苏北东海—胶南日照两种不同成因榴辉岩的P—T轨迹及构造意义

本文就苏北东海青龙山和胶南日照梭罗树两种不同成因榴辉岩的地质产状、岩石学、矿物学特征以及热力学等方面进行了研究。根据其矿物共生组合及相互关系将产于黑云斜长片麻岩中的苏北东海青龙山榴辉岩划分出三期变质阶段:Ec(Ⅰ):榴辉岩相前变质阶段期。早期以包裹体形式残存于王期榴辉岩相中的石榴石、绿辉石中,它们是榴辉岩相变质作用之前变质阶段的产物。Ec(Ⅱ):榴辉岩相主变质期。该期主要为石榴石和绿辉石为主的典型组合,是主期变质作用所形成。Ec(Ⅲ):榴辉岩相退变质期。榴辉岩相又经历了退变质作用如石榴石被绿泥石交代,绿辉石分解为角闪石、斜长石、石英等。产于超基性岩中的梭罗树榴辉岩根据其矿物的相互关系也可划分为三期变质矿物组合:Ec(Ⅰ):顶峰变质榴辉岩期。矿物以包裹体形式存在于一般榴辉岩期的石榴石、单斜辉石中。主要为石榴石残存于单斜辉石中,且以包裹体形式出现。Ec(Ⅱ):即一般榴辉岩期。主要矿物组合为石榴石、透辉石、金红石等。Ec(Ⅲ):榴辉岩所经历的退变质作用后而形成的后成合晶阶段。主要矿物组合为细粒石榴石集合体、斜长石、绿泥石、绿帘石等。并通过矿物共生组合和矿物温压计求得了两种不同成因榴辉岩的P-T轨迹。该轨迹表明榴辉岩的抬升历史都经历了早期的碰撞和晚期随胶南隆起的抬升阶段。从而证明了胶南隆起和大别造山带属同期碰撞造山作用所致。

攀枝花大田地区康定群咱里组变质杂岩P—T—t轨迹及其构造意义

扬子板块西缘的康定杂岩为一套由侵入岩和变质岩共同组成的岩浆—变质混合杂岩,是研究罗迪尼亚超大陆裂解的重要窗口。长期以来对康定杂岩中的岩浆杂岩研究较多,但对变质杂岩研究较为薄弱。为全面了解康定杂岩形成的构造背景及成因机制,笔者等对扬子板块西缘的攀枝花大田地区康定群咱里组石榴夕线黑云斜长片麻岩进行了详细的岩相学、矿物地球化学、变质P—T条件估算研究,同时对同一层位的石榴二云片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析。结果表明:石榴夕线黑云斜长片麻岩可识别出三期变质矿物组合:进变质阶段矿物组合(M1)为石榴子石变斑晶核部及其核部包裹体(石榴子石核部+第一期黑云母+第一期夕线石+钛铁矿+石英),P—T条件为609~690℃—0.2~0.3 GPa;峰期变质阶段矿物组合(M2)为石榴子石变斑晶幔部及变基质矿物(石榴子石幔部+第二期黑云母+第二期夕线石+斜长石+石英),P—T条件为643~732℃—0.20~0.51 GPa;退变质阶段矿物组合(M3)为石榴子石变斑晶边部及变基质矿物(石榴子石边部+第二期黑云母+第二期夕线石+斜长石+石英),P—T条件为602~687℃—0.27~0.39 GPa。石榴夕线黑云斜长片麻岩记录了具近等压冷却型(IBC)的逆时针P—T演化轨迹;石榴二云片岩锆石U-Pb定年结果表明区内的变质时代为842±10 Ma,综合分析表明:扬子板块西缘的变质杂岩形成于拉张环境,结合区内的同期岩浆活动特征,认为区内新元古代变质事件可能与超级地幔柱引发的岩浆活动有关。

