西藏羌塘中部猫耳山石榴角闪岩的岩石学、地球化学及年代学研究

青藏高原腹地羌塘地体中部猫耳山增生杂岩内保留有早古生代变质记录,对研究冈瓦纳大陆北缘的早古生代构造格架和演化具有重要意义。猫耳山石榴角闪岩呈透镜状产出于斜长角闪岩内,主要由石榴石、角闪石、单斜辉石、斜长石、白云母、黝帘石、绿泥石、榍石和钛铁矿组成。石榴角闪岩的全岩地球化学分析表明其具有俯冲带上(SSZ型)蛇绿岩特征,与区域内寒武-奥陶纪蛇绿岩残片一致。根据岩相学、矿物化学、相平衡模拟以及锆石定年结果,得出石榴角闪岩的成因及变质过程如下:(1)石榴角闪岩原岩为~477Ma的特提斯洋蛇绿岩残片;(2)在394~383Ma发生麻粒岩相变质过程,峰期变质温压条件为~900℃、~1.55GPa,矿物组合为石榴石+角闪石+透辉石;(3)早期的折返导致其降温降压至~800℃、~1.0GPa,矿物组合为石榴石+角闪石+透辉石+斜长石;(4)进一步的角闪岩相退变质发生于358~348Ma,矿物组合为角闪石+斜长石+透辉石+钛铁矿,在石榴石周围和港湾处形成斜长石+角闪石的后成合晶结构。石榴角闪岩的P-T-t演化轨迹结合区域蛇绿岩和岩浆岩记录,指示早古生代特提斯洋壳俯冲、泥盆纪特提斯洋弧后扩张和石炭纪特提斯洋内岛弧增生的过程。

东准噶尔扎河坝蛇绿混杂岩中的石榴角闪岩

继报道了超高压成因的石榴辉石岩和石英菱镁岩之后,作者在扎河坝地区又发现了具有超高压成因特征的石榴角闪岩。扎河坝石榴角闪岩主要组成矿物为角闪石、石榴石、辉石和钠长石,它不但含硬玉、多硅白云母等高压变质矿物,而且还残留着具有超高压成因特征的超硅石榴石和超硅辉石。根据野外产状和矿物组成特征,扎河坝石榴角闪岩可以细分成含硬玉石榴角闪岩和含多硅白云母石榴角闪岩两类,它们的原岩为大洋玄武岩。石榴角闪岩的厘定进一步证实在扎河坝蛇绿混杂岩带内确实存在着超深俯冲后折返的洋壳,同时超深俯冲洋壳的组成也较复杂,包括沉积岩、辉长岩和大洋玄武岩等。石榴角闪岩、石英菱镁岩及石榴辉石岩等超高压变质岩的存在表明扎河坝蛇绿岩带是一条大洋板块的超深俯冲带,它可能通过克拉玛依蛇绿岩带西延出境,形成一条横贯东西准噶尔北缘的超深俯冲带。这条超深俯冲带的发现为研究新疆北部早古生代洋陆转换过程及机制提供了新的视野和思路,对深入探讨准噶尔盆地北缘及阿尔泰南缘早古生代壳幔相互作用及中亚造山带形成的动力学机制具有重要的启示。

郯庐断裂带(安徽段)内磁铁石榴角闪岩的形成条件、年代学及构造归属的探究

通过对肥东群南缘特征性岩石——磁铁石榴角闪岩的构造地质学和岩相学研究表明，磁铁石榴角闪岩及其围岩以构造透镜体形式产出，该变质岩具有两个阶段变质矿物组合，热力学评价显示①阶段的温压范围为：T=616～700℃和P=0．66～0．85GPa，平均温压为T=653±35℃和P=0．75±0．09GPa。②阶段的温压范围为：T=597～643℃和P=0．51—0．94GPa，平均温压为T=6204-150C和P=0．734-0．15GPa，并表现出一个快速等压降温P—T演化特征。锆石u—Ph定年和拉曼光谱分析表明，该磁铁石榴角闪岩的变质年龄为2469．4-49Ma。结合地质背景和前人的研究，可以判定该类岩石可能源于华北板块。由于郯庐断裂的左旋走滑作用被构造并置与扬子板块中。从而进一步推测，郯庐断裂（安徽段）横向宽度可达到10—15km。

