山东沂水紫苏花岗岩中残晶相矿物的发现及紫苏花岗岩的形成过程

山东沂水地区紫苏花岗岩主要有 3种类型 ,分别为紫苏花岗闪长岩、紫苏石榴花岗闪长岩和紫苏奥长花岗岩。紫苏花岗岩中普遍存在有熔体交代结构 ,主要由残晶相矿物和结晶相矿物组成。对紫苏花岗岩及变质表壳中流体包裹体产状、成分的研究发现 ,富CO2 流体包裹体和富N2 流体包裹体均来自地幔深部。紫苏花岗岩的形成过程如下 :基性岩浆的底侵作用使本区经历了第一期麻粒岩相变质作用 ,地幔富CO2 流体包裹体的存在使系统a(H2 O)很低 (a(H2 O) =0 .1～ 0 .3) ,麻粒岩相变质作用没有产生熔融作用。幔源岩浆活动的逐渐停止 ,该区又经历了近等压降温的第二期麻粒岩相变质作用。此时 ,深源富CO2 流体作用减弱 ,水的活度增加 ,a(H2 O) =0 .6 5～ 0 .75 ,从而产生岩浆 ,新生岩浆对早期形成的变质矿物进行熔蚀交代作用 ,使早期形成的难熔变质矿物如紫苏辉石、石榴石、单斜辉石等呈残晶相 ,随着温度的降低岩浆基本在原地半原地结晶形成紫苏花岗岩。     

大陆碰撞造山带的流体成分与演化:东喜马拉雅构造结南迦巴瓦岩群高压麻粒岩的流体包裹体研究

位于喜马拉雅东构造结的南迦巴瓦岩群经历了高压麻粒岩相、中压麻粒岩相和角闪岩相三期变质作用.在高压麻粒岩中含有复杂的流体包裹体类型,按照捕获先后顺序有:H2O-CO2±CH4包裹体(Ⅰ型);CO2±CH4±N2包裹体(Ⅱ型);高盐度多相包裹体(Ш型);中.低盐度H2O包裹体(Ⅳ型)和极低密度气体包裹体或"空"包裹体(Ⅴ型).在基性麻粒岩中,被石榴石包裹石英中孤立分布的H2O-CO2 4-CH4包裹体,以及部分沿石榴石晶内裂隙分布的H2-CO2±CH4和H2O包裹体轨迹未穿过围绕石榴石的辉石 斜长石后成合晶冠状体,表明它们有可能是在麻粒岩相变质阶段捕获的.然而,所有流体包裹体的等容线均从麻粒岩相变质峰期P-T区间下方通过,说明麻粒岩相变质峰期捕获的包裹体均受到了不同程度的改造,包括部分爆裂、渗漏和流体-矿物相互作用等.现存的富CO2流体包裹体均具有较低密度,并且往往含有明显数量CH4和N2组分,不可能是麻粒岩相变质峰期捕获的包裹体.根据富CO2包裹体与具有不同相比的H2-CO2包裹体共存推测,大部分CO2包裹体是通过H2O-CO2包裹体中H2O的选择性泄漏而形成的.Ⅲ型高盐度盐水包裹体很可能是角闪岩相退变质过程中捕获的,因其等容线与退变质轨迹近于平行,这些包裹体很可能保存了其在角闪岩相阶段捕获时的原生物理化学特征.沿矿物颗粒裂隙分布的大量Ⅳ型和Ⅴ型包裹体,应该是角闪岩相或更晚期形成的次生包裹体,代表了浅成(近地表)环境的循环流体.与世界许多地区麻粒岩相岩石普遍舍高密度纯CO2流体包裹体不同,南迦巴瓦岩群高压麻粒岩以富含H2O-CO4±CH4和H2O包裹体为特征,这可能与高压麻粒岩与高温麻粒岩产出于不同的构造环境和经历的退变质轨迹有关.     

