超高压榴辉岩流变学研究

苏鲁—大别榴辉岩研究：形成于不同地质时期的高压—超高压变质带张培强;万志博;马宇【期刊名称】《地质找矿论丛》【年(卷),期】2006(021)004【摘要】含柯石英的苏鲁-大别榴辉岩是高压-超高压变质带的产物.依据榴辉岩的总体展布方向、岩石特征、高压-超高压变质作用及退变质作用的温压条件,可划分为NEE向胶东高压-超高压变质带、NNE向郯庐高压-超高压变质带和SEE向大别高压-超高压变质带.榴辉岩的同位素年龄值指示这3个带是主压应力方向不同、形成时期不同、发展和终止时期也各不相同的3个高压-超高压变质带.NEE向胶东高压-超高压变质带主要形成于700～900 Ma的晋宁期,终止于200 Ma左右的印支期;SEE向大别高压-超高压变质带主要形成于400～500 Ma的加里东期,终止于250 Ma左右的印支期;NNE向郯庐高压-超高压变质带初期曾经与胶东高压-超高压变质带是一个带,最早形成于900 Ma左右的晋宁期,但其最重要的形成期是200 Ma左右的印支期,55 Ma左右的喜马拉雅期该带进入推覆造山阶段.胶东、大别和早期的郯庐高压-超高压变质带的主压应力方向都是近SN向,印支期之后的郯庐高压-超高压变质带主压应力方向转变为近EW向.【总页数】7页(P270-276)【作者】张培强;万志博;马宇【作者单位】中国地质大学"岩石圈构造、深部过程及探测技术"教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学,北京,100083;中国地质科学院,地质力学研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】P584;P542【相关文献】1.大别-苏鲁高压、超高压变质带榴辉岩和脉体中磷灰石氯含量和流体盐度关系的研究 [J], 张灵敏;刘景波;程南飞;叶凯;郭顺;陈意;毛骞2.苏鲁-大别高压-超高压带:不同地质时期的三个高压-超高压变质带 [J], 张培强;万志博;马宇3.大别—苏鲁超高压变质带内变形分解作用对榴辉岩透镜体群发育的影响——以碧溪岭地区为例 [J], 索书田;钟增球;周汉文;游振东4.大别—苏鲁超高压变质带内的块状榴辉岩及其构造意义 [J], 索书田;钟增球;周汉文;游振东5.大别—苏鲁超高压变质带榴辉岩部分熔融的证据——微量元素和铅同位素 [J], 贾望鲁;高山;王林森;胡圣虹因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

２０２３／０３９（０３）：０６８９ ０７００ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ　岩石学报ｄｏｉ：１０．１８６５４／１０００ ０５６９／２０２３．０３．０４龚庭楠，杜瑾雪，张立飞等．２０２３．新疆西南天山榴辉岩高压 超高压峰期变质作用时代：Ｌｕ Ｈｆ同位素年代学证据．岩石学报，３９（０３）：６８９－７００，ｄｏｉ：１０．１８６５４／１０００－０５６９／２０２３．０３．０４新疆西南天山榴辉岩高压 超高压峰期变质作用时代：Ｌｕ Ｈｆ同位素年代学证据龚庭楠１　杜瑾雪１ 张立飞２　沈晓洁２ＧＯＮＧＴｉｎｇＮａｎ１，ＤＵＪｉｎＸｕｅ１ ，ＺＨＡＮＧＬｉＦｅｉ２ａｎｄＳＨＥＮＸｉａｏＪｉｅ２１ 中国地质大学地球科学与资源学院，北京　１０００８３２ 造山带与地壳演化教育部重点实验室，北京大学地球与空间科学学院，北京　１００８７１１ ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ２ ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｒｏｇｅｎｉｃＢｅｌｔｓａｎｄＣｒｕｓｔａｌＥｖｏｌｕｔｉｏｎ，ＭＯＥ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈａｎｄＳｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７１，Ｃｈｉｎａ２０２２ ０６ ０３收稿，２０２２ １２ １９改回ＧｏｎｇＴＮ，ＤｕＪＸ，ＺｈａｎｇＬＦａｎｄＳｈｅｎＸＪ ２０２３ ＡｇｅｓｏｆｐｅａｋＨＰ ＵＨＰｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｏｆｅｃｌｏｇｉｔｅｓｆｒｏｍＣｈｉｎｅｓｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎＴｉａｎｓｈａｎ：ＥｖｉｄｅｎｃｅｆｒｏｍＬｕ Ｈｆｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ．ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３９（３）：６８９－７００，ｄｏｉ：１０．１８６５４／１０００ ０５６９／２０２３．０３．０４Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｂｌｕｅｓｃｈｉｓｔ ｅｃｌｏｇｉｔｅｂｅｌｔｉｎＣｈｉｎｅｓｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎＴｉａｎｓｈａｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｒａｒｅｌｙｅｘｐｏｓｅｄｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｓｏｆｕｌｔｒａｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ（ＵＨＰ）ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｒｏｃｋｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｓｕｂｄｕｃｔｅｄｏｃｅａｎｉｃｃｒｕｓｔｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｎｕｍｅｒｏｕｓｉｓｏｔｏｐｅｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙｓｔｕｄｉｅｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｏｃｃｕｒｒｅｄａｔｔｈｅＣａｒｂｏｎｉｆｅｒｏｕｓ Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅａｇｅｏｆｐｅａｋｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｉｎｔｈｉｓｂｅｌｔ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅＵＨＰｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ，ｈａｓｎｏｔｂｅｅｎｐｒｅｃｉｓｅｌｙｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，Ｌｕ Ｈｆｉｓｏｔｏｐｅｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂａｓｅｄｏｎｄｅｔａｉｌｅｄｐｅｔｒｏｌｏｇｉｃａｌｓｔｕｄｙａｎｄｐｈａｓｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉａｍｏｄｅｌｉｎｇｆｏｒｔｙｐｉｃａｌｐａｒａｇｏｎｉｔｅ ｚｏｉｓｉｔｅｅｃｌｏｇｉｔｅｓ（ｓａｍｐｌｅｓ２１１ ３ａｎｄＨ７６ １０） ＰｈａｓｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉａｍｏｄｅｌｉｎｇｒｅｖｅａｌｓｔｈａｔｇａｒｎｅｔｓｉｎｂｏｔｈｓａｍｐｌｅｓｒｅｃｏｒｄＰ Ｔｐａｔｈｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｈｅａｔｉｎｇｄｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｓａｍｐｌｅ２１１ ３ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄＵＨＰｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｗｉｔｈｔｈｅｐｅａｋｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ～５４０℃，～２ ９ＧＰａ ＳａｍｐｌｅＨ７６ １０ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄｏｎｌｙｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ（ＨＰ）ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｗｉｔｈｔｈｅｐｅａｋｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ～４９０℃，～２ ４ＧＰａ Ｔｈｅｇａｒｎｅｔ ｏｍｐｈａｃｉｔｅ ｗｈｏｌｅｒｏｃｋＬｕ Ｈｆｉｓｏｃｈｒｏｎｓｆｏｒｓａｍｐｌｅｓ２１１ ３ａｎｄＨ７６ １０ｙｉｅｌｄａｇｅｓｏｆ３２６ ９±１ ３Ｍａａｎｄ３０６±１１Ｍａ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｐｒｅｖｉｏｕｓｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａ，ｗｅｐｒｏｐｏｓｅｔｈａｔｔｈｅＵＨＰｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｉｎＣｈｉｎｅｓｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎＴｉａｎｓｈａｎｏｃｃｕｒｒｅｄａｔ３２７～３２６Ｍａ，ａｎｄｔｈｅＨＰｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍａｔ３１５～３０６Ｍａ Ｔｈｅａｇｅｏｆ３２６ ９±１ ３ＭａｆｏｒＵＨＰｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍｉｎＣｈｉｎｅｓｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎＴｉａｎｓｈａｎｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｒｅｖｅａｌｉｎｇｔｈｅｔｉｍｉｎｇｏｆｄｅｅｐｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｌｏｓｕｒｅｏｆＳｏｕｔｈＴｉａｎｓｈａｎｐａｌｅｏ ｏｃｅａｎＫｅｙｗｏｒｄｓ ＣｈｉｎｅｓｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎＴｉａｎｓｈａｎ；ＵＨＰＭｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ；Ｅｃｌｏｇｉｔｅ；Ｐｈａｓｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉａｍｏｄｅｌｉｎｇ；Ｌｕ Ｈｆｇｅｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｙ摘　要 新疆西南天山蓝片岩 榴辉岩带是全球少有的几个经历超高压变质作用的洋壳俯冲带之一，近年来的同位素年代学研究表明其变质作用主要发生于石炭纪。