西准噶尔克拉玛依蛇绿混杂岩中的石榴角闪岩

本文报道在准噶尔地区发现的石榴角闪岩,该岩石产在克拉玛依蛇绿混杂岩带的百口泉地区。石榴角闪岩主要由钙质角闪石、富钠斜长石和黝帘石组成,含少量钛铁矿、绿帘石、绿泥石、榍石、石榴石、普通辉石、金红石、磷灰石、钠长石、石英和锆石。石榴石中常包裹磷灰石、金红石、钛铁矿、石英和锆石。黝帘石+富钠斜长石组合中出现少量钙铝榴石残余。百口泉石榴角闪岩中石榴石的化学组成特征以及其中出现的金红石—钛铁矿—磷灰石—石英—锆石包体组合说明,该岩石不是异剥钙榴岩退变质的产物,而是榴辉岩退变的产物(辅助证据包括二辉橄榄岩中发育的辉石出溶结构和辉石塑性变形特征)。百口泉石榴角闪岩至少记录了四个阶段:石榴石—单斜辉石—金红石—磷灰石—石英—锆石组成的阶段Ⅰ(可能为榴辉岩相),普通辉石—钛铁矿—磷灰石—角闪石组成的退变阶段Ⅱ,角闪石—斜长石—榍石—钛铁矿构成的阶段Ⅲ(角闪岩相),以及绿帘石—石英—绿泥石构成的绿片岩相变质阶段Ⅳ。尽管上述演化历史存在一些不确定性,石榴角闪岩的发现为深入研究西准噶尔地区古生代洋壳俯冲带的性质及其演化过程提供了新的物质基础。

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。

西昆仑造山带中巴公路段石榴角闪岩形成的变质地质过程

西昆仑中巴公路剖面上多处产出石榴黑云角闪片岩、帘石石榴角闪岩和含榴斜长角闪片岩 ,即石榴角闪岩。不论在宏观尺度还是在微观尺度上中级变质的石榴角闪岩均可与较低级变质的黑云母 绿帘石 绿泥片岩呈条带状相间排列。通过野外岩石组合 构造变形的观察 ,结合室内岩石结构、变质组合和反应关系的分析 ,认为该区石榴角闪岩的形成与较低级变质基础上的局部变质叠加有关 ,这种叠加在构造活动的中心部位最为显著 ,石榴角闪岩的产出表明变质已达高角闪岩相。石榴子石 角闪石 斜长石的形成与一定程度上的流体活动密切相关 ,当流体挥发分组分活动强烈时 ,石榴子石不出现 ,而代之以单斜辉石 方柱石 斜长石组合。在组分活性方面 ,镁铁质组分比长英质组分的活动更为明显。石榴角闪岩的原岩既可以是基性岩 ,如玄武岩或辉长岩 ,也可以是沉积岩如杂砂岩。

伊犁地块北缘早古生代构造热事件:来自托克赛石榴角闪岩及其围岩的约束

伊犁地块是中亚造山带西南缘的重要组成部分,其南北缘出露前寒武纪变质基底,其中伊犁地块北缘温泉岩群中识别出奥陶纪岛弧型岩浆岩,被认为是准噶尔洋向南俯冲于伊犁地块之下的物质记录,但相应的变质作用记录很少有报道。近期,从温泉县托克赛地区温泉岩群中识别出的石榴角闪岩具有顺时针P-T-t轨迹,可能记录了伊犁地块北缘早古生代俯冲、碰撞事件,但其形成时代和构造属性尚不清楚。本研究在详细野外地质调查和岩相学研究的基础上,对托克赛石榴角闪岩及其围岩开展详细的岩石地球化学和年代学研究。结果表明,托克赛石榴角闪岩呈透镜状分布于温泉岩群中,原岩为拉斑玄武岩,岩石TiO_(2)(3.10%~3.89%)含量较高,K_(2)O+Na_(2)O(0.76%~2.01%)含量低,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有陆内裂谷拉斑玄武岩的特征(Th/Ta=1.70~2.76、Ta/Hf=0.23~0.37),来源于具有OIB特征的幔源岩浆。岩石较低的MgO(4.82%~6.40%)、Cr(70.8×10^(-6)~224×10^(-6))、Ni(9.68×10^(-6)~65.7×10^(-6))含量及Mg^(#)值(34.0~41.3)、Nb/U值(14.3~36.3)、Nb/Ta值(9.70~16.2)和La/Sm值(2.01~3.28),表明岩浆经历了较强的分离结晶作用和少量的地壳混染。锆石U-Pb测年结果显示石榴角闪岩原岩形成于新元古代中晚期,峰期变质时代为晚奥陶世末期(450~440Ma),围岩中的锆石和独居石均记录了同时期的构造热事件。综合研究认为,石榴角闪岩原岩形成于板内裂谷环境,是伊犁地块响应罗迪尼亚超大陆裂解事件的物质记录,暗示伊犁地块是原塔里木地块的一部分;石榴角闪岩及其围岩中识别出的奥陶纪末期高角闪岩相变质作用事件,记录了阿克套-温泉微陆块向南与伊犁地块或哈萨克斯坦微陆块的拼贴-碰撞过程。

