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。     

内蒙古乌拉山地区麻粒岩相变质流体性状及其演化

流体是变质作用的重要因素之一。流体包裹体是变质作用某一时期流体相的最客观和最真实的记录。本区麻粒岩相变质流体以富CO_2为特点,具有高密度、较低的氧化还原电位和氧逸度。变质流体的演化具有与温压条件演化相同的PTt轨迹。随着变质作用演化,流体具有密度减小、体积增大的趋势,反映了变质过程流体的演化特点及其动力学机制。     

恒山西段石榴石角闪岩和麻粒岩的变质作用,PT轨迹及构造意义

恒山西段广泛发育石榴石角闪岩和麻粒岩包体,石榴石斑晶的生长环带都完好地保留,甚至晚期的麻粒岩相变质条件也未使其破坏,显示了快速的构造过程和有限的热松弛。石榴石核心保存了早期高压角闪岩相的矿物组合和矿物化学特征,变质作用条件为６００－６５０℃和大约１．１ＧＰａ。随后,石榴石麻粒岩的变质温度和压力继续上升,达到高林粒岩相,大约为８１０℃和１．２５ＧＰａ。两类岩石变质作用的晚期都经历了特殊的减压升温过程     

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。     

希腊纳克索斯角闪岩相变质作用期间流体的分布和特征

以流体包裹体证据为基础的深部富CO_2流体弥漫性注入模式,已被用来解释纳克索斯岛(希腊基克拉迪)中高级角闪岩相变质作用(M2_B)的成因。本文将讨论矿物脱挥发分作用和熔融平衡原理对该变质杂岩最深出露层次M2_B峰期及其后流体组成的制约作用。结果表明横穿该杂岩的高级变质核。M2_B峰期流体在空间和组成上都表现出非均匀性,且峰期之后的流体通常是富水的。这种蜂期流体成分明显的不均匀性和前人基于流体包裹体证据所得出的CO_2流体弥漫性注入的模式相矛盾。纳克索斯富CO_2流体包裹体中很可能就没有保存峰期变质条件下捕获的流体;也就是说在伴随杂岩抬升所发生的强烈变形作用期间。许多这种包裹体都表现为化学开放体系。类似的过程也可以解释麻粒岩相岩石中出现的某些富CO_2流体包裹体。     

麻粒岩相条件下熔融反应与矿物相转变机制的实验研究

麻粒岩相条件下石榴黑云斜长片麻岩实验结果表明,含水矿物黑云母(Bi)脱水熔融、长英质矿物部分熔融的性质主要受控于温度条件;而矿物相转变不仅受控于温压条件,而且与脱水熔融、部分熔融存在密切成因联系。依据Bi脱水熔融性质和石榴石(Gi)转变反应特征,可划分以下三个阶段:(1)当温度在700℃时,Bi转变为钛铁矿(Ilm)+磁铁矿(Mt)+H_2O,Gt转变为Mt,(2)当温度在730—760℃,Bi脱水熔融为富K_2O熔体(Melt)+Ilm+Mt,Gt转变为紫苏辉石(Hy)+堇青石(Crd);(3)当温度大于790℃时,Bi脱水熔融为Melt+Hy+Ilm+Mt+H_2O,Gt则转变为Hy+尖晶石(Sp)+Crd组合。熔体比例和熔体演化特征除受温压条件控制外,与长英质矿物部分熔融程度和脱水熔融性质关系密切。实验结果显示,在麻粒岩相变质作用以及与其相伴随的重熔作用(或区域性混合岩化作用)过程中,不仅存在传统的固相+固相(或流体相)的反应和脱水熔融反应,而且存在熔体参与的变质反应(即:未熔矿物与熔体之间的反应)。该项实验对深入探讨麻粒岩相矿物演化的成因机制及其动力学意义提供可靠的实验依据。     

