华北克拉通吉南夹皮沟新太古代石榴黑云斜长片麻岩的变质P-T-t演化及构造意义

华北克拉通东部陆块新太古代末期的构造体制是近年来备受学界关注的热点议题。本文对地处华北克拉通东部陆块东北部的吉南夹皮沟石榴黑云斜长片麻岩进行了详细的岩相学、矿物化学、变质相平衡模拟、传统地质温压计和锆石U-Pb年代学研究,以明确其变质P-T-t演化,探讨构造过程和动力学机制。石榴黑云斜长片麻岩主要由石榴石、黑云母、斜长石、角闪石、石英和少量钛铁矿组成,记录了逆时针P-T轨迹,可以划分为三个变质阶段。岩石第一阶段的矿物组合为黑云母+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿(+熔体)(Bt 1+Pl 1+Amp 1+Qz+Ilm(+L)),记录的温压条件为790~854℃和0.55~0.88GPa,之后通过升压略降温到达压力峰期阶段,在这个过程中角闪石分解、石榴石生长、基质型斜长石的X_(An)值从核到边降低。第二阶段的矿物组合为石榴石+黑云母+斜长石+角闪石+石英+钛铁矿(+熔体)(Grt+Bt_(2)+Pl_(2)(核部)+Amp_(2)+Qz+Ilm(+L)),相平衡模拟获得该阶段的温压条件为670~745℃和1.10~1.24GPa,传统地质温压计的结果为707~771℃和0.99~1.18GPa,两者可相互佐证,可能代表了岩石的压力峰期阶段。第三阶段的矿物组合为黑云母+斜长石+石英+钛铁矿(Bt_(3)+Pl_(2)(边部)+Qz+Ilm),形成于压力峰期后的降温降压过程,石榴石边部分解形成斜长石,该类斜长石的X_(An)值从核到边逐渐升高。变质锆石U-Pb定年获得2483±8Ma(MSWD=3.2)的年龄,结合稀土配分模式和锆石Ti温度计计算结果,将该年龄解释为岩石压力峰期阶段前的变质时代。考虑到吉南变质地体新太古代末期岩浆活动与变质作用的时间重叠性、区域上的“穹窿-龙骨”构造样式、前人的变质作用资料以及石榴黑云斜长片麻岩记录的升压轨迹,本文认为吉南新太古代末期变质作用与重力凹沉构造有关。

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。

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。

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。

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。

多次补焊对A7N01P-T4铝合金接头组织和性能的影响研究

针对4mm厚A7N01P-T4铝合金薄板在不同补焊次数后接头组织和性能进行了研究,其中工艺试验包括未补焊、1次补焊、2次补焊、3次补焊和4次补焊,并对试验接头的拉伸性能、弯曲性能、硬度及焊缝与热影响区域微观金相组织进行对比分析。通过试验发现:不同补焊次数下的拉伸性能、弯曲性能、硬度等与不补焊相比均有所下降,但下降幅度均不大。其中,在抗拉强度试验中仅有不补焊时满足强度要求,弯曲试验中断口均发生在焊缝区域,主要原因在于采用了强度较低的焊接材料。通过试验研究,可为铝合金薄板的补焊工艺提供一定的依据和借鉴。

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。

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。

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.

