大兴安岭中部第四纪火山岩中石榴石橄榄岩捕虏体的初步研究

大兴安岭中部的绰尔河-哈拉河地区分布有近30座第四纪火山,初步分为更新世火山和全新世火山两期。火山岩中含有丰富的尖晶石橄榄岩和石榴石橄榄岩捕虏体,石榴石橄榄岩的类型主要是石榴石二辉橄榄岩。根据绰尔河新鲜的石榴石二辉橄榄岩P-T平衡条件估计（1164℃,2．36GPa）,其形成深度约76km。这与中国东部其它地方四相共存的石榴石二辉橄榄岩类似,区别于五相共存的尖晶石／石榴石二辉橄榄岩形成条件（〈70km）,证实它们是来自尖晶石二辉橄榄岩与石榴石二辉橄榄岩相转变带之下深度超过70km的石榴石橄榄岩稳定区。     

矽卡岩型铅锌矿床石榴石和单斜辉石的红外光谱研究

组成矽卡岩的矿物主要为钙铁榴石—钙铝榴石系列的石榴石和透辉石—钙铁辉石系列的单斜辉石,其矿物成分变化与红外光谱谱带的变化有明显的相关性,即石榴石的红外吸收谱带随着钙铁石榴石分子的增高,谱带向低频方向移动;单斜辉石的红外吸收谱带随着矿物含铁度的增高向高频方向移动。     

山东、辽宁金伯利岩中石榴石的类型、标型特征及其与金刚石的关系

金伯利岩中的镁铝榴石是寻找金刚石的重要指示矿物。镁铝榴石的Cr2O3、CaO等氧化物含量及其颜色、折光率等物理光学性质可作为这种石榴石的标型特征。 本文将山东、辽宁等地金伯利岩中的石榴石的电子探针分析结果按分子数配分的方法计算了端员分子百分数及其他化学参数。用MPV—1显微光度仪测定了石榴石的透射率色散值,通过计算求得颜色指数。按Dawson等人的分类,本次研究样品以铬镁铝榴石为主,其次是低钙-铬镁铝榴石、钙铬-镁铝榴石和镁铬-钙铬-镁铝榴石;钛镁铝榴石和钙镁铝-铁铝榴石等少量。作者用铬、钙、镁三组份数绘制了石榴石与金刚石关系判别图解,分为五个区(A、B、C、D、E)、落入A区的低钙-铬镁铝榴石、铬镁铝榴石和钙铬-镁铝榴石等与金刚石的形成关系最密切。     

内蒙古卓资孔兹岩系中石榴石成分环带及其在温压估算中的应用

内蒙卓资出一了大面积太古宙矽线石榴黑云二长片麻岩，其中石榴石的Ｍｇ、〈Ｆｅ〉、Ｍｇ／（Ｍｇ＋Ｆｅ）等呈明显的环带特点。研究表明，石榴石既存在生长环带，也具有扩散环带。其成分环带与石榴石生长过程和变质条件有关。不同成分环带的热力学计算，可以确定变质作用过程中不同阶段的温压条件。     

高温变泥质岩石中石榴石-黑云母地质温度计的应用——以胶北荆山群富铝岩石为例

在对胶北荆山群麻粒岩相富铝岩石中石榴石、黑云母的成分环带进行深入研究基础上,选取不同粒径、与不同矿物相邻的石榴石、黑云母各微区点成分,利用石榴石-黑云母温度计分别进行了温度估算。确定在黑云母含量较高的岩石(V_(Grt)/V_(Bt)≤1)中,利用大颗粒石榴石(d≥1500μm)晶体核部(或靠近长英质矿物一侧的晶体幔部)成分与基质中远离石榴石等镁铁矿物处于长英质矿物之间的黑云母核部成分配合。通过石榴石-黑云母温度计可以获得相当可信的变质峰期温度。但是对于黑云母含量极低的岩石(V_(Grt)/V_(Bt)≥6),由于黑云母的成分普遍遭到了强烈改造。使得温度估算结果异常偏低,因此不适合采用石榴石-黑云母温度计估算峰期温度。同一岩石中,采用不同的相邻石榴石-黑云母矿物对晶体边缘成分获得的温度值差异较大,反映它们在峰期后发生Fe-Mg交换反应并达到封闭温度平衡状态的程度不同,因此利用石榴石-黑云母温度计难以获得准确的封闭温度。通过热力学计算,建立了一个新的石榴石-黑云母温度计公式。确定胶北荆山群所经历的变质峰期温度为720～770℃,峰期后最低相对封闭温度为480～500℃。     

