六合地区新元古代-新生代下地壳的成分与形成机制:来自麻粒岩包体的证据

六合地区地处扬子克拉通的西缘,前人对该地区下地壳的成分与形成机制尚无系统认识。本文通过研究新生代幔源侵入岩中所携带的深源捕虏体为认识该地区下地壳的成分和形成机制提供了直接证据。该捕虏体为高级正变质岩(麻粒岩相),岩性分别为石榴石透辉岩、石榴石角闪透辉岩、石榴石角闪岩。三者全岩Si O2=43.85%~50.82%,MgO=6.83%~14.77%,Mg#=0.50~0.64,Cr=87.1×10~(-6)~616×10~(-6),Ni=19.7×10~(-6)~143×10~(-6),皆属于低镁石榴石堆晶岩。通过石榴石-单斜辉石Mg-Fe交换地质温度计计算得知石榴石角闪岩的形成温度721~774℃,形成深度为45~47km,石榴石角闪透辉岩和石榴石透辉岩的形成温度803~829℃,形成深度为48~51km,说明三者皆形成于下地壳。捕虏体锆石多为变质锆石,锆石U-Pb年龄分别为259±9Ma和773±23Ma。捕虏体的全岩Sm-Nd等时线年龄分别为251±4Ma和809±64Ma。259Ma的锆石εHf(t)=-5.69~10.3,773Ma的锆石εHf(t)=5.87~17.7。年代学数据和锆石Hf同位素数据表明六合地区下地壳受到新元古代和晚二叠世岩浆底侵作用,同时发生变质作用。新元古代捕虏体富集大离子亲石元素(LILE),如Rb、Ba、Sr。高度亏损高场强元素(HFSE),如Nb、Ta、Ti。εNd(t)=4.36~5.28。表明在新元古代时期,六合地区的地壳受到俯冲弧岩浆底侵,经过批式熔融计算得知底侵岩浆源自地幔石榴石-尖晶石橄榄岩10%~30%部分熔融。晚二叠世捕虏体富集大离子亲石元素(LILE),如Rb、Ba、Sr。轻度亏损高场强元素(HFSE),如Nb、Ta、Ti。εNd(t)=-5.68~2.33。表明在晚二叠世时期,六合地区的地壳受到地幔柱-岩石圈地幔相互作用产生的岩浆底侵,经过批式熔融计算得知底侵岩浆由地幔石榴石-尖晶石橄榄岩10%~20%部分熔融而成。综上所述,在新元古代板块俯冲和晚二叠世地幔柱的分别作用下,六合地区的地壳受到地幔物质的加入形成镁铁质的新生下地壳。     

在迟家店石榴石二辉橄榄岩的橄榄石中发现自然铁及其意义

通过高分辨电子显微镜研究,发现在山东荣成迟家店石榴石二辉橄榄岩的橄榄石中除钛铁矿和磁铁矿出溶物外。还有一种矩形出溶物,长为20μm、宽为5μm．能量损失X射线分光谱(XEDS)分析矩形物的成分为Fe。选区电子衍射花样计算表明该矿物与和JCPDS中的标准矿物自然铁-α和自然铁-γ衍射数据一致。根据自然铁的化学成份推断橄榄石中自然铁-α和自然铁-γ的形成温度范围为490～900℃,压力不超过8．2GPa,并讨论了自然铁与深源地幔流体作用。     

鲁东南莒南县一带榴辉岩的特征

莒南榴辉岩原生矿物共生组合是石榴石+绿辉石±石英。石榴石的AIm58.3～62.6％,Pyr11.0～22.9％;绿辉石含Jd 40.7～46.3。它们形成在P为14.7～21.78×10~8Pa、T为635～994℃的条件,形成时的地热梯度大约16.2～16.9℃/km,埋藏深度约39～60km。     

松树沟榴闪岩中的石榴石和角闪石成分环带特征及岩石变质过程

陕西商南松树沟超镁铁质岩体周缘的榴闪岩中的石榴石和角闪石保存着良好的成分环带．这些成分环带及其矿物世代的成分变异表明,榴闪岩经历了区域绿片岩相和高压角闪榴辉岩相两期变质作用．高压变质作用的Ｐ－Ｔ趋势呈特征的发荚型轨迹,这种样式的Ｐ－Ｔ轨迹可为晋宁期间秦岭带局部存在板块构造体制提供重要的变质作用证据．     

石榴石中金红石出溶机制探讨

文献中已有超高压条件下形成的石榴石有金红石出溶的报道,但其出溶的机制还未被研究.单斜辉石中的Eskola辉石组分M0.5AlSi2O6与一般辉石组分M2Si2O6在超高压条件下一道进入石榴石,将在石榴石中出现SiⅥ+0.5□Ⅷ=AlⅥ+0.5MⅧ偶合置换,产生偏离化学计量的、超硅和亏铝的石榴石端元组分M2.5(AlSi)Si3O12.由于石榴石中Ti+4对Si+4的部分替代,这种偶合置换的形式实际为(Si,Ti)Ⅵ+0.5□Ⅷ=AlⅥ+0.5MⅧ,它是理解石榴石中出溶金红石的关键.这种偶合置换的消失,将导致金红石的出溶M3-0.5n-0.5x(Al2-n-xSinTix)(Si3-yTiy)O12(出溶前石榴石)=[(1-n)/2-x/2]M3Al2Si3O12(正常石榴石)+(n/2+x/2)M2Si2O6(辉石)+(x+y)TiO2(金红石)+[(3n/2+x)/2 -y]SiO2(石英),其中n+x为这一偶合类质同象置换的程度.如果[(3n/2+x/(2-y)]≤0,石英将不存在,上式中金红石的系数将达到最大值3(n+x)/2.通过实例分析,可知这种偶合置换的程度与SiⅥ+MⅥ=AlⅥ+AlⅥ和SiⅥ+NaⅧ=AlⅥ+MⅧ偶合置换相比要低的多.实际的出溶反应还有原石榴石中后两种偶合置换消失所导致的出溶反应的贡献,而且对出溶的富Na单斜辉石是主要的贡献.给出的分解反应的逆反应,揭示了形成具有这一偶合置换的石榴石的另一种途径.     

