喂子坪秦岭杂岩麻粒岩相变沉积岩的变质作用p-T演化及其构造意义

秦岭杂岩位于秦岭造山带北秦岭构造带,是研究秦岭造山带早古生代构造演化的重要岩石构造单元。喂子坪地区发育有典型的秦岭杂岩,其中的混合岩是由变沉积岩经历了强烈的深熔作用形成的。本研究对其进行了岩相学、变质相平衡模拟和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究,以深入揭示它们的变质温压演化特征,进而阐明它们指示的构造意义。混合岩的中色体由含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩组成。含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩只记录了峰期变质矿物组合,为镁铁闪石+石榴子石+斜长石+石英+黑云母+钛铁矿+熔体,而含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩记录了3个变质演化阶段,分别是早期进变质阶段(M1):黑云母+斜长石+石英;峰期变质阶段(M2):镁铁闪石+石榴子石+斜长石+石英+黑云母+钛铁矿+熔体;退变质阶段(M3):普通角闪石+斜长石+黑云母+石英+熔体。全岩成分视剖面图模拟计算显示含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩压力峰期的变质温压条件分别为790~810℃/990~1040 MPa和840~862℃/1000~1190 MPa。含石榴子石黑云角闪斜长片麻岩3组局部矿物组合域成分视剖面图模拟计算得到压力峰期后变质阶段的温压条件为735~814℃/400~810 MPa、721~794℃/430~700 MPa、740~810℃/470~780 MPa。因此,本研究揭示了喂子坪地区秦岭杂岩片麻岩记录了近等温降压的p-T轨迹。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年得到含石榴子石角闪黑云斜长片麻岩和2个浅色体样品中的变质锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为383.2±7.0 Ma、400±3.6 Ma和406.7±7.8 Ma。结合已发表的数据,喂子坪地区变沉积岩麻粒岩相峰期变质作用和强烈的混合岩化作用的时代约为410~390 Ma,而约380 Ma的年龄可能代表退变质冷却到固相线的时代。片麻岩近等温降压的变质演化轨迹指示喂子坪地区秦岭杂岩的变沉积岩在下地壳经历了麻粒岩相变质作用和随后的快速抬升,与碰撞造山引起的地壳增厚和随后的地壳伸展有关。

造山带榴辉岩的变质作用P-T-t轨迹研究进展

板块俯冲和折返是板块构造理论的重要组成部分,也是固体地球科学研究的一个前沿方向。俯冲/碰撞造山带内的高压-超高压变质岩经历了俯冲至地球深部而后折返至地壳浅部的复杂地质过程,反演它们的P-T-t轨迹是高压-超高压变质作用研究的重要课题,也是揭示造山带构造演化的一个重要途径。造山带榴辉岩作为高压-超高压变质岩中的一类典型代表,常保留多个变质阶段的矿物组合,较完整地记录了造山带演化的关键信息,是反演P-T-t轨迹的理想样品。根据详细的岩相学观察和矿物成分分析,能识别出榴辉岩不同变质阶段的矿物组合。在此基础上,选取合适的地质温压计或采用相平衡模拟,可获得岩石相应变质阶段的温压条件(P-T)。如何获得多阶段变质年龄(t)和如何匹配变质作用的温压条件和年龄信息,是反演榴辉岩P-T-t轨迹的两个关键问题。本文针对榴辉岩中的锆石、金红石、榍石和褐帘石这四个适用于U-Pb定年的副矿物,从结晶条件和封闭温度等角度评估它们可能记录的年龄信息。结果表明,受限于结晶的温压条件或结晶后的改造作用,单种矿物定年难以获得多阶段年龄,一些实际研究中需要采用多种矿物或多个同位素体系实施定年分析。对于将副矿物从岩石中分选出来再实施原位微区定年的方法,测定微量元素和包裹体矿物组合并不总能准确限定这些定年副矿物结晶于哪个变质阶段,这将影响副矿物年龄意义的解析。观察分析定年副矿物在榴辉岩中的结构,能够厘清它们与岩石主要组成矿物之间的成因联系,进而可通过主要组成矿物限定副矿物的结晶温压条件和年龄意义。因此,具有岩相学结构制约的副矿物原位定年分析(“岩石年代学”方法)是耦合变质岩石学(P-T)和地质年代学(t)结果的重要手段,应在今后的变质作用研究中得到更多的重视和运用。与此同时,进一步研究变质分解/重结晶、熔/流体交代、脆/韧性变形等地质作用对副矿物定年同位素体系的影响。变质作用的时间信息不仅包括通过同位素定年获得的绝对年龄,也包括变质作用所持续的时间。受制于定年测试的精度,一些短时间尺度(≤1Myr)的变质作用难以通过同位素年代学方法进行限制。基于矿物的成分扩散、结构演变、力学性质转变等模拟方法,可用于揭示和限定这类变质事件的时间尺度,以此精细刻画岩石的变质P-T-t轨迹,有助于深入理解造山带榴辉岩的形成过程和机制。

