该年龄代表角闪岩相退变质年龄。据此,确定了喜马拉雅东构造结基性高压麻粒岩的PTt轨迹为顺时针2阶段折返过程,即第一阶段发生在20Ma左右的由高压麻粒岩相到角闪岩相退变阶段,第二阶段发生在9Ma左右的从角闪岩相深度折返到地表的阶段,计算得到其折返速率分别为2.4mm/y和2.3mm/y,这2个阶段的折返与目前通常认为的青藏高原2个主要抬升阶段是基本一致的。     

北秦岭官坡地区高压—超高压榴辉岩岩相学及变质作用研究

北秦岭官坡地区的榴辉岩及含柯石英榴辉岩产在帮岭岩群的北侧，主要由绿辉石和石榴石组成，部分石榴石和绿辉石中含柯石英包体。此外还含有退变质的多硅白云母、角闪石、黝帘石和纳长石等矿物，根据变质矿物之间的替代关系及共生组合规律，榴辉岩退变质作用可划分为四个阶段，各阶段代表性矿物组合依次为：柯石英＋绿辉石＋石榴石；石英＋绿辉石＋石榴石；多硅白云母＋绿辉石＋石榴石＋石英；角闪石＋斜长石＋白云母＋黑云母。这四个