青龙山超高压变质榴辉岩绿帘石化学成分与流体包裹体特征!翟伟!"孙晓明!!#!!"梁金龙!"徐莉!"汤倩!"梁业恒!"苏丽薇!$%&’()*!!+,-.*/01*23!!#!4’&-56*234023!!.,4*!!7&-58*/2!!4’&-59)%)23!/2:+,4*()*!!;中山大学地球科学系!广州"<!=#><#;中国科学院同位素年代学和地球化学实验室!广州"<!=?@=!;!"#$%&’"(&)*+$%&,-./"(."0!-1(2$&3-"(4(/5"%0/&6!71$(89,)1<!=#><!:,/($#;;"6<$=)%$&)%6)*>0)&)#"7").,%)()?)86$(@7").,"’/0&%6!71$(89,)1>(0&/&1&")*7").,"’/0&%6!:,/("0"A .$@"’6)*-./"(."0!71$(89,)1<!=?@=!:,/($#==?3==3==收稿!#==?3==3==改回;!"#$%!&’()*!+$#(,-+!)’+!.#(,/!+$#(,01#(2&’+%34556!7"89$:#;:<9=<>$?$<(>#(2@;’$2$(:;’>$<(><@8=$2<?8>$(/$(,;<(,>"#(’;?A #"$,"=A 8>>’A 898?#9<A ="$:8:;<,$?8!B <A ?"-$#(,>’C A <D$(:8!7"$(#3!"#$%&#’()(*+"$,+-+"$!44"E #$%%%F %%%G H >?A #:?""A B*:0C )D *28*23E 023D F/2GE C H /F*3F BH )D D GH )I )C /I 0H BF*J )J E 03*C )D )K B)H *)2J ):L 0GH I )C /I 0H BF*J D C /3)D "A /H E M )B*:0C )N/I BF*O0E *C )L /J *)D BH 03H /:)I )C /I 0H BF*J D C /3)#!$!J 0)D *C )N )J E 03*C )L /J *)D D C /3)#"$!PG/H C Q N )J E 03*C )L /J *)D D C /3)D ##$/2:E /C )/I BF0O0E *C )L /J *)D H )C H 03H /:)I )C /I 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的含量低!为V;?#X W !=;!UXY !B C "\=;#><W =;#X?!而R /T 和&E #T U 的含量高!主要形成于石英榴辉岩相退变质阶段#晚期退变质角闪岩相阶段形成的绿帘石!其化学成分与绿帘角闪岩相变质阶段相似!也以富含S )#T U 为特征!B C "\=;@UU $绿帘石化学成分的变化反映了苏鲁超高压变质带快速!===N =<?V ‘#==?‘=##%=>&N ====N ==A .&$D "&%)?)8/.$-/(/.$"岩石学报!!!国家重点基础研究发展规划#V>U $项目##==URa >!?<=!$%国家自然科学基金重大项目#@=UVV!@#$%国家自然科学基金项目#@=U>U=#>$和中国科学院同位素年代学和地球化学实验室合作基金#5’5’D 0b =<=@$联合资助&第一作者简介$翟伟!男!!V?<年生!博士!高级工程师!主要从事流体地球化学和矿床地球化学研究!A N I /*E "))D Q Z cI /*E ;D M D G;):G;J 2通讯作者$A I /*E "))D D K I cI /*E d D M D Gd ):Gd J 2俯冲快速折返的过程$绿帘石中存在三种不同盐度的含13#^’S)#^等金属阳离子的-/R E水溶液包裹体!高盐度%##;<Z C Y -/R E至略大于#U;#Z C Y-/R E&的水溶液包裹体形成于柯石英榴辉岩相变质阶段!中高盐度%!#;?W!?;=Z C Y-/R E&的水溶液包裹体形成于石英榴辉岩相变质阶段!而中等盐度%?;@W!!;>Z C Y-/R E&的溶液包裹体形成于角闪岩相退变质阶段$绿帘石中流体包裹体的研究证实超高压变质作用及后期的折返过程中并不存在大规模的流体作用!变质流体的活动限于矿物晶体颗粒范围$关键词""绿帘石#化学成分#流体包裹体#榴辉岩#青龙山#苏鲁超高压变质带中图法分类号""_<""绿帘石类矿物是一类常见的造岩矿物!其化学成分变化大!广泛出现于各种地质作用过程中!包括近地表的地热系统#a*H:!"&$?!#==@$%岩浆作用过程#+J FI*:C"&$?!#==@$%矽卡岩和斑岩等热液矿床成矿作用过程#e E)I:"&$?! #==@$%低压‘中压变质作用过程#5H/B)D"&$?!#==@$以及高压‘超高压变质作用过程#A2/I*"&$?!#==@$&绿帘石类矿物含羟基结构水!超高压变质岩中绿帘石类矿物的出现!说明它们可以在地幔条件下稳定存在!且其中往往保存有矿物形成时的原生流体包裹体#e E)I:"&$?!#==@$!因此对绿帘石类矿化学成分和流体包裹体的研究!对探讨地质作用过程的温压条件与矿物成分之间的关系%流体与岩石的作用过程以及大陆地壳深俯冲作用过程中水循环%岩浆作用过程和金属元素的迁移富集成矿都具有重要的意义&本文主要对南苏鲁青龙山超高压变质岩中绿帘石化学成分及其中的流体包裹体进行了研究!并对其演化过程进行了探讨&!"地质背景与样品特征青龙山榴辉岩位于华北板块和扬子板块之间的苏鲁N大别超高压变质带东段苏鲁超高压变质带的南部!江苏省北部的东海县城东约#=]I&苏鲁超高压变质带组成岩石主要由花岗质片麻岩%副片麻岩%榴辉岩%角闪岩%大理岩以及石榴橄榄岩等组成#张泽明等!#==#%#==@$&青龙山榴辉岩呈条带状产于长英质片麻岩中!主要岩性有石英榴辉岩%蓝晶石多硅白云母榴辉岩%绿帘石斑晶榴辉岩%含绿帘石斑晶石英榴辉岩&在榴辉岩的绿辉石和绿帘石斑晶中发现有柯石英!同时在长英质片麻岩的锆石中也发现有超高压变质的指示矿物柯石英!显示二者整体发生了深俯冲#$F/23"&$?!!VV<’$F/23"&$?!#==</$&青龙山超高压变质岩出现非常低的氢%氧同位素值!榴辉岩中石榴石的%!X T低至b!!;!f!金红石为b!<;=f!多硅白云母的氢同位素%g低至b!#=f’长英质片麻岩中黑云母的%!X T为b!=;Xf#9G*"&$?!!VV<’$F)23"&$?!!VVX!#==U’h GI OE)!!VVX!#==#’$F/23"&$?! #==<O$&李秋立##==@$用+%h’1_法测得青龙山超高压变质峰期的锆石年龄为##>;@i U;<1/&研究样品均为采自青龙山的含绿帘石斑晶石英榴辉岩#<U>W!!<U>W#$和含绿帘石斑晶榴辉岩#<UX W!!<UX W#$!绿帘石斑晶长可达!W#J I!其中含石榴石%绿辉石%金红石%石英%蓝晶石等矿物包体!在绿辉石或绿帘石斑晶中有柯石英假像包体#图!&$&典型的矿物组合为石榴石^绿辉石^多硅白云母^金红石^绿帘石^蓝晶石^石英i角闪石i 磷灰石i柯石英假像&在绿辉石边缘可见斜长石和角闪石组成的退变质后成合晶边!蓝晶石边缘有斜长石冠状反应边&#"分析测试方法矿物电子探针成分分析在中国科学院广州地球化学研究所的日本电子6.&W X!==电子探针上完成!加速电压为!<;=]j!束斑电流为U k!=b X&!扫描电子束直径为!;=&I!所用标样为硅酸盐和氧化物&流体包裹体显微测温在中山大学地球科学系的4*2]/I7%1+5?==型冷热台上完成!测温前用已标定温度的R T#包裹体%纯水和重铬酸钾进行了温度校正!仪器精度为=;!l&升降温速率"!<l‘分钟!相转变点附近升降温速度控制在"#l‘分钟!当相变现象不明显时升降温速率控制在"<l‘分钟&根据显微测温结果用S E*2J0H软件#a H0Z2!!VXV$计算了流体包裹体的各种物理化学参数&U"绿帘石化学成分特征绿帘石形成于各种地质环境的不同温压条件下!由于其具有非常缓慢的化学反应动力学特性!一旦形成可以保存其稳定的化学组成!其主量和微量元素特征可以反映形成的_N 7历史#A2/I*"&$?!#==@$&苏鲁超高压变质榴辉岩经历了深俯冲并快速折返的复杂的变质作用过程#张泽明等!!VV?’9)"&$?!#==#’$F/23"&$?!#==<$!根据青龙山超高压变质含绿帘石斑晶榴辉岩和石英榴辉岩中绿帘石的岩相学特征以及化学成分特征!可将绿帘石的形成分为四个阶段"!阶段"此阶段的绿帘石呈矿物包裹体赋存于绿帘石斑晶中或石榴石斑晶中!绿帘石颜色较斑晶绿帘石更深%多色性更明显&电子探针分析发现其中有更早期矿物钾长石%黑云母%绿泥石等的残留体#图!R!表!$&其化学成分以含铁高为特征!S)#TU的含量高达!@;>V?W!>;X@Y!而R/T和&E# TU含量低!分别为##;?@@W#U;=@?Y和!X;X##W#=;XVXY!BC"\=;@!U W=;@X?#表!$&$F/23"&$?##==<$对青龙山超高压变质榴辉岩中的石榴石斑晶研究认为其核部13T含量低且含绿帘石%角闪石及钠云母包体!而无榴辉岩相的矿物组#A.&$D"&%)?)8/.$-/(/.$"岩石学报#==?!###>$图!"青龙山绿帘石及其中不同盐度水溶液包裹体显微照片&N "阶段的绿帘石斑晶及其中的柯石英假象’a N "阶段N #阶段的具成分环带的绿帘石斑晶及电子探针分析点位置’R N !阶段的绿帘石呈包体出现在"阶段N #阶段的绿帘石斑晶中’g N $阶段的绿帘石分布于"阶段b #阶段的绿帘石斑晶周围’A N !S N !5N 绿帘石斑晶中的高盐度水溶液包裹体%中高盐度的水溶液包裹体%中等盐度的水溶液包裹体;图中矿物代码"a *N 黑云母!A BN 绿帘石!5H C N 石榴子石!T I BN 绿辉石!T H N 钾长石!8GC N 石英;S *3;!"_F0C 0I *J H 03H /BFD 0L 8*23E 023D F/2)B*:0C )D /2:C F)*H L E G*:*2J E GD *02D Z *C F :*L L )H )2C D /E *2*C *)D /PG)0GD *2J E GD *02D ;&N 8G/H C Q *2L )H H ):C 0O)/BD )G:0I 0H BF /L C )H J 0)D *C )*2)B*:0C )B0H BFM H 0OE /D C L 0H I ):*2D C /3)"’a N )B*:0C )B0H BFM H 0OE /D C Z *C F J 0I B0D *C *02/E Q 02*23L 0H I ):*2"b #D C /3)D /2:C F)B0*2C 0L I *J H 0BH 0O)/2/E M D *D ’Rb )B*:0C )L 0H I ):*2!D C /3)0J J GH H ):/D *2J E GD *02D *2)B*:0C )B0H BFM H 0OE /D C 0L "b #D C /3)D ’g N )B*:0C )L 0H I ):*2$D C /3):*D C H *OGC ):/H 0G2:C F))B*:0C )B0H BFM H 0OE /D C 0L "b #D C /3)D ;A N !S N !5N F*3F b D /E *2*C M !I 0:)H /C )b F*3F b D /E *2*C M /2:I ):*GIb D /E *2*C M /PG)0GD *2J E GD *02D *2)B*:0C );a *N a *0C *C );A BN )B*:0C );5H C N 3/H 2)C ;T I BN 0I BF/J *C );T H N eb L )E :D B/H ;8GC N 8G/H C Q ;U翟伟等"青龙山超高压变质榴辉岩绿帘石化学成分与流体包裹体特征表!"!阶段绿帘石及其中残留矿物电子探针分析结果"Y #7/O !"A E )J C H 02BH 0O)/2/E M C *J /E H )D GE C D 0L D C /3)!)B*:0C )D /2:C F)*H H )D *:G)I *2)H /E D #Y $样品编号及测点<U>N !‘UX<U>N !‘UV<U>N !‘@=<U>N !‘@V<U>N !‘<#<U>N !‘@!<U>N !‘@#<U>N !‘@U<U>N !‘@<<U>N !‘<=<U>N !‘!U/!阶段AB !阶段AB 中残留矿物包体$阶段AB A B 斑晶中包体A B T H a *R FE 8C Q 榴辉岩基质A B -/#T =d =!#=d ==#(=d ==!=d =!?=d !X>=d !?=d =!V =d ==>((e #T (=d =!U =d =##=d =#@(!<d @!Xd U<>=d =@!(=d ==>b &E #T U #=d UX@#=d !V!#=d XVX #=d VVX !Xd X##!@d V!@!Xd VUV !?d =?#=d #?V #=d #<<#=d #X#+*T #U>d U=@U>d @#<U>d @=X U>d <#X U?d X=X ?#d ?X><#d XV!#Vd !??V?d X@V U>d @!!U?d X!V R /T ##d >@>#Ud =@?##d ?@@!Xd X>V ##d X<#!d >V Ud <=?=d !>U =d UXU ##d @VU ##d VU!13T =d ==!(=d =X =d =X>=d =<U #d V>#>d <X##=d >U#=d @=#=d !U>=d =#X +H T(((((((((((R H #T U =d =#>=d =@X =d =!#==d ==U =d ==V =d =V<=d !=<=d =!#((7*T #=d ==@=d =?!=d #V#=d U<V =d =<=d =!>=d ==!=d =!V =d ==@=d <V?=d =V>12#T U =d =<U =d =V?=d #<=d =<>=d =?@b =d =?=d @@@=d =@#=d #<V =d =U>S )T !<d ?#!?d U=@!<d =!!!@d >V?!>d X@!d #?U <d U!U #=d UU<=d @!V !