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地壳深熔条件下的转熔矿物研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
夏琼霞 《矿物岩石地球化学通报》2019,(3):508-521,439
地壳深熔作用有两种形式,即流体相缺乏的脱水熔融和流体相存在的加水熔融。由于地壳岩石中水含量的差异(岩石中含水矿物的丰度和外来水的加入量),岩石发生不同形式的部分熔融所需要的温度和压力条件有很大差异。转熔矿物是岩石发生不一致熔融的产物,在形成过程中携带了地壳深熔源区物质和熔体的大量信息,是追溯高温变质岩石经历深熔作用的最可靠依据。它们与高级变质岩中残留的变质矿物和岩浆或熔体中结晶的岩浆矿物具有明显不同的来源,分别代表了岩石曾经历的不同演化历史。通过对不同成因的矿物进行矿物结构、包裹体、主量元素、微量元素和同位素以及共生矿物组合等多方面的综合考察,可以有效识别出高级变质岩中的转熔矿物、变质残余矿物和岩浆矿物。准确识别高温-超高温变质岩以及花岗岩中不同成因的矿物相,是研究高温变质作用的前提条件,对研究混合岩和S型花岗岩的成因都起着非常重要的作用。 相似文献
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变质岩是组成硅酸盐地球的三大岩石之一,对了解深部地壳的组成和地壳演化、研究地壳热结构历史记录、恢复变质岩原岩建造和指导找矿都具有重要意义.本文综述了近十年来我国变质岩学科在超高压/高温变质作用、相平衡、变质流体以及变质岩地球化学等几方面的研究进展.在已有研究基础上,近十年来我国学者又相继在柴北缘野马滩、南阿尔金、东昆仑、北秦岭及西南天山的不同类型岩石中发现了柯石英、斯石英假象(副象)以及其他一些特征的超高压变质指示矿物和结构,确定了这些超高压变质带的野外分布特征.在超高温变质作用研究方面,识别并确定了华北克拉通孔兹岩带超高温变质岩石的出露规模,准确的变质时代和时间尺度的限定以及P-T-t轨迹的构建,尤其是在进变质阶段的确定方面取得了一系列进展.在变质相平衡研究方面,在热力学数据库和矿物相及熔体活度模型进一步完善的基础上,开发了新的模拟计算软件GeoPS,建立了基于ACF组分分析的变质基性岩完整相平衡关系;同时在深熔作用与花岗质岩石成因的定量模拟方面也有重要进展.在矿物温压计研究方面,首次建立了与斜长石无关的GBAQ压力计、二云母压力计和白云母Ti温度计.在元素地球化学方面,高场强元素(如Ti、Nb、Ta、Zr、Hf等)和卤族元素(如F、Cl、Br和I)在变质脱水过程中的迁移和分异,以及变价元素(如V、Fe、W和Mo等)对指示氧逸度的变化研究方面都取得了一系列进展.在变质流体研究方面,对俯冲带高压-超高压流体活动的证据、流体成分的确定及流体活动时限等方面的研究也取得了明显进展. 相似文献
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高压、超高压变质作用是地学研究的热点，它能很好地反映深部地质作用特征和恢复地质历史演化的过程。当前高压、超高压变质作用研究中有几个值得注意的动向：（１）高压变质作用中流体性状和物理化学特点的研究是解决高压变质作用成因的关键；（２）高压变质矿物流变学研究是揭示变质过程的有效途径；（３）超高压变质岩的发现是８０年代地学领域中的一场“革命”，其动力学模式为探讨大陆动力学开辟了新的思路。文中介绍了产生超高压变质的柯石英榴辉岩亚相组合的六种动力学模式。 相似文献
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喜马拉雅超高压变质带主要由表壳岩石组成,其中的长英质变质岩已经全部退变质,只在基性的榴辉岩中保留有某些超高压变质矿物.这些超高压变质矿物在锆石、石榴石及其他一些化学和机械性质稳定的矿物中以微米级的包裹体形式产出.到目前为止,已经在Tso Morari结晶穹隆和上Kaghan谷高喜马拉雅结晶岩中发现了超高压指示矿物柯石英和多晶石英假像.这2个地区同属一个超高压变质带,具有相似的构造背景、岩石组成及变质年龄.Kaghan谷超高压变质岩形成条件为700～770°C和2.7～3.2 GPa,相当于90～110 km 的上地幔深度,形成年龄为(46.2±0.7) Ma.Tso Morari结晶穹隆中超高压变质岩的形成条件约为750°C和3.9 GPa,形成年龄为(48±1) Ma.上述超高压变质带在其折返过程中普遍经历了强烈的水化和角闪岩相退变质作用.研究表明,印度大陆地壳俯冲的垂向速率为1.1～1.4 cm/a,水平速率为4.5 cm/a,俯冲到约100 km深度时的平均俯冲角度为14～19°. 相似文献
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石榴石是高压-超高压变质岩石中最重要的变质矿物之一,是研究俯冲带深部变质和熔融过程的理想研究对象.通过对俯冲带内不同条件下形成的石榴石进行详细研究,确定了岩浆成因、变质成因和转熔成因石榴石.岩浆石榴石是岩浆熔体在冷却过程中结晶形成,成分主要为锰铝榴石-铁铝榴石,通常含有石英、长石、磷灰石等晶体包裹体.变质石榴石是在亚固相条件下通过变质反应形成,包裹体为参与变质反应的矿物组合;进变质生长的石榴石通常显示核部到边部锰铝榴石降低的特征.转熔石榴石是在超固相条件下通过转熔反应形成,通常含有晶体包裹体,其中既有从转熔熔体结晶的矿物包裹体,也有转熔反应残留的矿物包裹体.对超高压变质岩石中转熔石榴石的识别,可以为深俯冲陆壳岩石的部分熔融提供重要的岩石学证据,是大陆俯冲带部分熔融研究的重要进展之一. 相似文献
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周潭群变质岩系中石榴石、十字石和黑云母微区化学成分变化明显,石榴石变斑晶具典型的生长环带,由晶体中心向两侧边缘XMg,XFe值递增,XCa,XMn值递减,反映增温过程,晶体最边缘的化学成分反映变质峰期的温度条件。变质岩系经历了角闪岩相变质作用,划分为3个变质阶段。各阶段石榴石的分布、形态、矿物组合、化学成分及其成因条件存在一定差异。通过成因矿物学的系统研究,确定本区变质岩系石榴石的结晶生长演化史及变晶变形序列。 相似文献