新疆西南天山哈布腾苏一带榴辉岩的岩石学特征及变质作用P-T轨迹

西南天山哈布腾苏河沿岸的含石墨的石榴石多硅白云母石英片岩中出露一套若干大小不等的布丁状变基性岩块,产状与区域面理一致。本文对其中保存完好的榴辉岩体进行了较为细致的岩石学研究和温压演化条件计算。根据主要矿物的含量,将该套榴辉岩大致分为两类—角闪榴辉岩和钠云母榴辉岩,二者的主要矿物均为 Grt+Omp+Na-Ca-Amp+Pg+Dol/Cal+Rt±Qtz。石榴石变斑晶两阶段生长明显,从核部到边部 X_(Mn)和X_(Fe)降低,X_(Mg)和 X_(Ca)升高,指示了升温降压的变质过程。根据石榴石核部和边部的包体组合特征,确立了两期榴辉岩相变质作用:前一阶段经历了高压但较低温的硬柱石-硬绿泥石(仅见假象)榴辉岩相,变质温度为400～500℃,压力不低于1.8～1.9GPa,表明早期经历了快速俯冲过程;后一阶段的变质温度为570±30℃,压力为2.0～2.5GPa。在退变质绿帘角闪岩相阶段,形成低压脉体(矿物组合为 Ab+Di+Na-Ca-Amp+Ep/Czo+Cal)和一系列退变质反应结构,如 Dol 的 Cal 增生边,Omp 的 Di+Ab 后成合晶结构。利用 Dol-Cal 分溶温度计和 Di的 Jd 分子含量得到该阶段的温度约500～530℃,压力小于0.9～1.1GPa,表明其退变质经历的是降温降压过程。这与利用Thermocalc 3.1在 NCFMASH 体系下计算的 PT 视剖面图是一致的。

桐柏山地区低温榴辉岩变质作用的P-T轨迹

桐柏山地区发育南、北两条低温高压榴辉岩带,中间被桐柏山高级变质杂岩所分隔。本文对两条带内的4个保存完好的榴辉岩体及其退变产物进行了详细的岩石学研究和 P-T 条件估算。结果表明,北带榴辉岩的形成温压条件较高,为530～610℃、1.7～2.0GPa,南带榴辉岩较低,为470～520℃、1.3～1.7GPa,说明两条榴辉岩带不属于同一个高压岩片。实际上,二者分别对应于西大别地区的浒湾榴辉岩带(I 带)和七角山榴辉岩带(V 带)。电子探针分析发现,所有榴辉岩中的石榴石都展示了进变质环带,而退变榴辉岩的成分环带更为复杂,即保留了早期的进变环带,也显示了晚期的低温取代以及后期相对高温条件下的再生长,由此为榴辉宕的变质作用推导出一个“发卡式”演化轨迹。这种轨迹表明,榴辉岩先是在降温条件下缓慢向上回返的,这与目前已建立的多数高压、超高压岩石的快速抬升模式有所差异,而后在其进入到中地壳后又在相对较高的地温梯度下遭受退变质作用的改造。

大别山桐城地区雷庄低温高压榴辉岩的增温退变P-T轨迹及其构造含义

早期的研究显示大别山东段(安徽部分)出露的榴辉岩均为中温榴辉岩,并没有其他类型榴辉岩存在。本研究通过对桐城地区雷庄附近的榴辉岩野外地质调查、岩相学、矿物成分化学以及热力学分析表明,该地区榴辉岩为低温高压榴辉岩。榴辉岩的 P-T 演化特征研究区分了5个变质阶段,展示了一个"发卡式"增温退变轨迹。Ⅰ-阶段的变质温压为 T=390～411℃,P=0.89～1.40GPa;Ⅱ-阶段为 T=527～544℃,P=1.95～2.34GPa。该阶段为峰期变质,代表了板片俯冲最大深度;Ⅲ-阶段为 T=501～519℃,P=1.74～2.14GPa;Ⅳ-阶段为 T=630和 P=1.22GPa;Ⅴ-阶段为 T=350℃,P=0.20GPa。由Ⅲ-阶段至Ⅳ-阶段随着压力的降低,温度明显增加,反映了一个退变增温的演化趋势。这种增温可能是由于低温榴辉岩对温度变化的敏感,以及榴辉岩板片在折返至地壳某一深度停滞时间较长,北大别热穹隆和地温梯度的恢复是导致增温的热源。

