多硅白云母地质压力计的研究进展

白云母是变质岩中分布最广泛的矿物之一,在大多数矿物组合中白云母的Si含量随着变质作用压力的增加而增加,可作为地质压力计。对KMASH体系3个有限组合中多硅白云母的Si含量与温压条件关系的实验研究结果表明,多硅白云母Si含量地质压力计明显与矿物组合有关。因此,不能把这些实验结果简单地外延到矿物组合不同的天然岩石中。在KMASH体系的温压视剖面图上模拟白云母的Si含量等值线与质量较好的实验结果非常接近,由此可以把这种方法推广到KFMASH或更复杂的体系中。在利用多硅白云母Si的含量确定天然矿物组合的变质作用压力时,最好利用视剖面图的方法。

多硅白云母地质压力计的热力学模拟

利用THERMOCALC323程序,以及最新的矿物固溶体模型,模拟了相当于平均、富铝和富钾3种泥质岩石在KFMASH(K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O)体系中的P-T视剖面图和多硅白云母硅等值线,发现后者与矿物组合有关.在含有绿泥石或黑云母的双变、三变域以及含有石榴石-蓝晶石的三变域中,多硅白云母可以作为很好的地质压力计.但在含有纤柱石而无绿泥石的组合中,多硅白云母的硅等值线主要指示温度变化.对相同的硅含量来说,当多硅白云母与蓝晶石共生时指示压力较高,与钾长石共生时指示压力较低.在KFMASH体系中加入Na2O,会引起AFM矿物相稳定域缩小.在只含有一个含钠矿物相的矿物组合中,NKFMASH体系下多硅白云母硅含量等值线的行为,与KFMASH体系相似;在含有两个或者两个以上的含钠矿物相组合中,两个体系的多硅白云母硅含量等值线行为相差较大.

中天山北缘青铝闪石和多硅白云母的发现及其地质意义

新疆中天山北缘存在一条早古生代构造混杂岩带。在该带东段乌斯特沟和干沟混杂岩中，发现了蓝闪石类矿物和多硅白云母。经电子探针分析，蓝闪石类矿物为青铝闪石，形成时压力为６７×１０５ｋＰａ。测得多硅白云母的ｂ０值为９０４１Ａ，晶体结构式中的离子数Ｓｉ平均为３４３。这些高压矿物的发现为确定中天山北缘构造混杂岩带的变质相提供了确凿的证据。

大别山榴辉岩退变质多硅白云母及地压计可用性讨论

大别山榴辉岩中的多硅白云母可以分成三个世代 :形成于榴辉岩相进变质阶段的原生Phe1、榴辉岩相退变质晚阶段的Phe2和角闪岩相至绿片岩相退变质阶段的Phe3。电子探针测得 ,超高压下形成的Phe1 ,其Si和Fe2 + +Mg值出乎意料地低于低压下形成的Phe3 ,这与多硅白云母地压计的基本原理 ,即多硅白云母的Si和Fe2 + +Mg含量与其形成压力成正比这一原理产生了矛盾。产生这种矛盾的可能原因是 ,多硅白云母的成分除了取决于压力因素以外 ,还取决于主岩的铝 硅比值、Fe2 + +Mg含量、氧逸度的变化、流体的存在等因素。因此 ,利用多硅白云母的硅含量来探讨退变质过程压力时必须加倍小心。

一种含自生独居石富钾、富稀土的多硅白云母泥岩

1999年在《沉积学报》发表了“大连地区前寒武纪沉积岩中发现自生独居石及其意义”一文 ,此后又获得了国家自然科学基金的资助加以继续研究。含自生独居石的泥岩研究的新成果介绍如下 :①泥岩的特征化学成分 :K2 O11.94 % ,Al2 O3 16 .4 7% ,SiO2 6 1.91% ;ΣREE 330 .6 9μg/ g ,Ce 130 .80 μg/g ;La(N) /Yb(N) 12 .4 4 ,δEu 0 .75 ,δCe1.17;②泥岩造岩矿物经电子探针能波和波谱分析和X—射线衍射曲线对比 ,认为是由伊利石转变成的多硅白云母 ,长期的成岩作用和中生代滑脱构造的压力促进了伊利石的转化 ;③自生独居石也经受了成岩作用及其后的影响 ,表现为矿物晶形包括 :散点状、单针状、晶簇状和连晶状等 ,大小由 1～ 6 0 μm ;其晶形与产生自岩浆岩、变质岩和碎屑物中的短柱状单斜晶系独居石外形截然不同 ;由此得出结论认为该泥岩是一种罕见的特殊泥岩 ,富钾、富稀土元素和内部—外部环境创造了独居石的形成和生长条件。同时 ,本文强调在华北地台元古宙富稀土元素层位 ,有可能找到自生独居石并进而开展U、Th -Pb同位素地质测年研究 ;