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赣中变质岩带的组成及构造变质变形特征 总被引：1，自引：0，他引：1
赣中变质岩带不是简单的一套震旦纪地层 ,而是由结晶基底中元古界中深变质岩系 (斜长角闪岩的Sm Nd全岩等时线年龄为 1113± 4 9Ma)和褶皱基底变质较浅的震旦系组成。两者之间以具热流体参与的混合岩化、韧性剪切带和递进变质三位一体组成的动热变质带接触。结晶基底经历了4期构造变质变形的叠加改造 ,每期构造变形都在变质岩石构造单元内留下各种变形形迹 ,变质作用表现为时间上的递进和空间上的叠加演化系列 ,是一套以众多的不平衡结构和多相共生混存的矿物组合 ,热变质带为一套动热变质塑性变形带 ,空间上依次形成绢云母—绿泥石带、黑云母带、石榴石带、十字石带以及夕线石带 相似文献
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变质流体地球化学：从静态定性“流”向动态定量 总被引：10，自引：3，他引：7
对变质岩的矿物学演化研究使岩石学家和地球化学家认识到,流体流动在变质作用过程中发挥着重要的作用。根据变质矿物共生组合、化学和同位素数据能够鉴别流体在变质体中所流经的区域,确定流体的数量、相对于温度和压力梯度以及岩石接触带的流体流动方向,并确定流体活动的时代。仅在特殊的矿物组合、流体成分、温度和压力条件下,流体可能沿矿物颗粒缝隙的网状交叉的显微通道流动。变质流体流动对于研究地壳的热和质量传输及变形机制和速率有着重要的作用。在各种地壳环境中都存在大量的含水流体,区域和接触变质岩石具有的时间积分流量远远大于紧邻岩石脱水所提供的数量。支持高水流量的证据包括不同学科种类,例如岩石学、矿物学、结构和显微构造以及稳定同位素。渗透率增大可能是促使流体流量变大的主要机制。通过同位素地球化学家与构造地质学家和岩石学家们之间的密切合作,直接对变质岩渗透率增大机制进行实验测定和理论模拟,并在野外检验渗透率增大模型,将有助于理解变质作用的热和流体循环与变形作用之间的关系。 相似文献
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张毅刚 《矿物岩石地球化学通报》1992,(4)
人们对变质过程中流体的认识是逐步深入的。最早的变质岩的研究者不认为变质过程中有流体存在。后来发现有H_2O的存在,然后又发现了CO_2。现在的研究认为变质过程中流体的成分可以非常复杂,除了H_2O和CO_2外,还有各种盐类。变质过程单独流体相存在的间接证据是通过变质岩的地球化学和岩石学研究,根据原岩与变质岩或低级变质岩与高级变质岩岩石成分的不同,经质量平衡计算得出的。足以证明变质过程中独立流体相存在的最直接的证据是各种成分的气液包裹体的存在。这些气液包裹体不仅能给出变质过程中某一点所存在流体的成分,而且有可能给出这时的温度和压力。 相似文献
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秦岭大别碰撞造山带中隆升最高的结晶基底便是大别杂岩，在超高压变质岩和某些高级变质岩中均发现典型的近等温减压（ＩＴＤ）型的退变质结构，多呈后成合晶或冠状体的形式取代或包绕原生矿物晶粒（主晶），显示退变质不平衡反应的过程．然而超高压变质岩与大别杂岩中的高级变质岩，变质地温梯度截然不同，暗示它们形成的构造条件极不相同，超高压变质岩早期由岩石圈深处（１２０ｋｍ±）折返到下地壳与那里的高级变质岩构造混合，平行并置，而后才一起隆升．退变质不平衡结构与寄主岩的面理无关，说明这种近等温的减压退变质作用发生于后造山时期近绝热条件下的隆升体制，近绝热隆升的热源可能是中生代以来大别山地区岩石圈减薄所引起 相似文献
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大别山区变质岩中蓝晶石的几种退变质反应及其所指示的动力学过程 总被引：3，自引：2，他引：3
蓝晶石在大别山含柯石英和不含柯石英的榴辉岩、高压变质的副片麻岩、非高压变质的宿松群的变质沉积岩中都是重要的变质矿物。它们多有冠状或其它的变质反应结构，形成多样化的退变质反应矿物。有些退变质反应是十分罕见的。本文报道了８种蓝晶石的矿物组合和退变质反应，推测和计算了变质反应的温度－压力条件，从而探讨了它们代表的近等温降压、升温降压和流体为重要因素的降温降压的不同的动力学过程。这些数据与用其它变质矿物所得到的温度压力条件和ＰＴｔ演化基本一致。为探讨大别山超高压变质带的构造演化提供了新的依据。 相似文献
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《China Geology》2018,1(1):137-157
The development of metamorphic petrology to metamorphic geology in China has a long history. Ancient basement metamorphic rocks are distributed primarily in the North China Craton, the Yangtze Block and Tarim Craton. They are mainly made up of plutonic gneiss and metamorphosed supercrust rock, transformed to granulite facies through Archean Paleoproterozoic. Many of the Paleoproterozoic metamorphic rocks have undergone high-pressure granulite facies metamorphism with a clockwise metamorphic evolution path. The ultrahigh temperature (UHT) granulites from the Late Paleoproterozoic are found in North China Craton. Many high-precision