太古宙石榴石辉石麻粒岩变质动力学研究─—以辽宁阜新地区为例

辽宁阜新地区早前寒武纪变质杂岩主要由一套花岗质片麻岩夹上壳岩包体组成。通过对本区麻位岩岩相学、矿物学的详细研究，确定了指示变质作用不同阶段的三个变质反应的存在，并且它们与推测的矿物相转化关系相吻合。结合地质温压的限定，得出本区大古代晚期变质热事件的反时针Ｐ－Ｔ－ｔ演化轨迹，其与高温剪切作用及大量岩浆的侵入密切相关。     

胶东—苏北石榴石二辉橄榄岩形成条件及年代

在胶东—苏北地区,由石榴石二辉橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、石榴石辉石岩、榴辉岩、斜辉辉橄岩和纯橄岩组成的杂岩成群和成带分布,延长590km。该岩带越过郯庐断裂带延伸至大别山,全长约1200km。岩带内石榴石二辉橄榄岩与尖晶石橄榄岩伴生,组成较大的岩块,并且与榴辉岩伴生,曾被作者确定为一种有层序的岩套。石榴石二辉橄榄岩的Sm-Nd同位素年龄为925±53Ma,矿物地质温度计和压力计表明其形成于115—160km深部,温度为800—1371℃。该石榴石二辉橄榄岩平衡温度和压力符合大陆地温线,而不同于中国东部沿海地区玄武岩中包体石榴石二辉橄榄岩,后者的平衡温度压力符合于大洋地温线。     

REE geochemistry of the Zhoutan Group metasedimentary rocks in central Jiangxi Province,Southeast China

Detailed REE and trace elements geochemical studies of the Zhoutan Group metasedimentary rocks in central Jiangxi Province, China, and rock-forming minerals such as garnet were conducted and the results showed that the REEs are partly present in the rock-forming minerals and are dominantly contained in the lattice of accessory minerals. In the process of metamorphism the REEs between garnet porphyroblast and rock and the partitioning of REEs between garnet and the host rock is obviously controlled by the chemical composition of the system. The REEs compositions of metamorphic veins and their minerals display remarked lanthanide tetrad effects and the element pairs Zr-Hf, Y-Ho, Pb-Nd and U-Th have also experienced a certain degree of fractionation with respect to the metasedimentary rocks and they can be used as discriminating indicators to some extent for the occurrence of fluid processes in the process of metamorphism of the Zhoutan Group.     

夕卡岩中石榴石的双折射性之研究

本文研究了河北省涉县符山铁矿夕卡岩中石榴石的双折射性。该石榴石属钙铝-钙铁榴石系列,有较强的双折射性,重折率最大值约为0.009。加热可使双折射性减弱甚至消失。依形成温度,可将石榴石分为两群,重折射率相差一、两个数量级,形成温度较低者其双折射性强。在每一群中,重折率与分子式中八面体位置 Al 含量成上弯曲线关系,最强双折射大致在 And₆₅ Gro₃₅成分处。X 光单晶衍射照相出现异常,衍射点变成由数个点组成的拉长的线,这些点沿一定方向排列,强度和数目有变化,可能是因为结构中八面体位置上 Fe³⁺/Al 有序引起的。有序引起石榴石对称性降低,变为二轴晶,可以较好地解释石榴石双折射性的成因及其变化规律。本文还讨论了环带与双折射性的关系。     

安徽冬瓜山矽卡岩铜矿石榴石成分特征及其成因探讨

对安徽铜陵冬瓜山铜矿石榴石的地球化学特征进行了研究,并进行了成因探讨。野外调查及镜下观察发现,冬瓜山铜矿石榴石分为两期形成,第Ⅰ期石榴石环带发育,颜色较深,呈褐-棕黄色;第Ⅱ期石榴石呈他形-半自形穿切Ⅰ期,颜色较浅,呈浅黄-蜡白色,具非均质性。石榴石主量、稀土元素的等离子光谱(LA-ICP-MS)分析结果显示这两期石榴石有较大差别:第Ⅰ期石榴石钙铁榴石组分含量较高,可达94.14%,稀土元素配分模式为轻稀土元素富集、Eu正异常的右倾曲线;第Ⅱ期石榴石则相对富铝,钙铝榴石组分含量达44.06%,稀土元素配分模式为重稀土元素略微富集、Eu负异常的平缓曲线。这些特征表明,第Ⅰ期石榴石为岩浆成因,形成于较氧化环境;第Ⅱ期石榴石为热液交代成因,形成于较还原环境。