胶北平度大金埠含石墨麻粒岩变质演化和石墨结晶形成的研究

具有孔兹岩系特征的荆山群主要出露于胶-辽-吉带南段的胶北地体,且普遍经历了高角闪岩相-麻粒岩相变质作用。平度大金埠地区处于平度-莱西石墨成矿带,石墨矿赋存于古元古界荆山群陡崖组徐村段。通过对平度大金埠晶质石墨矿区含石墨泥质麻粒岩进行岩相学、矿物岩石学与地球化学、激光拉曼光谱、年代学等研究,发现大金埠含石墨泥质麻粒岩经历了三个变质演化阶段(M_(1)-M_(3)),且峰期达到高压-超高温变质作用条件。因受超高温变质作用影响,早期进变质阶段(M_(1))矿物信息保留不完整;峰期阶段(M_(2))以黑云母的消失为标志,矿物组合为Grt+Kfs+Pl+Rt+Qz+Liq,该阶段的温压范围为1010~1050℃、1.09~1.20GPa;峰后退变质阶段(M_(3)),黑云母重新出现,矿物组合为Bt+Grt+Kfs+Pl+Rt+Qz,该阶段的温压范围为810~843℃、0.68~0.74GPa,变质演化P-T轨迹具有顺时针特点。拉曼光谱分析显示样品中石墨的结晶程度普遍较高,其拉曼光谱特征与麻粒岩相变质条件下形成的石墨一致,高晶度石墨多结晶于峰期M_(2)向峰后M_(3)退变质作用阶段转变过程中。显然,平度大金埠晶质石墨矿区含石墨麻粒岩中石墨的结晶程度与其结晶时寄主麻粒岩的变质温度密切相关。年代学研究获得变质锆石1830±18Ma的加权平均年龄,与胶-辽-吉带及胶北地体区域上的深熔作用时代一致,代表了大金埠地区高结晶度石墨结晶形成的年龄。本次对石墨结晶形成与寄主变质岩及变质作用的关系探究,对优质晶质石墨矿资源的探矿、找矿具有重要指示意义。

胶北日庄石墨结晶与寄主麻粒岩的变质演化关系

日庄镇含石墨泥质麻粒岩出露于莱西石墨成矿带,详细的岩相学、地球化学、拉曼光谱、年代学等研究显示岩石经历了超高温变质作用。麻粒岩变质演化过程包括三个阶段,其中峰前M 1阶段矿物仅部分保留;峰期M 2阶段和峰后M 3阶段矿物组合分别为Grt+Qz+Pl+Kfs+Sil+Rt+Liq和Grt+Qz+Bt+Pl+Kfs+Sil+Rt+Liq;相平衡模拟结合二长石温度计和石英中Ti温度计研究结果显示峰期M 2阶段的温压条件为1025~1100℃、1.05~1.2GPa。研究样品中石墨结晶程度较高,石墨拉曼光谱特征与麻粒岩相变质条件下形成的石墨一致,岩相学特征指示高晶度石墨结晶于M 2向M 3转变过程中。麻粒岩中获得变质锆石年龄为~1.85Ga,该年龄是寄主岩石峰期变质作用后熔体冷却时间的记录。岩相学和年代学研究表明,优质高晶度石墨的形成和生长可能与胶-辽-吉活动带区域上碰撞折返过程中发生的深溶事件或混合岩化作用密切相关。