榴辉岩石榴石中的水分子团：超高压变质过程中流体的证据

通过透射电镜，我们在大别山榴辉岩的石榴石中识别出水分子团。这证明 在大陆地壳岩石俯冲的过程中，石榴石作为水的载体是可以将水携带到地幔深处。而石榴石中的水分子团为超高压变质过程中有流体存在提供了有力的证据。     

地球介质高压和超高压状态参数的实验研究

本文讨论了地球介质高压和超高压状态参数实验研究的意义,实验方法,模拟材料和划分高压、甚高压、超高压和极高压的界限;回顾了30年来该研究领域在国内外的进展;对今后的工作提出了看法。     

苏鲁超高压变质带仰口蛇纹岩的成因——矿物化学、地球化学和年代学证据

通过矿物化学、全岩主微量元素和铂族元素研究,结合锆石年代学判断苏鲁造山带仰口蛇纹岩的原岩成因和演化历史。蛇纹岩中尖晶石经历了多阶段变质;全岩主量元素具有超基性堆晶岩的性质,代表玄武质组分含量的Ca O+Al_2O_3变化于2.0%~5.83%之间;部分不相容微量元素富集;铂族元素中Ir的含量低(0.64×10~(-9)~1.43×10~(-9)),Pd/Ir值高(1.05~3.42)。蛇纹岩中的锆石一部分为新形成的变质成因锆石(年龄平均为230±3Ma),与高压-超高压变质的年代吻合;另一部分可能是在三叠纪变质阶段古老锆石重结晶形成的。由此认为,仰口蛇纹岩的原岩可能为超基性堆晶岩,三叠纪时随着俯冲的扬子板块发生变质,在发生蛇纹石化作用之前经历了熔体/流体的改造。     

大别地块中的非镁铁质超高压变质岩石及其地质意义

报道并描述了大别地块东南部几种新的非镁铁质超高压变质岩石，这些岩石的存在为区域规模的超高压变质作用提供了颇具说服力的证据。     

柴北缘鱼卡河超高压变质金红石中Si含量及其地质意义

利用LA-ICP-MS方法对柴达木盆地北缘鱼卡河超高压变质的多硅白云母榴辉岩及共生的石榴角闪钠长岩中的金红石进行了详细的矿物学和LA-ICP-MS原位微量元素研究。结果表明:多硅白云母榴辉岩中金红石显示Si成分环带,且Si含量(质量分数,下同)随变质压力而发生规律性的变化;从进变质到峰期变质阶段,金红石中Si含量从核部向边部呈升高趋势,峰期金红石的边部Si含量达到最高,退变质阶段金红石中Si含量从核部向边部呈降低趋势;石榴角闪钠长岩中的金红石主要呈包体产于多硅白云母、石榴子石、角闪石和钠长石中;在相同的超高压变质条件下,石榴角闪钠长岩中多硅白云母包体金红石的Si含量((1018~2741)×10^-6,平均为1924×10^-6)明显高于多硅白云母榴辉岩中的峰期金红石((450~2397)×10^-6,平均为952×10^-6)。综合多硅白云母榴辉岩和石榴角闪钠长岩的产状、变质演化和全岩成分以及前人对大别—苏鲁超高压榴辉岩中富硅金红石的研究结果提出,超高压变质岩石中金红石的Si含量与变质压力成正相关关系,金红石中Si含量大于500×10^-6可以作为榴辉岩经历超高压变质作用的指示标志。超高压金红石中Si含量与全岩成分中SiO2和TiO2含量有关,随SiO2含量的升高和TiO2含量的降低而升高。     

滇西澜沧黑河地区超高压变质岩中金红石微量元素特征

为研究黑河地区金红石微量元素特征及榴辉岩型金红石矿床的成矿地质条件,本文选取滇西澜沧黑河地区榴辉岩、石榴多硅白云母片岩中的金红石进行LA-ICP-MS微量元素分析。结果表明金红石微量元素呈现阶梯式三级分布特征,最富集Nb、Ta,其次是Zr、Hf,含量较少的元素有Ba、Rb、Sr、Th、REE;榴辉岩、榴闪岩类原岩属于变质基性岩类,含蓝晶石榴闪岩原岩属于玄武质凝灰岩类,石榴多硅白云母片岩类原岩属于泥质岩类;榴辉岩中金红石Nb/Ta比值均要高于其全岩Nb/Ta比值,金红石Nb、Ta含量与变质作用过程中元素在各矿物间的分配系数有关;采用金红石Zr含量温度计获得黑河地区榴辉岩的峰期变质阶段金红石形成温度为578～605℃,峰期变质作用后的退变质流体会造成金红石中Zr的再平衡。此外,黑河地区具备榴辉岩型金红石矿床形成的成矿物源、成矿作用的物理化学条件以及成矿的物质基础,有一定的找矿潜力。     