拉萨地块林芝杂岩体含十字石石榴角闪岩的岩石学和变质过程研究

在拉萨地块林芝杂岩体中新发现的石榴角闪岩矿物组合为石榴子石、角闪石、十字石、绿泥石、斜长石、钠云母以及少量的钛铁矿和磷灰石。石榴角闪岩中石榴石核部富锰（Xsps=0.12~0.15）贫铁（Xalm=0.45~0.50）而石榴子石边部相对贫锰（Xsps=0.01~0.03）富铁（Xalm=0.60~0.65）,表明石榴子石的核部和边部分别形成于变质作用两个不同阶段。从核部到边部,镁铝榴石升高而钙铝榴石降低,表现为进变质环带特征,这表明石榴子石核部形成于进变质过程。生长在不同的变质阶段的角闪石具有不同的成分特征,作为变质基性岩中罕见的富铝矿物,十字石的结构特征记录了不同变质阶段的信息,结合石榴石的成分和结构特征,为相平衡模拟研究其P-T演化过程提供了可能。我们利用Perplex相图模拟软件在Mn-NCKMASHO体系中模拟出该石榴角闪岩的视剖面图,利用石榴子石边部镁铝榴石和钙铝榴石含量等值线确定出石榴角闪岩峰期温压为：610~630oC,12×105~13×105k Pa,对应峰期矿物组合为石榴子石,角闪石,十字石和白云母。同时结合十字石保存的退变信息得到该石榴角闪岩经历了一个顺时针的变质演化轨迹。

拉萨地块林芝杂岩体石榴角闪岩的地球化学特征和年代学研究

本文对位于青藏高原拉萨地体东南缘林芝杂岩中的两类石榴角闪岩进行了详细的地球化学和锆石U-Pb年代学研究.这两类石榴角闪岩分别为硅不饱和的含十字石石榴角闪岩和硅饱和的含石英石榴角闪岩.含十字石石榴角闪岩矿物组合为十字石、石榴子石、角闪石、钠云母、绿泥石、斜长石.石英石榴角闪岩矿物组合为石榴子石、角闪石、石英、斜长石、黑云母.岩石学及变质相平衡研究表明两类石榴角闪岩均经历了高压角闪岩相变质作用.含十字石石榴角闪岩和石英石榴角闪岩具有MORB的地球化学特征,锆石U-Pb年代学分析获得了800-200Ma的206Pb/238U年龄范围,出现了-430Ma、-268Ma和-216Ma年龄峰值.-430Ma年龄可能和拉萨地体岩浆活动有关,-268Ma变质年龄和-216Ma变质年龄和拉萨地块经历的高压变质作用有关.其中-268Ma年龄和拉萨地块内部松多高压带榴辉岩的峰期变质年龄一致,而-216Ma年龄和榴辉岩的围岩含石榴子石片岩年龄一致.对比该区域的年代学研究成果,这表明林芝杂岩体不仅经历了中新生代的变质和岩浆再造活动,还经历了古特提斯洋闭合,南北拉萨地块发生碰撞的晚二叠世的高压变质作用和三叠纪的中压变质作用.

