石榴石流变学研究的某些进展

简要概述了近年来石榴石的晶体结构,高温高压实验,显微构造及其变形机制等领域的研究现状和进展;结合大别山榴辉岩的研究成果,着重讨论了石榴石的变形机制及其运动学特征,认为大别山燕窝榴辉岩中的石榴石经受了两期变形作用;早期变形是在榴辉岩相条件下,表现为塑性变形,其变形机制为简单剪切;而晚期变形则发生在角闪岩相条件下,表现为脆性变形的特点。     

变质作用中稀土元素再分配及其对流体作用的指示意义--庐山星子群变质岩的微量元素组成研究

对庐山星子群变质沉积岩及其石榴石等造岩矿物的稀土元素地球化学进行了详细研究 .结果表明造岩矿物只携载了岩石中少部分稀土元素 ,而大部分稀土元素赋存在副矿物的晶格中 .变质过程稀土元素在石榴石变斑晶与岩石间达到了分配平衡 ,石榴石 /岩石间的稀土元素分配明显受体系化学组成所制约 .变质岩脉及其矿物的稀土元素组成显示清楚的四重效应 ,其Zr Hf,U Th和Y Ho等元素对也与变质岩发生了明显分异 ,它们可作为星子群在变质过程中流体作用存在的判别标志 .     

华北麻粒岩相带变质矿物石榴石及其与单斜辉石平衡共生关系的研究

本文讨论华北麻粒岩相带中部（晋冀内蒙三省区边界）地区各种麻粒岩相岩石的石榴石及其与单斜辉石的平衡共生关系。该地区有上部孔兹岩系和下部麻粒岩系两大类岩石组合,麻粒岩中有浅色麻粒岩和暗色麻粒岩。并有部分高压麻粒岩出露。主要造岩矿物都显示麻粒岩相特征。各类岩石中所有的石榴石都无明显的成分分带,只在大颗粒边部约５０μｍ宽的边缘成分稍有变化,Ｆｅ和Ｍｎ增高,Ｍｇ降低,Ｃａ则基本不变。但不同岩石中石榴石成分差别很大。暗色麻粒岩的石榴石高钙富铁,高压麻粒岩的高钙富镁,孔兹岩的贫钙,较富铁。单斜辉石都是次透辉石,其铝含量相对冀东来说比较高,高压麻粒岩的Ａｌ２Ｏ３可高达７％以上,高压麻粒岩中辉石的硬玉分子比基性麻粒岩稍高,石榴石与单斜辉石在各种麻粒岩中都达到了平衡。其平衡的表现之一是在Ｃａ－Ｍｇ－ΣＦｅ图上石榴石、单斜辉石与全岩三者的成分投影点几乎在一条直线上,即全岩成分点落在石榴石和单斜辉石的连线上。这说明石榴石和单斜辉石成分之间有一种内在的规律性联系。这是否可以作为一个普遍规律,如果是,它们之间有无可公式化的函数关系,正在进一步总结和研究。本文只用实例说明了这一事实。     

夹皮沟金矿区太古代麻粒岩相岩石的矿物学及其变质作用条件研究

本文对吉林夹皮沟金矿区太古代麻粒岩中斜长石、钾长石、单斜辉石、斜方辉石、黑云母、铁铁氧化物矿物、角闪石及石榴石等进行较系统的矿物学研究和电子探针分析,并运用一系列共生矿物地质温度计和压力计估算本区麻粒岩相变质作用的温度为800—850℃,压力为1.0—1.2GPa,氧逸度fo_2为10~(-5)—10~(-8)Pa,水分压p_((H_2)o)为43.6—128.8MPa(平均72.7MPa)。     

柴北缘绿梁山高压基性麻粒岩的变质演化历史：岩石学及锆石SHRIMP年代学证据

高压基性麻粒岩出露在柴北缘HP/UHP变质带的绿梁山地区,它主要呈透镜体状分布在石榴蓝晶(夕线)黑云片麻岩中。岩石学和矿物学数据显示高压基性麻粒岩经历了多阶段变质历史,早期可能经历了榴辉岩相变质作用(p>15kbar),以石榴子石中保留的少量绿辉石为特征;高压麻粒岩组合(Grt-Cpx-Pl-Qtz±Amp±Rt-Ilm)为退变质作用产物,其形成的变质条件为p=9.6~13.5kbar,T=730~870℃。晚期的变质反应以围绕石榴子石和后成合晶生成斜方辉石的为特征,形成的p-T条件为6.2~8.5kbar和720~860℃。高压基性麻粒岩中的锆石SHRIMP测定共获得两组年龄,分别为(448±3)Ma和(421±5)Ma。结合锆石阴极发光和矿物包体研究,前者代表高压麻粒岩阶段的变质年龄,后者代表晚期与斜方辉石形成有关的中低压麻粒岩阶段的变质年龄。这些年龄结果显示麻粒岩相变质作用持续了大约27Ma,这可能与早古生代祁连地块与柴达木地块碰撞作用所引起的地壳加厚和后来的热松驰有关。     