chronological data have allowed preliminary construction of the formation and evolutionary framework of different metamorphic basements. Primarily there are low-temperature and high-pressure blue schist, high-temperature and high-pressure granulite and ultrahigh-pressure (UHP) eclogite facies metamorphic rocks in the Phanerozoic orogenic belt. The discovery of eclogite in the Sulu orogen and a large quantity of coesite in its country rocks show that there was a deep subduction of voluminous continental materials during the collision process between the Yangtze block and the North China Craton in the Early Mesozoic phase. From the studies of, for instance, organic matter vitrinite reflectance, illite crystallinity, illite (muscovite) polytype and illite (muscovite) b dimension, the Late Paleozoic strata in the eastern region of Inner Mongolia and the north-central region of NE China have only experienced diagenesis to an extremely low-grade metamorphism. The discovery of impact-metamorphosed rocks in Xiuyan area of Liaoning province has enriched the type and category of metamorphic rocks in China. The phase equilibrium method has been widely used in the study of metamorphism of middle and high-grade metamorphic rocks. On the basis of existing geologic surveys and monographic study results, different scholars have respectively compiled 1:1500000 Metamorphic Geological Map and Specifications of Qinghai Tibet Plateau and its Adjacent Areas, 1:2500000 Metamorphic Tectonic Map of China, and the 1:5000000 Metamorphic Geological Map and Specifications of China, among others repectively, which have systematically summarized the research results of metamorphic petrology and metamorphic geology in China. 相似文献
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塔里木南缘浅变质岩系变质矿物特征及变质条件 总被引：1，自引：0，他引：1
在塔里木盆地南缘和田地区的阿其克、皮牙曼、杜瓦、康开依、桑株水库一带断续出露一套浅变质岩地层,主要岩石类型有变质杂砂岩、变质钙质砂岩、细粒片岩及少量千枚岩、变质砾岩、大理岩等.岩石中主要变质矿物为绿泥石、白云母、石英、方解石和少量黑云母、钠长石.本文着重就岩石中片状变质矿物绿泥石、白云母、黑云母的发育特点、化学成分特征、变质矿物组合以及它们的晶体化学成分所反映的变质温、压条件进行了研究,并在此基础上推断出该套变质岩属于由区域低温动力变质作用引起的低绿片岩相变质产物. 相似文献
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通过野外观察,结合薄片、铸体薄片等手段研究,发现海拉尔盆地呼伦湖凹陷西界上库力组火山通道相次火山亚相的柱状节理流纹岩和喷溢相上部亚相的球粒流纹岩中发育两种不同结构的球粒,两种球粒均形成于高的过冷却动力学效应下。柱状节理流纹岩中的球粒肉眼不可见,球粒直径小于0. 2 mm,球粒中心发育结晶核,组成球粒的纤维体多为隐晶质。条带状球粒流纹岩中的球粒在野外露头上醒目,圆形、椭圆形特征明显,球粒直径在0. 5～2 mm之间,均匀分布,结晶核不明显,组成球粒的纤维体为霏细质。本文认为导致这两种球粒结构差异性的主要原因是受熔浆过冷度大小的影响,柱状节理流纹岩过冷度较条带状球粒流纹岩大,因此成核速率高,成核密度大,球粒直径小,排列紧密,条带状球粒流纹岩较之相反。同时,流纹质熔浆的均质性程度影响了球粒间孔的充填特征。此外,研究发现,球粒间孔的发育程度和球粒形态直接相关。柱状节理流纹岩基质中的球粒结构紧密排列,球粒受相互生长制约呈不规则状,由于柱状节理本身由十分致密的球粒构成,储集空间不发育,因此不含油。由于条带状球粒流纹岩的球粒排列相对疏松,孔隙大量发育,可能含有丰富的油气,储集空间主要类型为球粒间孔和球粒溶蚀孔。 相似文献
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《Journal of Structural Geology》2001,23(6-7):887-893