麻粒岩相变质流体及麻粒岩相岩石成因

流体在麻粒岩相地钵形成过程中所扮演的角色是有争议的。麻粒岩相变质流体目前的研究成果可归纳为碳变质模式、无流体变质模式和高盐度流体变质模式。碳变质模式强调幔源CO2在麻粒岩形成过程中起着非常重要的作用，这一模式在许多麻粒岩相地体得到了肯定。但碳、氧稳定同位素的不均一现象、峰期矿物组合热力学计算结果以及富CO2流体对硅酸盐的搬运能力低使碳变质受到了质疑。无流体变质模式强调部分熔融降低H2O活度的绝对重要性，但却无法解释普遍存在的麻粒岩相原生富CO2包裹体。而高盐度流体变质模式的确有潜在的优势，如低H2O活度、较强的碱金属、LILE及硅酸盐的搬运能力，但这一理论需要进一步证实。     

Madras(马都拉斯)麻粒岩的稀土元素地球化学

印度南部 Tamil Nadu,Madras 地区典型紫苏花岗岩产地的太古代麻粒岩是由一套基性和酸性两种形式的正片麻岩组成的,并伴随有沉积变质片麻岩(孔兹岩系).紫苏花岗岩是一种主要的岩石类型。基性麻粒岩表现出一种具有明显富铁拉斑玄武岩的特点,伴随着稀土元素(REE)浓度的增加,并出现了铕(Eu)负异常.这些特点被认为是反映了辉石——斜长石组合在氧逸度(fo_2)低的条件下的低压分离结晶作用。超 Fe—Mg 质麻粒岩可能代表着这个过程的堆积物.酸性麻粒岩(紫苏花岗岩)一般是富 K_2O 的,而在大多数麻粒岩相地段占主要地位的酸性片麻岩则显然不同,K_2O 都低。然而,紫苏花岗岩中 REE 丰度具有在富 K 和贫 K 的两种太古代片麻岩中所观察到的整个范围。在这个地区大量前麻粒岩相钾质伟晶岩的出现,表明在原来钾含量较少的岩石组合中产生了钾质交代作用。微量元素产生了这样一个模式,即在麻粒岩相变质事件之前产生了酸性片麻岩的交代作用和局部熔融。这种事件的顺序是与地壳深部变质流体的成分的波动有密切的关系.     

集宁群和迁西群麻粒岩相变质流体的特征和成因

矿物中流体包裹体研究和脱水反应热力学计算结果表明，集宁群和迁西群麻粒岩相变质峰期流体均富碳质,x(CO2 CH4)一般为70%-80%，x(H2O)≈10%-20%，密度一般为1.0-1.1g/cm^3。集宁群中变质流体的成分和H2O活度在空间上分布不均匀，明显受岩性控制。富铝片麻岩、黑云紫苏片麻岩和基性麻粒岩中αH2O值分别为0.10-0.20、0.20-0.40和0.40-0.60，表明其非外源成因，未曾在岩石中均匀渗透，而可能与进变质过程原岩中普遍存在的有机质氧化和各种脱挥发分反应有关，其富碳质还与H2O相对易于逸散有关。迁西群变质峰期流体成分在空间上分布均匀，不受岩性控制，在玉平寨等地区上述3类岩石中αH2O值主要都在0.13-0.25之间，XH2O为0.1-0.2，反映流体似为外源成因，并确曾在岩石中均匀渗透。本区存在幔源基性岩浆底侵的地质条件，这种富碳质流体可能与它们结晶时析出的CO2流上升有关。     

大别山麻粒岩包体的氧同位素研究

对北大别变质杂岩中的麻粒岩包体进行详细的氧同位素地球化学研究,发现其全岩δ~(18)O值偏低,为3.3‰～4.4‰。在麻粒岩相变质条件下,大别山麻粒岩包体的共存矿物对之间达到并保存了氧同位素平衡,后期退变质作用未明显破坏这种平衡。由矿物氧同位素地质测温得到的顶峰变质温度800～875C,与一般麻粒岩相变质温度相吻合。在变质作用之前或顶峰变质作用过程中,大别山麻粒岩包体的原岩曾与一δ~(18)O值低于3‰的外来流体发生了高温水—岩交换作用,并且这种交换作用在一定范围内是相对均一的。     