苏鲁超高压榴辉岩的石榴石生长成分环带及变质作用P-T轨迹

在南苏鲁东海地区,部分超高压榴辉岩中的变斑晶石榴石具有复杂的生长成分环带和多期矿物包体组合,它们记录了超高压变质岩的多阶段变质演化过程,即绿帘角闪岩相进变质、柯石英榴辉岩相峰期变质、石英榴辉岩相和角闪岩相退变质作用。运用相关的地质温、压计,使用代表最高变质温度的变斑晶石榴石幔部(具最低的Fe／Mg比值)和与其平衡的绿辉石包体成分,获得了>900℃和4．1-4．5GPa的超高压变质条件。联合其他变质阶段的温、压条件,一个顺时针的变质作用P- T轨迹得以建立。它的特征是进变质与退变质路径近于平行,早期退变质作用为降温、降压过程。榴辉岩石榴石生长成分环带的保存说明超高压变质岩在峰期变质阶段有非常短暂的停留时间,并以很快的折返速率抬升到地壳浅部。超高压变质岩折返过程中的明显降温是石榴石生长环带得以保存的另一个有利条件。

苏鲁造山带超高压变质作用及其P-T-t轨迹

基于超高压变质岩的岩石学,特别是超高压矿物生长成分环带、扩散环带和蚀变作用研究,综合前人的岩石学和年代学研究成果,提出苏鲁造山带超高压变质作用峰期发生在1000-1100℃和6-7GPa条件下,俯冲深度相当于200km,形成年代为240-250Ma。在此基础上,重塑了一个包括八期变质作用的P-T-t轨迹,揭示出超高压变质岩经历了三个不同的折返阶段,即从200km到100km深度的快速折返阶段,抬升速率为5km/Ma,冷却速率为10℃/Ma;从100km到30km的快速折返,抬升速率为4km/Ma,或为近等温降压,或为缓慢降温的快速降压过程;从下地壳到近地表的缓慢折返阶段,抬升速率为1km/Ma,但为快速降温过程,冷却速率可达20℃/Ma。

南淮阳高压—超高压变质地体的变质作用特征及其P—T—t轨迹

南淮阳高压—超高压变质地体是秦岭—大别碰撞造山带的一个重要组成部分，这里不仅广泛发育着蓝片岩、高压榴辉岩、超高压榴辉岩和具有由南向北渐次展布的空间分布结构，而且还有一系列同斜褶皱、逆冲断层和强烈构造形变作为同变质期的主要构造特征。其间高压—超高压变质形成于中朝、扬子大陆碰撞对接阶段，而在构造抬升时期则有强烈的退化变质发生，它们共同组成一条顺时针型Ｐ—Ｔ—ｔ轨迹，反映了南淮阳—超高压变质地体的变质作用特征及其与构造演化的相互关系。

P－T－t－d轨迹在构造地质学领域的应用

本文着眼于近年来国内外构造地质学研究的最新进展，对变质作用Ｐ－Ｔ－ｔ－ｄ轨迹的确定方法和研究内容作了初步介绍，论证了变质Ｐ－Ｔ－ｔ－ｄ轨迹在构造地质学领域的应用。

应用P-T-t理论再认识辽河群变质作用

辽河群是出露于辽宁省东部的独具特色的古元古代变质岩系,赋存丰富的矿产资源,研究历史悠久.但对有关辽河群变质作用的一些重要问题上看法诸多,很难取得一致意见.本文应用P-T-t轨迹理论重新认识这些问题,认为引起辽河群变质作用的根本原因是大陆碰撞造山带使辽河群俯冲到地下深处;辽河群变质作用在时间上和空间上有独特的演化特征;辽河群变质作用与不同规模的构造或不同层次的构造的关系是不一样的.