东喜马拉雅构造结石榴角闪岩变质作用P-T-t轨迹:相平衡模拟与锆石年代学

东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩由多种类型的高级变质岩组成,包括片岩、片麻岩、大理岩、石榴角闪岩和基性麻粒岩。石榴角闪岩呈透镜状产出在片麻岩中,可见不连续分布的规模不等的浅色体。石榴角闪岩由石榴石、角闪石、黑云母、斜长石、石英、金红石、钛铁矿和榍石组成,石榴石变斑晶可见由浅色矿物组成的"白眼圈"。岩相学、矿物化学和相平衡模拟表明石榴角闪岩经历了一条顺时针型的P-T演化轨迹,可划分为两个阶段:(Ⅰ)升温升压的进变质阶段,由石榴石和斜长石斑晶记录,峰期矿物组合为石榴石+角闪石+黑云母+斜长石+石英+金红石+钛铁矿。运用石榴石变斑晶边部和斜长石变斑晶边部成分在视剖面图上的投点确定出峰期温压条件为~11.5kbar、790℃,达到了高压麻粒岩相条件,并经历了部分熔融,产生至少9%的熔体;(Ⅱ)降温降压的退变质阶段,由石榴石边部"白眼圈"冠状体记录。运用平均温压法计算冠状体中黑云母+斜长石+角闪石+石榴石组合的形成温压条件为~7kbar、~750℃。该阶段金红石消失,熔体结晶,并与早期矿物发生回反应。在石榴石角闪岩的锆石中获得了从29.2Ma到10.2Ma的连续变质年龄。由于锆石通常在熔体结晶过程中生长,因此确定该组年龄代表石榴石角闪岩退变质年龄。本文和以前的研究结果表明,南迦巴瓦杂岩中的高温和中温麻粒岩相亚单元具有相似的降温降压P-T轨迹,但高温单元具有较高的变质压力条件,表明其俯冲到了更大的深度。

北天山西部温泉岩群中石榴角闪岩的岩石学和变质作用P-T轨迹研究

北天山西部温泉岩群中新发现的石榴角闪岩对于研究中亚造山带的形成与演化具有重要意义。详细的岩相学和相平衡模拟的结果表明,石榴角闪岩的变质演化过程可以划分为三个阶段:(1)升温升压进变质阶段,以石榴子石中包裹绿帘石为特征,矿物组合为石榴子石+角闪石+斜长石+石英+钛铁矿+绿帘石,峰期变质条件为700℃/9. 6kbar,可能发生的变质反应为角闪石+绿帘石+石英→石榴子石+斜长石+水;(2)近等温降压退变质阶段,以石榴子石周围发育由"斜长石+石英+角闪石"组成的"白眼圈"结构为特征,可能发生的变质反应为石榴子石+石英+水→角闪石+斜长石;(3)降温降压退变质阶段,以石榴子石发育绿泥石化为特征。结合前人研究成果,推测石榴角闪岩形成于晚奥陶世古亚洲洋俯冲消减的环境中。

西藏日喀则蛇绿岩中石榴角闪岩的矿物、岩石地球化学特征

西藏雅鲁藏布蛇绿岩带中段日喀则地区的白朗蛇绿混杂岩中，存在作为变质底板的石榴角闪岩。本文对其进行了矿物学、变质温压条件和岩石地球化学研究。根据岩相学和矿物化学研究，日喀则石榴角闪岩经历了四个变质阶段，矿物组合分另4为：Am1＋P11＋Ep1＋Ttn（M1）；Grt-C＋Cpx—e＋Ep2＋P12＋Rt（M2）；Grt-r＋Ep3／Cz03＋Cpx—1＋Am3＋P13＋Ttn（M3）和Prh＋Ab＋Czo＋Chl＋Cal（M4）。根据SAFMCNHO体系矿物组合演化的视剖面图，结合传统的地质温压计，估算出峰期前的温压条件为560—620℃／9．1～9．8kbar；峰值为830—870℃／18．0—22．0kbar，退变质阶段保留了640—6800C／10．7～14．9kbar的温压条件，最终止于葡萄石-绿纤石的前绿片岩相变质条件；得出一条逆时针的P—T轨迹。白朗变质底板的岩性可分为三类，即石榴角闪岩、角闪辉石岩和单辉角闪岩。三种岩性具有相似的地球化学性质：主量元素具有低钛（0．92％-1．29％）、低钾（〈0．26％）、低钠（0．24％-2．46％）的特征。稀土元素和微量元素特征与N—MROB相似，富集大离子亲石元素（Rb、Ba、U），亏损部分高场强元素（Nb、Ti、Zr、Hf），表现出白朗蛇绿混杂岩中的石榴角闪岩等与洋中脊玄武岩有亲缘性，且叠加有俯冲上板片SSZ环境特征。白朗石榴角闪岩的存在表明日喀则蛇绿岩在形成后不久就发生了构造就位，体现了大洋内部俯冲／侵位事件。