冀东地区麻粒岩相变质作用的演化

据冀东迁安－遵化一带麻粒岩相区的变质岩石、变质矿物及其组构特征、变质作用的温度、压力条件,结合同位素年代学资料,以及岩浆作用、构造变形作用和变质作用之间的关系,可将本区太古代变质作用划分为两期。太古代第一期变质作用只限于表壳岩包体岩石中,变质级为高角闪岩相和辉石麻粒岩相,第二期变质作用发生在晚太古代,早期变质阶段是在紫苏花岗岩侵位以后发生的辉石麻粒岩相变质作用,晚期变质阶段发生在稍后侵位的基性侵入岩体、英云闪长岩、奥长花岗岩等深成侵入体中,变质级达角闪麻粒岩相。早元古代第一期角闪石榴二辉麻粒岩型岩脉,遭受了辉石麻粒相变质作用,第二期角闪石榴斜长辉石岩型岩脉经历了角闪麻粒岩相变质作用。这些变质作用在早期岩石中都有不同程度的叠加。麻粒岩相变质作用的温度在７００℃～９２０℃,压力在０．８８～１．１４ＧＰａ。变质作用的ＰＴｔ演化呈现了逆时针近等压冷却的轨迹     

夹皮沟金矿区太古代麻粒岩相岩石的矿物学及其变质作用条件研究

本文对吉林夹皮沟金矿区太古代麻粒岩中斜长石、钾长石、单斜辉石、斜方辉石、黑云母、铁铁氧化物矿物、角闪石及石榴石等进行较系统的矿物学研究和电子探针分析,并运用一系列共生矿物地质温度计和压力计估算本区麻粒岩相变质作用的温度为800—850℃,压力为1.0—1.2GPa,氧逸度fo_2为10~(-5)—10~(-8)Pa,水分压p_((H_2)o)为43.6—128.8MPa(平均72.7MPa)。     

内蒙古中部早元古代造山事件中麻粒岩相低压变质作用

内蒙古中部早元古代麻粒岩相低压变质地壳,根据富铝片麻岩中的长石种类和岩石组合,可划分为南北2个带、6个岩石组合。它们代表着不同的变质层状岩系序列及其所经历的变质作用的温度、压力条件和构造背景。矿物的包裹结构和反应边组构,记录了高温低压矿物组合取代了中温高压矿物组合:石榴子石+石英→紫苏辉石+斜长石,蓝晶石→矽线石及石榴子石+蓝晶石/矽线石+石英→堇青石。岩石的变形组构、矿物组合的转变关系和变质作用的PTt轨迹表明:本区与变质作用同期的高温正滑韧性剪切作用,是麻粒岩相低压变质地壳形成的主要原因。由中温高压变质环境转入高温低压变质环境是造山事件中推覆作用与拉伸作用联合作用的结果。     

恒山西段石榴石角闪岩和麻粒岩的变质作用、PT轨迹及构造意义

恒山西段广泛发育石榴石角闪岩和麻粒岩包体,石榴石斑晶的生长环带都完好地保留,甚至晚期的麻粒岩相变质条件也未使其破坏,显示了快速的构造过程和有限的热松弛。石榴石核心保存了早期高压角闪岩相的矿物组合和矿物化学特征,变质作用条件为６００—６５０℃和大约１１ ＧＰａ。随后,石榴石麻粒岩的变质温度和压力继续上升,达到高压麻粒岩相,大约为８１０℃和１２５ ＧＰａ。两类岩石变质作用的晚期都经历了特殊的减压升温过程,显示典型的顺时针ＰＴ 轨迹。因此可以推断,恒山西段在太古宙末或早元古代很可能经历了某种形式的大陆俯冲或碰撞过程,并且随后发育逆冲和一系列壳内变形剪切等。     

冀东太平寨-娄子山太古宙麻粒岩相变质峰期流体研究

冀东太平寨-娄子山地区太古宙麻粒岩系变质峰期流体包裹体首次见于夕线石中,按形 态 和产状可分三类,均形成于峰期至其稍后阶段。它们成分相似。特征是:①富碳质,XC　O2+C　H4=0.64～0.93; ②含少量H2O,XH 2O=0～0.22,且与峰期矿物 组合平衡热力学计算的水活度(aH2O=0.04～0.31)和含量( XH2O=0.03～0.22)完全吻合; ③有时含一定量H2S和SO2; ④盐水溶液 中阴离子总量极低(0.12～0.61mol/L)。石英和石榴石中也有特征相同的这期包裹体。峰 期包裹体中C　O 2均一温度多数 为-28℃～-22℃,密度为0.96～1.06g/cm3,包裹体整体密度应稍高,相应的压力为0.60 ～0.70G Pa。流体的氧逸度lgfO2在-17～-15之间。峰期流体上述各种特征在空间上较 均匀,相邻的不同岩石类型中aH2O值相似,结合地质和原岩特 征分析,认为流体中C　O2可能为深部地幔来源,其成因与基性岩浆底侵及其结晶作 用有关。     