The Michigamme Formation of the Marquette District in Michigan's Upper Peninsula comprises a sequence of cleaved rocks of increasing metamorphic grade. Because metamorphism in the area occurred after cleavage formation, the rocks provide an opportunity to study preferred orientation development of phyllosilicates under conditions of static recrystallization.X-ray texture goniometry on samples from the greenschist-facies zone that were collected at varying distances from the bounding biotite-in and garnet-in isograds, shows that: (1) the preferred orientation of phyllosilicates is always parallel to the mesoscopic cleavage, and (2) the degree of preferred orientation of phyllosilicates improves as a function of increasing metamorphic grade (from <4 to >9 m.r.d.). Scanning electron microscopy on these samples shows that: (1) the length/width ratio increases with increasing grade, and (2) grain shapes are better defined with increasing grade.Previous work on slates showed mechanical processes dominate at very low-grade metamorphism, whereas chemical processes are favored at higher grades. The Michigamme samples show that improvement of preferred orientation occurrred by grain dissolution and crystallization. Noncleavage-parallel phyllosilicate grains were preferentially dissolved, probably facilitated by internal strain energy from mineral defects, aided by chemical energy, whereas cleavage-parallel phyllosilicates were hosts for new growth along their basal planes. These results show that significant fabric strengthening can be achieved by grain dissolution and crystallization in the absence of tectonic stress. 相似文献
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Back-scattered electron (BSE) imaging and X-ray element mapping of monazite in low-grade metasedimentary rocks from the Paleoproterozoic
Stirling Range Formation, southwestern Australia, reveal the presence of distinct, high-Th cores surrounded by low-Th, inclusion-rich
rims. Previous geochronology has shown that the monazite cores are older than 1.9 Ga and overlap with the ages of detrital
zircon grains (∼3.5–2.0 Ga), consistent with a detrital origin. Many cores have scalloped and embayed surfaces indicating
partial dissolution of former detrital grains. Textural evidence links the growth of the monazite rims (∼1.2 Ga) to deformation
and regional metamorphism during the Mesoproterozoic Albany-Fraser orogeny. These results indicate that high-Th detrital monazite
is unstable under low-grade metamorphic conditions (<400°C) and was partially or completely dissolved. Dissolution was followed