四川米易海塔地区前震旦纪五马箐组变质作用P-T条件研究

在扬子板块西缘的康滇陆块上分布有一套变质程度深浅不一的前震旦纪变质岩系,长期以来对这套变质岩的温压条件研究相对薄弱。笔者等以四川米易海塔地区前震旦纪五马箐组中的黑云斜长角闪片岩为研究对象,通过岩相学、矿物化学分析、变质P-T条件计算,结果表明:黑云斜长角闪片岩峰期矿物共生组合为角闪石+黑云母+斜长石+石英+榍石,其峰期变质条件为T=599℃,P=0.22 Gpa,其变质相为角闪岩相。米易海塔地区前震旦纪五马箐组经历了中温低压型变质作用,可能形成于新元古代地幔柱活动时期的裂谷环境。

华北南缘舞钢太华杂岩变泥质岩变质作用:变质P-T轨迹与锆石U-Pb年龄

太华杂岩在华北中部造山带南缘舞钢地区存在出露,本文选取该地3个变泥质片麻岩为研究对象,对其进行了岩石学、相平衡模拟和锆石U-Pb年龄分析等综合研究。结果显示其普遍保留了三个变质阶段的矿物组合:进变质阶段(M1)矿物组合主要以矿物包裹体保存在石榴子石变斑晶之中,峰期变质阶段(M2)矿物组合主要保存在基质中,退变质阶段(M3)矿物组合以石榴子石变斑晶周围的后成合晶矿物组合为代表。石榴镁铁闪石黑云二长片麻岩M1矿物组合为Bt1+Pl1+Ilm1+Qz1±Amp1,M2矿物组合为Grt2+Bt2+Pl2+Amp2+Qz2+Mt2±Ilm2,其P-T条件为810~855℃、0.8~1.0GPa,M3矿物组合为:Bt3+Pl3+Qz3+Amp3±Ilm3±Mt3。2个石榴夕线黑云片麻岩M1矿物组合为Bt1+Sil1+Mt1+Ilm1+Qz1±Pl1±Rt1,M2矿物组合为Grt2+Bt2+Sil2+Qz2±Pl2±Ilm2±Mt2,其P-T条件为795~850℃、0.7~0.9GPa,M3矿物组合为Bt3+Sil3+Qz3±Pl3±Ilm3±Mt3±Rt3。结果表明舞钢变泥质片麻岩记录了近等温降压(TTD)的顺时针P-T轨迹,这样的P-T轨迹反映了一个碰撞造山的过程。锆石U-Pb年龄结果指示这些片麻岩源区时代为~2.86Ga,原岩形成年龄为~2.36Ga,在约1.96~1.84Ga期间经历了高级变质作用,而约1.84~1.80Ga可能代表了其退变质作用时间。这表明中部造山带的南部可能经历了一期拉长的构造-热事件(约1.96~1.80Ga),持续时间长达~160Myr之久,可能代表华北克拉通东部陆块和西部陆块在古元古代沿着中部造山带的俯冲-碰撞造山过程。

