北祁连山清水沟蓝片岩带中含硬柱石蓝片岩和榴辉岩的岩石学、40Ar/39Ar年代学及其意义

本文在北祁连造山带清水沟高级蓝片岩中发现了硬柱石,硬柱石作为包体出现在石英颗粒中,颗粒细小(9.5～4 μm),无自形晶.在与其伴随的榴辉岩中也发现了硬柱石包体.利用矿物内部一致性热力学数据和Domino/Theriak软件计算了清水沟含硬柱石榴辉岩、百经寺白石崖绿帘石蓝片岩、清水沟绿帘石蓝片岩和阿柔煤矿含硬柱石蓝片岩的温压条件分别是:495～519℃,2.24～2.39 GPa; 530～600℃,1.35～2.15 GPa; 520～545℃,2.20～2.35 GPa; 544～576℃,1.92～2.08 GPa.反映清水沟高级蓝片岩带经历了硬柱石蓝片岩相到绿帘石蓝片岩相的变质转化,与含硬柱石榴辉岩的温压条件相似,代表了古祁连山洋向北俯冲发生高压低温变质作用的产物.40 Ar/39 Ar同位素年代学研究表明,绿帘石蓝片岩的变质年龄分别为447±1.7～447±5 Ma和453±2～454±2Ma;低温榴辉岩中蓝闪石得到的蓝片岩相退变年龄为392±12～400±3 Ma.综合以上岩石学、地球化学和同位素年代分析等资料,进一步探讨了北祁连造山带早古生代大地构造演化过程.     

硬柱石榴辉岩岩石学研究进展

硬柱石榴辉岩是洋壳经历冷俯冲形成的典型低温高压变质岩,硬柱石是俯冲带将水带入地幔深处的重要载体,其具有指示俯冲带深部流体作用的重要科学意义。文中总结了近20年来硬柱石及硬柱石榴辉岩岩石学的主要研究进展及问题：①硬柱石榴辉岩的全球分布;②硬柱石榴辉岩的分类及硬柱石的产状;③硬柱石榴辉岩稳定性的实验及相平衡模拟研究;④硬柱石榴辉岩的形成与保存;⑤硬柱石榴辉岩相关的流体行为。以上几点,特别是硬柱石相关的流体行为,一直是俯冲带研究中的热点领域。西南天山榴辉岩和蓝片岩中广泛发育进变质和退变质脉体,对其进行深入研究,将会对洋壳深俯冲过程中的流体行为进行更好的约束。     

柴北缘锡铁山两类榴辉岩的退变质过程及其对俯冲带折返机制的制约

榴辉岩作为俯冲带中重要的岩石类型保存有丰富的地球动力学信息。对榴辉岩及其退变质岩石的研究有助于建立俯冲带演化的p-T轨迹,了解俯冲岩石在折返过程中温压条件及矿物相的变化,从而对俯冲带折返的动力学机制进行限定。对柴北缘锡铁山双矿物榴辉岩及含多硅白云母榴辉岩进行了详细的岩石学研究。在NC（K）FMASH体系中对两类榴辉岩进行变质相平衡模拟,得到双矿物榴辉岩的峰期温压条件为745～790℃,大于2．8～3．0GPa（M1）,后经历等温降压过程达到角闪石榴辉岩岩相（670～770℃,1．6～2．2GPa,M2）,与含多硅白云母榴辉岩经历了相同的折返过程。锡铁山双矿物榴辉岩的原岩具有N-MORB的地球化学特征,而含多硅白云母榴辉岩则显示E-MORB或者OIB特征,二者原岩成分存在明显差异。两类榴辉岩的p-T演化过程和地球化学特征表明．锡铁山双矿物榴辉岩与含多硅白云母榴辉岩矿物学特征的差异是其原岩的多源性造成的,而与俯冲后折返过程中的退变质作用无必然联系。     

柴北缘沙柳河地区洋壳超高压变质单元中异剥钙榴岩的发现及其地质意义

在柴北缘超高压变质带东端的沙柳河地区蛇绿岩剖面中,首次发现了与蛇纹石化方辉橄榄岩共生的异剥钙榴岩。该异剥钙榴岩主要由钙铝榴石、透辉石、绿泥石、碳酸盐及少量葡萄石和黝帘石组成。异剥钙榴岩通常被认为是洋底变质作用的标志性产物。因此,此异剥钙榴岩的确定,为柴北缘超高压变质带曾经存在过洋壳俯冲提供了又一证据。     

地球早期碳循环与大氧化事件

碳是影响地球宜居性的重要元素,地表系统和地球深部之间的碳循环作用对于全球气候的变化具有非常重要的影响.现今地球主要通过俯冲作用和火山作用调节全球碳循环过程,然而地球早期的碳循环过程和现今地球存在显著的差异.本文结合前人的相关研究成果,综合探讨了地球原始碳的来源、地球早期碳循环过程及其与大氧化事件的联系等问题.地球是从太...     

水对硅酸盐岩体系部分熔融行为的影响：第二临界端点的重要意义

水对硅酸盐岩体系的许多物理-化学行为有着非常重大的影响.具体对部分熔融过程来说,水可以显著地降低熔融温度、改变熔体性质、影响微量元素在固-液相之间的分配.近年来,科学家们就大量水对硅酸盐岩体系的部分熔融过程的影响进行了许多的高压实验,他们主要关注第二临界端点对熔融过程的重要作用:第二临界端点的出现极大地改变着部分熔融过程中的基本相关系.本文主要针对这些高压实验研究做一总结,并对未来研究方向做一初步探讨.     

