西天山榴辉岩石榴石中的水及其分布特征

运用电子探针和显微Fourier变换红外光谱技术，对新疆西天山3个榴辉岩样品中的石榴石进行了详细的主量元素和结构水分析。结果显示，石榴石发育以核部富锰铝榴石组分、边部富镁铝榴石组分进变质作用的成分环带。石榴石中OH^-1分布也具有规律：核部→边缘。其结构水OH^-1逐步增加，即从核部的89-239ppm增加到边部的367-658ppm；与石榴石边部相比，石榴石的核部含有较低的OH^-1，却含有较高的H2O和Mn含量。这表明，在蓝片岩向榴辉岩进变质作用过程中，含水矿物脱水反应而释放出大量的分子水，这部分水促进了高压变质反应，形成榴辉岩相矿物，石榴石核部的结晶就是在富水和Mn的条件下进行的。随着高压变质作用的继续，石榴石核部的分子水逐步失水而进入石榴石晶格，形成结构水。因此，在高压变质作用过程中，OH^-1演化实际上是一个由内部不平衡逐步向平衡转变过程。P588．348     

东海超高压榴辉岩中绿帘石、褐帘石、磷灰石和钍石集合体的电子探针成分和化学定年研究

中国大陆超深钻(CCSD)主孔从100米到3000米切穿含柯石英榴辉岩,为系统研究大陆深俯冲过程中含稀土元素副矿物提供了机会。本文报道了该钻孔榴辉岩存在发现的绿帘石、褐帘石、磷灰石和钍石复合颗粒。它们以同心环带结构为特征,从边部向中心依次为绿帘石、褐帘石和磷灰石;钍石既可包裹再磷灰石中,也可见于褐帘石中。电子探针分析显示,褐帘石不仅含有较高的轻稀土元素(LREE2O3=23．36wt％),而且可含有2．6wt％ThO2。根据绿帘石和褐帘石的电子探针高分辨U、Th、Pb成分计算得到绿帘石边部的形成年龄为738±88Ma,该年龄与大别-苏鲁地体榴辉岩的元古代源岩的年龄相当,因此,绿帘石可能为残留相。相反,褐帘石的年龄为220±41Ma,与大别-苏鲁超高压变质年龄相近。因此,褐帘石与磷灰石和钍石一起应该为超高压变质事件的产物。根据绿帘石、褐帘石及其共生的磷灰石和钍石的结构、成分特征和化学定年结果,我们推测绿帘石与可能已完全消耗的独居石很可能为变质副矿物组合的先驱矿物。独居石-绿帘石复合颗粒在榴辉岩相高压／超高压变质过程中反应形成磷灰石+钍石+褐帘石组合。     

江苏青龙山磷灰石中出溶体的初步研究

最近的研究证实，在大别-苏鲁超高压变质带的多硅白云母榴辉岩和超基性岩中的磷灰石矿物内普遍发育有针柱状出溶晶体，初步研究证明这些出溶晶体多为各种硫化物：如黄铁矿、黄铜矿等。本文重点研究苏鲁青龙山地区的多硅白云母榴辉岩和退变榴辉岩中磷灰石内的出溶晶体，通过扫描电镜、电子探针和X-光能谱的线扫描分析，确认这些出溶晶体是铜的硫化物，并根据无标样定量的分析结果初步推测有可能是CuS2晶体。目前已知的CuS2晶体都是在高温高压（T=700-1000℃和P=4．5-5．0GPa）条件下人工合成的。这样的温压条件与青龙山榴辉岩的超高压变质条件是吻合的。在磷灰石中能保存超高压的硫化物，可能是由于磷灰石自身的稳定性和化学惰性。因此推测在超高压变质作用中，磷灰石晶体中易于保存硫化物出溶体与石榴石和绿辉石中易于保存柯石英和金刚石的作用相类似。     

中国大陆科学钻探主孔超高压榴辉岩中绿辉石结构水研究

本文利用傅立叶（Fourier）变换红外光谱技术对CCSD主孔100～3100米深度范围榴辉岩中的绿辉石结构水含量进行了原位分析。结果表明，所有绿辉石都舍有一定的以OH形式存在的结构水，其含量范围为45～784ppm，平均为235ppm。不同榴辉岩绿辉石之间的结构水含量差别较大，而且呈现出明显的空间分布不均一性。相关性分析显示，绿辉石的结构水含量与全岩的Mgo、TFeO、Al2O3，含量成正相关，与NaO成反相关，与绿辉石的NaO、TFeO含量成负相关，与榴辉岩的峰期变质条件无关；与其它类型榴辉岩相比，多硅白云母榴辉岩中绿辉石的结构水含量较高，平均为339ppm。由此推测，超高压榴辉岩绿辉石中所残留的结构水含量很可能与其峰期结构水含量、矿物化学成分和岩石矿物组成有关。     