希夏邦马峰地区始新世地壳加厚和隆升过程

中新世中期之前喜马拉雅山脉的隆升历史和深部动力机制,还存在极大的争议、缺乏基本的数据约束。喜马拉雅造山带核部高级变质岩的埋藏和折返过程可以约束地壳加厚和山脉隆升过程,但是现有的变质记录主要为渐新世晚期-中新世中期,始新世变质作用的分布范围、形成过程和地质意义仍然未被充分挖掘。本文首先厘定了希夏邦马峰(8027m)山体的基本岩石组成:下部为高喜马拉雅正/副片麻岩,上部为肉切村群变粒岩及贯入其中的淡色花岗岩席。进一步对1964年希夏邦马峰登山科考采集的眼球状片麻岩进行了变质作用相平衡模拟和独居石微区原位U-Th-Pb定年,确定了始新世变质记录的P-T-t演化轨迹:M1阶段中P/T型变质压力峰期,条件为~1.0GPa、~740℃(~22℃/km),变质年龄为~37Ma;后近等温降压至M2阶段低P/T型变质温度峰期,条件为0.5~0.4GPa、~760℃(45~57℃/km),变质年龄为~25Ma;在~18Ma左右冷却至固相线以下。希夏邦马峰~37Ma的中P/T型变质和地壳加厚事件与北喜马拉雅穹隆、高喜马拉雅主体、前陆飞来峰等地区的记录一致(40~37Ma,20~25℃/km),表明印度-亚洲初始碰撞约20Myr后中上地壳被堆叠埋藏至>33km以下,发生了广泛的整体性加厚和深熔作用。该事件与喜马拉雅内陆残留海最终退却的时间吻合,是喜马拉雅山脉初始隆升的诱因。喜马拉雅山脉不是晚新生代以来隆升的,而是经历了自始新世中期以来的长期地壳堆叠和隆升过程。

残余奥氏体对新型高碳Q-P-T钢疲劳性能的影响

本文研究了残余奥氏体对Fe-0.65C-1.5Mn-1.5Si-0.6Cr-0.05Nb(wt%)淬火-配分-回火(Q-P-T)钢疲劳性能的影响。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征了马氏体和残余奥氏体中微观结构的演变,包括不同循环周次下的体积分数和平均位错密度。与传统的淬火&回火(Q&T)钢相比,Q-P-T工艺使碳从过饱和马氏体配分到相邻的残余奥氏体中,从而保留更多的残余奥氏体。经Q-P-T处理后,钢的抗拉强度略有下降,但其伸长率与强塑积分别提高了287%和234%。与Q&T钢的疲劳极限为550 MPa相比,Q-P-T钢的疲劳极限达到了650 MPa,提高了100 MPa(18.2%)。高碳Q-P-T钢具有更高疲劳性能的机理主要源于两个方面:一是疲劳试验中存在残余奥氏体吸收位错效应(DARA效应),显著增强了马氏体基体的变形能力;另一方面是残余奥氏体相变产生的高硬度小尺寸马氏体的疲劳止裂效应。本工作证实了高碳Q-P-T钢在循环拉压载荷下存在DARA效应,进一步将该效应的应用范围从静载荷推广至循环变载荷。

