北大别北东地区榴辉岩温度条件分析

北大别榴辉岩温度条件的精确评价直接涉及到北大别变质单元性质的判定。由于榴辉岩温度分类方案的不同,以及温度估算时温度计选择和绿辉石Fe2+校正方法不同的影响,导致北大别榴辉岩温度评价和分类归属具有较大的不确定性。为此,本研究应用5个不同的温度计和4种不同的绿辉石Fe2+校正方法,评价了北大别北东地区榴辉岩的温度条件。研究显示,当应用Krogh(2000)的Grt-CpxFe-Mg温度计和设定绿辉石的铁为Fe3+/Fe2+=1:1时,温度计算较为合理:P标定=3.5GPa,温度范围为600～740℃或P标定=5.0GPa,温度范围为670～810℃。参照Carswell(1990)的温度分类,北大别榴辉岩应属于中温类型。但结合此次榴辉岩的地质特征、岩相学和矿物成分分析,以及前人的研究资料,北大别榴辉岩与中大别和南大别榴辉岩有明显的差异,其可能是在相对高温的条件下形成的。

碳质物拉曼光谱变质温度计及其在造山带热结构重建与演化中的应用

变质沉积岩普遍含有碳质物,其源自沉积母岩中有机质。在变质过程中这些有机质逐渐转变为碳质物或石墨,且碳质物结晶程度可以作为变质等级的可靠指示标志。拉曼光谱是表征碳质物结晶度的有效工具,Beyssac et al.(2002a)基于碳质物拉曼光谱参数(R1=D1/G,D1和G为碳质物拉曼光谱峰强;R2=D1/(G+D1+D2),G、D1和D2为碳质物拉曼光谱峰面积)与寄主岩变质温度之间的线性关系构建了碳质物拉曼光谱温度计:T(℃)=-445(R2)+641,其简单且实用,并被应用到阿尔卑斯和喜马拉雅造山带热结构与折返机制研究中;随后,Rahl et al.(2005)对该变质温度计进行修订,修订后温度估算表达式为:T(℃)=737.3+320.9R1-1067R2-80.638R12,并将变质温度估算范围扩展为100~700℃。本文对碳质物拉曼光谱变质温度计的基本原理、方法、应用条件及其在造山带热结构重建与演化方面的研究进展进行了综述,并对碳质物拉曼光谱温度计与传统温度计估算的变质温度进行了系统的对比分析,结果表明碳质物拉曼光谱温度计代表峰期变质温度,不会受后期退变质影响,当传统温度计结果代表峰期变质温度时,二者计算结果一致。碳质物拉曼光谱温度计已被用于造山带热结构重建、折返过程的热演化,以及高应变带、流体相关热异常等研究。尽管变质过程的压力、变质持续时间、碳质物前体类型等因素对于碳质物拉曼光谱温度计的影响尚待研究,但与传统矿物组合温压计相结合,该方法可以有效评价峰期变质条件和造山多期热演化。