深熔花岗岩及共生麻粒岩包体的成因及其对花岗岩浆作用的启示

花岗岩中较少包含麻粒岩包体,但可以为地壳部分熔融、分异过程提供重要的信息。华南钦州湾花岗岩带中印支期强过铝花岗岩(台马—大寺和旧州岩体)包含丰富的麻粒岩包体,这些包体可分为两类:富斜长石的麻粒岩和贫斜长石的麻粒岩。麻粒岩包体富集Al2O3、Fe O、Mg O、Ti O2、REE及过渡族元素,亏损Si O2、Na2O、K2O、Rb等,同时包体与寄主岩具有相似的锆石Hf同位素组成和形成年龄,表明麻粒岩包体为残留体成因。地球化学特征表明,两类麻粒岩包体分别对应台马—大寺和旧州岩体的残留体。两类麻粒岩残留体相同的Nd同位素组成表明其起源于相似的源区,但不同的矿物组合限定岩浆产生时的p-T条件分别为5 kbar和1 010~1 040℃(台马—大寺岩体)、~8 kbar和840~870℃(旧州岩体)。主量元素模拟表明花岗岩的成分变化受到分离结晶和残留体不混熔作用的影响,但是结合实验岩石学研究,两组麻粒岩残留体及其对应的寄主花岗岩之间成分上的差异主要由压力控制。另外,麻粒岩残留体与寄主花岗岩之间Sr-Nd同位素组成显著不同。花岗岩中轻稀土元素含量低于平衡条件下饱和时的含量、寄主花岗岩与麻粒岩包体相似的锆石Hf同位素组成,以及同位素模拟结果表明,这种Sr-Nd同位素组成的差异不是由岩浆混合或源区混合导致的,而是不平衡部分熔融引起的。     

云南大坪金矿含金石英脉中高结晶度石墨包裹体:下地壳麻粒岩相变质流体参与成矿的证据

石墨作为各种岩浆岩和变质岩的副矿物可作为主岩形成条件的指示剂。本文利用激光拉曼光谱分析在大坪金矿含金脉石英中发现了大量孤立的石墨固体包裹体,进一步利用激光拉曼光谱和显微测温分析了其寄主矿物的流体包裹体特征,据此探讨了这些石墨包裹体的形成条件和本区成矿流体的来源。结果表明:所有大坪石墨的拉曼光谱都在1576~1580cm-1处出现尖锐的有序O峰,而绝大多数在1355cm-1附近不出现无序的D锋,表明这些石墨具有完全有序结构和完好的结晶度;其寄主矿物流体包裹体主要是纯CO2包裹体和富CO2包裹体。根据大坪石墨的拉曼光谱D:O峰强度比,估计这些石墨形成于麻粒岩相变质温度条件下,与石英中富CO2流体包裹体的均一温度(300.0~420.0℃)极不相称;含金石英脉中包裹体的类型和成分也表明本区不存在从流体中直接沉淀石墨的物理化学条件,因此推测这些石墨形成于下地壳麻粒岩相变质环境下。本区喜马拉雅期切割较深的韧性剪切带从下地壳麻粒岩相变质基底中汲取大量富CO2的流体的同时,还从下地壳携带微粒石墨,富含CO2和高结晶度石墨的成矿流体沿剪切带上升,并在闪长岩体内脆性断裂中沉淀成矿。本文的研究成果再次证实了下地壳流体对大坪金矿成矿的贡献。     