<d ?@V !<d <?!70C /E V?d !<#V>d !X?V?d ?!>V#d >#V V?d <=X VVd #@VV?d V=@X>d =V?VXd UX>V?d X=>V<d ><<.S )=d @UU =d @@<=d @!<=d @!U=d @X?=d @UU=d @U@""注"表中全铁为S )#T U !全锰为12#T U !.S )\S )#T U ‘#S )#T U ^&E #T U ^R H #T U ^12#T U $!ABN 绿帘石!T H N 钾长石!a *N 黑云母!R FE N 绿泥石!8C Q N 石英’表中)(*示低于检测限’合!代表绿帘角闪岩相进变质作用阶段的产物&$F/23"&$?#!VV<$和A 2/I *"&$?#!VVU $在南苏鲁地区的超高压变质榴辉岩中也报道了同样的矿物组合!故此阶段绿帘石应形成于绿帘角闪岩相进变质作用阶段&"阶段N #阶段"此两阶段形成的绿帘石多呈斑晶出现!其中有多晶石英组成的柯石英假像包体以及绿辉石%石榴石%多硅白云母以及第!阶段的绿帘石矿物包体!并有类似矿物出溶体的结构!绿帘石斑晶出现明显的干涉色与成分环带#图!a $&与第一阶段的绿帘石相比!其S )含量低!化学成分从核部到边部呈连续的变化!核部分学成分以相对较富S )为特征!S )#T U 的含量为!!;VUU W !#;VVUY !+H T 含量也高!为=;=>@W =;>?>Y !而R /T 和&E #T U 的含量低!分别为#!;@!V W##;UUUY 和#U;!!!W#U;<<>Y !B C "\=;U##W =;U<XY ’边部S )#T U 的含量低!为V;?#X W !=;!UXY !R /T 和&E #T U 的含量高!分别为##;=W #U;!>Y 和#<;!<W #<;UVVY !B C "\=;#><W =;#X?Y #表#$&通过对典型具成分环带的绿帘石斑晶电子探针线分析!其S )#T U 的含量由边部的V;?#XY #核部的!#;U=!Y #边部的V;X<#Y !而R /T 和&E #T U 的含量由边部的##;X!>Y 和#<;UVVY #核部的#=;VV?Y 和#U;@<XY #边部的##;U>>Y 和#<;##UY !B C "由边部的=;#><#核部的B C "\=;U@U #边部的B C "\=;#X #表U !图#$&含有柯石英或柯石英假像的绿帘石一般被认为是在超高压变质条件下稳定存在的矿物!$F/23"&$?#!VV#!!VV<!#==<$%%*H /m *I /"&$?#!VV#$和A 2/I *"&$?##==@$在青龙山及南苏鲁其它地区超高压变质岩的绿帘石中发现柯石英或柯石英假象!说明青龙山含柯石英的绿帘石形成于超高压变质峰期&$F/23"&$?##==<$认为青龙山超高压峰期变质之后经历了以典型矿物组合斑状角闪石^斑状绿帘石^蓝晶石^钠云母^石英的石英榴辉岩相变质作用!此阶段与超高压变质作用阶段为一压力降低的连续过渡阶段!以角闪石斑晶和绿帘石变斑晶的继续生长为特征#R 023"&$?!!VV?$&此两阶段的绿帘石难以将其按成分严格区分开!但绿帘石斑晶核部S )T 含量高部分#最高可达!#;VVUY $形成于超高压变质峰期!为第"阶段形成的绿帘石!而边部S )T 含量低部分#最低可达V;?#XY $形成于石英榴辉岩相变质!幔部的绿帘石形成于压力降低的超高压变质峰期到石英榴辉岩相的连续过渡阶段&$阶段"此阶段的绿帘石分布于第"%#阶段绿帘石斑晶周围的基质中或以长轴斜交于绿帘石斑晶!颜色较斑晶绿帘石深!多色性更明显#图!g $&其化学成分与!阶段相似!也以富含S )#T U 为特征!含量为!<;<?!W !<;?@VY !R /T 为##;@VU W ##;VU!Y !&E #T U 为#=;#<<W #=;#X#Y !B C "\=;@U #表#$&据$F/23"&$?##==<$研究!石英榴辉岩相变质作用之后青龙山超高压变质岩又经历了角闪岩相退变质作用!石榴石%绿辉石被斜长石%角闪石的后成合金取代!蓝晶石被斜长石和绿帘石取代!此阶段的绿帘石形成于角闪岩相退变质作用阶段&@"绿帘石中流体包裹体特征绿帘石可以形成于各种地质条件下!其中可保存其形成时捕获的原生或假次生流体包裹体#e E )I :"&$?!#==@$!因此对研究地质作用过程中流体的性质和水‘岩反应过程等都具有重要意义&本文主要对青龙山超高压变质榴辉岩绿帘石中的原生包裹体进行了研究!根据流体包裹体在矿物中形态及分布特征%化学成分及与其它矿物中的流体包裹体进行对比!发现绿帘石中的流体包裹体可分为三类"@A .&$D "&%)?)8/.$-/(/.$"岩石学报#==?!###>$!由于-/R E^%#T体系的初熔温度为b#!;?l!冰点为初熔温度时的盐度为#U;#Z C Y-/R E!而冰点温度为b#U;=l时#低于b#!;?l$不能换算为-/R E^%#T体系的盐度!因而用略大于#U;#Z C Y-/R E表示表#""阶段N#阶段绿帘石电子探针分析结果"Y#7/OE)#"A E)J C H02BH0O)/2/E M C*J/E H)D GE C D0L D C/3)"/2:#)B*:0C)D L H0I8*23E023D F/2#Y$样品编号及测点<UXN!‘V<UXN!‘@<UXN!‘><U>N#‘U@<U>N#‘U?<U>N#‘!!<U>N#‘!#<U>N#‘!@<U>N#‘!U<U>N#‘!?<U>N#‘U<<U>N#‘!<<U>N#‘!><U>N#‘##<U>N#‘#U """"""阶段#$$$$$$$$$$$$$A B"""""#阶段A BA B斑晶核部无环带A B斑晶A B斑晶核部A B斑晶中R0)旁A B斑晶核部A B斑晶幔部A B斑晶边部-/#T=d=U!=d=#V=d=@>=d=#=d=#=d=#@=d=#!=d=U#b b=d==V b=d=!U=d=@?=d=#!e#T(=d=#@=d=#V((=d=!=d=!@=d==V=d=!#=d=!=d=!<=d==X=d=!?=d==@( &E#T U#Ud#<U#Ud@<#Ud!!!#@d#>X#Ud<#V#Ud<<>#@d#XV#@d V@@#@d@=V#@d XV#<d U#@#<d####<d!<#<d##U#<d UVV +*T#U>d XV#U>d<<X U>d<?>U>d V??UXd==#U>d@@!U>d??@U>d>><U>d#VV UXd U=U UXd@><U>d X@#UXd U=>UXd##>UXd=??R/T##d#!!##d UUU#!d VU>#!d V?U#!d@!V##d@V#!d>U#!d>V>##d=!?##d<@#Ud!=?#Ud!>##d>@V####d X!> 13T=d U>@=d U#V=d@U=d U@V=d U>@=d U!#=d@XU=d UX#=d@U<=d U?@=d#>X=d!>?=d U!U=d@!X=d#>U +H T=d!U#=d!V!=d=>@=d@!#=d>?>(=d=X!=d=<U=d#U>(((((( R H#T U(=d=#!=d!=d==V(=d=UU=d=!X=d=>U=d=!#(=d=#@=d=>(=d=?!=d==U 7*T#=d=V>=d=X=d=@?=d=?U=d=>V=d!!U=d=<#=d=XX=d=X=d=<U=d=?X=d=>X=d=X=d!#>=d=??12#T U=d=XU=d=@!=d=V@=d==V=d=@!=d==V=d=#U=d=!#=d=<U=d=#!=d=#U(=d==#=d=?=d=U S)#T U!#d VV>!#d=!?!#d UX>!!d<?#!!d VUU!!d<@#!!d!>>!=d<>!=d?U!=d#UV!=d!UX Vd X<<Vd X@@Vd X<#Vd?#X 70C/E V>d=>V?d=>#V<d X##V?d?U!V?d!?@V<d<U!V<d<<#V<d>U<V<d!XU V?d@#V>d@?V?d@#!V?d@>@V?d=!X V?d U=U .S)=d U<X=d UUX=d U@>=d U##=d UU?=d U#X=d U!<=d#V>=d U=U=d#V!=d#X?=d#X==d#X!=d#X==d#>< ""注"表中全铁为S)#T U!全锰为12#T U!.S)\S)#T U‘#S)#T U^&E#T U^R H#T U^12#T U$!A B为绿帘石!R0)为柯石英&表中)(*示低于检测限’表U"典型具成分环带的绿帘石电子探针分析结果"Y#7/OE)U"A E)J C H02BH0O)/2/E M C*J/E H)D GE C D0L8*23E023D F/2)B*:0C)D Z*C F C M B*J/E J0I B0D*C*02/E Q02*23#Y$样品编号及测点<U>N#‘#U<U>N#‘#@<U>N#‘#<<U>N#‘#?<U>N#‘#!<U>N#‘#><U>N#‘#X<U>N#‘#V<U>N#‘## A B斑晶边##阶段%$$$$$$$$$$$$$A B斑晶核部#"阶段#$$$$$$$$$$$$$A B斑晶边##阶段$-/#T=d=#!=d=##=d=UX=d=@@=d=U!=d!X>=d=#!=d=!!=d=@?e#T(((=d=!?(=d=>U=d==!=d=!<=d==@ &E#T U#<d UVV#@d?U##@d!<<#Ud@<X#Ud@XX#Ud V@##@d<U<#@d X>!#<d##U +*T#UXd=??UXd=V!U>d>U!U>d?VV UXd=<#U>d?U#UXd U??U>d XV#UXd##> R/T##d X!>##d##!d X#U#!d?#!#=d VV?#!d V<##d!!###d U>>## 13T=d#>U=d U?>=d U?#=d UXX=d@<?=d#VV=d UXU=d UU?=d@!X +H T((=d>!>=d<=?=d>UX=d?=d=!@=d=@@( R H#T U=d==U=d=UU=d==U=d==U(=d==?=d==?(=d=?!7*T#=d=??=d=VV=d=X?=d=X>=d=U#=d=>X=d=V<=d=VU=d!#> 12#T U=d=U=d=?V=d=?@=d==<=d=?@=d=!?=d=#!=d=UV=d=?S)T Vd?#X!=d<U!!!d!<U!#d!!U!#d U=!!=d>!!=d?!!!=d=>>Vd X<# 70C/E V?d U=U V?d=@@V?d!U#V<d V@V?d!<X V<d@VU V?d!?<V<d><<V?d=!X .S)=d#><=d#VV=d U!<=d U@==d U@U=d U=V=d U=#=d#XX=d#X= ""注"表中全铁为S)#T U!全锰为12#T U!.S)\S)#T U‘#S)#T U^&E#T U^R H#T U^12#T U$!A B为绿帘石&表中)b*示低于检测限’<"绿帘石化学成分与流体演化$F/23"&$?##==<$对青龙山超高压变质榴辉岩及片麻岩进行了研究!认为其变质作用演化过程可分为四个阶段!第一阶段为超高压变质前的绿帘角闪岩相进变质作用阶段!以石榴石斑晶核部的角闪石%绿帘石%斜长石及钾长石等矿物包体组合为特征!其变质温度为<<=W?==l!压力为_\ !=]O/H’第二阶段为柯石英榴辉岩相的超高压变质作用阶段!以石榴石%绿辉石%多硅白云母%蓝晶石%柯石英%绿帘石%金红石矿物组合为代表!变质温度为>@=W XU=l!压力为U=W UV]O/H’第三阶段为石英榴辉岩相退变质阶段!以出现钠质角闪石%绿帘石及钠云母斑晶为特征!变质温度为>#=W>@=l!压力为#U]O/H’第四阶段为角闪岩相退变质阶段!以石榴石%绿辉石被角闪石和斜长石后成合金或蓝晶石被斜长石或钠云母%绿帘石取代为特征!变质温度为?U=l!压力为!=]O/H&青龙山超高压变质榴辉岩经历了以上四个阶段不同温压条件的变质演化过程!其中绿帘石的化学成分及流体相的性质均发生了相应的系统演化&!阶段绿帘石呈包体状出现于后期的绿帘石斑晶中!绿帘石取代更早期矿物钾长石%黑云母%绿泥石等矿物&A2/I*"&$?#!VVU$%$F/23"&$?#!VV<!#==<$?A.&$D"&%)?)8/.$-/(/.$"岩石学报#==?!###>$图U"绿帘石中不同盐度水溶液包裹体冰点温度#7I $与均一温度#7F $直方图&&N 冰点温度d a N %R N %g N %高盐度%中高盐度%中等盐度水溶液包裹体均一温度&S *3d U"%*D C 03H /I D L 0H L H ))Q *23/2:F0I 03)2*Q /C *02C )I B)H /C GH )D 0L /PG)0GD *2J E GD *02D Z *C F :*L L )H )2C D /E *2*C *)D *2)B*:0C )D d&N L H ))Q *23C )I B)H /C GH )D !a N !R N !g N F0I 03)2*Q /C *02C )I B)H /C GH )D 0L F*3FN D /E *2*C M !I 0:)H /C )N F*3FN D /E *2*C M !I):*GI N D /E *2*C M /PG)0GD *2J E GD *02D d 在东海县超高压变质榴辉岩中也报告了石榴石斑晶中的形成于绿帘角闪岩相进变质作用阶段的钾长石%角闪石%绿帘石%斜长石等矿物组合!因此!阶段绿帘石形成于绿帘角闪岩相进变质阶段!其化学成分以含铁高为特征!S )#T U 的含量高为!@;>V?W!>;X@Y !而R /T 的含量低为!X;X##W #=;XVXY !B C "\=;@!U W =;@X?&"阶段N #阶段的绿帘石形成于超高压变质柯石榴辉岩相阶段石英榴辉岩相阶段!主要呈斑晶出现!其中有柯石英假像%绿辉石%石榴石%蓝晶石等矿物包体&其化学成分出现连续的变化!核部相对富S )#T U !为!!;VUU W!#;VVUY !而R /T 和&E #T U 含量低!分别为#!;@!V W##;UUUY 和#U;!!!W#U;<<>Y !B C "\=;U##W =;U<X !形成于柯石英榴辉岩相变质阶段’边部S )#T U 的含量低!为V;?