黄陵背斜核北部黄凉河组混合岩化作用及泥质变质岩P-T轨迹对石墨成矿的启示

黄陵背斜核北部黄凉河组产出大鳞片晶质石墨矿,现有研究认为石墨片度分布与混合岩化作用有关,但这些研究多侧重于经验判断和特定样品的对比,缺乏统计学证据。以蔡家冲矿区的石墨矿为研究对象,根据不同层位样品中石墨片度的统计结果,分析混合岩化作用对石墨成矿的影响;对黄凉河组代表性样品进行相平衡模拟,探讨P-T轨迹对石墨成矿的启示。结果表明,蔡家冲地区的混合岩造成距离其0~20 m范围内的石墨片度增大,≥50目的石墨鳞片含量相较于蔡家冲地区整体平均值提高了5.77%~19.55%,因此石墨片度受石墨矿体与混合岩距离的影响,石墨矿体距混合岩越近,其大鳞片石墨含量越高;同时混合岩影响距离的远近与混合岩规模有关,混合岩规模越大,受其影响的距离越远。采用黄凉河组含石墨红柱石十字石二云片岩样品进行相平衡模拟,得到其峰期变质条件为640~660℃、0.31~0.38 GPa;结合该样品变质矿物世代变化和对应的变质反应,在P-T视剖面图中得到升压升温+减压升温的两阶段P-T轨迹,升压升温阶段对应碰撞造山过程,石墨矿的主体形成于该时期;减压升温阶段指示造山后伸展之前的热松弛期,混合岩化作用发生于该时期,并造成部分石墨矿体的石墨片度明显增大。

线上线下双模式教育的应用——以机械电子工程专业必修课《热力学与传热学基础》为例

后疫情时代,为适应教学要求,逐渐衍生出线上线下双模式的教学方式。本文以机械电子工程专业的必修课《热力学与传热学基础》为例介绍了线上线下双模式教育在教学中的应用。首先介绍了《热力学与传热学基础》这门专业必修课的主要授课内容、学习目标和考核标准,其次以理想气体基本热力学过程的p-v图和T-s图为例,说明了双模式教育的应用为教学带来的好处。

东喜马拉雅构造结高压基性麻粒岩成因与构造意义

东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩中存在典型的泥质、长英质和基性高压麻粒岩。但是,高压麻粒岩在南迦巴瓦杂岩中的分布范围、变质条件和变质时间是否存在空间上的变化并不明确。本文对南迦巴瓦杂岩西南部巴嘎地区的高压基性麻粒岩进行了岩石学和年代学研究。研究表明,巴嘎高压基性麻粒岩由石榴子石、单斜辉石、角闪石、斜长石、黑云母和石英组成,石榴子石变斑晶发育生长成分环带。识别出三期矿物组合:进变质矿物组合M1为石榴子石变斑晶核部及其矿物包裹体,包括石榴子石、石英、榍石和磷灰石;峰期矿物组合M2为变斑晶石榴子石边部和基质矿物,即石榴子石+单斜辉石+斜长石+角闪石+石英+金红石+熔体;退变质矿物组合M3呈冠状体或基质产出,其组合为角闪石+斜长石+单斜辉石+黑云母+石英+榍石。高压基性麻粒岩的峰期变质条件约为1.5 GPa和915℃,具有顺时针P-T轨迹,退变质的早期和晚期分别为近等温降压和降温降压过程。高压基性麻粒岩在峰期条件下发生了明显的部分熔融,含~26%(体积)的熔体,其退变质和熔体结晶作用很可能发生在26~14 Ma。本文和研究区现有研究成果表明,东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩中的高压麻粒岩广泛分布,从东北部的加拉、直白和派乡延伸到西南部的巴嘎沟,形成了一条长度超过80 km的高压麻粒岩带。整个带中的高压麻粒岩具有类似的变质条件和持续时间,是印度大陆地壳平缓俯冲并经历了高温和高压变质与部分熔融的产物,构成了喜马拉雅造山带的加厚下地壳。大量高压麻粒岩强烈部分熔融产生的熔体可能为喜马拉雅淡色花岗岩提供了源区。

辽西建平杂岩高压麻粒岩相变质作用的P-T条件及其地质意义

辽西建平杂岩中广泛发育高压麻粒岩块体 ,其特征为在基性岩中出现石榴石 +单斜辉石 +斜长石 +石英±角闪石 ,利用 TWQ方法结合传统地质温压计估算其变质条件为 T=785～ 82 0℃ ,P=1.0 5～ 1.17GPa。高压麻粒岩区的其他岩石如石榴石二辉麻粒岩等虽然不出现典型的高压麻粒岩矿物组合 ,但其变质条件相同。研究表明它们之间矿物组合的不同系由其全岩成分 ,尤其是 Si O2 含量不同所致。因此辽西高压麻粒岩相变质作用是区域性的。该区高压麻粒岩的特征与泛非造山带和西澳的高压麻粒岩相似 ,也符合高压麻粒岩的经典定义 ,但与在华北克拉通其他地区报道的“高压麻粒岩”