麻粒岩的研究进展与方法

近年来,有关麻粒岩的研究取得了长足进展,本文讨论了4个相关问题:(1)麻粒岩的大地构造环境与P-T轨迹。麻粒岩可以形成于4种大地构造环境中:(a)碰撞造山带以形成高压麻粒岩为特征,为中压相系,包括曾位于地壳浅部的岩石经历构造埋深达到变质峰期后再折返的过程,为顺时针型P-T轨迹;也包括曾经历洋壳或陆壳俯冲形成的高压-超高压榴辉岩相岩石折返叠加变质形成的麻粒岩,P-T轨迹以减压为主。(b)地壳伸展区以形成低压麻粒岩为特征,并可达到超高温条件,其P-T轨迹为减压加热至温度峰期,随后发生等压或降压冷却。(c)岛弧或陆缘岩浆增生区的下地壳多为高压麻粒岩相,其中侵入的辉长岩首先经历等压冷却,然后再经历升温升压进变质过程。(d)太古宙克拉通麻粒岩相表壳岩呈皮筏状分布于TTG片麻岩内部,多达到超高温条件,发育逆时针型P-T轨迹,受太古宙特殊的垂直构造体制控制。(2)麻粒岩的进变质过程与流体行为。按照流体行为,麻粒岩的进变质过程分为3种型式:(a)流体饱和进变质过程,指岩石在饱水固相线之前达到流体饱和,随后发生饱水固相线熔融与含水矿物的脱水熔融,以及阶段性熔体丢失,导致岩石中水含量降低,缺流体固相线温度升高;在峰期之后的降温过程中,发生熔融反应的逆反应,或结晶反应,形成含水矿物,结晶反应终止于缺流体固相线。(b)流体不饱和或缺流体进变质过程,指岩石在进变质过程中会处于流体缺失状态,不会发生变质反应,岩石中原来的矿物组合以亚稳定状态保留至缺流体固相线后,才开始变质演化,因此经常形成一些不平衡结构。(c)流体过饱和进变质过程,指有过量水参与的熔融反应过程,也称为水化熔融,与熔体注入或局部汇聚有关;水化熔融过程中会更多地消耗斜长石、石英及辉石等无水矿物,导致残余物中富集角闪石和黑云母等含水矿物。(3)确定麻粒岩P-T条件的视剖面图方法。利用视剖面图方法分析麻粒岩的变质条件时,首先需要通过岩相学观察区分出峰期组合和最终组合;然后通过计算T-M(H2O)图解确定最终组合的含水量;最后利用所确定的水含量计算P-T视剖面图。利用P-T视剖面图分析麻粒岩的峰期变质条件时,首先找到峰期矿物组合在视剖面图上的稳定域,然后再结合有价值的矿物成分等值线确定P-T条件。特别需要注意的是,岩相学观察确定的峰期组合和最终组合都可能受局部结构域控制,与滞留熔体的不均匀分布或原地分凝有关,此时不能简单地用全岩成分模拟其相平衡关系。(4)相平衡模拟时需要选择有效的全岩成分。当选择实测全岩成分进行相平衡模拟时,首先需要检验其有效性,即检验实测全岩成分是否能够代表薄片中所观察到的相平衡关系。方法是计算有效全岩成分,并与实测全岩成分进行对比。对于成分不均匀的变质岩石,需要处理局部结构域的成分。分如下3种情况:(a)宏观尺度的结构域,可以分别取样;(b)微观尺度的结构域,需要在显微薄片中进行图像分析,针对不同结构域分别进行相平衡模拟;(c)由叠加或退变质形成的结构域,需要确定相应的变质反应,通过对反应配平,确定有效全岩成分。此外,文中还介绍了计算岩石中的水含量、O含量和各种矿物相含量的方法与注意事项。     

内蒙古乌拉山地区变质作用演化及其动力学研究

研究区经历了麻粒岩相变质作用,并可划分为初期、主期、峰期和晚期四个变质阶段。各变质阶段具有特定的矿物组合、变质反应、温压条件和流体特征。变质泥质岩和变质基性岩具有一致的变质演化特点和相对应的标志。高密度的CO_2流体占主导和低H_2O逸度是麻粒岩相变质流体的特点。变质作用演化的P-T-t轨迹与变质流体的演化特点是一致的,具有典型造山带型变质作用演化特征。反映了变质作用与地壳演化的关系及其动力学机制。     