苏鲁造山带威海地区石榴角闪岩中“环状”石榴子石的成因

发育特征结构的石榴子石是研究俯冲带矿物演化和元素迁移的理想对象。本文首次报道苏鲁造山带东北端威海地区出露的含"环状"石榴子石的石榴角闪岩,并对其开展了详细的岩相学、矿物化学、锆石SHRIMP U-Pb年代学和变质作用研究。X射线主元素扫面显示,"环状"石榴子石经历了3个阶段生长:最高Ca部分的成核阶段、相对低Ca部分的扩展阶段和最低Ca部分的快速塑形阶段,分别对应M_(1)、M_(2)和M_(3)阶段变质作用,相应的矿物组合为石榴子石高Ca环核部及其矿物包裹体(如角闪石+富Na斜长石+金红石+绿帘石+磷灰石)、石榴子石低Ca环内边及其后成合晶矿物(如角闪石+富Ca斜长石边部+钛铁矿±金红石±磷灰石)和最低Ca石榴子石环外边±角闪石±钛铁矿,未发现超高压变质矿物或假象。传统地质温压计估算出M_(1)和M_(2)阶段的变质P-T条件分别为620~740℃/6.8~10.4kbar和705~775℃/5.3~7.1kbar,而M_(3)阶段可能发生于温度稍高和压力稍低的P-T范围。其中M_(1)至M_(2)阶段,发生的变质反应主要为角闪石+绿帘石+富Na斜长石→石榴子石+角闪石+富Ca斜长石,随着反应物绿帘石、斜长石和角闪石被消耗,石榴子石Ca逐渐降低,Mg有所升高或变化不明显;M_(2)至M_(3)阶段,变质反应物绿帘石和斜长石几乎被消耗完全,主要消耗角闪石中的Mg、Fe和重稀土元素(HREE),使其形成"钟形"稀土配分模式,而使M_(3)阶段生长的石榴子石环边极度贫Ca、富Mg和Fe,且HREE含量升高。变质锆石U-Pb定年结果为232.9±2.2Ma,代表该样品受到三叠纪陆-陆俯冲碰撞过程的强烈响应。此外,M3阶段是形成石榴子石"环形"结构的重要阶段,可能受变质温度、粒间流体和俯冲带外部流体渗透作用共同影响,加快元素在石榴子石中的迁入和迁出,且外部流体可为石榴子石快速生长提供充足的Mg和HREE。综上所述,"环状"石榴子石记录了相对完整的生长过程,整体形成于角闪岩相变质条件,为非超高压变质产物。

内蒙古中西部宝音图群石榴角闪岩的地球化学、变质作用及年代学特征

宝音图群分布于内蒙古中西部狼山、图古日格和达茂旗一带,主要由云母片岩、石英片岩、石英岩、角闪岩和大理岩组成。在狼山格尔敖包沟和图古日格西南地区发育十分典型的石榴角闪岩,均以似层状或透镜状产自云母片岩中,但两地具有不同的矿物组合,前者主要以石榴石+角闪石+斜长石+含钛矿物(金红石和钛铁矿)为特征,后者主要以石榴石+角闪石+绿帘石+含钛矿物(金红石和钛铁矿)为特征。地球化学研究显示两个地区的石榴角闪岩原岩具有相似的化学组成,均为亚碱性玄武岩的拉斑系列。宝音图群的石榴角闪岩具有右倾的稀土配分模式,REE总量为83.31×10^(-6)~125.9×10^(-6),(La/Yb)_(N)比值为2.17~6.48,δEu=0.87~0.98。Ta、Nb、Ti没有明显的负异常,其配分型式类似E-MORB特点。微量元素构造判别图解表明这些石榴角闪岩的原岩产于板内拉张环境中。本文通过模拟格尔敖包沟样品LS01和图古日格西南地区样品LS35的P-T视剖面图研究其变质作用及矿物演化过程,结果显示这两个样品均经历了早期进变质,峰期以及峰后近等温减压的顺时针型P-T轨迹。样品LS01的峰期温压条件为~11kbar/~735℃,模拟得到的峰期矿物组合可能为石榴石+角闪石+斜长石+黑云母+透辉石+金红石+熔体,P-M(H_(2)O)视剖面图显示,由于峰后演化过程中存在饱和流体渗透,导致峰期透辉石无法保留。样品LS35的峰期温度压力条件为~8kbar/675℃,其峰期组合为石榴石+角闪石+绿帘石+金红石。两个地区的石榴角闪岩的温度压力条件明显不同,推测宝音图群中呈透镜体或似层状产出的变质基性岩,存在着递增型的变质作用。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学的研究结果显示石榴角闪岩样品LS01的变质锆石年龄为394±8Ma。由此推测这些石榴角闪岩的原岩可能形成于华北北缘在新元古代发育的裂陷盆地,在泥盆纪中期,宝音图群作为华北克拉通的一部分,被卷入到与古亚洲洋闭合有关的造山过程,发育中压型递增变质作用。

