胶东荣成榴辉岩中含铜磁黄铁矿出溶结构的磷灰石的发现及其意义

在苏鲁超高压变质带东北部胶东荣成地区的退变金红石榴辉岩中,我们发现了具含铜磁黄铁矿出溶结构的磷灰石。磷灰石在该榴辉岩中含量较高(≈5%),多为不规则形状,颗粒大小不一,粗大者可达1．2mm×0．6mm。样品中几乎所有的磷灰石均发育出溶结构,出溶棒可能分为相互垂直的两组,各自分别沿同一方向分布,出溶棒密度大,形状规则,宽度相似,长度最长可达0．1mm。在扫描电子显微镜下,利用X射线能谱仪测定出溶棒主要由Fe、Cu和S三种元素组成。由于很难准确确定三者的比例,暂将其定为含铜磁黄铁矿((Fe_(1-x)Cu_x)S)。报道的磷灰石含铜磁黄铁矿出溶结构,与江苏赣榆地区磷灰石的磁黄铁矿出溶结构,同产于苏鲁超高压变质带中,具有可对比性；磷灰石中Cu、Fe的溶解度可能是温压条件的函数；因此进一步精确研究磷灰石中这些出溶结构的成分和成因,将为深入探讨苏鲁超高压变质带不同地体变质条件、成因的差异及俯冲折返机制等问题提供重要线索。

江苏青龙山磷灰石中出溶体的初步研究

最近的研究证实,在大别-苏鲁超高压变质带的多硅白云母榴辉岩和超基性岩中的磷灰石矿物内普遍发育有针柱状出溶晶体,初步研究证明这些出溶晶体多为各种硫化物:如黄铁矿、黄铜矿等。本文重点研究苏鲁青龙山地区的多硅白云母榴辉岩和退变榴辉岩中磷灰石内的出溶晶体,通过扫描电镜、电子探针和X-光能谱的线扫描分析,确认这些出溶晶体是铜的硫化物,并根据无标样定量的分析结果初步推测有可能是CuS2晶体。目前已知的CuS2晶体都是在高温高压(T=700- 1000℃和P=4．5-5．0GPa)条件下人工合成的。这样的温压条件与青龙山榴辉岩的超高压变质条件是吻合的。在磷灰石中能保存超高压的硫化物,可能是由于磷灰石自身的稳定性和化学惰性。因此推测在超高压变质作用中,磷灰石晶体中易于保存硫化物出溶体与石榴石和绿辉石中易于保存柯石英和金刚石的作用相类似。

中国大陆科学钻探主孔540～600m榴辉岩中赤铁矿-钛铁矿固溶体出溶结构的特征及对榴辉岩折返动力学过程的意义

在中国大陆科学钻探主孔540-600m榴辉岩中集中发育了一种具特殊出溶结构的不透明金属矿物——具高度精细共生结构的赤铁矿-钛铁矿固溶体。在这段榴辉岩中,这种固溶体少部分以细小圆粒状包裹体分布于单斜辉石和石榴石内部,大部分则呈海绵陨铁状充填于单斜辉石和石榴石空隙之间。出溶分多个不同的期次,相对粗粒的赤铁矿质钛铁矿和钛铁矿质赤铁矿出溶片晶中又包含有更细粒的出溶片晶,在次一级的赤铁矿质钛铁矿域出溶钛铁矿质赤铁矿,同时在钛铁矿质赤铁矿城又出溶赤铁矿质钛铁矿,出溶片的大小可以从毫米级一直变化到纳米级,以至于很难测到纯的端元组分。出溶片在单个颗粒中按照平行(001)的方向定向排列,但在整个样品中则没有规律。出溶片中钛铁矿的摩尔百分数从23．80变化到89．84,反映了从不具明显磁性的赤铁矿和钛铁矿端元组分向具有强磁性的出溶体演化的过程。这样的出溶过程需要一个缓慢降温的环境,说明在超高压地体快速折返的整个过程中可能存在一个近等温降压或滞留在高温状态下(近等温等压)的阶段。这种固溶体在矿物的磁性特征方面十分特别:(1)可以包含异常强且稳定的天然剩磁;(2)所保存的剩磁即使在强的退磁磁场中也不会消退;及(3)能引起区域上显著的磁异常。因此,这种固溶体可能是导致CCSD主孔540-600m段榴辉岩较高磁化率、区域高度航磁异常及高度V、Ti异常的主要因素。赤铁矿-钛铁矿固溶体出溶结构在540-600m岩性段集中分布的现象与这一岩性段在各方面均有异常表现的奇特现象相吻合,结合前人的研究,认为赤铁矿．钛铁矿固溶体的成因与导致这段岩性段各种异常的成因有着直接的联系。赤铁矿-钛铁矿固溶体出溶结构的出溶成分和所具磁性强烈依赖于榴辉岩温压条件的变化特征,时它的继续深入研究,将会为精确限定苏鲁超高压变质带变质岩石形成中的温压变化,解释CCSD主孔附近区域的磁性异常及钒钛矿的勘探等问题起到重要的指示作用。

羌塘地区榴辉岩中矿物出溶体及其成因机制探讨

西藏羌塘地区榴辉岩石榴子石和磷灰石中均发育矿物出溶体,结合电子探针和扫描电镜分析及能谱分析,确定了石榴子石中的出溶体有金红石、石英和角闪石,指示其可能经历了高压/超高压变质作用。本研究在磷灰石中发现了金红石出溶,并认为其可能是在高压/超高压条件下元素相互置换的结果,置换方式为Ti^(4+)(Fe^(2+)、Si^(4+))=2Ca^(2+),这些出溶体的形成为榴辉岩曾经历高压/超高压变质作用提供了矿物学证据。