西昆仑塔什库尔干布伦阔勒群的岩石地球化学特征及变质P-T轨迹

西昆仑布伦阔勒群变质岩是西昆仑造山带的重要组成部分,但其成因一直存在争议。在塔什库尔干县的马尔洋地区,布伦阔勒群主要由石榴斜长角闪片麻岩和孔兹岩组成。根据地球化学特征,石榴斜长角闪片麻岩稀土元素配分曲线可以分为两种类型:一种稀土总量较高(∑REE=190.2×10-6～359.1×10-6),从轻稀土到重稀土逐渐亏损((La/Yb)N=4.28～5.79),与E-MORB类似;另一种稀土总量较低(∑REE=89.28×10-6～113.0×10-6),轻稀土亏损((La/Yb)N=0.59～0.84),重稀土曲线平坦((Gd/Yb)N=0.99～1.07),与N-MORB类似。微量元素蛛网图中石榴斜长角闪片麻岩具有Ba正异常,Sm、Cr、Zr、Hf和Ti的负异常,轻微的Nb、Ta的负异常,显示为岛弧拉斑玄武岩的特征。孔兹岩的原岩判别图解显示其原岩可能为岛弧环境沉积的页岩和硬砂岩。因此,推测塔什库尔干布伦阔勒群的石榴斜长角闪片麻岩和孔兹岩的原岩形成于岛弧环境。根据岩相学观察、矿物化学分析和温压计算,石榴斜长角闪片麻岩经历了三个变质阶段:M1为高压变质阶段,矿物组合为Grt+Hbl1+Pl1+Qtz,变质温压条件为850～870℃/12.9～13.3kb;M2和M3为两期角闪岩相退变质阶段,矿物组合分别为Hbl2+Pl2+Qtz和Hbl3+Pl3+Kfs+Bt+Qtz,变质温压条件分别为730～770℃/7.3～7.8kb和680～740℃/4.7～5.7kb。孔兹岩也经历了三个变质阶段,推测其早期M1阶段变质温压条件可能与石榴斜长角闪片麻岩的峰期变质阶段相同(850～870℃/12.9～13.3kb);峰期M2和峰期后M3阶段变质矿物组合分别为Grt2+Pl2+Bt2+Sil+Qtz和Grt3+Pl3+Bt3+Sil+Mus+Qtz,温压计算结果分别为800～830℃/7.9～9.2kb和670～700℃/5.1～5.6kb。孔兹岩的M1、M2和M3变质阶段对应于石榴斜长角闪片麻岩的M1、M2和M3变质阶段。上述温压计算结果形成顺时针的P-T轨迹,表现为峰期高压变质作用后叠加了由高角闪岩相-中压麻粒岩相到低角闪岩相的退变质作用,反映了西昆仑与碰撞相关的大地构造背景,这可能与海西期古特提斯洋的闭合有关,之后叠加了印支期构造抬升过程中的剪切作用。

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。

多步分解法初步研究石英砂中甲烷水合物p-T稳定条件

设计加工了一套研究海底沉积物水合物稳定条件实验装置,采用多步加热分解的方法对不同孔隙度的石英砂沉积物甲烷水合物相态平衡点（p-T稳定条件）进行了初步研究。为校验实验装置和实验方法,首先对甲烷水合物在十二烷基硫酸钠（SDS）溶液中的生成和分解过程进行了研究,获得的实验数据与文献数据吻合得很好。在此基础上,以4种不同粒径（96~180μm、180~380μm、212~380μm和380~830μm）的石英砂为介质,分别研究了甲烷水合物的p-T稳定条件。结果表明,实验测得的数据与纯水溶液中的结果基本一致,说明在实验所用的不同粒径石英砂构成的孔隙尺度内,毛细管作用对水合物相态点的影响可以忽略。

河南桐柏麻粒岩相变质作用的p-t条件

地处华北板块南缘的桐柏麻粒岩区 ,主要以长英质麻粒岩为主。通过矿物化学及矿物组合特征的研究 ,结合温压计计算得出桐柏麻粒岩变质条件为 70 0～ 84 0℃、0 .6 1～ 0 .85GPa ,属于典型中压麻粒岩 ,地温梯度大致为 2 8～ 31℃ /km。桐柏麻粒岩相变质作用可能发生于早古生代晚期。

新疆西南天山木扎尔特一带低压麻粒岩相变质作用P-T轨迹及其地质意义

本文首次报道在新疆西南天山木扎尔特一带发现了二辉石麻粒岩和麻粒岩相变质的堇青石榴矽线石片麻岩。二辉石麻粒岩的矿物组合为单斜辉石-斜方辉石-黑云母-角闪石-斜长石-石英。堇青石榴矽线石片麻岩矿物组合为堇青石-矽线石-石榴石-黑云母-斜长石-石英。岩石学和矿物学特征表明它们是典型的低压麻粒岩相变质岩石,其变质作用经历了两期演化:a.峰期麻粒岩相变质,T=681～705℃,P=5.4～5.8kbar;b.峰后角闪岩相遇变阶段,T=571～637℃,P=4.7～5.3kbar。其变质作用P-T轨迹具有逆时针近等压降温(IBC)的特点,代表该地区可能为塔里木板块向伊犁-中天山板块俯冲过程中,在陆壳一侧所产生的陆源岩浆弧区域,由于受到下部岩浆热源的影响,在拉伸环境下出现低压麻粒岩相变质。通过分析低压麻粒岩相岩石与其南部高压-超高压变质带的大地构造位置和年代关系,我们认为该地区的低压麻粒岩相变质岩石可能与其南部的西天山高压-超高压变质带组成了双变质带。