Ages of peak HP-UHP metamorphism of eclogites from Chinese southwestern Tianshan: Evidence from Lu-Hf geochronologySCIEI北大核心CSCD

新疆西南天山蓝片岩-榴辉岩带是全球少有的几个经历超高压变质作用的洋壳俯冲带之一,近年来的同位素年代学研究表明其变质作用主要发生于石炭纪。然而,该蓝片岩-榴辉岩带峰期变质作用,特别是超高压变质作用的时代还未精确限定。本文选取来自该带的典型钠云母黝帘石榴辉岩(样品211-3和H76-10),在详细的岩石学和相平衡研究基础上,开展了Lu-Hf同位素年代学研究,以期获得其峰期变质作用时代。相平衡模拟结果表明两榴辉岩中石榴石均记录了升温降压型折返P-T(温度-压力)轨迹。其中,样品211-3经历了超高压变质作用,其压力峰期P-T条件为~540℃、~2.9GPa,石榴石-绿辉石-全岩Lu-Hf等时线年龄为326.9±1.3Ma;样品H76-10仅经历了高压变质作用,其压力峰期P-T条件为~490℃、~2.4GPa,石榴石-绿辉石-全岩Lu-Hf等时线年龄为306±11Ma。结合前人年代学数据,获得新疆西南天山超高压榴辉岩峰期变质作用时代为327~326Ma,高压榴辉岩峰期变质作用时代为316-306Ma。本文获得的超高压变质作用确切年龄326.9±1.3Ma,对于揭示古南天山洋深俯冲和闭合的时间具有重要意义。     

南阿尔金巴什瓦克榴辉岩的变质演化:对南阿尔金超高压变质作用的启示

高压/超高压变质带中的榴辉岩对于揭示造山带的热演化历史及造山过程具有重要的研究意义.本文通过对南阿尔金巴什瓦克地区榴辉岩的详细岩相学研究,认为该榴辉岩经历了榴辉岩相的峰期变质阶段(M1,946～1026℃和2.9～3.2 GPa)、峰后退变质阶段(M2,硬玉+石英=钠长石反应线附近)以及晚期麻粒岩相-角闪岩相的变质阶段(M3,～0.8 GPa,789～841℃).此外,锆石U-Pb年代学结果表明该榴辉岩的变质时代为492.8±2.8 Ma (MSWD=0.77),结合锆石中的石榴子石、绿辉石、金红石和石英包裹体及前人所获得的年代学数据,认为该变质时代记录了早古生代榴辉岩相的变质事件,进而恢复了南阿尔金榴辉岩所记录的顺时针P-T-t轨迹.本研究为南阿尔金巴什瓦克地区超高压变质作用提供了有效的矿物学与岩石学证据,同时为探讨南阿尔金动力学演化过程提供了重要的约束条件.     

华北克拉通丰镇碳酸岩中榴辉岩捕虏体岩石学研究:现今板块体制古元古代开始启动证据

关于现今板块构造体制何时启动是目前地球科学研究的焦点问题。本文在原报道的古元古代丰镇火成碳酸岩中发现的榴辉岩捕虏体基础上,开展了详细的岩石学研究。该榴辉岩捕虏体分为两种类型:即相对富石榴石的Fz-2和贫石榴石的Fz-16,它们产于同一地点,且具有相同的矿物成分和结构构造特征。Xu et al.(2018)的研究表明该捕虏体具有1839±26Ma和1766±7Ma的独居石U-Th-Pb年龄且具有大洋辉长岩原岩的全岩成分特征。本文通过进一步的岩相学研究发现该榴辉岩至少经历了两期变质阶段:M1,角闪石/绿帘石-榴辉岩阶段;M2,硬柱石-榴辉岩阶段。具有放射状裂纹包裹特征的柯英石假象在石榴石变斑晶和基质绿辉石中以包体形式出现。以蓝晶石与黝帘石共存为特征的柱状硬柱石假象,也偶尔以包体形式存在于石榴石中。变斑晶石榴石分为富含包体的核部和比较干净的边部。石榴石从中心到边部具有明显的镁铝榴石含量增加和钙铝榴石含量降低的环带特征,通过相平衡模拟和等值线投图得到其温压范围为2.6~3.7GPa和655~670℃,记录了从M1到M2的近等温增压的进变质过程。通过石榴石边部-绿辉石-蓝晶石-石英的地质温压计计算得到温压条件为3.0GPa、734℃。金红石中的锆含量温度计也给出了相似的温度条件,即在2.6~3.7GPa压力时为601~685℃。石榴石边部的柯石英假象和硬柱石假象支持了M2硬柱石-榴辉岩阶段的存在,这表明丰镇古元古代榴辉岩可能是目前发现的世界上最古老的低温超高压变质岩。同时,我们得到该榴辉岩代表的进变质过程中的地温梯度为216±35℃/GPa,证明至少在~1.8Ga以来代表现今板块构造体制的板块冷俯冲作用就开始启动了。