河南洛宁太华变质杂岩区早元古代变质作用P-T-t轨迹及其大地构造意义

太华变质杂岩广泛出露于华北克拉通南缘,总体呈SW-NE向展布。在河南洛宁地区,太华变质杂岩以TTG片麻岩、斜长角闪片麻岩和变泥质片麻岩为主。斜长角闪片麻岩中可识别出三个阶段的变质矿物组合:进变质阶段矿物组合(M1)为石榴子石变斑晶内部的包裹体矿物组合(Amp1+Pl1+Qtz),变质高峰期矿物组合(M2)为石榴子石变斑晶边部和基质矿物组合(Grt2+Amp2+Pl2+Qtz),退变质阶段矿物组合(M3)为"白眼圈"状后成合晶组合(Amp3+Pl3+Qtz)。运用矿物温度计与压力计估算三个阶段的P-T条件分别为:进变质阶段约600～680℃/7.0～7.6kbar,变质高峰期为680～790℃/9.5～10.7kbar,退变质阶段为580～720℃/6.5～7.6kbar。变泥质片麻岩中保留了进变质阶段(M1)包裹体矿物组合(Bt1+Pl1+Qtz)和峰期变质阶段(M2)矿物组合(Grt2+Bt2+Pl2+Qtz)两个阶段。其中未发现后期退变质反应结构,石榴子石中也未发现成分环带。P-T条件估算结果分别为:M1阶段620～710℃/4.9～5.6kbar,M2阶段710～760℃/7.3～8.3kbar。洛宁地区太华变质杂岩记录了顺时针的近等温降压型的P-T轨迹,可能经历了与华北中部造山带其它杂岩类似的变质演化过程,推测其形成于华北克拉通东部陆块和西部陆块沿中部造山带的拼合过程中。SIMS与ICP-MS锆石U-Pb定年表明,斜长角闪片麻岩记录了1938～1967Ma的变质事件,比华北中部造山带其它变质杂岩区所广泛记录的～1850Ma变质事件早了约100Ma,暗示中部造山带的拼合可能是一个长期的、复杂的过程。

阿尔金淡水泉早古生代泥质高压麻粒岩及其P-T演化轨迹

南阿尔金构造带淡水泉一带出露的含石榴石蓝晶石黑云母片麻岩是一套典型的泥质高压麻粒岩,其峰期特征矿物组合为石榴子石+蓝晶石+钾长石+金红石+石英。根据矿物内部一致性热力学数据和Thermocalc 3.23程序计算,确定其峰期变质温压条件为T>850℃和P>11kbar。结合岩相学研究和P-T视剖面图计算,可识别出该岩石经历了4个阶段的变质演化,构成了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,为与陆壳俯冲碰撞有关的高压变质事件的产物。该岩石锆石阴极发光图像显示其内部具有明显的核-边结构,核部为残留的原岩碎屑锆石,边部则表现为面状或扇状生长的变质锆石的特征。微区原位LA-ICP-Ms微量元素分析表明,核部测点的重稀土含量较高,对应Th/U接近于0.4,具有岩浆锆石的特征;边部测点的重稀土相对亏损,重稀土配分曲线平坦,对应Th/U比值均小于0.1,显示与石榴子石平衡共生的变质锆石特征。LA-ICP-MS微区定年获得其变质年龄为486±5Ma,该年龄值与阿尔金江尕勒萨依和英格利萨依两地超高压变质岩石的变质年龄相近,进一步证明沿阿尔金构造带南缘断续存在一条早古生代的高压-超高压变质岩带。另外,本次研究在获得该泥质高压麻粒岩峰期变质时代的同时,还获得该岩石原岩的形成时代上限值约为719Ma,从而限定阿尔金构造带南缘阿尔金群的形成时代可能不属古元古代,而应属新元古代。

