青藏高原东南缘点苍山-哀牢山杂岩带中片麻岩的变质演化及深熔作用特征

片麻岩是点苍山-哀牢山变质杂岩带最常见的岩石类型,主要由夕线石榴黑云二长片麻岩、石榴黑云斜长片麻岩以及含十字石蓝晶夕线石榴片麻岩所组成,其原岩的化学成分与华北克拉通典型孔兹岩系十分相似。岩相学、成因矿物学和变质反应性质研究以及温压条件估算结果表明,研究区片麻岩类岩石变质峰期的温压条件为T=700～770℃,P=0.5～0.8GPa,已达到或接近麻粒岩相变质,晚期退变质阶段的温压条件为T=600～650℃,P=0.35～0.45GPa。片麻岩变质演化的P-T轨迹具有顺时针型式。在麻粒岩相变质阶段,片麻岩类岩石普遍发生深熔作用,主要表现为含水矿物黑云母的脱水熔融和长英质矿物的部分熔融。该项研究对于进一步揭示青藏高原东南缘点苍山-哀牢山造山带的变质演化深熔作用机理及动力学过程具有重要的科学意义。

点苍山—哀牢山变质杂岩带变沉积岩的变质演化

点苍山——哀牢山变质杂岩带位于青藏高原东南缘大理——元江——元阳——河口一带,出露规模达数百千米,是扬子板块和印支陆块之间的一条重要构造带。该变质杂岩带主要由各类正片麻岩、副片麻岩、大理岩所组成,夹有斜长角闪岩、石榴辉石岩和超镁铁质岩石的透镜体或团块。其中,变沉积岩如含夕线石和蓝晶石的片麻岩类岩石保存了多阶段的矿物组合及异常复杂的矿物相转变关系。详细的岩相学、成因矿物学以及矿物相转变关系分析表明,变沉积岩系经历了早期进变质阶段(M1)、峰期角闪——麻粒岩相变质阶段(M2)、峰后近等温减压(脱水熔融)阶段(M3)以及晚期退变质阶段(M4)的变质演化。其中,M1阶段的稳定矿物组合为石榴石+斜长石+白云母+石英+十字石±蓝晶石±黑云母±钾长石,M2阶段的稳定矿物组合为石榴石+黑云母+蓝晶石/夕线石+斜长石+石英、石榴石+黑云母+斜长石+石英±钾长石±夕线石,M3阶段的共生矿物组合为石榴石+黑云母+夕线石+斜长石+石英,M4阶段的矿物组合为黑云母+白云母+斜长石+石英±钾长石±石榴石等。通过传统GB——GASP温压计和二云母温度计的估算结果,配合P-T视剖面定量计算,确定早期进变质阶段(M1)的温压条件为T=560～590℃,P=5.5～6.3kb,峰期角闪——麻粒岩相阶段(M2)的温压条件为T=720～760℃、P=8.0～9.3kb,峰后近等温减压阶段(M3)的温度压力条件为T=640～760℃,P=5.0～7.3kb,晚期退变阶段(M4)的温压条件为T=521～648℃,P=4.0～5.0kb。上述研究结果表明,点苍山——哀牢山变沉积岩记录了典型碰撞造山带型式的顺时针P-T演化轨迹,表明点苍山——哀牢山变质杂岩带的形成与印度板块和欧亚板块之间的俯冲——碰撞存在密切的成因关系。

点苍山-哀牢山杂岩带中北段嘎洒地区变沉积岩的成因矿物学与变质演化特征

点苍山-哀牢山变质杂岩带中北段嘎洒地区出露了多种典型的变沉积岩，其中夕线石榴黑云二长片麻岩和二云母片岩保存多期/多阶段矿物相转变特征，本文通过岩相学和矿物化学的综合分析，并结合传统矿物对温压计的估算结果，限定上述典型变沉积岩峰期角闪-麻粒岩相（M1）阶段、近等温减压-高温剪切变形阶段（M2）和晚期退变质（M3）阶段的矿物组合及变质温压条件。峰期角闪-麻粒岩相（M1）阶段的矿物组合为：石榴石（Grt）＋板柱状夕线石（Sil1）＋黑云母（Bt1）＋钾长石（Kfs）＋斜长石（Pl）＋石英（Qtz）＋钛铁矿（Ilm），变质温度压力条件为t=690～750℃，p=690～810 MPa；近等温减压-高温剪切变形阶段（M2）阶段，稳定矿物组合为：Grt＋Sil2＋Bt2＋Kfs＋Pl＋Qtz＋Ilm，黑云母在强烈走滑剪切作用下发生脱水熔融反应：2 Bt→Sil＋6（Mg，Fe）O＋K2O＋5 Qtz＋2 H2O，石榴石、黑云母和夕线石等受到剪切变形影响而发生强烈定向，形成的温度压力条件为t=650～720℃，p=450～630 MPa；晚期退变质阶段（M3）的稳定矿物组合为：Qtz＋Bt＋Ms＋Pl，退变的温度压力条件为t=580～640℃，p=400～500 MPa。其变质演化p-T轨迹样式具有近等温减压的顺时针型式，表明点苍山-哀牢山变质杂岩带曾经历了一次明显的俯冲-碰撞造山事件，峰期变质可达到角闪-麻粒岩相；在碰撞后的构造折返过程中，上述变质岩石发生强烈的高温剪切变形作用，并伴随着黑云母等含水矿物的脱水熔融。

哀牢山—红河剪切带中流体记录及地质意义

剪切带作为大陆岩石圈中的局部高应变带,是岩石变质-变形作用和流体活动的重要场所。沿着哀牢山—红河走滑剪切带内发育的点苍山深变质杂岩,保存了新生代以来极其丰富的构造-热演化信息。在点苍山杂岩体内出露有一系列具有不同构造特征的石英脉,我们选取了遭受剪切变形的石英脉作为主要研究对象,在野外构造观测和室内显微构造特征分析的基础上,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、激光拉曼显微光谱(LRM)以及流体包裹体技术(FI)对其开展了进一步的精细研究。研究结果表明:(1)变形石英脉在显微镜下具有不同类型的塑性变形特征,其中以强烈细粒化和动态重结晶为主要特征的石英颗粒中包裹体类型主要为CO_2-H_2O包裹体和纯CO_2流体包裹体,包裹体多沿颗粒边界分布;在以条带状和细粒化为主要特征且具有典型核-幔构造的石英颗粒中,重结晶颗粒基本不含流体包裹体,石英条带中含有大量水溶液包裹体;在定向拉长的粗颗粒石英中其变形行为主要表现为波状消光和局部应变导致的塑性流动构造,在该类型石英颗粒中只含有水溶液包裹体且无明显分布特征。(2)根据各类流体包裹体测温数据估算出包裹体捕获温压为500～550℃、260～290MPa,深度约为10km,其流体来源主要为变质流体,剥露过程中的快速降压使得流体发生相分离及变形作用并导致的水丢失,这是CO_2-H_2O包裹体与水溶液包裹体出现的主要原因。(3)石英脉中的石英颗粒除含有一定量的包裹体水之外还含有少量的结构水,水在颗粒内部的分布为非均匀状态,通常边部水含量高于核部,同时水的分布特征和含量可随包裹体的变化而改变。(4)重结晶石英颗粒中的包裹体常在颗粒边界富集,认为其边界局部流体压力和流体的渗透或释放能弱化晶体平面,促进晶格位错滑移和溶解蠕变。