#X W !=;!UXY !R /T 和&E #T U 的含量高!分别为##;=W #U;!>Y 和#<;!<W #<;UVVY !B C "\=;#><W =;#X?!形成于石英榴辉岩相阶段&$阶段绿帘石形成于退变质角闪岩相阶段!其化学成分与第!阶段相似!也以富含S )#T U 为特征!为!<;<?!W !<;?@VY !R /T 为##;@VU W ##;VU!Y !&E #T U 为#=;#<<W #=;#X#Y !B C "\=;@UU &其化学成分与_N 7演化轨迹如图@&绿帘石的化学成分受原岩成分%温度%压力以及*E #的制约!由!阶段的绿帘角闪岩相到"阶段N #阶段的柯石英榴辉岩相和石英榴辉岩相!绿帘石的化学成分发生突变!S )#T U 显著突然降低!而R /T 和&E #T U 的含量增加’而由超高压‘高压变质阶段到退变质的角闪岩相阶段!S )#T U 显著突变性的增加!而R /T 和&E #T U 的含量降低!也反映了苏鲁超高压变质带快速俯冲快速折返的过程’"阶段柯石英榴辉岩相到#阶段的石英榴辉岩相!绿帘石化学成分呈现连续的变化!出现成分环带!反映了折返早期压力逐渐降低的过程&绿帘角闪岩相进变质阶段和角闪岩相退变质阶段绿帘石富集S )#T U !其B C "分别为=;@!U W =;@X?和=;@UU !可能与地壳浅部流体作用及L T #增加有关&对于苏鲁N 大别超高压变质带演化过程中的流体包裹体许多学者已进行了研究!S G "&$?##==!!#==#!#==U/!#==UO $对大别山高压‘超高压变质岩中流体包裹体的研究认为!峰期变质前的进变质作用阶段出现低盐度的水溶液!变质作用峰期出现非极性流体相-##i R T #i R %@$和高盐度水溶液形成于高压‘超高压变质作用峰期阶段!麻粒岩相退变质作用阶段出现大量外来的R T #流体!而低盐度的流体形成于后期的退变质作用阶段’.*/0等##===%#==#$认为南大别高压‘超高压变质岩进变质作用阶段以富R /流体为特征!而高盐度流体包裹体代表峰期变质作用阶段的流体!而北大别以出现典型的麻粒岩相的R T #包裹体为主’沈昆等##==U/%#==UO !#==<$和$F/23"&$?##==@$对东海中国大陆科学钻探先导孔岩心研究认为蓝晶石英岩所含黄玉%片麻岩所含锆石中的低盐度%#T N R T #包裹体代表超高压变质峰期前捕获的流体!榴辉岩中的高盐度%中高盐度的流体包裹体代表超高>翟伟等"青龙山超高压变质榴辉岩绿帘石化学成分与流体包裹体特征图@"绿帘石演化_N 7轨迹与流体包裹体等容线#据$F/23"&$?!#==<修改$!A BN %"A BN %#A BN %$A BN !%"%#%$阶段形成的绿帘石d %’N %1%’N %1’N 绿帘石中高盐度%中高盐度%低盐度流体包裹体等容线范围d&1N 角闪岩相dA &N 绿帘角闪岩相dA R N 榴辉岩相d 5-N 麻粒岩相d 5+N 绿片岩相d 54N 蓝片岩相dS *3d @"7F)_N 7B/C F 0L)B*:0C )/2:C F)*D 0J FH 020L/PG)0GD *2J E GD *02D #I 0:*L *):/L C )H $F/23"&$?!#==<$!ABN !"A BN !#A BN !$A BN )B*:0C )L 0H I ):*2!!"!#!$D C /3)d%’N !1%’N !1’N C F)*D 0J FH 02H /23)0LF*3F b D /E *2*C M !I 0:)H /C )b F*3F b D /E *2*C M !I ):*GIb D /E *2*C M/PG)0GD *2J E GD *02D *2)B*:0C )d &1N /I BF*O0E *C )L /J *)D d A &N )B*:0C )/I BF*O0E *C )L /J *)D d A R N )J E 03*C )L /J *)D d5-N 5H /2GE *C )L /J *)D d5+N 3H ))2D J F*D CL /J *)D d54N 3E /GJ 0BF/2)D J F*D C L /J *)D d压变质峰期流体!榴辉岩或片麻岩中的中N 低盐度水溶液包裹体形成于角闪岩相退变质阶段或更晚期’徐莉等##==<$对R R +g 中石英脉的流体包裹体进行了较系统的研究!发现其中存在盐水溶液包裹体#!类$%-/R E N R /R E #N %#T #"类$和-#N R %@纯气相##类$等三类流体包裹体!榴辉岩和片麻岩中石英脉流体包裹体的组成和地球化学特征存在明显区别!但它们各自相似于其寄主岩石中的石英颗粒中包裹体&青龙山超高压变质榴辉岩的绿帘石斑晶中存在三种类型的水溶液包裹体!高盐度及中高盐度的的流体包裹体主要出现在"阶段N #阶段形成的绿帘石斑晶中!由于在超高压变质作用过程中的去水作用!超高压变质峰期水进行入在超高压条件下稳定的含水矿物或名义上的无水矿物#+J /I O)E E GH *"&$?!!VVX ’+G "&$?!#==@$!绿帘石中高盐度###;<Z C Y-/R E 至略大于#U;#Z C Y-/R E $的流体包裹体可能形成于柯石英榴辉岩相变质阶段!而中高盐度#!#;?W !?;=Z C Y-/R E $的流体包裹体形成于石英榴辉岩相变质阶段!而中等盐度#?;@W !!;>Z C Y-/R E$的流体包裹体形成于角闪岩相变质阶段!也是引起苏鲁N大别超高压变质带发生角闪岩相变质作用的主要因素&绿帘石中"阶段N #阶段形成的流体包裹的等容线均从其相应的变质_N 7范围的下部经过!而退变质角闪岩相变质阶段形成的水溶液包裹体的等容线近于通过此阶段绿帘石形成的_N 7范围#图@$!说明在超高压变质岩折返过程中超高压‘高压变质作用阶段形成的流体包裹体发生了再平衡!流体的密度已不能反应其形成时的密度&而角闪岩相退变质过程中形成的流体包裹体近于保存了其形成时的流体密度&?"结论#!$青龙山超高压变质榴辉岩中绿帘石的形成分为四个阶段"早期绿帘角闪岩相进变质阶段的绿帘石!其化学成分以含铁高为特征!S )#T U 为!@;>V?W !>;X@Y !R /T 和&E #T U 含量低!B C "\=;@!U W =;@X?!绿帘石取代早期矿物钾长石%黑云母%绿泥石等矿物而呈包体矿物出现于后期形成的绿帘石斑晶中’柯石榴辉岩相变质阶段和石英榴辉岩相变质阶段形成的绿帘石!其化学成分呈现连续的变化!核部相对富S )#T U !为!!;VUU W !#;VVUY !而R /T 和&E #T U 含量低!B C "\=;U##W =;U<X !形成于柯石英榴辉岩相变质阶段’边部S )#T U 的含量低!为V;?#X W !=;!UXY !R /T 和&E #T U 的含量高!B C "\=;#><W =;#X?!形成于石英榴辉岩相阶段’晚期退变质角闪岩相阶段形成的绿帘石!其化学成分与绿帘角闪岩相变质阶段相似!也以富含S )#T U 为特征!而R /T 和&E #T U 含量低!B C "\=;@UU &绿帘石化学成分的变化也反映了苏鲁超高压变质带快速俯冲快速折返的过程&##$青龙山超高压变质岩绿帘石中存在三种盐度的水溶液包裹体!高盐度###;<Z C Y-/R E 至略大于#U;#Z C Y-/R E $的水溶液包裹体形成于柯石英榴辉岩相变质阶段!而中高盐度#!#;?W !?;=Z C Y-/R E $的水溶液包裹体形成于石英榴辉岩相变质阶段!而中等盐度#?;@W !!;>Z C Y-/R E $的溶液包裹体形成于角闪岩相变质阶段&#U $在绿帘石变斑晶的包体矿物石英或基质矿物石英%磷灰石等中均发现与绿帘石中盐度相似的流体包裹体!说明超高压变质作用及后期的折返过程中并不存在大规模的流作用!流体的活动限于矿物晶体颗粒范围&超高压‘高压变质作用过程中形成的流体包裹体在折返过程中已发生了再平衡!流体的密度已不能反应其形成时的原始密度&致谢""野外工作中得到中国大陆科学钻探现场指挥部蔡慈高级工程师%陈世忠博士和孙立文工程师的热情帮助!中国科学院广州地球化学研究所陈林丽协助完成了电子探针分析!在此致以诚挚的谢意+L 8@8A 8(:8>a *H :ge !+B*)E )H &h ;#==@;A B*:0C )*23)0C F)H I /E D M D C )I D ;h )[*)Z D *2X A .&$D "&%)?)8/.$-/(/.$"岩石学报#==?!###>$1*2)H/E03M/2:o5)0J F)I*D C H M!<?"#U<b U==a0G2:M71!g020FG)R4!A D D)2)A6!1)Q3)H e!&GD C H F)*I%;#==#;g*D J0[)H M0L)J E03*C)L/J*)D J/H O02/C)H0J]D L H0IC F)4*2:/D-/BB)!R/E):02*:)D!()D C)H2-0H Z/M!60GH2/E0L1)C/I0H BF*J5)0E03M!#="?@V b??>a H0Z2_A;!VXV;S4’-R T h"&I*J H0J0I BGC)H BH03H/IL0H C F)H):GJ C*02/2:*2[)D C*3/C*020L L E G*:*2J E GD*02:/C/!&I)H*J/21*2)H/E03*D C!>@"!UV=b!UVUR023a4!(/238R;!VV?;&H)[*)Z02H)D)/H J F)D0L,%_1H0J]D*2C F)g/O*)D F/2N+GE G h)3*02;’2"R023a4#A:;$!,E C H/F*3FN_H)D D GH)1)C/I0H BF*J h0J]D*27F)g/O*)D F/2N+GE G h)3*020L R F*2/;+J*)2J)_H)D D!a)*m*23!R F*2/!!b!>=A2/I*1!4*0G65!1/C C*2D02R5;#==@;A B*:0C)I*2)H/E D*2F*3F_‘7I)C/I0H BF*JC)H H/2)D"D GO:GJ C*02Q02)/2:F*3FNC0GE C H/F*3FN BH)D D GH)I)C/I0H BF*D I;h)[*)Z D*21*2)H/E03M/2:o5)0J F)I*D C H M!<?"U@?b UVXA2/I*1!$/238!9*29;!VVU;%*3FN BH)D D GH))J E03*C)D*220H C F)H2 6*/23D GN D0GC F)H2+/2:023BH0[*2J)!)/D C)H2R F*2/;60GH2/E0L1)C/I0H BF*J5)0E03M!!!"UXV b?=US G a!70GH C!64h!$F)239N S;#==!;S E 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苏鲁造山带池庄超高压榴辉岩中变质脉：大陆俯冲带超临界流体活动的证据田野;黄建;回迎军;肖益林【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2015(031)007【摘要】高压-起高压变质岩中的变质脉能够反映俯冲带变质流体的组成和演化.为了探究大陆俯冲带超临界流体活动及伴随的元素迁移,本文系统地研究了苏鲁造山带南部江苏东海池庄地区的超高压榴辉岩及变质脉.变质脉主要是由石英、石榴石、绿辉石、多硅白云母、蓝晶石、黝帘石、金红石和锆石等矿物组成,与寄主榴辉岩的矿物组成类似.相比于榴辉岩,脉体中的石榴石更加富集重稀土元素(HREE);黝帘石强烈富集轻稀土元素(LREE).变质脉和榴辉岩中各主要矿物的氧同位素组成在误差范围内一致(石英的δ18O分别为2.42‰和2.79‰;石榴石为-0.30‰和0.010‰;绿辉石为0.25‰和0.071‰),说明变质脉的形成与榴辉岩释放的内部流体有关.综合已有的研究,发现大别-苏鲁造山带不同地区的变质脉和榴辉岩具有极不均一的氧同位素组成,说明在陆壳深俯冲和折返过程中,流体活动有限.利用矿物温压计得到变质脉的峰期变质温压条件为692±65℃和3.6 ±0.3GPa,脉体中锆石U-Pb定年结果表明锆石的形成时代为218 ±2.4Ma,指示变质脉形成于深俯冲陆壳折返初期的超高压变质阶段.变质脉中矿物组合和矿物的主微量元素特征说明成脉流体富集Si、A1、Ca、K、LILE、REE和HFSE等元素,表明成脉流体可能是溶解能力极强的超临界流体.【总页数】23页(P1818-1840)【作者】田野;黄建;回迎军;肖益林【作者单位】中国科学院壳幔物质与环境重点实验室,中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥230026;中国科学院壳幔物质与环境重点实验室,中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥230026;中国科学院壳幔物质与环境重点实验室,中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥230026;中国科学院壳幔物质与环境重点实验室,中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥230026【正文语种】中文【中图分类】P588.348;P597.3【相关文献】1.大别-苏鲁高压、超高压变质带榴辉岩和脉体中磷灰石氯含量和流体盐度关系的研究 [J], 张灵敏;刘景波;程南飞;叶凯;郭顺;陈意;毛骞2.大别超高压变质带的进变质、超高压和退变质时代的准确限定:以双河大理岩中榴辉岩锆石SHRIMP U-Pb定年为例 [J], 刘福来;薛怀民;许志琴;梁风华3.中国大陆科学钻探主孔榴辉岩类岩石退变质过程--对超高压变质地体隆升的启示[J], 游振东;苏尚国;梁凤华;张泽明4.大别山超高压变质带中"脉状"榴辉岩的锆石U-Pb年龄 [J], 钱存超;汤加富;李惠民;高天山5.青龙山榴辉岩的退变质显微结构及相关的物质迁移--南苏鲁榴辉岩退变质过程中流体活动的证据 [J], 杨天南;徐文华;陈方远因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