大别造山带宿松杂岩中石榴斜长角闪岩变质演化过程、原岩时限及其构造涵义

大别造山带是由扬子板块向华北板块俯冲碰撞而形成的,出露了世界上规模最大的、种类最齐全的各类超高压岩石,全面深刻地记录了大陆深俯冲过程。然而,对于该造山带“浅层”(地壳层次)俯冲折返过程的研究则较少涉及,这制约了对大别造山带形成全过程的整体理解。为此,本次研究以大别造山带最南缘经历绿帘-角闪岩变质的宿松杂岩为研究靶区,针对该杂岩别河地区的石榴斜长角闪岩展开了精细的岩相学、矿物化学、温压评价和年代学研究。研究表明,该岩石记录了三个变质阶段,其中第二阶段可进一步分为a和b两个亚阶段,具体的变质温压条件分别为:①阶段Ⅰ:T=562±12℃、P=1.03±0.05GPa;②阶段Ⅱ-a:T=663±8℃、P=1.09±0.04GPa;③阶段Ⅱ-b:T=508~584℃、P_(-设定)=0.5~0.7GPa;④阶段Ⅲ:T=396~472℃、P_(-设定)=0.1~0.3GPa。其中,①→②表现为近等压增温型式,反映了一个俯冲迟滞过程,暗示了“浅层”俯冲止于莫霍面附近,并受下伏岩石地幔热源供给导致其持续增温,而②→③→④则显示降温降压样式,表现为缓慢抬升的过程。显然,大别造山带“浅”地壳层次的俯冲属于“暖”俯冲类型,并表现为一个缓慢变质演化过程,明显不同于大别造山带“冷”俯冲类型的大陆深俯冲的快速演化过程。锆石U-Pb年代学研究显示,石榴斜长角闪岩的锆石均为具振荡环带结构,测定的37个谐和年龄范围数据范围为1470±80Ma~1258±101Ma,Th/U比值均大于0.4,加权平均年龄为1381±25Ma,该年龄应为其原岩结晶年龄,代表了哥伦比亚超大陆最终裂解时限。此外,侵入于石榴斜长角闪岩中的富石英花岗岩的加权平均年龄为129±5Ma,反映了中国东部中生代伸展事件。结合前人的年龄资料,可以推测1.38~1.30Ga为哥伦比亚超大陆向罗迪尼亚超大陆转换的时间节点。同时,可以明确宿松杂岩则是由不同时代、不同岩石类型构成的单元,是探究扬子板块自新太古代至中生代漫长复杂的演化过程最佳的场所变质单元。

扬子克拉通古元古代变质演化--来自黄陵穹窿石榴斜长角闪岩的证据

为探讨扬子克拉通古元古代变质作用特征及其形成的构造背景,对黄陵穹窿北部石榴斜长角闪岩开展了岩相学、地球化学和年代学研究。结果表明,石榴斜长角闪岩中主要矿物有石榴子石、斜长石、角闪石、单斜辉石、石英、钛铁矿等,其中保留有3个阶段的不同变质期次的矿物组合,进变质矿物组合为角闪石+斜长石+石英+钛铁矿,峰期矿物组合为石榴子石+角闪石+斜长石+单斜辉石+石英+钛铁矿,退变质矿物组合为石榴子石+角闪石+斜长石+石英+钛铁矿。石榴斜长角闪岩原岩为亚碱性玄武岩,属于拉斑系列,Mg#较低,表明其原岩经历了一定程度的分异作用。使用传统地质温压计计算不同变质阶段的温压条件分别为:进变质阶段,t=596~625℃,p=0.70~0.82 GPa;峰期变质阶段,t≈760℃,p≈1.35 GPa;退变质阶段,t=692~738℃,p=0.68~0.74 GPa,并建立了一条顺时针的p-t轨迹,显示出先升温升压至峰期阶段,随后发生近等温减压的过程。这一p-t轨迹体现了汇聚板块边缘俯冲-碰撞的构造背景,对石榴斜长角闪岩中的锆石进行U-Pb定年,获得了2 008±11 Ma的谐和年龄,并结合该地区已有的变质年龄,共同揭示了扬子克拉通在古元古代参与了微陆块的拼接,是Columbia超大陆聚合的响应。