矿物微区Lu-Hf同位素分析技术研究进展

矿物微区Lu-Hf同位素分析技术为了解岩浆活动和变质反应的微观过程以及示踪沉积物源信息提供了重要手段,极大地促进了岩石地球化学等领域学科发展。本文评价了176Yb和176Lu同质异位素、稀土元素氧化物以及富Ta基体等对微区Hf同位素测量精度和准确度的影响方式、校正策略和应对方案,总结了针对锆石、斜锆石、钙钛锆石、钛锆钍矿、异性石、金红石、锡石和铌铁矿等富铪矿物的微区Lu-Hf同位素分析方法、适用对象以及相关标样特征。富镥矿物的微钻/微锯Lu-Hf同位素等时线定年具有高精度的特点,可精确限定多期造山作用和矿物生长持续时间等。利用激光剥蚀电感耦合等离子体三重四极杆串级质谱(LA-ICP-Q-MS/MS)可以实现对石榴石等富镥矿物微米尺度高空间分辨率的微区Lu-Hf单点/等时线定年。该方法依赖Hf与NH3的碰撞反应实现Lu和Hf的在线分离,达到同步测量176Lu/177Hf和176Hf/177Hf比值的目的。新一代带碰撞/反应池的多接收串级磁式质谱具有高稳定性和高灵敏度特性,可在消除多离子(团)干扰的同时实现高精度Hf同位素分析,是未来微区Lu-Hf同位素分析发展的重要方向。     

苏鲁超高压榴辉岩的石榴石生长成分环带及变质作用P—T轨迹

在南苏鲁东海地区,部分超高压榴辉岩中的变斑晶石榴石具有复杂的生长成分环带和多期矿物包体组合,它们记录了超高压变质岩的多阶段变质演化过程,即绿帘角闪岩相进变质、柯石英榴辉岩相峰期变质、石英榴辉岩相和角闪岩相退变质作用。运用相关的地质温、压计,使用代表最高变质温度的变斑晶石榴石慢部（具最低的Fe／Mg比值）和与其平衡的绿辉石包体成分,获得了〉900℃和4．1～4．5GPa的超高压变质务件。联合其他变质阶段的温、压条件,一个顺时针的变质作用P—T轨迹得以建立。它的特征是进变质与退变质路径近于平行,早期退变质作用为降温、降压过程．榴辉岩石榴石生长成分环带的保存说明超高压变质岩在峰期变质阶段有非常短暂的停留时间,并以很快的折返速率抬升到地壳浅部,超高压变质岩折返过程中的明显降温是石榴石生长环带得以保存的另一个有利条件,     

湖北枣阳大阜山镁铁/超镁铁杂岩体与金红石矿床成因

湖北省北部枣阳市境内的大阜山镁铁/超镁铁杂岩体主要由未变质的纯橄岩和橄长岩组成,伴生变质的石榴石角闪石岩、石榴石钠黝帘石角闪石岩和角闪石钠黝帘石岩.杂岩体的围岩为大理岩.该岩体中的金红石矿床产于变质的石榴石角闪石岩或蚀变的石榴石角闪石岩中.橄长岩中锆石SHRIMP U-Pb同位素定年结果表明镁铁/超镁铁质岩体的成岩年龄约为600Ma.变质的岩石和未变质的岩石几乎具有完全相同的地球化学特征,表明前者的原岩应为橄长岩,整个岩体是一个分异的镁铁/超镁铁侵入体.金红石赋存于角闪石解理中等岩相特征表明矿床的含矿岩石就是石榴石角闪石岩,不是由石榴石辉石岩退变质形成的;且其中的石榴石为钙铁榴石,不是富镁、富铝的与高压/超高压作用有关的石榴石.金红石矿床的形成和岩体的局部变质应该与由北向南的近水平推覆构造有关,动力变质作用提供的热和流体,结合推覆过程中的变形作用,导致围岩大理岩和镁铁质岩体发生交代作用,形成石榴石角闪石岩和金红石矿床.     