小莱河麻粒岩相铁建造的矿物组合—变质过程p、T变化的探讨

小莱河太古宙麻粒岩相铁建造的矿物组合有：①斜方辉石（Fs87）＋钙铁辉石＋石英＋磁铁矿±莱河矿；②铁闪石＋铁浅闪石质角闪石＋石英＋磁铁矿＋碳酸盐±Fe－镁川石（云辉闪石）。辉石的出溶显示了它形成的不同阶段：片晶发育的OpxⅡ－CpxⅡ是最后稳定产物，计算的平衡温度是742℃，按相图获得的压力是7×108～7．8×108Pa；钙铁辉石中“001”片晶是易变辉石片晶转变的，Opx－Cpx－Pig（片晶）阶段据相图推测可能形成于近820℃，8×108Pa的条件下。原始均一相的OpxⅠ－CpxⅠ阶段矿物成分按估算的片晶含量计算，它们的形成温度接近820℃，可能的压力范围是11×108～13×108Pa。由此得到ITD型麻粒岩相p－T－t轨迹。莱河矿无氧化成因的证据，认为它是在麻粒岩相条件下生成的。云辉闪石的Si—O链重复周期是3×，其Fe／（Fe＋Mg）＝0．85，是接近富铁端元的Fe－镁川石，它与闪石一起在640到近700℃条件下交代了辉石。     

山东省麻粒岩与麻粒岩相变质作用——研究现状及对前寒武纪大地构造演化的启示

本文系统收集整理了近年来与山东省境内麻粒岩有关的研究资料,将山东省麻粒岩划分为沂水麻粒岩带、平度—栖霞麻粒岩带、海阳所—威海麻粒岩带三个麻粒岩相带,总结了各带的地质概况、变质温压条件及P—T—t轨迹、变质时代及演化过程,探讨了麻粒岩的成因。认为山东省各麻粒岩带均是多期次麻粒岩相变质作用的产物,其中2.7Ga、2.5Ga两期麻粒岩相变质作用均为中低压条件下的产物,发生时间与区内TTG的形成时间较为一致,P—T—t轨迹为逆时针型,反映当时形成的大地构造背景为地幔底辟引发的拉张环境;而1.9Ga、210Ma两期麻粒岩相变质作用则高压、中低压麻粒岩都有,反映其非均质变质环境的特点,P—T—t轨迹为顺时针型,指示其与俯冲—碰撞造山过程有关。其中1.9Ga期与古元古代胶辽吉活动带发生俯冲—碰撞造山过程有关,而210Ma期则是华北—扬子两大板块三叠纪碰撞产生的榴辉岩的退变质产物。结合省内基础地质研究的最新进展,对山东省前寒武纪大地构造演化作了部分探讨,并建立了年代学格架。认为平度—栖霞麻粒岩带古元古代高压麻粒岩相变质和苏鲁超高压变质带三叠纪的榴辉岩相变质事件可能是胶东地区太古宙绿岩带金元素活化迁移并在中生代成矿的决定性因素。山东省太古宙大地构造演化具有一定的旋回性,每个旋回由绿岩带—基性—超基性侵入体—TTG花岗岩类—热变质事件组成,很好地符合TTG的玄武质岩浆底侵成因模式。自1.9Ga才有高压麻粒岩的形成,暗示了具有一定规模的板块之间的俯冲活动始于1.9Ga之前的古元古代。鲁西陆块与胶辽陆块在古元古代可能并不是两个完全独立的块体,其巨大差异可能是由于两个陆块的大地构造位置差异和后期抬升剥蚀程度不同而引起。