西南天山超高压变质带的两类石榴角闪岩

角闪岩是西南天山超高压变质带变基性岩的常见岩石类型之一.野外关系和矿物反应结构表明,大多数角闪岩是由榴辉岩或蓝片岩受到不同程度的钠长绿帘角闪岩相退变质叠加形成的.但对于一些平衡结构发育良好且孤立产出的角闪岩类型(如石榴角闪岩)仍缺乏系统的岩石学研究.本次从岩相学、矿物成分以及热力学模拟几个方面对哈布腾苏河下游地区超高压带内不含钠长石的石榴角闪岩开展了详细的工作.这些石榴角闪岩的主要矿物为绿色角闪石(钙质-钠钙质闪石)、帘石(黝帘石-绿帘石)和石榴石,三者总体积占80%~90%,明显有别于大多数由榴辉岩退变而成的含有钠长石变斑晶的石榴角闪岩.虽然这些角闪岩化学成分十分相近,都具有富钙贫钠和高的Mg/(Mg+Fe)比值,但在结构、构造和矿物组成等方面存在显著差异,据此将它们划分为两类.第一类角闪岩基质中不含石英,保存在变斑晶中的少量残余矿物组合为石榴石+绿辉石+硬柱石+蓝闪石+金红石,指示峰期硬柱石榴辉岩相变质条件,富钛矿物全部为金红石.第二类角闪岩强烈面理化,面理由绿色角闪石、绿帘石和绿泥石以及条带状石英集合体构成.石榴石粒度呈双峰式分布,粗粒比细粒低钙低锰.基质和包体中均未发现高压变质特征矿物绿辉石和蓝闪石.富钛矿物以榍石为主,金红石和钛铁矿仅存在于个别石榴石中.两类角闪岩的石榴石成分具有较大区分度,前者的钙含量较高而镁含量较低.P-T视剖面计算显示它们的峰期条件为480~520℃,30~33kbar,均达到超高压范围,与哈布腾苏河下游及以西地区的榴辉岩相似,表明西南天山超高压变基性岩构成沿中天山南缘断裂延伸数十千米的独立地质单元,不存在所谓的俯冲隧道混杂现象.

浙江龙游石榴角闪岩的岩石学特征与构造意义

鉴于国内部分学者最近提出的＂浙江龙游石榴角闪岩乃华夏地块加里东期碰撞榴辉岩退变而成＂这一问题,在野外地质调查的基础上,我们对龙游地区的石榴角闪岩开展了岩相学、矿物化学、年代学及全岩地球化学等方面的研究.结果表明,少数以包裹体状存在于石榴子石和单斜辉石内部的斜长石为钙长石,而分布于单斜辉石和石榴子石周围的斜长石其An值在44~66之间,没有发现指示绿辉石分解形成的富钠斜长石（钠长石或更长石）;锆石CL图像显示,除存在变质成因的小颗粒锆石外,还存在较多具有明显核环构造的大颗粒锆石.经U-Pb年代学测试,其锆石核部年龄的加权平均值为879±11 Ma,和邻区陈蔡地区变角闪岩的原岩年龄一致;而其变质环及小颗粒锆石的加权平均年龄为446±5 Ma.全岩地球化学分析显示,龙游石榴角闪岩的原岩属于基性岩浆岩（Si O2含量为46.8%~48.2%）,微量元素特征具有E-MORB的地球化学亲缘性.依据龙游石榴角闪岩的有效全岩成分和EPMA分析结果,并结合观测到的矿物组合,建立了P-T视剖面图,该图揭示龙游石榴角闪岩至少经历过3期次变质阶段,分别为温压条件为0.67~0.75 GPa/685~719℃的进变质作用阶段,温压条件为0.91~0.97 GPa/766~782℃的峰期变质阶段和温压条件为~0.68 GPa/~767℃的退变质作用阶段（同时用传统温压计获得退变温压条件为0.66~0.67 GPa/720~740℃）.无论哪一个变质阶段,其变质压力都只是中压而没有达到高压.结合区域背景综合分析,我们认为龙游石榴角闪岩的成因演化过程为：新元古代古华南洋朝扬子陆块俯冲→引发弧后拉张→导致幔源岩浆上涌结晶,形成E-MORB型基性岩→志留纪时遭受强烈的区域中高级变质作用,遂形成龙游石榴角闪岩.