研究表明，榴辉岩形成峰期变质条件为P≥28 GPa，T≥700℃，形成时代为500～440 Ma。

Song （2003）通过对石榴橄榄岩及相关的纯橄榄岩和石榴辉石岩的SHRIMP测定[44]，获得457±22 Ma、423±5 Ma、397±6 Ma 三组年龄数据，将其分别解释为原岩岩浆结晶年龄，UHP变质年龄和后期热事件叠加年龄。

值得指出的是，柴北缘榴辉岩的原岩年龄为800～750 Ma[22,26]，该年龄与柴北缘绿梁山一带发现的另一套占洋壳蛇绿岩年龄一致，后者熔岩的Sm-Nd同位素等时线年龄值为780±22 Ma，其Rb-Sr同位素等时线年龄值为768±39 Ma[21]，认为绿梁山新元古代蛇绿岩洋壳岩石可能就是榴辉岩的原岩。

2　柴北缘榴辉岩的变质演化——背景、现象与规律2.1　成岩地质背景UHPM榴辉岩是研究板块俯冲和碰撞的重要依据，通常将大陆上的古俯冲带划分为大洋图２　柴北缘都兰地区榴辉岩的Ｆ１－Ｆ２和Ｆ２－Ｆ３图解［４３］Ｆｉｇ．　２　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｅｃｌｏｇｉｔｅｓ　Ｆ１－Ｆ２　ａｎｄ　Ｆ２－Ｆ３　ｉｎ　Ｄｕｌａｎ　ａｒｅａ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｎｏｒｔｈ　ｍａｒｇｉｎ　ｏｆ　Ｑａｉｄａｍ　图３　柴北缘早古生代构造演化示意图Ｆｉｇ．　３　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｅａｒｌｙ　Ｐａｌｅｏｚｏｉｃ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｉｎ　ｎｏｒｔｈ　Ｑａｉｄａｍ（2）榴辉岩退变质作用与缓慢冷却过程是否有流体的带入?榴辉岩的减压退变质结构主要为多期后成合晶或冠状体、石榴石矿物成分分带和针状出溶体等[77-79]。

而榴辉岩最显著的特征是在退变质阶段高压麻粒岩相和角闪岩相形成的的后成合晶以及石榴石的冠状体结构。

高压麻粒岩相退变质阶段形成的有紫苏辉石、透辉石、斜长石等矿物组成的中细粒的后成合晶；角闪岩相退变质形成的由角闪石、斜长石、磁铁矿等组成的后成合晶（图4）。

西藏新达多地区榴辉岩岩石学研究及其对古特提斯缝合带演化的限定松多高压-超高压榴辉岩变质带是继羌塘中部榴辉岩高压变质带和喜马拉雅高压-超高压榴辉岩变质带外,青藏高原又一条以榴辉岩产出为标志的规模庞大的陆块俯冲-碰撞造山带。

在近十年的研究中,已在该变质带中的吉朗、白朗、松多地区陆续开展了榴辉岩及其围岩的相关性工作,但位于松多高压-超高压变质带东段的新达多地区的研究程度相对较低,至今还未进行任何实质性工作。

为了探讨新达多地区榴辉岩的变质演化过程及其对古特提斯缝合带的限定意义,本文对新达多地区榴辉岩进行了详细的岩石学、地球化学及地质年代学工作。

新达多地区主要由绿帘角闪岩及云母片岩组成,榴辉岩呈透镜体产于这两类低变质程度岩石中。

通过详细的野外观察、矿物学研究,我们在新达多地区榴辉岩中识别出四种类型榴辉岩:含蓝闪石榴辉岩(Grt+Omp+Gln+Phe+Amp)、Ⅰ类双矿物榴辉岩(Grt+Omp+Amp+Ru+Q)、Ⅱ类双矿物榴辉岩(Grt+Omp+Amp+Ep+Ru+Q)、多硅白云母榴辉岩(Grt+Omp+Phe+Amp+Ep+Ru)。

利用传统温压计和变质相平衡模拟两种手段对榴辉岩的峰期变质条件进行了限定,结果显示含蓝闪石榴辉岩峰期温压为615±5°C,33±0.5kbar;Ⅰ类双矿物榴辉岩的峰期温度为630±10℃,压力因缺少有效矿物组合而无法确定;Ⅱ类双矿物榴辉岩的峰期变质温度为550℃～580℃,压力同样无法给定;多硅白云母榴辉岩峰期温压为635～690°C,37～39kbar。

依据峰期变质温度划分,新达多地区榴辉岩归类于低温榴辉岩。

全岩主微量元素以及Sr-Nd同位素分析显示该地区榴辉岩原岩来源于亏损地幔,具有典型的MORB 特征。

新达多地区榴辉岩是大洋地壳俯冲变质的产物。

此外,含蓝闪石榴辉岩和多硅白云母榴辉岩峰期变质压力(33±0.5kbar,37～39kbar)指示榴辉岩经历了深俯冲变质作用。

工 业 技 术1 大别山榴辉岩的研究意义20世纪80年代以来的地质研究表明,大别造山带是横亘于中朝板块和扬子板块之间的陆、陆碰撞型造山带,也是全球规模最大,剥露最好,保存最完整的超高压变质岩带[1-2]。

榴辉岩是典型的超高压变质岩,通过对这类岩石的研究在追溯超高压变质作用的历史、了解变质带的形成、演化等许多问题都具有重要的意义。

近年来,主要是岩石学、同位素和同位素年代学、矿物学这些学科集中对大别山榴辉岩进行了研究,也奠定了大别造山带的基本构造架构[3-4]。

但不足之处在于,对榴辉岩中微量元素的研究却不多,这就对认识榴辉岩原岩成因以及性质的地球动力学模式和演化历史具有一定的局限性。

2 大别山的地质背景过郯庐断裂是苏鲁造山带,是大别造山带的东延部分,称为大别—苏鲁造山带,是晚三叠世由扬子陆块和华北陆块相碰而形成的。

由南到北,将大别山划分为宿松变质带、南大别低温榴辉岩带、中大别中温超高压变质带、北大别高温超高压杂岩带及北淮阳带等构造岩石单位(图1)。

研究表明,大别山印支期深俯冲陆壳包括南大别低温榴辉岩带、中大别中温超高压变质带和北大别高温超高压杂岩带3个超高压岩片。

其中,经历过高压榴辉岩相、超高压榴辉岩相以及角闪岩相退变质作用的是中大别和南大别。

不同于南大别和中大别的是,北大别超高压变质岩则是经过独特的麻粒岩相变质作用叠加而成的[5]。

3 榴辉岩成因以及分类由主矿物是绿辉石和富镁的石榴石组成的岩石就叫榴辉岩(eclogite)。

柯尔曼等[6]将榴辉岩分3类:A类榴辉岩;指金伯利岩、玄武岩中的包体和超基性岩中的层状体。

B 类榴辉岩:片麻岩地区的层状或透镜状榴辉岩,常被玄武岩所包围。

C类榴辉岩:阿尔卑新型造山带变质岩区的层状和透镜状榴辉岩,石榴石的镁铝榴石含量小于30%。

其中A类被认为是来自地幔的原始物质形成,后两者认为在极高压变质条件下形成。

大别山的榴辉岩产于由不同类的一种或者几种岩石构成的岩石复合体中。

西安工程学院硕士学位论文北秦岭高压-超高压变质岩岩石学特征及折返机制研究姓名:刘联群申请学位级别:硕士专业:岩石学指导教师:刘仿韩;杨家喜2000.5.1摘要 Y35≤’55I臼E秦岭高压一超高压变质岩产于陕豫交界的秦岭岩群变质地层中,构成两个带,北带位于秦岭岩群北界一朱夏断裂带部位,以产柯石英榴辉岩为特征。

南带位于秦岭岩群南界一商丹断裂带部位,以产石榴单辉岩和榴闪岩为特征。

本文从岩相学、岩石地球化学、矿物学几个大方面对高压变质岩的岩石学特征进行了研究,并依据矿物的演化关系划分了若干个变质阶段,建立了南北两带高压变质岩的PT演化轨迹,最后结合两条高压变质带所处的大地构造环境及表现的构造学特征阐述TJI:秦岭高压变质岩的折返机制及地球动力学演化模式。

(北带榴辉岩主要由石榴石和绿辉石组成;南带石榴单辉岩几乎全部由石榴石和单斜辉石组成,它们的原岩均为大洋拉斑玄武岩。

北带高压变质岩可划分为超高压榴辉岩阶段、榴辉岩阶段、榴闪岩阶段及斜长角闪岩阶段四个退变质作用阶段;南带高压变质岩可划分为榴辉岩相石榴单辉岩阶段、榴闪岩阶段及斜长角闪岩阶段j 个退变质阶段。

两带PT演化均表现为近等温降压的绝热抬升退变形式。

北带高压变质岩形成于加里东期(4004-16Ma,南带高压变质岩形成于晋宁期(983±140Ma,说明北秦岭造山带至少有过两期高压变质作用事件,分别为晋宁期和加里东期。

晋宁期与古秦岭洋壳俯冲消减有关,在深部形成高压变质岩(25--50Km,并以构造仰冲作用挤入秦岭岩群南部边界部位。

自晚元古至早古生代,北秦岭处于拉伸体系,加里东期发生丹凤洋盆、二郎坪有限洋盆分别从南北对秦岭岩群的双向俯冲碰撞,在北部碰撞带形成高压一超高压榴辉岩(25--50Km,并在构造仰冲作用F向上挤入秦岭岩群北部边界部位,最后南北两带高压变质岩呈被携带形式在加里东一海西期随秦岭岩群向西的侧向抬升运动而折返到地表j、'关键词:北秦岭造山带秦岭岩群谪压—超高压变质岩岩石学特征构造学特征晋宁期加里东期折返机制“AbstractHigh and ultra-high pressure metamerphic rocks OCCUr in the Qinling core complex in northern Qinling orogen where Shaanxi province abut with Henan province,and make up two belts,the north belt lies in the northern boundary of the Qinling core complex--the site of the zhuxia fault,characterises by coesite--bearing eclogite and eclogite;the South belt lies in the Southern boundary ofthe Qinlmg core complex--the site ofthe Shangdan fault,characterises by garnet・clinopyroxenite and garnet—amphibolite.the petrologic characters of these high pressure metamorphic rocks are studied in the aspects of petrography、geochemistry and mineralogy in this paper,and according to the relations of mineral generations,several metamorphism stages are distinguishged,the high pressure metamorphic rocks’PT paths are built,At last,with the regional tectonic setting and the tectonic characters of the two hi曲pressure metamerphic belts,the hi曲pressure metamorphic rocks’ upliftmechanism and geodynamics evolution model in north Qinling are discussed. Eclogite in the north belt mainly consists of omphacite and garnet,gamet—clinopyroxnite in the south belt nearly all consists of clinopyroxene and garnet, primaryrock of h Jlgh pressure metamorphic rocks in the both belts are ocean tholeite.Ultra—hi 【gh pressure eclogite facies、eclogite facies、garnet—amphibolite facies four retrograde mefamorphic stages are distinguished in high pressure metamorphic rocks in north belts;eclogite facies、garnet-amphibolite facies and amphibolite facies three retrogrademetamorphism stages are disinguished in high pressure metamorphic rocks in sorth bekt.the characters of two high pressure metam orphic belts’PT paths all demonstrates equitemperature—decomprssion metamorphic model.The high pressure metamorphic rocks of north belt were formed in Caledonian cycle(400±16Ma,the south belt’S were formed in jinling cycle(983±140Ma, which indicates there exist two high—pressrure metamorphic events in northern Qinling orogen(Jinling cycle and caledonian cycle,The ancient Qinling ocean・crust underthrust and high pressure rocks were formed in deep(25-50Kinin Jinling cycle ,then,because of tectonic reverse,those hi}gh pressure metamorphic rocks werethrust up to the southern spot of the Qinling core complex.from upper proterozoic era tO lower paleozoic era northem Qinling WaS under extension candition.During caledonian cycle,the Danfeng ocean—crust and Erlangping ocean—crust underthrust the Qinling—core cemplex from south and north respectively,and the high—ultrahigh pressure metamorphic rocks were formed in morth collision belt(25-50Km,because of tectonic reverse,the high—ultrahigh pressure metamorphic rocks were thrust up to the north spot of the Qinling core complex,at last,two belt’S high pressure metumorphic rocks were uplifted to surface in form of attached with the Qinling core complex’S commotion to west in caledonian cycle—variscan cycle.Key words:northern Qinling orogen; Qinling core complex;high— ultrahigh pressure metamorphic rock;petrologic character;tectonic character; Jinling cycle; caledonian cycle; uplift mechanism;绪言秦岭一大别造山带是横亘中国大陆的一条巨型山链,其处于扬予板块和华北板块的结合部位,是研究中国地质的关键地区之一。

