多硅白云母地质压力计的热力学模拟

利用THERMOCALC 323程序, 以及最新的矿物固溶体模型, 模拟了相当于平均、富铝和富钾3种泥质岩石在KFMASH(K₂O-FeO-MgO-Al₂O₃-SiO₂-H₂O)体系中的P-T视剖面图和多硅白云母硅等值线, 发现后者与矿物组合有关. 在含有绿泥石或黑云母的双变、三变域以及含有石榴石-蓝晶石的三变域中, 多硅白云母可以作为很好的地质压力计. 但在含有纤柱石而无绿泥石的组合中, 多硅白云母的硅等值线主要指示温度变化. 对相同的硅含量来说, 当多硅白云母与蓝晶石共生时指示压力较高, 与钾长石共生时指示压力较低. 在KFMASH体系中加入Na₂O, 会引起AFM矿物相稳定域缩小. 在只含有一个含钠矿物相的矿物组合中, NKFMASH体系下多硅白云母硅含量等值线的行为, 与KFMASH体系相似; 在含有两个或者两个以上的含钠矿物相组合中, 两个体系的多硅白云母硅含量等值线行为相差较大.     

江苏六合地区上地幔流体P-T条件的限定：流体包裹体证据

赋存于碱性玄武岩中被岩浆带到地表的地幔橄榄岩捕掳体中发育有大量的包裹体,这些包裹体为地幔流体研究提供了直接信息。本文对江苏六合地区地幔捕掳体中的 CO_2包裹体开展了详细的岩相学、显微测温学及激光拉曼光谱学工作,并对获得的数据进行计算分析。结果显示地幔橄榄岩矿物中发育有两类流体包裹体:早期原生 CO_2包襄体,晚期次生CO_2包裹体。本次研究通过对这两类包裹体的分析,初步探讨了CO_2包裹体的成因,并对六合地区及中国东部上地幔岩石圈演化提供了进一步的 P-T 限制:早期包裹体捕获于≥0.83GPa(对应28km 深处)压力,晚期包裹体形成于6～18km 深处的再平衡过程。     

黑龙江东部滚突岭地区斜长角闪岩的原岩性质与变质作用演化

黑龙江杂岩主要出露于牡丹江断裂以东,并沿其呈南北向带状展布于佳木斯地块西缘.有关于该杂岩的矿物成分和变质作用演变方面的报道很少,且前人的研究多集中在变质程度为绿片岩相-蓝片岩相的典型黑龙江杂岩.通过对出露于黑龙江东部滚突岭地区的斜长角闪岩进行了地球化学与变质演化研究,其岩石类型主要包括石榴黝帘斜长角闪岩和石榴黑云角闪片岩,结果表明该地区石榴黝帘斜长角闪岩样品明显富集元素K、Ti,亏损Hf,Ta/Yb比值低（0.09~0.16）,轻稀土（LREE）相对重稀土（HREE）稍有弱亏损,稀土元素配分曲线为平坦型,类似于MORB的特征.石榴黑云角闪片岩样品微量元素K、Th、Ti明显富集,轻稀土（LREE）相对重稀土（HREE）弱富集,稀土元素配分曲线为右倾型,与洋岛玄武岩相似.斜长角闪岩的原岩既有形成于洋中脊环境的大洋拉斑系列玄武岩,也有少量形成于板内（大陆边缘）或洋岛环境的钙碱性系列玄武岩.斜长角闪岩经历了3个变质演化阶段,分别为高绿片岩相的进变质阶段（T=400~500 ℃,P=400~500 MPa）、低角闪岩相的峰期变质阶段（T=550~640 ℃,P=590~630 MPa）和高绿片岩相的退变质阶段（T=530~560 ℃,P=530~560 MPa）,记录了从早期升温升压到后期近等温降压的顺时针P-T演化过程,表明斜长角闪岩的变质作用可能与佳木斯地块与松嫩地块的碰撞有关.      

中国花岗伟晶岩型锂矿特征和研究进展

花岗伟晶岩型锂矿是中国锂资源的重要类型之一。本文基于全国87处花岗伟晶岩型锂矿研究资料,通过与全球典型伟晶岩型锂矿的对比分析,梳理总结中国花岗伟晶岩型锂矿的时空分布规律、矿石矿物组合特征、成矿成岩温压条件、演化历史和锂同位素分馏特征,以期为今后找矿工作提供理论依据。研究表明中国花岗伟晶岩锂矿空间分布相对集中,主要分布在8个锂成矿带,主成矿期为三叠纪;含锂矿物相与花岗岩-伟晶岩体系中的H_2O、P、F和Li等挥发性元素密切相关;与国外典型花岗伟晶岩锂矿相比,中国大型-超大型伟晶岩锂矿具有成矿温度相似和成矿压力较大的特征;不同于以Harding伟晶岩为代表的侵位后P-T两阶段演化轨迹,中国花岗伟晶岩锂矿存在以川西扎乌龙为代表的单阶段快速降温降压型演化轨迹;结晶分异是花岗伟晶岩最可能的岩石成因,该地质过程中锂元素和重锂同位素富集于花岗伟晶岩;未矿化伟晶岩全岩比锂辉石矿化伟晶岩全岩更富轻锂同位素的特征表明锂成矿过程发生在流体出溶之后。     