青岛榴辉岩相蛇绿混杂岩的岩石学证据及退变质P-T轨迹

青岛榴辉岩相蛇绿混杂岩发育在胶南隆起北缘地缝合线附近,构造侵位于胶南群云母斜长片麻岩中。它主要由斜方辉橄岩、玄武质和玄武安山质火山岩及少量杂砂岩和硅质岩组成。它与一般仰冲蛇绿岩的主要区别是:玄武质和玄武安山质岩石普遍遭受了榴辉岩相变质作用并发生强烈的糜棱岩化和退变质作用。强烈的退变质作用使大部分榴辉岩变为含石榴石石英斜长角闪岩,但仍保留有少量榴辉岩透镜体。它们可能是俯冲陆壳前缘岛弧地壳或岛弧型蛇绿岩残片的推覆体。它的退变质P-T轨迹表明,在其上升过程中热传导速率较高,这可能与该岩石强烈糜棱岩化和含水有关。

胶北地体多期变质事件的P-T-t轨迹及其对胶-辽-吉带形成与演化的制约

胶北地体位于华北克拉通东部陆块胶-辽-吉带南端,主要由闪长质-TTG-花岗质片麻岩、变质表壳岩系和变质镁铁-超镁铁质岩所组成。本文通过对胶北早前寒武纪变质岩系的岩石学、矿物化学、变质反应结构和序列、变质温度和压力估算与同位素年代学资料的综合研究和总结,得出以下重要结论：（1）与华北克拉通东部陆块其它地区太古宙变质基底类似,本区也存在～2500Ma区域性新太古代变质事件,且与本区2550～2500Ma岩浆作用在时间上非常接近,其变质作用发生的时间比岩浆作用要晚10～50Myr,指示本区～2500Ma区域性变质事件可能与大规模的幔源岩浆底侵作用存在密切的成因关系。（2）胶北还存在1950～1850Ma区域性古元古代变质事件,并导致了大量高压基性和泥质麻粒岩的形成,高压基性麻粒岩主要以不规则透镜体、变形岩墙群或岩脉群的形式赋存于闪长质-TTG-花岗质片麻岩之中,并集中分布在安丘-平度-莱西-莱阳-栖霞一带,大致沿北东-南西向断续带状分布,构成了一条长约300km的古元古代高压麻粒岩相变质带。（3）本区古元古代高压麻粒岩以记录近等温减压（ITD）及随后近等压降温（IBC）的顺时针P-T-t轨迹为特征,指示本区变质杂岩在古元古代晚期曾强烈地卷入了与俯冲-拼贴-碰撞造山有关的构造过程,并可能经历了如下复杂的构造演化：（I）在古元古代晚期2000～1950Ma,随着有限大洋地壳的持续俯冲作用,本区各类变质岩的原岩开始经历一次构造增厚事件,并导致了它们的原岩经历了早期绿片岩相-角闪岩相进变质作用;（II）1950～1870Ma,大洋地壳俯冲作用结束,本区开始发生弧-陆拼贴和陆-陆碰撞作用,大陆地壳持续缩短和加厚,在加厚下地壳或岛弧根部带约50km的深度,发生了区域性高压麻粒岩相变质作用,并导致了本区变基性岩和变泥质岩分别形成了石榴石＋单斜辉石＋斜长石±角闪石±石英±铁-钛氧化物和石榴石＋蓝晶石＋钾长石＋斜长石＋黑云母＋石英＋铁-钛氧化物＋熔体的高压麻粒岩相矿物组合。（III）1870～1800Ma,在同碰撞峰期变质结束之后,本区造山作用进入了后碰撞构造折返-伸展演化阶段,先后经历了早期快速构造折返和晚期缓慢冷却降温两个构造热演化阶段。其中,在早期快速构造折返阶段,高压麻粒岩经历了峰后近等温或略微增温减压退变质作用的叠加,高压基性麻粒岩表现为沿石榴石边部形成了含斜方辉石的后成合晶。与此同时,早期快速构造折返阶段还伴随着热松弛和伸展作用,出现一系列的幔源基性岩浆活动,不仅导致了本区大量未经历高压麻粒岩相变质的变基性岩群的形成,同时也诱发了区内大规模的地壳深熔作用的发生。自温度高峰期之后,本区地壳岩石还经历了一个近等压冷却降温过程,并发生了区域性角闪岩相退变质作用,高压基性麻粒岩表现为石榴石和斜方辉石边部常出现含角闪石的退变边或后成合晶。最终,在1800Ma左右,本区含电气石花岗伟晶质岩脉的大量出现,则标志着胶北地体古元古代晚期（2000～1800Ma）俯冲-拼贴-碰撞造山作用的最终结束。