从柏林 王清晨(中国科学院地质研究所,北京100029)摘要 对近5年来国内、外科学家在大别山 苏鲁超高压变质岩带的研究成果进行了剖析,并针对具体科学问题进行了深入的讨论.依据最新资料指出:( )超高压榴辉岩具两类围岩,一类为同样经历过超高压变质作用的榴辉岩相岩石,另一类为未经历超高压变质的花岗片麻岩; ()新发现的橄榄石中FeTiO3的出溶体为300~400km深度上发生的现象,但关键在于证明这种出溶是由于原先在地壳中的橄榄岩被俯冲到300~400km深度发生的,还是本来就在该深度的地幔橄榄岩的相转变;(!)超高压含水矿物相及组合的发现表明流体参与了超高压变质作用,但氧、碳、氢同位素研究却表明,表壳岩在俯冲到地幔深度时并无大规模流体活动,对这一矛盾现象尚需深入研究;(∀)对大别山 苏鲁超高压变质岩形成的大地构造背景尚存歧见,表现在对诸如是否存在#蛇绿岩∃,超高压变质作用发生的时代,大别山下面是否有一古老的地幔楔等问题的争论;(%)对超高压变质岩的折返机制与过程仍无一致的认识.基于上述讨论,今后几年的研究重点将是:( )超高压变质作用的热力学和动力学基础; ()超高压变质作用与碰撞造山作用的关系及其动力学背景;(!)碰撞造山过程中地壳和地幔以及大陆岩石圈与软流圈之间的相互作用及其对大陆岩石圈命运的制约.关键词 超高压变质作用 大别山 苏鲁地区 评论 展望自80年代末在大别山 苏鲁地区发现含柯石英榴辉岩以来[1~6],许多中、外科学家从各个方面致力研究该超高压变质带,包括超高压变质岩的矿物学与岩石学、同位素年代学、微量元1127素与同位素地球化学、变质作用的P T t轨迹、超高压变质岩形成的构造环境与折返机制,以及其地球动力学背景等.据不完全统计,近10余年有关该超高压变质带的研究论文达350余篇,并集中反映在一些专著中[7~9].除国际岩石圈计划第& 6任务组自1994年起每年都要召开超高压变质作用与碰撞造山作用的研讨会外,自1996年起AGU的年会也专门设立超高压变质作用的特别研讨会.广泛的国际合作和学术交流,大大地促进了该研究领域的进展,并使之成为国际固体地球科学最热门的研究对象之一.作者曾对大别山 苏鲁超高压变质带的研究做过综述[10],Harley等人[11]和Schreyer[12]则对该研究领域的进展做了精辟的回顾和展望,本文试图在前一篇综述的基础上,针对具体问题对大别山 苏鲁超高压变质带研究中的最新进展进行概述和评论,并对未来的研究作一展望.1 #就地的∃还是#外来的∃?自Chopin[13]和Smith[14]在西阿尔卑斯和挪威发现含柯石英包体的镁铝榴石石英岩和榴辉岩以来,超高压变质作用与碰撞构造的研究已成为固体地球科学的热点之一.什么是超高压变质作用?一般将石英/柯石英相变曲线之上的高压变质相系部分定义为超高压变质作用[8].这个定义遵循Miyashiro的初衷[15],主要强调了变质环境的低地温梯度(小于10∋/km),而不是用压力和温度的绝对值来划分变质相系.正如Carswell[16]指出的,超高压变质岩必然归属于榴辉岩相,但榴辉岩相岩石绝不都是超高压变质岩,同时榴辉岩相也并不限定于基性成分的榴辉岩.超高压变质作用的研究之所以受到国际固体地球科学界重视,就是因为它揭示出大陆地壳物质可被俯冲至上地幔的深度,而这在传统的板块构造理论中是没有认识到的.近几年含柯石英榴辉岩的直接围岩(特别是明显起源于大陆地壳的岩石)受到了更多的重视.超高压变质岩与其围岩的关系究竟是#就地的∃还是#外来的∃争论至今还在进行中.Cong 等人[17]对大别山潜山县双河地区进行了大比例尺的地质制图,确认超高压变质岩构成岩板,产在未发现超高压变质迹象的花岗片麻岩中,而且两者的片理明显斜交.超高压变质岩板的似层状外貌是由于榴辉岩、退变质榴辉岩、角闪岩、绿帘石二云母片岩、石榴石黑云母片麻岩、大理岩、硬玉石英岩等互层状产出.岩石化学研究表明,该超高压变质岩板的原岩是一套大陆火山 沉积岩系.不仅在榴辉岩的石榴石中,而且在硬玉石英岩的硬玉中都见有柯石英包体[18,19].于是,Cong等人[17]得出结论:就超高压变质岩板的范围来说,尽管这些岩石的原岩包括有火成岩和沉积岩,但它们都经受了超高压变质作用,因此它们具有#就地的∃关系;而就超高压变质岩板与其四周的没有超高压变质作用迹象的花岗片麻岩的关系来说,目前还只能说两者呈构造侵位关系,即#外来的∃关系.然而,对于同一个超高压变质岩产地的共同观察,却会使人们得出大相径庭的结论.Liou等人[19]在与作者进行联合考察后,提出超高压变质岩与围岩呈#就地的∃关系.他们列举的证据有:( )包括大理岩、石英硬玉岩、片麻岩的变质沉积物与含柯石英榴辉岩有协调的接触关系;()硬玉石英岩的硬玉含柯石英包体;(!)含蓝晶石或硬玉的石英岩和片岩与含柯石英榴辉岩有同样的顺时针的P T t轨迹.显然,他们的证据涉及的只是超高压变质岩板内部榴辉岩与其他榴辉岩相的变质沉积岩的关系,而不是榴辉岩相变质岩与围岩花岗片麻岩的关系.此外,他们一方面竭力怀疑Xu等人[20]在大别山榴辉岩中发现金刚石的报道,另一方面却大力宣传Sobolev等人在大别山榴辉岩的围岩片麻岩的锆石中发现微粒金刚石包体,以佐证他们#就地的∃观点.然而,据作者所知,所谓含微粒金刚石包体的锆石是从流经花岗片麻岩出露区的河道流沙中淘选出来的,但该河道上游还流经其他1128岩石,因此,难以确定其母岩就是花岗片麻岩.近几年,非榴辉岩质的超高压变质岩的研究受到了研究者的更大的重视.大别山 苏鲁超高压变质带的榴辉岩有三类直接接触的围岩,即片麻岩或片岩、大理岩和超镁铁质岩.Wang 等人[21]在大别山与榴辉岩互层或含有榴辉岩布丁的大理岩中见有文石和柯石英假象,由此估算得到该大理岩峰期变质的温度为630~760∋以及压力不低于2.7GPa.在苏鲁地区也有大量产在正片麻岩中并包有许多榴辉岩块的大理岩.同样,Kato等人[22]在这些大理岩中识别出现已成为方解石的文石假象,他们根据大理岩中白云石+镁橄榄石+文石+石墨组合,估算得=0.001).Ye Kai等人[23]也在苏到峰期变质的P T条件是610~660∋和2.5~3.5GPa(X CO2鲁地区含榴辉岩块的大理岩中识别出早期阶段的榴辉岩相组合,即高Al P F榍石+纯黝帘石+含硬玉组分的透辉石.高铝榍石在大别山 苏鲁地区含榴辉岩块的大理岩中很普遍,而且其Ca(Al,Fe3+)FSiO4组分含量高[24,25].研究表明,Ca(Al,Fe3+)FSiO4组分增加可使榍石的稳定区扩大至榴辉岩相[26].Ye Ki等人[27]在苏鲁地区还发现了与榴辉岩一起呈透镜体或岩块产在花岗片麻岩中的变质钙硅酸盐岩,它主要由钙铝榴石(Grs81~92Alm7~16Sps0.3~2.1Prp0.6~1.3)、透辉石、黝帘石、斜黝帘石、榍石和金红石组成.钙铝榴石+金红石组合表明其受过超高压变质作用.热力学计算表明,该类变质钙硅酸盐岩在800∋下压力大于2.5GPa.上面介绍的超高压变质岩(榴辉岩、大理岩、变质钙硅酸盐岩、硬玉石英岩等)均一起产在大面积出露的花岗片麻岩中,因此,确认超高压变质岩与围岩的关系,即#就地的∃还是#外来的∃,关键还是在于研究花岗片麻岩是否经受过超高压变质作用.1993~1995年,中国科学院地质研究所与日本京都大学地质学与矿物学系联合对青岛仰口超高压变质岩进行了详细的野外地质调查,并测制了1(500的地质图.在该地除发现了榴辉岩中的粒间柯石英外[28],Hirajima等人[29]和Wallis等人[30]还发现了超高压变质的变质花岗闪长岩.Liou等人[19]将这种变质花岗闪长岩的发现看作为大面积出露的正片麻岩经受过超高压变质作用的证据.而Wallis等人[30]只是指出,超高压变质花岗闪长岩的存在暗示了浮力在超高压变质岩的折返中可能起了很重要的作用,以及苏鲁地区其他产地的含柯石英榴辉岩原先也可能与低密度的花岗岩质岩石一起经受了超高压变质作用.问题的关键在于该种变质花岗闪长岩与围岩正片麻岩在变质历史上有否区别?研究表明[29,30],二者的确有重要差别.超高压变质的花岗闪长岩含有金红石、辉石、冠状石榴石以及可能的柯石英假象,而围岩正片麻岩中则没有.超高压变质的花岗闪长岩经历了火成阶段、超高压变质阶段和退变质阶段的演化历程,而围岩正片麻岩则仅有角闪岩相变质作用的记录.因此,Wallis等人[30]将变质花岗闪长岩放在超高压变质单位中,命名为仰口单元,而将围岩正片麻岩单独表示.另外,仰口单元包括了从超基性直至酸性的多种火成岩,它们的密度差异很大,而且同一类岩石十分破碎,并受强烈的变形,相互穿插,被认为它们原是一个复合的火成岩体[30].因此,仰口单元中的变质花岗闪长岩与围岩正片麻岩间的差别是明显的.从另一角度讲,如果说超高压变质作用的证据仍能在仰口单元中直径小于20m的变质花岗闪长岩块中得以保存的话,那么,它们没有理由从面积为成百上千平方米的围岩正片麻岩中完全消失.然而,迄今还没有任何证据表明这些围岩正片麻岩经受过超高压变质作用.11292 大陆地壳究竟能被俯冲至多大深度?尽管早在1982年Roecker[31]就宣称,根据帕米尔下面的地震波速度可识别出消减的大陆地壳可达100km深,但直至含柯石英的超高压变质岩在地球上许多地方被发现,Roecker勇敢的推测才被大多数研究者承认.但是,仍有一些研究者认为,超荷载的物质或形变过程中的差异应力可增加有效的总压力,并将这种效应称为#构造超压∃(Tectonic overpressure).换句话说,他们认为天然岩石中柯石英的形成深度不一定要达到80~100km.实际上,实验研究早表明,这种#构造超压∃效应取决于岩石的强度,而且估算其影响实际压力不会超过0.4[32]和0.1 GPa[33].Mancktelow[34]再次计算表明,层状岩层中#构造超压∃效应的最大幅度是0.8GPa.如果真是这样,形成柯石英的静岩压力也需2.0GPa.90年代初,在我国大别山超高压变质榴辉岩的石榴石中发现了金刚石包体[20,35],以及在哈萨克斯坦Kokchetav的石榴石 黑云母片麻岩和片岩的锆石及石榴石中发现了金刚石包体[36].1995年中 日地质学家联合测绘了青岛仰口超高压变质岩出露区的地质构造图,并在榴辉岩中发现了粒间柯石英[28].随后,Liou等人[37]对同一榴辉岩产地作了类似的报道,似乎已没有理由再怀疑大陆地壳可被俯冲至上地幔深度的认识了.现在的问题是,大陆地壳究竟能被俯冲至多大深度?在大别山 苏鲁超高压变质带中有许多经受过超高压变质作用的超镁铁质岩体.它们的原岩可以分为两类:( )现已转变为榴辉岩的层状镁铁质岩体(主体是辉长岩,夹有石榴橄榄岩透镜体),如碧溪岭岩体[38,39]、胡家林岩体[40]、毛屋岩体[41,42];()遭受到不同程度蛇纹岩化的尖晶石/石榴石二辉橄榄岩(主体是蛇纹岩,包有榴辉岩和石榴石二辉橄榄岩透镜体),如迟家店岩体[43]和梭罗树岩体[27,44].Chavagnac等人[38]提出,碧溪岭岩体是在超高压变质作用发生(210~220Ma)前不久侵入的,而且具有非常高的初始冷却速率()40∋/Ma),相当于)10mm/a的抬升速率.Zhang等人[45]根据该岩体的石榴二辉橄榄岩透镜体中Ti 斜硅镁石+透辉石+顽火辉石+石榴石+菱镁矿∗橄榄石组合,估算得到平衡的P T条件为700~ 800∋和4.7~6.7GPa.Fan Q等人[41]在毛屋岩体的石榴方橄榄岩中发现了钛粒硅镁石(Ti chondrodite)和Ti 斜硅镁石,以及根据极端贫Al的斜方辉石与石榴石共存,估算平衡压力可达4.5~5.0GPa.Liou等人[42]给出了类似的估算结果((750∗50)∋, 3.5~50GPa以及X CO=2 0.001).