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。

中国显生宙造山带麻粒岩相高级变质岩石的地质特征、变质时代、P-T轨迹及其形成的大地构造背景

本文重点介绍我国显生宙造山带中麻粒岩的地质特征、岩石类型、P-T轨迹、变质时代及其形成的大地构造背景。我国显生宙造山带主要包括阿尔泰造山带、南天山-西南天山造山带、西昆仑造山带、东昆仑造山带、阿尔金-柴北缘造山带、北秦岭造山带、南秦岭勉略造山带、东秦岭-桐柏-大别造山带、班公湖-怒江造山带和喜马拉雅中东段造山带。这些造山带中麻粒岩的围岩有许多为蛇绿岩套或蛇绿混杂岩带,部分为副片麻岩和花岗质片麻岩,并一起经历了麻粒岩相变质改造,造山带中大多出现一种高压麻粒岩,有的与榴辉岩并存,但少数造山带中(例如阿尔泰造山带)多种压力类型麻粒岩并存,既有低-高压泥质麻粒岩、中低压基性麻粒岩、高压基性和长英质麻粒岩,又有高温-超高温泥质麻粒岩。变质时代除个别为新元古代晚期外,变质时间多为加里东、海西、印支、燕山、喜山期。麻粒岩的P-T轨迹除西天山木札尔特河低压麻粒岩具逆时针轨迹,反映大陆弧构造环境外,其它都是具有等温降压(ITC)特点的顺时针轨迹,形成的大地构造环境大部分为洋陆俯冲碰撞环境,少部分为陆-陆碰撞环境。目前显生宙造山带中麻粒岩的研究大多数尚在起步阶段,少数研究较详细,不少造山带中麻粒岩的类型和变质时代以及形成的构造背景还不清楚,有待深入研究,新的麻粒岩产地有待发现。

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。

大别山桐城地区雷庄低温高压榴辉岩的增温退变P-T轨迹及其构造含义

早期的研究显示大别山东段(安徽部分)出露的榴辉岩均为中温榴辉岩,并没有其他类型榴辉岩存在。本研究通过对桐城地区雷庄附近的榴辉岩野外地质调查、岩相学、矿物成分化学以及热力学分析表明,该地区榴辉岩为低温高压榴辉岩。榴辉岩的 P-T 演化特征研究区分了5个变质阶段,展示了一个"发卡式"增温退变轨迹。Ⅰ-阶段的变质温压为 T=390～411℃,P=0.89～1.40GPa;Ⅱ-阶段为 T=527～544℃,P=1.95～2.34GPa。该阶段为峰期变质,代表了板片俯冲最大深度;Ⅲ-阶段为 T=501～519℃,P=1.74～2.14GPa;Ⅳ-阶段为 T=630和 P=1.22GPa;Ⅴ-阶段为 T=350℃,P=0.20GPa。由Ⅲ-阶段至Ⅳ-阶段随着压力的降低,温度明显增加,反映了一个退变增温的演化趋势。这种增温可能是由于低温榴辉岩对温度变化的敏感,以及榴辉岩板片在折返至地壳某一深度停滞时间较长,北大别热穹隆和地温梯度的恢复是导致增温的热源。

内蒙古土贵乌拉孔兹岩带超高温变质作用：变质反应结构及P-T指示

内蒙古土贵乌拉地区分布了含石榴石花岗岩、夕线石榴黑云片麻岩以及二者以不同比例互层状组成的岩石,超高温变质岩以暗色含尖晶石堇青石夕线石榴黑云片麻岩条带或透镜体产于石榴石花岗岩和夕线石榴片麻岩中。基于[K]FMAS[H]系统以及岩石成因格子,认为超高温变质岩经历了三个阶段的变质:早期变质作用阶段,以同一石榴石颗粒中含有夕线石、尖晶石、石英等单相矿物包体为特征,表明变质作用进入到尖晶石+石英组合稳定域;峰期变质作用阶段,以尖晶石+石英、假蓝宝石+石英、斜方辉石+夕线石+石英三种超高温矿物组合为特征,表明峰期变质条件稳定在这三种矿物组合稳定域,指示变质温度高于1000℃;退变质阶段过程中,粗颗粒斜方辉石边部和核部 Al 含量的重新平衡,指示温度降低到950～970℃左右,表明了近等压冷却的退变质作用,随后由于快速抬升,发生了近等温降压的退变质作用,这个过程以各种反应边和后成合晶结构为标志,例如尖晶石与石英、假蓝宝石与石英之间有堇青石的反应边,石榴石外围有堇青石和斜方辉石的后成合晶。最后黑云母和斜方辉石分解为黑云母标志着高级变质作用的结束。内蒙古土贵乌拉地区超高温变质岩经历了逆时针的 P-T 演化特点。