东南极拉斯曼丘陵镁铁质麻粒岩的变质作用演化

拉斯曼丘陵（Larsemann Hills）位于东南极普里兹构造带的中部，研究该区麻粒岩的变质作用演化对于理解普里兹带的构造属性至关重要。通过对该区含石榴石镁铁质麻粒岩转石详细的岩相学观察表明，峰期前进变质阶段矿物组合（M1）由角闪石＋斜方辉石＋单斜辉石＋斜长石＋黑云母＋钛铁矿4-石英±磁铁矿组成，其峰期矿物组合（M2）为石榴石＋斜方辉石＋单斜辉石＋角闪石＋钛铁矿4-磁铁矿±石英，而代表后期与降压有关的叠加变质组合（M3）为斜方辉石＋斜长石＋单斜辉石＋黑云母＋钛铁矿-4磁铁矿。矿物化学分析，结果显示其中石榴子石和斜方辉石具有弱的成分环带特征。利用THERMOCALC软件在NCFMASHTO体系下对该麻粒岩进行了详细的热力学模拟，结合传统温压计和平均温压计算结果，得出不同阶段温压条件分别为650—750℃／5．5—6．5kb（M1），850—950℃／8—8．5kb（M2），800—900℃／5．5—7．5kb（M3）。其变质作用演化为典型的峰期后近等温减压的（ITD）顺时针P—T轨迹。通过区域上镁铁质麻粒岩的对比分析，我们认为该镁铁质麻粒岩可能来源拉斯曼丘陵基岩露头。结合已有的年代学资料，表明该镁铁质麻粒岩的峰期变质事件可能对应于晚元古代格林威尔期构造事件，而后期退变质作用与早古生代的泛非期构造事件有关，意味着泛非期普里兹带可能是陆内造山带。

阿尔金南缘构造带西段新元古代—早古生代变质岩系的变质作用

阿尔金南缘构造带西段新元古代一早古生代变质岩系为一套绿片岩相一低角闪岩相的中浅变质岩系，并形成绢云母-白云母带、黑云母带和石榴石-角闪石带3个递增变质带。通过对石榴石-角闪石带变质作用P-T轨迹的深入研究表明，其经历了3个阶段变质作用：即经历了俯冲碰撞深埋到30～35km深度的中高压变质作用（M1），压力可达7．27×10^8～9．63×10^8Pa；随后经历了快速抬升所导致的近等温降压变质过程（M2），压力降至4．1×10^8～5．62×10^8Pa；晚期经历了降温降压退变质作用（M3）。整个过程为顺时针方向演化的P—T轨迹，其地质动力学过程属于较典型的板块俯冲碰撞→抬升模式，表明阿尔金南缘构造带的地质构造演化经历了俯冲碰撞及碰撞后的快速抬升过程。

大别山朱家冲高压榴辉岩变质演化特征分析

研究表明大别山朱家冲榴辉岩属于典型的高压榴辉岩,其具有复杂的变质演化历史。根据岩相学、矿物成份化学和热力学分析表明,该类榴辉岩记录了6期变质过程,具有"顺时针"的P-T演化轨迹。由Ⅰ-阶段、Ⅱ-阶段至Ⅲ-阶段显示了近于等温增压进变质特征,并在Ⅲ-阶段压力值最高达到P=2.53 GPa;Ⅳ-阶段和Ⅴ-阶段则表现为增温降压退变过程,温度在Ⅴ-阶段最高达到T=627℃;到Ⅵ-阶段则为降温降压过程。该过程暗示了高压板片在俯冲和折返过程中可能处于一个非匀速的状态。推测朱家冲榴辉岩后期增温退变的过程可能是源于受扰动的地温线恢复、超高压榴辉岩退变过程的"散热"以及该类榴辉岩对温度变化极为敏感所致。