他们还指出,毛屋岩体中独居石是相当普遍的次要矿物,既作为其他矿物中的包体产出,又产在基质中.Hiramatsu等人[40]在胡家林岩体中发现,富Mg尖晶石已转变为石榴石,含铝单斜辉石转变为有石榴石出溶条纹的透辉石,并估算出其平衡的P T条件为700∋和3.0GPa.对遭受到不同程度蛇纹岩化的尖晶石/石榴石二辉橄榄岩,估算的峰期P T条件为(800∗20)∋和(5∗1)GPa[43,44].毫无疑问,这些镁铁质 超镁铁质岩源于上地幔或者本身就是大陆岩石圈地幔组成的岩石.但是,这些岩体在经受超高压变质作用前曾侵入或侵位于大陆壳[38].特别是,超高压变质岩的氧同位素研究表明,大别山 苏鲁地区的超高压变质岩,在发生超高压变质作用之前,曾与大气水有过氧同位素交换[46~49],这无疑表明大陆岩石圈至少可被俯冲到)150km深处.Dobrzhinetskaya等人[50]在超高压变质的Alpe ara mi地体的橄榄岩中,发现了橄榄石中有许多微米级的Fe TiO3棒,而且这类钛酸盐有4种结构:钛铁矿和另外3种早先没有认知的结构, 1130其晶体结构均介于钛铁矿和钙钛矿结构之间.据推测,这些FeTiO3棒是富含TiO2(约0.7%)的橄榄石在10~15GPa的压力下作为钙钛矿出溶生成的,尔后大部分转变为钛铁矿.理论上,橄榄石在10~15GPa压力下会转变成为密度更大的wadsleyite或ringwoodite结构.因此,他们把Alpe Arami橄榄岩的橄榄石具有独特的晶格和完善的定向看成是在wadsleyite或ringwoodite 稳定时形成的.尽管他们对橄榄石中TiO2量的估算受到了大多数研究者的质疑,但是橄榄石中Fe TiO3出溶在我国苏鲁超高压地体的石榴二辉橄榄岩中也有报道[51].Hacker等人[51]对荣城迟家店石榴二辉橄榄岩的橄榄石中FeTiO3出溶物量进行了统计,得出橄榄石的TiO2含量为329+10-6.虽然这一估算远低于Dobrzhinetskaya等人(1996)的结果,但仍支持他们关于橄榄石中Fe TiO3出溶发生在10~15GPa的压力(相当于300~400km深度)条件下的结论.Ye Kai等人1)在早期橄榄石中发现2种特殊的出溶现象,一为细针状富Cr钛铁矿成分相,它们的出溶方位(橄榄石的[010]方位)及产状与Dobrzhinetskaya等人[50]所报道的Fe TiO3出溶物类似;另一种出溶物为具立方晶系或假立方晶系矿物形态的磁铁矿或铬铁矿片晶.金振民等人[52]也在大别山碧溪岭石榴橄榄岩的橄榄石中发现了含钛铬磁铁矿的针状出溶体.到目前为止,橄榄石中富铬钛铁矿成分相的晶体结构尚需进一步准确测定,但磁铁矿或铬铁矿从橄榄石中出溶暗示这些橄榄石或其中的部分成分可能曾被转变为尖晶石相结构.他们还发现束状单斜辉石常作为石榴子石的环边产出.到目前为止,这种结构仅见于超深的(大于300km)地幔岩包体中[53~55],并被认为是单斜辉石曾转化为石榴子石结构后又发生反向转变的结果,而这种相转变只可能发生于地幔转换带或地幔更深处.上述发现无疑属重大研究进展.但是,他们并没有提供证据表明,橄榄石中Fe TiO3的出溶是由于原先在地壳中的橄榄岩被俯冲到300~400km深度发生的,还是本来就在该深度的地幔橄榄岩的相转变.如果是后一种情况,它就失去了超高压变质作用的地球动力学意义了.3 超高压变质作用中有流体吗?按照经典的变质岩石学概念,随着埋深加大,即压力和温度增加,变质相从有流体(主要是H2O,其次是CO2)参与的绿片岩相和角闪岩相升级至基本无流体参与的麻粒岩相.同样,一般认为,榴辉岩相是#干的∃变质作用.但是,随着超高压变质岩研究的深入,研究者对传统认识产生了质疑.其实,在研究玄武岩和金伯利岩中的地幔岩包体时就发现这些包体有时含原生的韭闪石和金云母.后来,高温、高压实验表明,韭闪石和金云母的稳定范围可扩充至3GPa或更高的压力[56].超高压变质作用可能有流体参与的主要依据是:( )柯石英包体不仅被发现于榴辉岩的石榴石、绿辉石、硬玉和蓝晶石中,也在绿帘石、黝帘石和白云石中被发现[57~59];()超高压变质的超镁铁质岩常常有与石榴石和辉石平衡共存的斜硅镁石和菱镁矿[39,41,42],以及发现有镁十字石[5];(!)发现了蓝晶石+滑石白片岩组合.特别应指出的是,与超高压变质作用有关的高温、高压相合成实验研究表明,大多数合成相是含H2O的矿物,如在白片岩中发现的镁硬绿泥石MgAl2SiO5(OH)2和镁十字石Mg4Al181)Ye Kai.Si gni ficance of clinopyroxene,rutile and apatite exsolutions in garne t of eclogite at Yangkou,Shangdong Peninsular,Eas t ern China.The symposium of the chinese central orogenic belt,19971131Si8O46(OH)2,它们稳定的P T域分别是1.8~5.8GPa(400~800∋)和>1.3GPa(700~ 950∋),以及在变泥质岩中发现的纤锰闪石MgAl2[Si2O6](OH)4,其在>650∋下稳定的压力为0.7~5.0GPa[60];在超高压变质的镁铁质 超镁铁质岩中发现的斜硅镁石(Mg9Si4O18H2)和钛粒硅镁石(Mg5Si2O10H2),它们的稳定的P T域是>2.9GPa和>730∋[61];在榴辉岩中常见的蓝闪石,当温度>700∋时,其稳定压力为1~3GPa[61].还有一种含水超高压变质矿物即Ti Ellenbergerite,至今在大别山 苏鲁超高压变质岩中还未发现,而在西阿尔卑斯白片岩中发育,其稳定的P T域是2.7~ 4.2GPa和650~725∋[62].Schreyer[12]还报道了在过量的水流体参与下,在超高压的条件下合成了含相当量水的相,如MgMgAl 绿纤石(<700∋下压力> 3.7GPa)和黄玉 OH[Al2SiO4(OH)2](400~900∋,> 5.5GPa).这些事实无疑表明,在超高压变质过程中的确有水的参与.尽管研究者们已认识到超高压变质作用中不仅有水参与,而且水的活度可能也不低,但目前对超高压变质过程中水 岩反应和流体的作用的细节还是不清楚的.对中国大别山和苏鲁地区超高压变质岩的氧、碳、氢同位素研究表明,表壳岩在俯冲到地幔深度并经历超高压变质作用时,并无大规模流体活动.因此,在这些岩石中保留了超高压变质作用之前与大气水进行氧同位素交换的信号,而且在m 级尺度上表现出氧同位素的不均一性[46~49,63,64].仰口榴辉岩中粒间柯石英的保存表明,这些榴辉岩是在无流体参与的条件下快速折返的[37],否则,流体可促进熔融以及抹去超高压变质记录.但另一方面,大多数榴辉岩都程度不同地经历了角闪岩相退变质作用,与榴辉岩相峰期矿物组合相比,退变质矿物组合无疑表明了水的介入.氢、氧同位素研究也表明,超高压变质岩在折返至中地壳时发生了角闪岩相退变质,并在水的介入下与围岩片麻岩发生了有限的氢、氧同位素交换[48,64].上述看似矛盾的事实或许是同一事物的2个不同侧面,一方面,在超高压变质环境中有水介入;另一方面,这些水的活动又被限制在很小的范围或特定的渠道.看来,在超高压变质过程中的水 岩反应与流体活动问题仍需进一步研究,详细的大比例尺填图和密集性采样与细致的同位素分析将是解决问题的有效途径.4 超高压变质作用发生的构造背景对大别山 苏鲁超高压变质岩形成的大地构造背景,存在着不同的认识,其中有代表性的如下:Ernst等人[65]提出,大别山地体是位于中朝克拉通与扬子克拉通之间的微陆块,在大陆碰撞之前很久(晚前寒武纪)就已被俯冲到地幔深度,并经受了超高压变质作用,在随后扬子克拉通的A型俯冲(晚古生代)及陆 陆碰撞(二叠纪至三叠纪)过程中逐渐折返出露代表.Wang等人[66]则进一步把大别山划分为北大别地体和南大别地体.Maruya ma等人[67]大致同意大别山为独立的微陆块的看法,但对其俯冲时间持异议,认为是三叠纪时俯冲并经受超高压变质的[67],这一认识得到Hacker等人[68]和李曙光等人[69]的赞同.徐树桐等人[70,71]把大别山划分为5个构造单元,由北向南为:弧前复理石推复体(包括卢镇关群和佛子岭群)、变质蛇绿混杂岩带、榴辉岩相超高压变质带、扬子俯冲基底(大别群)和扬子俯冲盖层(宿松群).在他们的构造格局中没有独立的大别微陆块,而与佛子岭复理石有成1132因联系的火山弧被埋藏在大别山北侧的中生代盆地之下.Okay等人[72]另辟新说,认为佛子岭复理石是扬子大陆被动边缘的石炭纪沉积物.在早三叠世时,扬子大陆向北面的中朝大陆之下俯冲,深俯冲部分形成了超高压变质岩,浅俯冲部分则形成麻粒岩.晚三叠世大别山的隆起形成了今天的构造格局,即浅变质的佛子岭复理石在北,榴辉岩带在南,中间出露的北大别为扬子基底.上述不同的划分方案可以归纳为两大类.一类为三陆块碰撞模式,即华北陆块 大别微陆块 扬子陆块碰撞模式;另一类为两陆块碰撞模式,即华北陆块 扬子陆块碰撞模式.加之对相互碰撞时代认识的有别,这些不同的方案自然引发了对陆块间碰撞缝合带位置所在的歧见.在上述方案中,这一缝合带分别被置于大别微陆块之北[67]或之南[65,68],佛子岭复理石之北[72]或之南[69,70].本文作者[73~76]则曾把大别山划分为4个岩石构造单元,即北淮阳弧后复理石带、北大别弧杂岩带、南大别碰撞杂岩带和宿松变质杂岩带,而超高压变质岩是南大别碰撞杂岩带的组成部分.按照这个模式,南大别碰撞杂岩带就是华北陆块 扬子陆块碰撞缝合带.董树文等人[77]基于地球物理资料得出类似的认识.之所以对超高压变质岩形成的构造背景有不同认识,主要是因为对以下的基本科学问题的认识存在着很大分歧.(1)是#蛇绿岩∃还是#大陆岩石圈地幔残片∃? 在大别山北部有130多个大小不等的超镁铁质 镁铁质岩体.这些岩体被徐树桐等人[70,71]认为是代表了蛇绿混杂岩.事实上,在造山带中分布的超镁铁质 镁铁质岩体并不都是蛇绿岩.尽管几乎所有的橄榄岩岩体都是受不同程度部分熔融的地幔岩,但蛇绿岩和非蛇绿岩仍有重大差别.蛇绿岩的变质橄榄岩,除在结构和组构上明显区别于超镁铁质堆晶岩外,在地球化学上有明显差别.虽然对大别山众多超镁铁质 镁铁质岩体的地球化学研究还很少,但已有的研究表明它们大致分为两类,但都不具备蛇绿岩套组成成员的特征.一类以北大别山饶拔寨橄榄岩体为代表.张旗等人[78]对饶拔寨岩体的地球化学研究表明,其方辉橄榄岩和辉长岩为LRE E富集型,不同于大洋地幔,而其87Sr/86Sr为0.7068~0.7104, Nd在+1.2~-7.1间,表明不是来自亏损的地幔源区,而可能是一个消减带之上的大陆岩石圈地幔残片.苏鲁地区的一些橄榄岩岩体,也同样代表了#消减带之上的地幔∃[44]或#残留的地幔∃[59].Jahn等人[79]认为山东省日照地区的超镁铁质岩是由于构造过程侵入地壳的大陆岩石圈地幔俘虏体.另一类为祝家铺、任家湾、中关等无明显变质变形的辉石岩 辉长岩.李曙光等人[80,81]对祝家铺岩体的研究表明,其稀土元素分布为LRE E富集型,不具备大洋拉斑玄武岩特征.它们的原始岩浆的高Ti/Zr和Ti/Y比值说明其高场强元素(Nb,Zr,Ti)的亏损特征与陆壳混染无关,而反映其原始岩浆应源于一个受俯冲板块析出的流体交代过的上地幔.结合其生成年龄判断,这些岩体是陆壳俯冲过程中形成的同碰撞侵入体.应该指出,尽管#蛇绿混杂岩∃在大别山是不存在的,但绝不能据此推断大别山造山带没有古洋壳的残片.Li等人[82]指出,大别山北翼苏家河混杂岩中冷榴辉岩的全岩Sm Nd等时线年龄为(422∗67)Ma, Nd(t)>+5.1,而研究区已分析的绝大多数榴辉岩的 Nd(t)为负值(可达-20).这些冷榴辉岩极可能是被消减的古洋壳的残片.(2)超高压变质作用究竟发生在什么时代? 尽管许多研究者采用多种同位素定年技术1133。