郯庐断裂带张八岭隆起南段肥东群石榴角闪岩变质P-T演化史对其构造属性的制约

通过对张八岭隆起南端肥东群中磁铁石榴铁闪石岩的岩相学、矿物成分分析和热力学评价,并结合野外地质填图和共生围岩分析表明,该岩石经历了5期变质作用,展现了顺时针的P-T演化特征,早期阶段表现为近等压升温,晚期阶段为降温降压的过程,其峰期变质平均P-T条件为:524℃和0.49GPa。结合地质背景和郯庐断裂带的演化特征分析,早期过程可能反映的扬子基底所经历的区域变质过程,晚期过程可能是由于郯庐断裂的后期抬升分量所致,不具有造山带的P-T演化特征。对比前人对宿松群的变质演化历史的研究,肥东群和宿松群峰期变质压力差可达0.8GPa,表明两者属于不同变质级别的块体。因而,肥东群和宿松群不能作为被郯庐断裂左行错开的标志层。由此表明,张八岭隆起南段所出露的肥东群变质杂岩,属于扬子板块上的变质基底,郯庐断裂带活动中将其剥露地表,并没有经历过大别造山带的变质作用。

赞皇前寒武纪变质杂岩区变质反应结构与变质作用P-T-t轨迹

赞皇变质杂岩位于华北克拉通中部造山带中南段、太行山东麓低山区。出露于该变质杂岩区中南部的含石榴石的斜长角闪片麻岩、泥质片麻岩,均保存了三期矿物组合:进变质、峰期变质和退变质矿物组合。这两大类变质岩石中,进变质阶段矿物组合(M1)以石榴石变斑晶核部的包裹体矿物组合为代表,变质高峰期矿物组合(M2)由石榴石变斑晶"边部"和基质矿物组成,退变质阶段矿物组合(M3)主要是环绕石榴石边部发育的"白眼圈"状后成合晶矿物组合。泥质片麻岩中的石榴石变斑晶均保存了明显的成分环带,且在边部很窄的范围内XMn有所增加、Mg/(Mg+Fe)有所降低,指示存在变质高峰期后的退变质过程。温度与压力计算结果表明,赞皇斜长角闪片麻岩所经历的进变质阶段(M1)温度约为640～710℃、压力约为8.2～8.6kbar;高峰期(M2)变质温度超过810℃,压力大于12.1kbar;退变质阶段(M3)的温压范围为590～670℃和3.2～5.6kbar。此前的研究已说明泥质片麻岩的进变质阶段(M1)变质温度为660～690℃,压力为9.0～9.2kbar;高峰期(M2)变质温度超过780℃,压力大于12.5kbar。变质高峰属于中压相系的顶部至高压相系的底部。斜长角闪片麻岩、泥质片麻岩均记录了典型的顺时针P-T轨迹,并显示近等温减压(ITD)的退变质片段。对泥质片麻岩中多颗锆石的变质增生边的SHRIMPU-Pb定年表明,变质高峰期时代为1821±17Ma。变质作用历史说明赞皇变质岩区卷入了华北克拉通东部陆块和西部陆块之间的俯冲-碰撞、随后的快速隆升过程,为华北克拉通中部造山带早元古代末期(～1850Ma)存在的造山事件提供了新的证据。