甘肃敦煌红柳峡地区石榴石斜长角闪岩的变质特征、锆石U-Pb年龄及地质意义

甘肃敦煌红柳峡石榴石斜长角闪岩原岩为岛弧拉斑玄武岩,形成于不成熟岛弧。其典型矿物组合为:石榴石(Grt)-角闪石(Amp)-透辉石(Di)-斜长石(Pl),其中较粗大的变斑晶石榴石中通常保存进变质生长环带。根据岩相学和矿物化学研究得出,该区石榴石斜长角闪岩经历了四个变质演化阶段:早期进变质阶段(M1)、变质高峰期阶段(M2)、近等温减压阶段(M3)和晚期降温退变质阶段(M4)。M1阶段以石榴石核部成分及其核部包体矿物组合石榴石(GrtⅠ)+角闪石(AmpⅠ)+斜长石(PlⅠ)+石英(Qtz)为特征,P-T估算结果为T=550～600℃,P=0.3～0.5GPa;M2阶段以变斑晶石榴石幔部成分(GrtⅡ)及基质中的矿物组合角闪石(AmpⅡ)+透辉石(Di)+斜长石(+PlⅡ)+石英(Qtz)为特征,P-T估算结果为T=650～780℃,P=0.8～0.9GPa;M3阶段的代表性结构为石榴石边缘(GrtⅢ)形成由绿色角闪石(AmpⅢ)和斜长石(PlⅢ)组成的"白眼圈",该阶段温度估算结果为630～700℃,压力大幅降低;M4阶段透辉石(Di)开始向角闪石(AmpⅣ)和斜长石(PlⅣ)转化,该阶段压力变化不大,主要是温度的降低。温压估算结果表明,红柳峡石榴石斜长角闪岩完整记录了从早期升温升压的进变质到后来的近等温减压再到最后的降温退变质的一个顺时针的PTt演化轨迹,反映的构造演化历史为:板块俯冲到地壳深部遭受高温变质作用,然后该区出现拉张的构造体制,随之地壳减薄,但是原来处于地壳深部的岩石并未出现大幅度折返和抬升,而是仍然处于原来的深度,慢慢的冷却直至正常的地温梯度。锆石U-Pb定年结果表明,红柳峡石榴石斜长角闪岩原岩的结晶年龄为1611±6Ma,该期年龄代表的构造事件与哥伦比亚超大陆的裂解事件一致,结合前人的研究成果我们推断,塔里木板块可能与哥伦比亚超大陆的裂解有联系,且当时位于塔里木东北缘的敦煌地块还是岛弧的构造环境,后来在中元古代塔里木运动中有一次板块俯冲碰撞事件,引起了一次高级变质作用(高角闪岩相),使当时的基性火山岩变质形成如今含有石榴石的斜长角闪岩。

浙西南北园八都群石榴斜长角闪岩的变质特征及年代

浙西南北园的石榴斜长角闪岩是一次高角闪岩相变质作用的产物，原岩为玄武质火成岩。可分为两个演化过程，其一是高角闪岩相变质作用，变质温度约650±20℃，压力0．9～1．1GPa，形成石榴子石+用闪石+斜长石十单斜辉石±金红石的矿物组合；其二是石榴斜长角闪岩的减压退变质，形成透辉石+更-中长石的筛孔状分解结构及榍石环绕金红石的反应边结构。石榴斜长角闪岩的矿物Sm－Nd等时年龄为1468±19Ma，代表高角闪岩相变质时代，Rb-Sr等时年龄为1083±49Ma，反映退变质时代，它们各自反映了华夏古陆中晚元古代时期两次重要构造事件。