宿松杂岩中白云母的矿物学特征及地质意义

大别山为印支期扬子陆块和华北陆块之间的碰撞造山带。太湖—宿松地区位于大别山东段部位，主要由扬子陆块北缘不同变质程度的变质基底和少量浅变质盖层组成。本文选择了宿松杂岩中的白云母进行探针分析以及X射线粉末衍射分析，研究结果表明宿松杂岩中的白云母都是2M1型且均为多硅白云母。其中，多硅白云母的晶胞参数b0平均值为9.039，显示宿松杂岩的变质压力为中压—高压。根据宿松杂岩中白云母的显微变形特征可以知道白云母至少存在着两期变形，一期是导致石榴子石压力影形成和白云母右旋的构造作用，应该对应着燕山期大别造山带中-下地壳物质发生平行造山带向东流动的地质事件。另一期是导致白云母形成涡流构造形成的构造作用，这一期构造应该对应扬子板块和华北板块碰撞事件。根据白云母中的Ti温度计和多硅白云母压力计可以得出宿松杂岩的变质条件为T=480 ℃～579 ℃，P=0.7～1.2 GPa，属于绿片岩相到角闪岩相。

石榴石-黑云母地质温度计在四川拉拉铜矿床的应用

在晋宁运动中，拉拉铜矿床区发生了大规模的区域变质作用，由于其变质条件的资料较少，使得人们对矿床的成因机制存在诸多争论。采用石榴石-黑云母地质温度计和多硅白云母地质压力计，结合电子探针分析结果，对矿区内广泛出露的石榴石黑云母片岩进行了研究，得到区域变质作用的变质温度为500-560℃，变质压力上限为0．6～0．73GPa，变质程度为高绿片岩相。同时，根据野外观测及室内研究并结合前人工作，认为矿床主要存在两个成矿期次，即火山-喷气沉积成矿期和变质热液成矿期。

福建东山亲营山岩组变质岩石榴石-黑云母地质温度计的应用

福建东山苏峰山地区亲营山岩组含石榴石、黑云母和白云母。亲营山岩组原岩为泥质岩,经历了岩片俯冲、深埋挤压和逆冲3个构造-变质作用阶段,分别形成俯冲岩片(Ⅰ)、深埋挤压岩片(Ⅱ)和逆冲岩片(Ⅲ)。俯冲阶段为中温低压变质作用,深埋挤压阶段为高温中压进变质作用,逆冲阶段为高温低压退变质作用。石榴石、黑云母和白云母为主要变质矿物,均为无环带的均一矿物。选取相邻石榴石和黑云母矿物对作为地质温度计,结合白云母地质压力计,估算俯冲阶段温度为594～622℃,压力为0. 28～0. 52 GPa;深埋挤压阶段温度为629～655℃,压力为0. 6～0. 7 GPa;逆冲阶段温度为476～495℃,压力为0. 09～0. 1 GPa。

大别山南部高压-超高压变质地体中云母片岩和片麻岩的相平衡研究

对于大别山高压-超高压变质带中大面积出露的云母片岩和片麻岩的变质条件和演化历史有不同的认识:如中低压绿帘角闪岩相,高压角闪岩相和超高压榴辉岩相。通过对大别山南部超高压榴辉岩区、高压榴辉岩区和宿松变质杂岩带中的云母片岩和片麻岩进行详细的岩相学及相平衡研究表明:它们的变质条件分别为610℃～690℃,1.2～1.4Ga;590～600℃、1.3～1.5GPa;520～590℃,0.9～1.4GPa,相当于高压绿帘角闪岩相、高压角闪岩相与榴辉岩相之间的过渡。依据超高压榴辉岩区绿帘石黑云片麻岩中的石榴石环带特征推测,它们很可能经过超高压变质阶段,现有矿物组合记录了抬升阶段的条件。但是高压榴辉岩区的石榴石绿帘石二云片麻岩和宿松变质杂岩带中石榴石云母片岩中的石榴石环带特征表明,其现有矿物组合记录了变质峰期条件,不应该经历更高压变质阶段。在 KFMASH 体系的 PT 视剖面图上计算多硅白云母 Si 含量等值线表明,在多数矿物组合中白云母的 Si 含量可作为地质压力计,但 Si 等值线的斜率受到矿物组合的控制。