阿尔泰基性麻粒岩的发现：来自矿物学的证据

新疆北部阿尔泰造山带富蕴乌恰沟一带首次发现代表中、下地壳深变质作用的基性麻粒岩详细的野外和室内研究表明阿尔泰基性麻粒岩主要由粗粒和细粒的麻粒岩组成(SiO2含量为47．83～53．57％)。两者的矿物组合相近，为斜方辉石 单斜辉石 斜长石 角闪石 黑云母。角闪石和黑云母成分富镁，可能与岩石的成分富镁有关、基性麻粒岩的岩石地球化学成分显示其富Mg/(Mg Fe^2 )和亏损U，Th，K及Rb，而且其原岩为钙碱性玄武岩，是岛弧构造环境下形成的产物。矿物化学特征表明斜方辉石中Mg／(Mg Fe^2 )介于0．65～0．71之间，为紫苏辉石，具高MgO FeO，低Al2O3和Ca／(Ca Mg Fe)，而单斜辉石具低TiO2和Al2O3的特点，说明它们皆为变质成因。部分角闪石和褐色黑云母富钛，指示它们为高温下形成的产物。这些特征证实了上述岩石为基性麻粒岩。角闪石和黑云母氟和氯含量较低以及水速度较高，暗示其流体成分氟和氯在变质作用过程中不起主导作用。根据麻粒岩中矿物共生组合、期次和矿物温压计估算，麻粒岩形成的峰期和退变质温压条件分别为750～780℃，0．6～0．7GPa和590～620℃，0．23～0．37GPa，前者属高温中压条件，阿尔泰地区基性麻粒岩的发现为进一步研究阿尔泰地区深部下地壳的组成和结构以及深化阿尔泰地区、新疆北部甚至中亚地区大陆动力学过程和机制都具有重要意义。     

中国东南新生代玄武岩中麻粒岩相捕虏体的新发现及其意义

本文报道了在中国东南地区女山、桂子山、西垄和麒麟等地新生代玄武岩中新发现的麻粒岩相捕虏体。研究显示女山存在多种岩石类型的捕虏体,其中本次研究新发现的石榴子石麻粒岩与二辉麻粒岩在矿物化学和形成条件上明显不同。石榴子石麻粒岩的次透辉石（富Al2O3,Na2O)、紫苏辉石（富Al2O3) 形成于较深（＞40km)的下地壳,厚的地壳和较低的地温梯度（20－24℃/km)表明当时女山处于相对稳定的克拉通环境;女山二辉麻粒岩的次透辉石和紫苏辉石（贫Al2O3,Na2O)形成于较高地温梯度（31－34℃/km）的构造背景,指示当时女山处于活动大陆边缘或裂谷环境。复杂的岩石类型和不同的形成条件表明女山的下地壳是由多期岩浆活动的产物组成。广东麒麟和雷州的二辉麻粒岩的次透辉石以低Al2O3和低Na2O为特征,温压估算显示它们形成于较浅部（23－27km)和高地温梯度的地质背景,指示当时华南处在强烈的拉张减薄的构造环境。浙江西垄和新昌的麻粒岩捕虏体的矿物学特征和形成条件介于女山和广东的麻粒岩捕虏体之间。女山麻粒岩捕虏体的岩石组合和形成条件与华北太古代麻粒岩地体和汉诺坝麻粒岩捕虏体相似,而与华南的明显不同,表明女山的下地壳隶属于华北板块。在华南沿海从北到南基性麻粒岩的发现,显示中生代基性岩浆的底侵作用普遍存在。     