河北省兴隆地区太古宙变质岩系的变形变质构造演化

从变质作用演化、构造变形作用演化方面探讨了处于冀东与密云之间的兴隆地区太古宙变质岩系的变形变质构造演化史     

阿尔金淡水泉花岗质高压麻粒岩P-T演化及年代学研究

岩相学研究表明阿尔金南缘淡水泉一带出露的花岗质片麻岩的峰期矿物组合为Grt+Kfs+Ky+Rt+Qz,为典型的高压麻粒岩相矿物组合。利用Thermocalc3.33程序计算的P-T视剖面图和矿物温压计,确定其峰期变质温压条件为T=875~925℃,P=14.5~15.9kbar,该岩石后期还经历了以矿物组合Grt+Kfs+Bt+Pl+Sill+Ilm+Qz为代表的麻粒岩相和以Sill+Bt+Pl+Mu+Qz±Ilm为代表的角闪岩相的退变质作用,具有一个早期快速等温降压,后期近等压降温的顺时针型的退变质P-T演化轨迹。锆石的U-Pb同位素定年结果显示其原岩的时代为866±5Ma,峰期变质时代为505±5Ma。其中该岩石原岩的形成时代与阿尔金及其周缘地区广泛发育的由Rodinia超大陆裂解事件导致的岩浆活动时代一致,而峰期变质时代则与南阿尔金高压/超高压变质岩的峰期变质时代(486~509Ma)一致,说明花岗片麻岩原岩的形成与罗迪尼亚超大陆裂解有关,并在早古生代卷入了陆壳深俯冲事件,构成了南阿尔金高压/超高压变质带的一部分。     

山东蒙阴金伯利岩中石榴石特征及种类划分

石榴石是山东蒙阴金伯利岩型金刚石矿区的重要指示矿物之一,为了确定山东蒙阴金刚石矿区颜色复杂的石榴石种类,判断矿区石榴石特征与含矿性关系。项目组对矿区不同含矿程度金伯利岩中的石榴石进行了系统采样,测定了50件单晶石榴石微区化学成分和128个石榴石单晶的晶胞参数,测试结果显示：山东蒙阴金伯利岩中石榴石族矿物化学式A₃B₂[SiO₄]₃中的A组阳离子由Mg²⁺、Ca²⁺和Fe²⁺组成,二价阳离子主要为Mg²⁺,Mg²⁺占据十二面体空腔中心位置达53%～82%左右,Ca²⁺占据十二面体空腔中心位置小于7%～17%、Fe²⁺占据十二面体空腔中心位置5%～31%左右。B组阳离子主要由Al³⁺、Cr³⁺和Fe³⁺组成,三价阳离子主要为Al³⁺,[AlO₆]八面体占位达62%～92%左右,[FeO₆]和[CrO₆]八面体占位小于38%;按50个石榴石不同阳离子占据十二面体空腔和八面体空腔的位置多少,山东蒙阴石榴石可划分为10个亚种。根据山东蒙阴金伯利岩中石榴石成分,计算出石榴石形成压力为6.0～9.0 GPa,推测山东蒙阴矿区金伯利岩中有来自深源的石榴石。128件石榴石晶胞参数统计结果显示：山东蒙阴无矿、贫矿、中等含矿、富矿金伯利岩岩体中紫色石榴石晶胞参数分别为大于1.162 nm、1.159～1.160 nm、1.156～1.160 nm和1.155～1.157 nm之间,从无矿岩体→贫矿岩体→中等含矿岩体→富矿岩体,紫色石榴石晶胞参数值有明显变小的趋势。     

喜马拉雅东构造结高压麻粒岩PT轨迹、锆石U-Pb定年及其地质意义

喜马拉雅东构造结出露了一套基性高压麻粒岩,其峰期矿物组合为石榴石+单斜辉石+石英+金红石+斜长石,利用相平衡计算其峰期温压条件为904℃、1.37GPa,利用锆石U-Pb定年方法确定其变质年龄为20.7±2.3Ma。角闪斜方辉石麻粒岩为其第一阶段退变产物,其变质矿物组合为斜方辉石+角闪石+斜长石+石英+钛铁矿+磁铁矿,温压条件为压力小于0.6GPa,温度为720~760℃。角闪岩相退变矿物组合为角闪石+斜长石+石英+钛铁矿+磁铁矿,温度小于745℃,压力小于0.6GPa。在角闪斜方辉石麻粒岩中变质锆石获得的定年结果为9.38±0.22M,根据锆石中角闪石+斜长石+石英的矿物包体特征,确定该年龄代表角闪岩相退变质年龄。据此,确定了喜马拉雅东构造结基性高压麻粒岩的PTt轨迹为顺时针2阶段折返过程,即第一阶段发生在20Ma左右的由高压麻粒岩相到角闪岩相退变阶段,第二阶段发生在9Ma左右的从角闪岩相深度折返到地表的阶段,计算得到其折返速率分别为2.4mm/y和2.3mm/y,这2个阶段的折返与目前通常认为的青藏高原2个主要抬升阶段是基本一致的。