榴辉岩中传统地质温压计新解:来自PT视剖面图的证据

石榴石-单斜辉石(GC)温度计和石榴石-单斜辉石-多硅白云母(GCP)压力计是确定榴辉岩形成温压条件的最常用方法,二者主要依据石榴石、绿辉石和多硅白云母中相组分之间的交换和转换变质反应。依据MORB成分计算的PT视剖面图表明,在不同榴辉岩矿物组合中,控制3个矿物相成分变化的相组分之间的变质反应不同。在低温含绿泥石、滑石和蓝闪石榴辉岩组合中,石榴石和绿辉石的镁含量主要受到含水矿物脱水反应的控制,并都随温度升高而升高,二者之间的铁镁交换反应并不起主要作用。因此,在自然界含有蓝闪石等含水矿物的低温榴辉岩中,由于绿辉石相对富镁而常常导致GC温度计结果偏低。在含有硬柱石的高压-超高压榴辉岩中,石榴石中的钙含量受到硬柱石的控制,随着压力升高或温度降低,硬柱石含量增加,使石榴石中钙降低,此时石榴石-绿辉石-多硅白云母之间的转换反应对石榴石成分的影响会很微弱,由于石榴石相对贫钙而导致GCP压力计结果偏低。在含有蓝晶石的中温高压-超高压榴辉岩中,矿物成分的变化受到石榴石-绿辉石之间的铁镁交换反应和石榴石-绿辉石-多硅白云母-蓝晶石-石英/柯石英之间的一系列转换反应控制,因此,GC和GCP温压计都能给出相对合理的结果。在低压普通角闪石榴辉岩中,石榴石和绿辉石中的镁含量主要反应压力变化,有时并不指示变质作用温度。在含有蓝闪石等含水矿物的低温榴辉岩中,Thermocalc程序中的平均温压(avPT)方法可以给出比较合适的温度,但压力结果与GCP压力计一样也会偏低一些。在蓝闪石和绿帘石等含水矿物消失后的中温蓝晶石榴辉岩中,avPT方法难以给出合理的PT信息。相对来说,视剖面图方法能够给出最多的PT信息,是目前确定变质岩PT条件的最好方法。

变泥质岩石榴石-白云母-Al_2SiO_5-石英(GMAQ)地质温压计

吴春明利用天然变泥质岩在460～760℃和1～12 kbar温压条件下对石榴石-白云母地质温度计和石榴石-白云母-Al2SiO5-石英（GMAQ）地质压力计进行了经验校正.校准物白云母的化学成分范围分别为：Fe=0.03～0.21 atoms,Mg=0.02～0.32 atoms和AlVI=1.62～1.96 atoms,每公式单元以11个氧计算.

庐山变质核杂岩的变质变形及构造意义

庐山出露的变质核杂岩的构造层次具有典型的三层结构,即最上面的未变质沉积盖层、中间韧性流变层、核部的变质基底,其间分别以上剥离断层和拆离断层为分界线。上部沉积盖层以脆性变形为主,中间韧性流变层变形程度不一,但远离拆离带变质变形逐渐减弱,而核部的变质基底以强塑性变形为特征。对变质核杂岩南北两条地质剖面的分析,得到三个构造层次的岩石变质变形及岩性变化特征。区域动力学分析反映变质核杂岩东部原拆离带在五里正断层附近。拆离带中多硅白云母压力计得出的变质压力为0.6-1.1 GPa;锆石U-Pb年龄测试得到变质核杂岩的隆升时代为早白垩世。

为开拓矿物学新领域而奋进

我于1962年考入中国科学院地质研究所当研究生,攻读矿物学.年来一直从事矿物学基础理论研究和应用研究.主要是在以下三个方面.一、开拓矿物学的新领域——结构光性矿物学.晶体光学性质与结构和成份的关系是一个物理学家。

稀有气体年代学与地球化学研究进展

第二届'构造—成藏—成矿年代学'国际研讨会于2018年10月26~29日在中国地质大学(武汉)举行。本次研讨会由中国地质大学(武汉)资源学院、构造与油气资源教育部重点实验室和'地时—中国'主办。来自美国威斯康星大学和佛罗里达大学,英国曼彻斯特大学、苏格兰大学.