荣成地区特别富^18O的榴辉岩的成因

荣成地区的M类榴辉岩特别富集18O,这样富18O的榴辉岩在大别山-苏鲁超高压变质带还尚未见报导。异常高的δ18O值表明M类榴辉岩与围岩-大理岩在变质过程中发生过强烈的氧同位素交换。稳定同位素、流体包裹体等证据揭示氧同位素交换可能发生在超高压岩石的折返过程中,由于叠加的麻粒岩相退变质作用使同俯冲的新元古代海相碳酸盐岩发生了去碳酸盐化作用,产生了富CO2的变质流体。这种退变质流体特别富18O,成为M类榴辉岩与围岩碳酸盐岩交换的媒介。所观测到的M类榴辉岩内矿物之间,以及榴辉岩与围岩大理岩之间都基本达到了高温下的氧同位素平衡。由于荣成地区各类榴辉岩记录的变质温度普遍高于大别山和苏鲁南段的榴辉岩,因此这一地区的榴辉岩在折返过程中一般都叠加有麻粒岩相和／或角闪岩相的退变质作用。退变质流体,特别是麻粒岩相退变质期间产生的富CO2流体,是造成这一地区M类榴辉岩有别于其它地区M类榴辉岩-特别富18O的根源。     

地幔流体和流体作用演化与成矿作用

<正>目前,我国学者对于地幔流体和流体作用的研究已经取得了一定成果,但是对于地幔流体和流体作用国内外还没有统一的认识和分类。Wallace and Green(1988)认为,在地幔较浅部位,地幔压力为1~2 MPa时,流体相富CO2,贫H2O;当地幔压力为2.1~3.2 MPa时这个压力阶段不存在自由流体相,CO2和H2O分别被碳酸盐和角闪石所吸收;当地幔压力大于3.2 MPa时,流体富H2O,贫CO2。     

塔里木盆地东南缘安南坝地区镁铁质麻粒岩的成因——来自地球化学及Sr-Nd-Pb同位素的制约

甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩呈脉状、透镜状赋存于新太古代米兰岩群和TTG片麻岩中。岩石主要由斜长石(Pl)+斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx)+角闪石(Amp)+磁铁矿(Mt)等组成。安南坝镁铁质麻粒岩中Ti、P、Nb、Ta、Th、Hf、Sr及REE等元素与Zr相关性较好,表明其在变质作用过程中保持基本稳定。地球化学数据显示其原岩属于拉斑玄武质岩系列,Si O_2、Ti O_2、Al_2O_3、P_2O_5含量相对较低,Ca O、Mg O含量相对较高。Mg~#值为41.52~43.09,低于原生玄武质岩石的Mg~#值,Fe_2O_3~T、Mg O、Ca O与Si O_2含量呈负相关性,指示原岩岩浆演化过程中可能发生了辉石、角闪石等镁铁质矿物的分异结晶作用。镁铁质麻粒岩∑REE较低,稀土元素配分模式为轻稀土元素弱富集、重稀土元素相对平坦的右倾型,Eu异常不明显(Eu/Eu~*=0.91~1.01)。岩石富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素,具有显生宙典型岛弧玄武质岩石的地球化学特征。Sr、Nd、Pb同位素组成显示镁铁质麻粒岩原岩源自富集地幔,并受到一定程度的地壳物质混染。构造环境分析表明安南坝镁铁质麻粒岩原岩形成于与俯冲有关的岛弧环境。在俯冲作用机制下,俯冲板片流体交代使地幔楔发生富集,形成富集地幔,随着(弧后)伸展作用的加强,进一步诱发富集地幔的部分熔融形成镁铁质岩浆,最终岩浆就位形成辉长岩或辉绿岩脉,后期在麻粒岩相变质作用条件下变质为镁铁质麻粒岩。     