兴蒙造山带橄榄岩捕掳体中石榴石次变边对地幔组成转变的启示

地幔橄榄岩捕虏体中石榴石次变边的形成过程对理解地幔的构造演化和转变具有非常重要的意义。兴蒙造山带锡林浩特地区新生代玄武岩携带的石榴石橄榄岩捕虏体中的石榴石普遍发育冠冕状次变边结构。本文通过对石榴石及其次变边进行详细的岩相学和电子探针分析,探讨石榴石次变边的成因及其揭示的岩石圈地幔经历的深部过程。根据次变边矿物组成的不同,将其分为原始的次变边（R1和R2）和交代的次变边（MR1和MR2）。原始的次变边中,新鲜的石榴石由内向外依次被放射状且矿物颗粒较细的R1和粒状且矿物颗粒较粗的R2包围,且R1通常比R2宽。R1主要组成矿物为Opx+Sp+Melt1/Pl±Cpx,R2主要组成矿物为Opx+Sp+Cpx。与R2及橄榄岩捕虏体相比,R1的斜方辉石和单斜辉石具有较高的Al₂O₃含量和较低Mg^#值及SiO₂含量。与橄榄岩捕虏体相比,R1和R2中的尖晶石均具有较低的Cr^#值和较高的Mg^#值。R1的斜长石为钙长石,熔体成分与斜长石相比具有偏高的MgO和FeO含量。计算的R1的全岩成分与新鲜的石榴石一致,是石榴石等化学分解的产物。R2的全岩成分比新鲜的石榴石具有偏高的MgO和偏低的SiO₂及Al₂O₃含量,是石榴石和橄榄石反应的产物。交代的次变边是由原始的次变边受到部分或完全的交代作用形成的。完全交代的次变边仍然保留原始次变边的双圈层结构,而未完全交代的次变边则仅在原始次变边的局部出现。交代的次变边中,矿物颗粒较细的核部（MR1）和矿物颗粒较粗的边部（MR2）主要矿物组成一致,皆为Ol+Cpx+Sp+Melt2。与原始的次变边相比,MR1和MR2中的橄榄石和单斜辉石均具有较高的Mg^#值,单斜辉石同时具有较高Ca/Al比值（>8）,尖晶石具有较高的Cr^#值和较低的Mg^#值,熔体较富SiO₂、Na₂O和K₂O含量。这些现象说明交代的次变边可能是碳酸盐熔/流体交代原始的次变边消耗斜方辉石生成橄榄石和单斜辉石形成的,这与岩相学观察到的单斜辉石中包裹斜方辉石残余体一致。此外,同一样品中R1的平衡温度略高于R2的平衡温度,且二者均高于橄榄岩的平衡温度。因此,锡林浩特地区石榴石橄榄岩至少经历了两阶段的退变质作用：第一阶段为橄榄岩自石榴石相抬升至尖晶石相,且受到地幔上涌的加热作用,导致石榴石和橄榄石进行缓慢的反应形成R2;第二阶段是在连续减压且加热的背景下,第一阶段残余的石榴石发生快速等化学分解反应,形成R1。退变质作用之后,石榴石原始的次变边又经历了碳酸盐熔/流体的交代作用形成MR1和MR2,最终被寄主玄武岩携带至地表。所以,石榴石次变边的形成记录了新生代时期兴蒙造山带经历的广泛的地幔上涌和多次的地幔隆升,以及地幔交代作用,为研究深部地幔过程提供了重要证据。华北克拉通晚中生代时期经历了强烈的岩石圈伸展运动并伴随着软流圈的上涌,这些过程同样会造成岩石圈地幔的减压和加热,从而导致石榴石相橄榄岩向尖晶石相转变,这可能也是华北克拉通岩石圈地幔转变的机制之一。