西天山那拉提构造带及邻区几个地层问题的讨论

西天山—伊宁地区以独特的结构特征和关键的大地构造部位,历来成为中外地质学家所关注、研究的重要地区,而那拉提构造带及邻区又在西天山—伊宁地区占有举足轻重的地位。由于客观条件的制约,那拉提构造带及西天山造山带在基础地质的许多方面存在不少问题,直接影响到对天山造山带和伊犁盆地的正确认识。笔者根据近十年来在那拉提带及邻区进行10个1∶5万区调填图和收集到的其它资料,对该区几个重要层位的时代、大哈拉军山火山岩系的形成背景、蛇绿岩和蓝闪片岩的产出特征以及该区的结构、构造单元划分和发展演化的动力学机制进行了讨论,其中的许多认识和看法将对该区的进一步研究产生推动作用。     

新疆西南天山哈布腾苏一带榴辉岩的岩石学特征及变质作用P-T轨迹

西南天山哈布腾苏河沿岸的含石墨的石榴石多硅白云母石英片岩中出露一套若干大小不等的布丁状变基性岩块,产状与区域面理一致。本文对其中保存完好的榴辉岩体进行了较为细致的岩石学研究和温压演化条件计算。根据主要矿物的含量,将该套榴辉岩大致分为两类—角闪榴辉岩和钠云母榴辉岩,二者的主要矿物均为 Grt Omp Na-Ca-Amp Pg Dol/Cal Rt±Qtz。石榴石变斑晶两阶段生长明显,从核部到边部 X_(Mn)和X_(Fe)降低,X_(Mg)和 X_(Ca)升高,指示了升温降压的变质过程。根据石榴石核部和边部的包体组合特征,确立了两期榴辉岩相变质作用:前一阶段经历了高压但较低温的硬柱石-硬绿泥石(仅见假象)榴辉岩相,变质温度为400～500℃,压力不低于1.8～1.9GPa,表明早期经历了快速俯冲过程;后一阶段的变质温度为570±30℃,压力为2.0～2.5GPa。在退变质绿帘角闪岩相阶段,形成低压脉体(矿物组合为 Ab Di Na-Ca-Amp Ep/Czo Cal)和一系列退变质反应结构,如 Dol 的 Cal 增生边,Omp 的 Di Ab 后成合晶结构。利用 Dol-Cal 分溶温度计和 Di的 Jd 分子含量得到该阶段的温度约500～530℃,压力小于0.9～1.1GPa,表明其退变质经历的是降温降压过程。这与利用Thermocalc 3.1在 NCFMASH 体系下计算的 PT 视剖面图是一致的。     

青藏高原拉萨地块松多榴辉岩的岩相学特征和变质演化过程

松多榴辉岩出露于拉萨地块的石英片岩中,主要由较为基性的金红石榴辉岩和较为酸性的石英榴辉岩组成。榴辉岩相矿物组合为石榴子石 绿辉石 绿帘石±多硅白云母±石英±金红石。岩石发生了较强烈的退变质作用,退变质矿物有角闪石、绿帘石、石英、钠长石及绿泥石。石榴子石变斑晶具有生长环带结构,变斑晶和基质石榴子石主要落入C类榴辉岩区,少数石榴子石变斑晶边部和基质石榴子石落入B类榴辉岩区;单斜辉石主要为绿辉石,少数Ⅰ世代和Ⅲ世代为普通辉石;角闪石均为钙质角闪石。根据石榴子石-绿辉石-多硅白云母矿物温压计计算,获得的温压范围为630～777℃和2.58～2.70GPa,峰期变质条件接近于石英-柯石英转变线。榴辉岩的原岩经历了从高绿片岩相、角闪岩相、榴辉岩相、角闪岩相到高绿片岩相的变质过程,这反映了与古特提斯洋闭合有关的俯冲进变质作用和随后的折返退变质作用。     