麻粒岩相变质作用与花岗岩成因-Ⅱ:变质泥质岩高温-超高温变质相平衡与S型花岗岩成因的定量模拟

高温-超高温变质岩石的矿物组合及组构特点取决于不同的进变熔融反应,不同程度的熔体丢失以及不同程度的退变反应三种过程的综合效应。利用相平衡定量研究方法可以很好地模拟进变熔融反应的类型、P-T条件、熔体含量及其丢失行为、以及熔融过程中熔体与残余物的化学成分变化等,这对探讨高温-超高温变质作用过程以及花岗岩的成因非常重要。对平均泥质岩(APR)进行相平衡模拟表明变质泥质岩在等压(0.8GPa)升温熔融过程中可发生5种熔融反应:饱和流体固相线、白云母脱水熔融、黑云母熔融、钾长石-石榴石熔融和铝铁镁矿物熔融,后两种熔融反应主要发生在超高温条件下。减压过程中发生怎样的熔融反应受减压温度控制:在麻粒岩相(如850℃)减压可发生钾长石熔融、黑云母熔融和钾长石-石榴石熔融反应;在高角闪岩相(如750℃)减压主要发生白云母脱水熔融和钾长石熔融;在超高温麻粒岩相(如950~1000℃)减压主要发生钾长石-石榴石熔融和铝铁镁矿物熔融。熔体成分受熔融反应和P-T条件控制,如在高角闪岩相发生的饱和流体固相线和白云母脱水熔融可形成弱过铝的奥长花岗质和二长花岗质熔体;在麻粒岩相发生的黑云母熔融和钾长石熔融形成的熔体具有强过铝的二长花岗岩成分;在中压超高温发生的钾长石-石榴石熔融和铝铁镁矿物熔融形成强过铝的二长(钾长)花岗岩质熔体,可形成石榴石花岗岩;在低压超高温下发生的铝铁镁矿物熔融可形成堇青石花岗岩。除了极端超高温下的铝铁镁矿物熔融外,其它熔融反应都会使残余物的成分更贫硅,贫Na_2O和K_2O,富FeO和MgO,但Al_2O_3和Mg#基本不变。高温-超高温下发生深熔的岩石只记录降温过程形成的固相线组合,但固相线的类型与温度条件取决于熔体的丢失行为。在不丢失熔体或者获得熔体的岩石中,岩石最后只记录流体饱和固相线组合;发生熔体部分丢失的岩石会记录缺流体固相线组合,并且熔体丢失越多,缺流体固相线的温度越高;发生全部流体丢失的岩石可记录岩石所达到的最高温度。因此,在一个麻粒岩相区,甚至一个野外露头上不同部位的岩石记录不同的P-T条件。熔体丢失是导致使麻粒岩相组合在升温过程中发生超高温变质,在降温过程中得以部分保存的重要条件。发生部分熔融的高级变质岩中随着温度升高,熔体含量增加,会发生锆石分解,只有在降温过程中发生锆石结晶,因此,麻粒岩中新生锆石只记录降温过程到固相线及以后的年龄,一般不会记录麻粒岩相峰期时代。对泥质高压麻粒岩来说,如果经历ITD型变质演化,会发生递进减压熔融,变质反应易于达到平衡,但如果减压速度快并使岩石直接抬升到地壳浅部,会出现一些ITD型结构标志,如残留金红石、蓝晶石,或在石榴石周围出现堇青石的反应冠状体等,此时锆石记录的退变质年龄会与峰期变质年龄相差不大(如10~30Myr);但如果泥质高压麻粒岩减压至中、深地壳,受其中有滞留熔体影响易于发育IBC型结构特征,表现为麻粒岩组合被(中压)角闪岩相组合叠加,在泥质岩中出现黑云母+夕线石构成的暗色条带,或者出现退变白云母和含白云母的浅色体。在中、深地壳经历IBC过程的麻粒岩锆石记录的退变质年龄会与峰期年龄相差很大(如~100Myr)。高级变质岩中由于出现熔体使水流体活度降低,麻粒岩作为排除部分熔体的残余物,其水活度更低。从这一角度来说,水活度低是麻粒岩相变质作用的结果,而不是条件。某些麻粒岩区之所以出现多期麻粒岩相变质叠加受流体行为控制。在亚固相线下流体饱和岩石变质熔融作用从饱和水固相线开始,然后依次发生含水矿物的脱水熔融和无水矿物熔融,这一过程中流体是内部缓冲的,在麻粒岩相温度峰期形成一组平衡矿物组合,难以保留峰期之前的信息。而流体不饱和岩石(如已形成的麻粒岩或岩浆侵入体)变质作用受外部注入流体控制,与构造变形密切相关。如果发生两期麻粒岩相变质叠加变质,在强应变域会形成晚期麻粒岩组合;在弱应变域,会出现两期麻粒岩组合,其中晚期矿物表现为反应冠状体或细粒交生体;而在一些应变非常弱的区域,可能只保留早期矿物组合。     