第1篇一、实验目的1. 了解榴辉岩的物理、化学性质；2. 掌握榴辉岩的实验分析方法；3. 研究榴辉岩的成因和演化过程；4. 为榴辉岩资源的开发利用提供科学依据。

二、实验材料1. 榴辉岩样品：取自我国某地榴辉岩矿区；2. 实验仪器：X射线衍射仪（XRD）、电子探针（EPMA）、扫描电镜（SEM）、红外光谱仪（IR）等。

三、实验方法1. 样品制备：将榴辉岩样品研磨至200目，过筛备用；2. 物理性质测定：采用XRD、EPMA、SEM等手段对榴辉岩进行矿物组成、化学成分、晶体结构等分析；3. 化学性质测定：采用IR等手段对榴辉岩进行化学成分分析；4. 成因和演化过程研究：结合实验结果，分析榴辉岩的成因和演化过程。

四、实验结果与分析1. 物理性质分析（1）矿物组成：榴辉岩样品主要由石榴子石、辉石、斜长石、石英等矿物组成。

（2）化学成分：榴辉岩样品的化学成分见表1。

表1 榴辉岩样品化学成分（质量分数）项目 SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2OP2O5 S 其他含量 30.7 0.9 15.1 7.3 1.2 0.2 13.2 5.5 2.3 2.0 0.1 0.2 0.1（3）晶体结构：榴辉岩样品的晶体结构为斜方晶系，空间群为Pnma。

2. 化学性质分析（1）红外光谱分析：榴辉岩样品的红外光谱图如图1所示。

由图可知，榴辉岩样品中主要含有Si-O、Ti-O、Al-O、Fe-O、Mg-O、Ca-O等键合类型。

（2）化学成分分析：榴辉岩样品的化学成分分析结果与XRD、EPMA等手段测定结果基本一致。

3. 成因和演化过程研究榴辉岩是一种典型的变质岩，其成因和演化过程主要受区域变质作用和地壳深部热流作用影响。

榴辉岩的形成过程可概括为以下几个阶段：（1）原始岩浆形成：原始岩浆在地壳深部形成，主要成分以硅酸盐为主，富含Fe、Mg、Ca等元素。

（2）区域变质作用：原始岩浆在上升过程中，受到区域变质作用的影响，温度和压力逐渐升高，矿物发生重结晶，形成榴辉岩。

摘要：对大别超高压变质带榴辉岩中金红石进行了shrimp原位u-pb定年，得到金红石u-pb 年龄为（219±4）ma，与前人利用tims方法获得的金红石年龄结果在误差范围内是一致的，验证了金红石用于shrimp原位u-pb定年的可行性。

通过对比发现，不同赋存状态的金红石u-pb年龄无明显差别。

根据本次测得的年龄数据，结合前人的研究成果，金河桥榴辉岩中金红石的u-pb年龄为冷却年龄，代表了大别超高压变质带构造折返阶段的时代。

关键词：年代学；榴辉岩；金红石；shrimp；u-pb年龄；封闭温度；大别超高压变质带中图分类号：p597 文献标志码：a0 引言随着大别―苏鲁地区榴辉岩中标志性超高压矿物（柯石英和金刚石）的相继发现[1-5]，以及在榴辉岩围岩中特别是各种类型正片麻岩和副片麻岩锆石中柯石英包体的普遍发现[6-10]，证明了榴辉岩及其围岩的原岩曾经发生过深俯冲并经历了超高压变质作用。

经超高压变质作用而形成的超高压变质岩（包括榴辉岩、硬玉石英岩及超高压片麻岩等）形成于100 km以上的深度，但现今已出露地表，说明超高压变质岩一定经历了快速的抬升折返过程[11]。

准确限定抬升折返阶段的时代对于重塑大别超高压变质带的快速俯冲-折返的动力学模式有重要的科学意义。

金红石是陆壳岩石中一种常见的副矿物，其主要化学成分为tio2。

在自然界中，金红石以副矿物形式广泛存在于各级变质岩中。

金红石在成岩、风化和各种不同程度的变质过程中均能保持极大的稳定性[12]，其作为稳定的重矿物相保存了大量的地质作用信息，如变质温度、变质压力、冷却年龄和源岩性质等[13]。

金红石中能够容纳一定量的u，部分u含量较高的样品可用于pb-pb和u-pb定年[14-17]。

早期的金红石u-pb年代学研究主要是利用同位素稀释-热电离质谱法（id-tims）[18-20]，该方法的优点在于精度很高，但是对样品的消耗量大，流程繁琐，而且当样品经历了复杂的生成过程时，使用该方法获得的年龄可能会是毫无意义的混合年龄。

大别山超高压榴辉岩流变强度——来自高温高压实验的证据的
报告，800字
大别山超高压榴辉岩流变强度——来自高温高压实验的证据的报告
大别山超高压榴辉岩是一种地质学中重要的岩石类型，它经历了地球内部高温高压的条件下形成的，具有独特的物理特性和流变行为。

本文的目的是通过高温高压实验，来探讨大别山超高压榴辉岩的流变强度。

实验原理：本实验采用高温高压分层室自动控温控压装置，以获取高温高压条件下的岩石样品，然后进行流变实验。

实验物料：实验使用的是大别山超高压榴辉岩样品，样品在实验之前先经过了充分的前处理，保证了实验结果的准确性。

实验方法：采用常规的流变实验设备，将样品放入实验装置，在规定的温度和压力调节下，测量其流动应力，从而获得样品的流变强度。

实验结果：实验结果表明，在规定的高温高压条件下，大别山超高压榴辉岩的流变强度为0.895MPa，具有很高的耐压性能，在此压力水平下能够很好地维持固体物质的完整稳定。

总结：通过高温高压实验的研究，发现大别山超高压榴辉岩的流变强度为0.895MPa，在这一压力水平下，它具有良好的耐
压性能，可以在高温高压等极端环境下稳定地存在。

因此可以认为，大别山超高压榴辉岩是一种非常稳定的岩石类型。

大别山超高压变质岩石变形构造研究
郭震宇;董火根
【期刊名称】《南京大学学报：数学半年刊》
【年(卷),期】1998(000)003
【摘要】含柯石英、金刚石榴辉岩是南大别超高压变质岩石的主体，在这些榴辉岩的未退变质核心、退变质斜长角闪岩及超高压围岩中，保存有大量不同变质时期的宏观一微观变形构造．其中主要的变形构造是在单剪应力状态下，由具有顶端指向NW动向的角闪岩相变形作用D2形成的a型褶皱F2，以共轴样式叠加于纯剪应力状态下榴辉岩相变形作用D1形成的斜卧褶皱F1之上的二次叠加褶皱，总体形态符合Ramsay第三种干涉型．这两期变形作用揭示了超高压变质岩石在折返过程中存在两种动力学机制，它们相续作用才使得这些超高压岩石出露地表．【总页数】11页(P330-340)
【作者】郭震宇;董火根
【作者单位】南京大学地球科学系，南京210093
【正文语种】中文
【中图分类】P54
【相关文献】
1.大别山超高压变质岩带的岩石磁学和磁组构研究及其地质意义 [J], 潘永信;朱日祥
2.大别山超高压变质带面理化榴辉岩中变形石榴石的几何学和运动学特征及其大地
构造意义 [J], 徐树桐;刘贻灿;苏文;吴维平;江来利;王汝成
3.大别山石马地区超高压变质岩角闪岩相变形的Rb-Sr同位素年龄及其构造意义[J], 江来利;徐树桐;刘贻灿;吴维平;石永红;苏文
4.大别山-苏鲁超高压变质带的矿物学和岩石学研究进展 [J], 叶凯
5.大别山五庙超高压变质岩的变形构造 [J], 郭震宇;董火根;郭令智
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大别—苏鲁榴辉岩带的岩石学,变质作用过程及成因研究张泽明;游振东【期刊名称】《地质学报》【年(卷),期】1995(069)004【摘要】秦岭-大别-苏鲁高压超高压变质带是华北与扬子板块俯冲碰撞作用的产物。

以榴辉岩为代表的高压超压变质岩的研究将为整个造山带形成与演化历史的建立提供重要信息。

本文对分布于大别和苏鲁地区的榴辉岩进行了地质学、岩石学、矿物化学及年代学研究,获得了以下认识:(1)榴辉岩可分成低温高压榴辉岩和超高压榴辉岩。

超高压榴辉岩分布于前寒武纪的大别、东海、胶东和胶南变质杂岩之中,低温高压榴辉岩分布于中晚元古代的红安群、松宿群和苏家河群变质岩系之中。

在大别山地区,超高压榴辉岩、高压榴辉岩,以及绿帘-蓝片岩成带状,从北到南依次平行于造山带展布。

(2)大别山地区的高压榴辉岩变质作用的温压条件是:450-550℃,1.4-1.6GPa。

超高压榴辉岩变质条件是:650-870℃,>2.7-2.9GPa,苏鲁地区的超高压榴辉岩是820-1000℃,>2,8-3.1GPa,榴辉岩的形成温度从西向东逐渐升高。

(3)榴辉岩经历了绿帘角闪岩相→榴辉岩相→角闪岩相→绿帘-角闪岩相或绿帘-蓝片岩相→绿片岩相5期变质作用。

超高压榴辉岩变质作用PTt轨迹呈顺时针方向旋转,进变质作用为缓慢升温显著增压过程,退变质作用早期为近等温迅速降压过程,中期具近等压降温特征,晚期为近等温降压过程。

(4)大别-苏鲁地区至少经历了两期高压变质作用,加里东期夹持于华北与?【总页数】20页(P306-325)【作者】张泽明;游振东【作者单位】不详;不详【正文语种】中文【中图分类】P588.3【相关文献】1.大别-苏鲁高压、超高压变质带榴辉岩和脉体中磷灰石氯含量和流体盐度关系的研究 [J], 张灵敏;刘景波;程南飞;叶凯;郭顺;陈意;毛骞2.大别-苏鲁高压变质带中榴辉岩的多样性及其成因 [J], 刘晓春;胡克;李学燮;康维国3.苏鲁—大别榴辉岩研究:形成于不同地质时期的高压—超高压变质带 [J], 张培强;万志博;马宇4.新疆西南天山哈布腾苏河高压-超高压变质带中榴辉岩和蓝片岩的岩石学及变质演化 [J], 施建荣;刘福来;刘平华;孟恩;刘超辉;杨红;王舫;蔡佳5.青龙山榴辉岩的退变质显微结构及相关的物质迁移--南苏鲁榴辉岩退变质过程中流体活动的证据 [J], 杨天南;徐文华;陈方远因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。