by near-instantaneous reprecipitation and the formation of low-Th monazite and ThSiO4. This reaction is likely to operate in other low-grade metasedimentary rocks, resulting in the progressive replacement of
detrital monazite by metamorphic monazite during regional prograde metamorphism. 相似文献
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区域变质作用过程中,矿物受到热力与动力作用,相应地发生结晶、重结晶与变形两个方面的变化,产生出多种型式的变质结构。依据变质结构的特点,矿物本身的变化和共生矿物之间的相互关系,可以分析多期变质作用的期次、顺序,也可以鉴别结晶作用与变形作用的先后关系,因此能够通过这种研究来复原变质地体的变质变形历史。本文研究河北省迁西县太平寨地区及附近各地的古老变质地体的变质结构特点,并研讨其地质意义。 相似文献
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F. Lucassen R. Becchio H. G. Wilke G. Franz M. F. Thirlwall J. Viramonte K. Wemmer 《Journal of South American Earth Sciences》2000,13(8):697
The Late Precambrian–Early Paleozoic metamorphic basement forms a volumetrically important part of the Andean crust. We investigated its evolution in order to subdivide the area between 18 and 26°S into crustal domains by means of petrological and age data (Sm–Nd isochrons, K–Ar). The metamorphic crystallization ages and tDM ages are not consistent with growth of the Pacific margin north of the Argentine Precordillera by accretion of exotic terranes, but favor a model of a mobile belt of the Pampean Cycle. Peak metamorphic conditions in all scattered outcrop areas between 18 and 26°S are similar and reached the upper amphibolite facies conditions indicated by mineral paragensis and the occurrence of migmatite. Sm–Nd mineral isochrons yielded 525±10, 505±6 and 509±1 Ma for the Chilean Coast Range, the Chilean Precordillera and the Argentine Puna, and 442±9 and 412±18 Ma for the Sierras Pampeanas. Conventional K–Ar cooling age data of amphibole and mica cluster around 400 Ma, but are frequently reset by Late Paleozoic and Jurassic magmatism. Final exhumation of the Early Paleozoic orogen is confirmed by Devonian erosional unconformities. Sm–Nd depleted mantle model ages of felsic rocks from the metamorphic basement range from 1.4 to 2.2 Ga, in northern Chile the average is 1.65±0.16 Ga (1σ; n=12), average tDM of both gneiss and metabasite in NW Argentina is 1.76±0.4 Ga (1σ; n=22), and the isotopic composition excludes major addition of juvenile mantle derived material during the Early Paleozoic metamorphic and magmatic cycle. These new data indicate a largely similar development of the metamorphic basement south of the Arequipa Massif at 18°S and north of the Argentine Precordillera at 28°S. Variations of metamorphic grade and of ages of peak metamorphism are of local importance. The protolith was derived from Early to Middle Proterozoic cratonic areas, similar to the Proterozoic rocks from the Arequipa Massif, which had undergone Grenvillian metamorphism at ca. 1.0 Ga. 相似文献