流体沸腾机制探讨及在石油地质中的可能性——来自合成流体包裹体的证据

本文通过对流体包裹体的合成实验研究,探讨了流体沸腾机制及在石油地质中的可能性。研究表明,流体沸腾作用的发生,主要跟降压或降温降压作用以后流体落入一定盐度流体气相线与TP(H2O)-CP(H2O)-CP(NaCl-H2O)曲线的下方L V或L V H(石盐)相图区的温度与压力范围内有关。由于深大断裂的存在,可能使部分油气流体发生间歇性的沸腾作用,这对于加速油气运移、提高油气成熟度和促进天然气藏的形成可能具有十分重要的意义。     

麻粒岩相变质流体和流体岩石相互作用

麻粒岩作为下部地壳岩石的重要组成部分,是高温高压条件下的变质产物。变质流体是麻粒岩相变质过程的主要动力学因素之一。麻粒岩相变质流体成分以ＣＯ２为主,含有少量的Ｈ２Ｏ,ＣＨ４,Ｎ２和Ｈ２Ｓ等,具有高密度、低水活度、强还原弱氧化、低氧逸度和弱酸性的物理化学性质。麻粒岩的形成和大离子亲石元素的亏损均与流体岩石相互作用有关。稳定同位素的变化记录了麻粒岩相变质过程流体岩石相互作用的规模和范围。来源于地幔的富ＣＯ２流体的干化作用是麻粒岩形成的主要机制。角闪岩相到麻粒岩相的转变过程也是流体性质发生变化的过程。角闪岩相的流体成分以Ｈ２Ｏ为主,而麻粒岩相则以ＣＯ２为主。流体成分的变化也能导致变质相的转变。因此,流体是变质相转变的重要控制因素,直接影响和控制变质相的转变,应成为变质相划分的重要因素之一。     

太古代麻粒岩能从硅铝质岩浆库中直接结晶产生吗？

太古代麻粒岩地体中通常主要分布的是紫苏花岗岩—紫苏花岗闪长岩套。这套岩石地球化学特征类似于太古代克拉通的英云闪长质—奥长花岗质—花岗闪长质片麻岩(TTG)。开放系统的结晶分异模式认为,TTG地壳是由浅部英云闪长质岩浆结晶生成的。按照这个模式,我们认为,上述麻粒岩可能是对流循环的同一岩浆库的底部结晶生成的。随着深度增加流体的溶解度增大,这意味着在厚大对流岩浆库的底部H_2O和CO_2是不饱和的。这样就可以形成紫苏花岗岩组合。深部结晶作用可包括脱挥发份—熔融反应的逆过程,即耗损钾长石、斜方辉石和流体产生黑云母和石英。这种反应在结晶期间减弱了水的活动性,但不减少CO_2的活动性,因此,在逐渐固结过程中出溶的流体多半是富CO_2的。     

成矿环境中的高密度碳质流体:以阿尔泰南缘为例

碳质流体(CO2-CH4-N2体系流体)常见于地幔橄榄岩和下地壳麻粒岩中。近期研究表明,阿尔泰南缘晚古生代成矿环境中的碳质流体极为丰富,不仅在造山型金矿中赋存大量与成矿有关的碳质流体,而且在VMS型矿床中也存在同造山期的变质碳质流体。由共生的富CO2包裹体(LCO2-LH2O型)和H2O-CO2包裹体(LH2O-LCO2型)的均一温度推测,造山型金矿的碳质流体捕获温度大于254～394.5℃,压力大于150～320MPa;VMS矿床的变质碳质流体捕获温度大于209～430℃,压力大于180～300MPa,两者具相似的捕获温度压力条件。碳质流体的捕获温度压力条件与变质相带相平衡计算的变质温度、压力范围相当。碳质流体源于区域变质作用,并参与了与造山型金矿有关的构造-变质-流体-成矿作用和对VMS型矿床的变质改造作用。