胶东海阳所、葛家集基性麻粒岩P-T演化及成因意义

摘要：胶东地体中麻粒岩相岩石主要分布于米山断裂以西,而榴辉岩等高压岩石组合主要分布于该断裂以东。通过对米山断裂以西的海阳所、葛家集两地基性麻粒岩岩石学、矿物学和岩石热力学研究后得出：海阳所麻粒岩主要经历了３期变质作用,其Ｐ Ｔ演化趋势为顺时针方向;葛家集麻粒岩主要经历了２期变质作用,早期为角闪麻粒岩相,晚期为角闪岩相的退变质作用,其Ｐ Ｔ演化趋势亦为顺时针方向。海阳所、葛家集麻粒岩均位于米山断裂带附近,二处麻粒岩形成时的温压及演化的差异说明,米山断裂是一构造混杂带,可能代表华北板块和扬子板块俯冲碰撞时的大致界线     

大别山太湖地区宿松变质杂岩中石榴斜长角闪岩的P-T轨迹及反映的俯冲过程

依据对大别山太湖地区宿松变质杂岩中的石榴斜长角闪岩的岩相学、矿物成份分析和P-T条件评价,将变质作用分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4个阶段,其中Ⅰ、Ⅱ阶段经历了绿帘角闪岩相的变质;Ⅲ阶段为峰期变质,变质条件为T=580℃,P=1.31GPa,为角闪石—榴辉岩相变质;Ⅳ阶段为绿片岩相变质。构建的P-T轨迹显示了顺时针的演化特征,反映了宿松变质杂岩分阶段的、不等速的俯冲和折返过程:早期短暂的迅速俯冲→峰期缓慢俯冲→晚期可能的相对缓慢抬升。研究表明宿松变质杂岩的峰期变质条件偏离“俯冲梯度”线,显示了大幅增温、压力变化轻微的特征,这一增温可能是由于受到扰动的热结构恢复所致。结合前人对高压榴辉岩的峰期变质条件的研究,认为宿松变质杂岩与高压-超高压榴辉岩单元至少有0.5GPa的压力差,约15km厚的地壳损失,两者为太湖—马庙断层(F₂)所分隔。     

秦岭沙河湾Ⅰ型花岗岩岩石学、矿物学特征及岩浆形成的温压条件

南秦岭沙河湾岩体紧临商丹断裂南侧,是具有环斑结构的似斑状-粗粒结构石英二长岩.本文通过化学全分析、偏光显微镜、电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)对沙河湾岩体的岩石学和矿物学特征进行了研究,并对岩浆形成的温压条件与构造背景进行了讨论.结果表明,主量元素SiO2=66.40％ ～70.08％,Al2O3=14.36％ ～ 14.95％,Fe2O3 =0.93％～1.73％,FeO=1.22％ ～ 1.65％,CaO=1.94％ ～2.78％,Na2O+ K2O=7.88％ ～8.56％,K2O/Na2O=1.02 ～ 1.11,δ＜3.3,为高钾钙碱性的过铝质Ⅰ型花岗岩类;∑REE平均151×10-6,LREE/HREE平均13.63,(La/Yb)N平均20.54,δEu平均0.89,δCe平均0.95,表明其轻稀土富集,重稀土亏损,Eu和Ce异常不明显,球粒陨石标准化配分曲线为右倾型,亏损Nb、Ce、Zr、Ti等高场强元素,略富Ba、K、Sr等大离子亲石元素;主要造岩矿物为石英、斜长石(更(奥)长石-钠长石)、钾长石、镁角闪石和镁质黑云母,副矿物为锆石、榍石、磁铁矿、钛铁矿和少量的石榴石等;初始岩浆温度平均755～ 780℃;角闪石和斜长石结晶温度约621～623℃;岩浆侵位深度约4km,压力约1.26×108Pa,具有壳幔混源的特点;沙河湾石英二长岩形成于中温、富水、中氧逸度的环境.     