新疆西南天山木扎尔特河一带低压泥质麻粒岩岩石学特征、独居石U-Th-Pb定年及其地质意义

古南天山洋闭合过程中,由于洋壳俯冲产生的岛弧岩浆作用加热大陆地壳,在新疆西南天山木扎尔特一带形成了一套低压高温泥质麻粒岩相变质岩石.本文用Theriak-Domino热力学软件对该套岩石中的堇青石榴夕线石黑云母片麻岩和含夕线石堇青石榴黑云母片麻岩进行了岩石学相平衡计算研究,得到它们峰期变质的温压条件分别是：T=630～674℃,P=5.2～5.5kbar和T=645～684℃,P=5.4～5.7kbar.并采用独居石Th-U-Pb电子探针定年方法,对样品WQ006中的3颗独居石进行了原位年龄测定(38个分析点),得到2组等时线年龄,分别是376±8Ma和280σ8Ma(2σ).结合独居石的岩相学特征,提出了新疆西南天山低压高温麻粒岩相峰期变质作用的时代为280±8Ma,而376±8Ma(2σ)可能为原沉积岩的原岩/成岩年龄.表明西南天山洋壳开始俯冲发生在晚古生代,进一步证明了西南天山造山带俯冲碰撞发生在晚二叠纪之后的观点.     

祁连山地区东段马衔山群及其邻区岩石学研究

祁连造山带是中国主要造山带之一,大致分为北祁连、中祁连、南祁连和拉鸡山4个变质区.本文研究的中祁连地块前震旦纪马衔山群及其邻近的震旦纪地层与奥陶纪地层位于距兰州市东北150 km处,由东向西北依次为寺儿沟、铁成沟、天祝三峡森林公园、北山国家公园(那新沟)和岗口子北等剖面.对上述剖面进行的矿物组合、微构造和矿物化学成分研究结果表明,马衔山群变质作用过程为:峰期角闪岩相变质,矿物组合为黑云母+角闪石,温压分别为618℃和0.65 GPa;绿帘角闪岩相变质,矿物组合为绿帘石+钠长石+钙质角闪石;绿片岩相变质,矿物组合为阳起石±脆绿泥石+方解石.马衔山群的石榴石具生长环带,从核心到边缘,Mn含量减少,Fe含量渐增,在压力不变的情况下此种成分变化指示温度的上升,核心和边缘的温度分别为418℃和545℃.钙质角闪石不具化学环带.Ar-Ar法定年结果显示,角闪岩中角闪石与花岗岩中黑云母的坪年龄分别为340.0±0.50 Ma和323.4±0.65 Ma,反映了前震旦纪马衔山群在石炭纪受区域变质活动发生再活化作用的下限年龄.震旦纪地层的岩石类型主要为绿片岩,矿物组合为绿泥石+钠长石+赤铁矿+方解石+石英,局部受韧性剪切带影响而产生糜棱岩化作用.奥陶纪地层主要岩石类型为大理岩,碳酸盐类矿物主要为方解石和白云石,其中除有磷灰石夹层外,还有高镁的金云母.     

中喜马拉雅日玛那地区退变榴辉岩岩石地球化学及年代学研究

喜马拉雅造山带是目前最年轻的仍处于碰撞阶段的陆陆碰撞造山带。高喜马拉雅结晶岩系内产出的（退变）榴辉岩记录了印度板块俯冲和折返的重要信息。本文对中喜马拉雅日玛那地区的（退变）榴辉岩进行了岩石学、全岩地球化学及锆石年代学研究,确定了其变质演化、原岩性质及构造背景。日玛那榴辉岩呈透镜状或岩墙状与花岗片麻岩接触,基于矿物组合识别出3个变质阶段：(1)峰期榴辉岩相：石榴子石+绿辉石+多硅白云母+金红石+石英;(2)高压麻粒岩相：以单斜辉石+斜长石后成合晶、黑云母+斜长石的后成合晶为代表;(3)角闪岩相：以基质中角闪石的大量出现为特征。锆石U-Pb定年给出两期年龄,峰期榴辉岩相锆石年龄为约15.5～14 Ma,具平坦的HREE分配模式,缺失Eu负异常,麻粒岩相的年龄约为12 Ma,锆石显著富集HREE,并呈现出Eu负异常的特征,指示石榴子石分解和斜长石生长。矿物温压计限定日玛那榴辉岩峰期变质条件为约730℃、1.9～2.1 GPa。榴辉岩记录了顺时针的变质p-T轨迹,从峰期榴辉岩相经近等温快速降压至麻粒岩相,最后降温降压至角闪岩相。另外,日玛那榴辉岩的原岩为亚碱性玄武岩并沿着拉斑玄武岩趋势演化,地...     

对中国中部超高压榴辉岩的P—T轨迹及回返机制的新认识

中国中部超高压变质带中的榴辉岩一般发育４－５个变质演化阶段：前榴辉岩阶段、榴辉岩峰期阶段、早期高压退变阶段、晚期退变阶段和后叠加变阶段。