桐柏山地区低温榴辉岩变质作用的P-T轨迹

桐柏山地区发育南、北两条低温高压榴辉岩带,中间被桐柏山高级变质杂岩所分隔。本文对两条带内的4个保存完好的榴辉岩体及其退变产物进行了详细的岩石学研究和 P-T 条件估算。结果表明,北带榴辉岩的形成温压条件较高,为530～610℃、1.7～2.0GPa,南带榴辉岩较低,为470～520℃、1.3～1.7GPa,说明两条榴辉岩带不属于同一个高压岩片。实际上,二者分别对应于西大别地区的浒湾榴辉岩带(I 带)和七角山榴辉岩带(V 带)。电子探针分析发现,所有榴辉岩中的石榴石都展示了进变质环带,而退变榴辉岩的成分环带更为复杂,即保留了早期的进变环带,也显示了晚期的低温取代以及后期相对高温条件下的再生长,由此为榴辉宕的变质作用推导出一个“发卡式”演化轨迹。这种轨迹表明,榴辉岩先是在降温条件下缓慢向上回返的,这与目前已建立的多数高压、超高压岩石的快速抬升模式有所差异,而后在其进入到中地壳后又在相对较高的地温梯度下遭受退变质作用的改造。

五河杂岩的变质岩石学及P-T条件分析——来自蒙城南ZK02钻孔的研究

五河杂岩是华北克拉通东部陆块东南缘最重要的岩石单元.然而,直至今日,人们对于该组杂岩一直缺乏足够的研究,特别是对于其形成的变质条件分歧较大.本文通过对蒙城南ZK02钻孔中五河杂岩的构成和地质特征详细研究表明五河杂岩分为上、下两段.上段主要为一套由云母片岩、大理岩和花岗片麻岩组成的变质表壳岩系;下段为一套基性变质岩,主要岩性为斜长角闪岩、角闪岩、石榴斜长角闪岩和少量的混合岩.同时,针对下段特征岩石（石榴斜长角闪岩）,进行了较为详细的岩相学和矿物化学分析,并应用不同的温压计进行P-T条件评价和比较,结合岩相学限定和前人的研究成果,认为五河杂岩的主体普遍经历了高压角闪岩相变质作用,其温压范围为：T=671℃～700℃和P=0.82～0.95 GPa,地温梯度约为25～28℃/km,与典型陆壳地温梯度类似.与同邻区主要岩石单元的变质级别相比,五河杂岩应当形成于板内变质环境,并不具备造山带变质特征.

黑龙江依兰地区蓝片岩的变质演化P-T-t轨迹

黑龙江省依兰地区出露了一套经高压变质形成的蓝片岩、云母片岩、长英质糜棱岩和少量超基性岩及大理岩并经历了强变形作用改造,一直被认为是佳木斯地块与其西侧松嫩地块碰撞拼贴所形成的缝合带产物。本次研究,通过岩相学与矿物化学分析,根据矿物组合的不同,识别出研究区内三种不同类型的蓝片岩;并获得了绿帘蓝闪石片岩（T=350～550℃,P=10～14kbar）、蓝闪霓辉石片岩（T=350～550℃,P=10～14kbar）和石榴石冻蓝闪石片岩（T=500～540℃,P=10～12kbar）的峰期变质温压条件。结合前人发表的地质年代学数据,建立了变质演化P-T-t轨迹。其中,绿帘蓝闪石片岩具＂发卡式＂变质演化P-T-t轨迹;而蓝闪霓辉石片岩与石榴石冻蓝闪石片岩具顺时针的演化轨迹。我们推测其成因可能为不同类型的蓝片岩形成于不同的俯冲阶段,由动力学机制的变化所造成。该研究成果为进一步探索佳木斯地块与松嫩地块碰撞拼贴的构造演化过程提供重要的依据。

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。