攀枝花大田地区康定群咱里组变质杂岩P-T-t轨迹及其构造意义

扬子板块西缘的康定杂岩为一套由侵入岩和变质岩共同组成的岩浆-变质混合杂岩,是研究罗迪尼亚超大陆裂解的重要窗口。长期以来对康定杂岩中的岩浆杂岩研究较多,但对变质杂岩研究较为薄弱。为全面了解康定杂岩形成的构造背景及成因机制,本文对扬子板块西缘的攀枝花大田地区康定群咱里组石榴夕线黑云斜长片麻岩进行了详细的岩相学、矿物地球化学、变质P-T条件估算研究,同时对同一层位的石榴二云片岩进行了锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学分析。结果表明：石榴夕线黑云斜长片麻岩可识别出三期变质矿物组合：进变质阶段矿物组合（M1）为石榴子石变斑晶核部及其核部包裹体（石榴子石核部＋第一期黑云母＋第一期夕线石＋钛铁矿＋石英）,P-T条件为609～690℃-0.2～0.3 GPa;峰期变质阶段矿物组合（M2）为石榴子石变斑晶幔部及变基质矿物（石榴子石幔部＋第二期黑云母＋第二期夕线石＋斜长石＋石英）,P-T条件为643～732℃-0.20～0.51GPa;退变质阶段矿物组合（M3）为石榴子石变斑晶边部及变基质矿物（石榴子石边部＋第二期黑云母＋第二期夕线石＋斜长石＋石英）,P-T条件为602～687℃-0.27～0.39 GPa。石榴夕线黑云斜长片麻岩记录了具近等压冷却型（IBC）的逆时针P-T演化轨迹;石榴二云片岩锆石U-Pb定年结果表明区内的变质时代为842±10Ma,综合分析表明：扬子板块西缘的变质杂岩形成于拉张环境,结合区内的同期岩浆活动特征,认为区内新元古代变质事件可能与超级地幔柱引发的岩浆活动有关。     

左权变质杂岩区早前寒武纪变质演化及其构造指示

左权变质杂岩构造上位于华北中部带中南段,向东紧邻赞皇变质杂岩。研究区广泛发育长英质黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩,无典型变泥质岩石出露,斜长角闪岩多以似层状或透镜状方式产于似层状的片麻岩中,二者在局部地区侵入接触关系明显。该地区可识别出三期变形作用和三期变质作用,区域片麻理所代表的第二期变形作用(D2)与峰期变质作用(M2)事件相对应。杂岩区含榴黑云斜长片麻岩和含榴斜长角闪岩中较好地保留了多个阶段的变质作用信息,本文重点研究其变质演化过程。含榴黑云斜长片麻岩中仅保留峰期阶段矿物组合,变质条件为730℃/8.5kbar。含榴斜长角闪岩记录了3个阶段的变质矿物组合,第一阶段矿物组合(M1)为进变质矿物组合,以石榴石变斑晶内部的早期包裹体及其临近的石榴石核部为代表,即Grt1+Pl1+Amp1+Qtz±Bt1±Chl1±Ilm±Ap,该阶段的温度和压力范围分别为:608~643℃/5.2~5.5kbar;第二阶段矿物组合(M2)为变质峰期矿物组合,主要由石榴石XMn最低的"边部"和基质矿物(Grt2+Amp2+Pl2+Qtz±Cpx2±Bt2±Ep2±Ilm±Ap)组成。最高变质温度大于670℃,最高变质压力大于9.4kbar。第三阶段矿物组合(M3)为退变质减压矿物组合,其典型代表是石榴石边部发育的Pl3+Hbl3+Cum3+Qtz±Bt3后成合晶矿物组合,呈细粒交生状结构特征,该阶段温压估算范围为:611~627℃/5.1~5.9kbar。左权变质杂岩区岩石变质程度虽明显低于赞皇变质杂岩区(Tmax812℃,Pmax12.5kbar),但两杂岩区岩石拥有类似的变质演化特征,均记录了包含近等温降压型(ITD)退变质片段的顺时针P-T轨迹,指示碰撞造山环境。结合中部带其它杂岩区的变质演化特征,推测左权变质杂岩卷入了晚太古代-早元古代末期华北克拉通东、西部陆块之间的碰撞造山过程。     

大别山南部高压-超高压变质地体的峰期变质条件

长期以来,人们普遍认同南大别高压超高压变质地体是由“冷”、“热”榴辉岩带组成的观点,但关于两者的接触关系一直存在着不同的认识。本次研究重点解剖大别山太湖地区花凉亭水库附近地区,力图通过对各类榴辉岩峰期变质P-T条件的研究,揭示南大别变质地体的地质结构。全区由南向北出露4种岩石:云母片岩、黑云母片麻岩、花岗片麻岩和绿帘黑云斜长片麻岩。榴辉岩多呈大小不等的透镜体、岩块或层状分布于后3类岩石中。根据内洽地质温压计的计算结果,并结合各类榴辉岩的地理位置,可以看出榴辉岩的峰期变质PT条件自朱家冲经水口、大坝至金河桥是渐次增高的,并没有明显的压力差存在,其中水口、大坝附近的榴辉岩相当于高压/超高压过渡环境中形成的榴辉岩。因此,我们认为南大别变质地体是一个连续的整体,“冷”、“热”榴辉岩带并不是以断层形式相接触的;真正的断裂应位于南大别与宿松群之间。