变形组构引起的超高压榴辉岩地震波速各向异性

超高压榴辉岩通常显示了强塑性变形和地震各向异性特征. 对实验和天然变形超高压榴辉岩中主要矿物的地震波速性质及其变形晶格优选方位(CPO)与榴辉岩地震波速和各向异性之间的成因关系研究结果表明: (1) 除石榴石表现为近地震波速各向同性外, 榴辉岩中其他矿物都具有强地震各向异性(AV_p = 23.0%~40.9%, Max. AV_s = 18.5%~47.1%), 是造成榴辉岩地震各向异性的主要来源矿物, 石榴石和金红石的平均地震波速相对较高, 绿辉石和柯石英中等, 石英最小; (2) 变形榴辉岩最大纵波波速(8.33~8.75 km/s)方向近平行变形线理或面理, 最小纵波波速(8.25~8.62 km/s)近垂直线理或面理, 纵波波速各向异性1.0%~1.7%, 平均横波波速4.93~4.97 km/s, 其各向异性在同时与线理和面理成近45°方位接近最大(0.73%~1.78%), 在面理面上接近垂直线理方位达到最小, 横波快波极化取向近平行面理. 超高压峰值变质条件(3~5 GPa, 900~1100℃)下榴辉岩地震纵波和横波波速预计比常温常压下分别高出3.4%~7.2%和6.3%~12.1%; (3) 绿辉石矿物组分主导了榴辉岩各向异性基本特征, 而石榴石矿物组分则起到了降低榴辉岩各向异性程度和增加地震波速的作用, 石英矿物组分对榴辉岩地震各向异性影响不大但可以一定程度上降低榴辉岩的地震波速, 金红石矿物组分的作用基本可以忽略; (4) 榴辉岩地震波速在纯石榴石岩中最大但各向异性接近于零, 随绿辉石含量的增加, 地震波速逐步降低, 各向异性逐步升高, 纯绿辉石岩比纯石榴石岩地震波速低6%~8%, 而各向异性则达到3%~4%. 根据榴辉岩组成矿物的单晶弹性性质和变形CPO计算的榴辉岩地震物性与前人实测结果基本相当. 研究成果获得了超高压变形榴辉岩的三维地震物性资料和相关的矿物物理成因解释.     

北祁连俯冲-增生杂岩带中低温榴辉岩的地球化学特征

北祁连俯冲-增生杂岩带中的低温榴辉岩以透镜体形式产于蓝片岩和多硅白云母片岩中。根据稀土元素、微量元素及Sr-Nd同位素分析研究,可将本区低温榴辉岩分为两类:Ⅰ类榴辉岩以轻重稀土分异不明显和具有Eu正异常为特征;Ⅱ类榴辉岩的轻稀土富集,有轻微的Eu负异常。Sm-Nd同位素研究显示,I类榴辉岩样品的εNd(t)值为2.5~6.9,平均值为4.5;Ⅱ类榴辉岩εNd(t)=-3.3~1.4。这些研究成果表明,Ⅰ类榴辉岩的原岩来源于长期亏损的地幔源区,可能形成于大洋环境;而Ⅱ类榴辉岩的原岩在形成过程中很明显混入了陆壳物质,据此推断其原岩形成于大陆边缘或洋陆过渡环境。     

中国大陆科学钻探主孔榴辉岩中石榴石和绿辉石原位激光探针分析及其成岩成矿指示意义

本文以中国大陆科学钻探主孔0～2000m岩芯中的榴辉岩为对象,运用EMPA和LA-ICP-MS技术,系统测定了榴辉岩中石榴石和绿辉石的主量与微量元素组成,并据此讨论了它们的成岩成矿意义.研究结果表明,CCSD主孔榴辉岩中石榴石富重稀土和Sc、Y、Co,而绿辉石则富中稀土和Pb、Sr、V,石榴石和绿辉石的高场强元素(特别是Nb、Ta)含量均很低.石榴石存在不同程度的Ce负异常,指示榴辉岩的形成过程中卷入有地表氧化条件下形成的风化沉积物.石榴石具有低的Zr/Y比值,绿辉石普遍具有高的Sr含量,这些特征说明榴辉岩(特别是高钛榴辉岩)的原岩可能为遭受过壳源物质混染与交代的富集地幔部分熔融的产物.高钛与低钛榴辉岩中石榴石和绿辉石在主量及微量元素组成上存在一定差别,总体而言,高钛榴辉岩中石榴石具高的MgO含量和较高的MgO/TFeO比值,以及较高的稀土和Sc含量,而绿辉石则相对富TFeO、MnO,并具有较高的Sr、Zr、Hf含量.高钛榴辉岩中石榴石和绿辉石常出现不同程度的Eu正异常,Cr含量均显著低于低钛榴辉岩.综合分析表明,高钛榴辉岩的原岩最可能为富斜长石的辉长质侵入岩,原岩组成的差异应是导致二类榴辉岩中石榴石和绿辉石矿物化学组成存在差异的主要原因.