阿尔泰晚古生代超高温麻粒岩流体特征及其意义

北疆阿尔泰造山带南缘晚古生代超高温麻粒岩存在高铝斜方辉石＋夕线石＋石英和尖晶石＋石英等超高温特征矿物组合，其退变质作用主要以典型的降压反应矿物堇青石的形成为标志。对其中新发现的石榴子石及石英流体包裹体开展显微测温和激光拉曼探针分析，结果表明：基质中的石英以及被石榴子石包裹的石英中孤立分布的原生流体包裹体成分为近纯CO2（部分含少量的N2），均一温度在10．1～29℃之间，其对应的密度在0．631～0．861g／cm^3。石榴子石中的原生和假次生CO2包裹体费米峰差在104．1cm^-1左右，低于石英中CO2包裹体的费米峰差（～104．7cm^-1），暗示其密度低于石英中的CO2包裹体。由CO2流体包裹体密度所得到的等容线从P—T轨迹退变质阶段的下方穿过结合区域地质背景，我们初步认为阿尔泰超高温麻粒岩的形成与幔源岩浆底侵有关。基性岩浆的底侵不但提供了异常高的地温梯度，同时其所释放的大量CO2降低了水活度，使得变质作用峰期的特征矿物得以保存。低密度的CO2流体指示了阿尔泰超高温麻粒岩沿顺时针P—T轨迹紧随超高温峰期变质之后快速抬升降压，捕获的同变质流体包裹体因腔体体积增大而密度降低的一种退变质过程。

黄陵地区孔兹岩系岩石学特征及变质作用探讨

通过对黄陵地区孔兹岩系构造背景、岩石化学、微量稀土、变质矿物组合、岩石微相特征研究,初步勾画出晋宁期造山运动与黄陵孔兹岩系变质演化历程。明确黄陵地区孔兹岩系为一套变质的富铝质沉积岩组合,在晋宁期造山运动期间该套岩系经历四期变质作用。为今后黄陵地区孔兹岩系研究提供重要参考。

桐柏─西大别高压─超高压变质杂岩的变形变质演化

在桐柏─西大别山区，衍生于扬子克拉通北缘裂谷建造、被动陆缘沉积物和前中元古代结晶基底的高压—超高压变质杂岩可下分为四个峰期变质级互不相同的构造变质单元。各单元岩石均经历了四期变形，且具有形状相似的Ｐ—Ｔ轨迹，然而，它们的早期变形变质对比关系互不一致，并以北侧单元变质作用相对超前发展为特征。该变质杂岩在中生代的形成演化过程包括：１）下迭式俯冲推覆与岩片堆叠；２）克拉通之间右型转换与堆迭岩片间走滑式错位剪切；３）克拉通碰撞与岩片堆叠体收缩变形；４）平面上南北对扭运动与转换压缩—拉伸变形四个构造阶段，其中，高Ｐ／Ｔ变质岩石主体形成于俯冲推覆阶段，并在南、北克拉通碰撞之前通过仰冲、走滑运动呈岩片状迅速折返至地壳浅部。在我们的构造模式中，“古老的洞柏（大别）杂岩”被解释为定型于中生代的造山杂岩。

青藏高原安多高压基性麻粒岩的发现及其地质意义

在青藏高原安多微陆块中发现了高压基性麻粒岩，其峰期矿物组合为石榴子石＋单斜辉石＋石英＋金红石．该高压麻粒岩经历了两期退变质作用，退变质矿物呈后成合晶产状，早期退变质矿物组合是Opx＋Pl_Spl，晚期退变质矿物组成是Hbl＋P1．温度与压力计算表明，高压麻粒岩相峰期变质温度为860～920cc，压力为14．6～15．6kbar；早期退变质的形成温压为820～890℃和8．8～11．5kbar；晚期退变质条件为550～670℃和5．2—6．5kbar．其退变质作用P-T轨迹为顺时针型近等温降压到降温降压的过程，指示该麻粒岩经历了俯冲至深部地壳层位（-50km），之后又快速抬升到浅部地壳（～20km）的变质过程．该高压麻粒岩的形成可能与安多微陆块和羌塘地体中生代时期的弧一陆碰撞作用有关，这对探讨青藏高原的构造演化具有重要的意义．