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金红石Zr含量温度计在苏鲁-大别超高压榴辉岩中的应用普遍得出了比峰期变质温度明显偏低的温度值。通过对比国内外的研究,并结合岩相学的分析,认为除了超高压可能使金红石对Zr的容纳度降低外,较强的退变质和流体作用下的扩散丢失是造成金红石Zr含量降低的主要原因。同一样品不同金红石颗粒之间Zr含量和温度的显著差别说明金红石与共存锆石和石英之间的Zr配分平衡已受到退变质作用的破坏且未能达到再平衡,金红石Zr含量温度代表的是每个颗粒受不同程度退变质和扩散影响后的某个缓冲状态,其平均温度的地质意义很难界定。只有将金红石的赋存状态、岩相学分析等研究与数据本身的均匀性分析结合起来进行综合判断,才有可能对金红石Zr温度计给出合理解释。 相似文献
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麻粒岩是研究地壳演化最重要的变质岩类,金红石作为麻粒岩中常见的副矿物之一,深入探究其微量元素体系特点,可为大陆地壳演化研究提供新的视角.根据麻粒岩金红石的基础数据（显微结构、微量元素、离子替换方式）以及地壳常见造岩矿物的微量元素特点,初步探讨了麻粒岩变质过程中微量元素行为和扩散效应.麻粒岩金红石Zr含量可记录不同阶段的变质温度,但次生锆石和钛铁矿可对其Zr含量有较大影响,作为孤立体系（不与锆石和石英平衡）的金红石不能用于温度计算;金红石Nb、Ta、Cr和V不仅受全岩成分控制,还与变质过程中黑云母、钛铁矿、蓝晶石等矿物的形成和分解紧密相关;金红石与富Fe矿物之间有强烈的Fe扩散效应.深入理解麻粒岩变质过程中金红石微量元素行为,可为限定大陆地壳变质演化和动力学过程提供重要的矿物学信息. 相似文献
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应用LA-ICP-MS方法对新疆西南天山高压-超高压变质带中的榴辉岩及其高压脉体中的金红石和榍石进行了Zr含量的检测和Zr温度计的计算。榴辉岩中位于石榴石幔部且与绿辉石共生的金红石包体Zr含量都集中于10~20μg/g;而基质金红石的Zr含量为30~50μg/g,高于包体金红石。榍石均为金红石退变质的产物,且各样品间的榍石Zr含量较均一,都集中在3~5μg/g之间。脉体金红石Zr含量则与榴辉岩中基质金红石的Zr含量相当甚至偏高一些,为30~60μg/g。金红石和榍石的Zr温度计研究也表明,榴辉岩石榴石中的金红石包体生长于压力峰期阶段,温压条件为480~540℃、2.7~3.0 GPa;基质金红石随温度增加达到退变质再平衡,记录了温度峰期的条件,约530~590℃、2.4~2.7 GPa;榴辉岩中高压脉体中的金红石则生长于退变质榴辉岩相阶段,金红石Zr温度计给出结果为540~580℃、1.5~2.1 GPa,记录了近等温降压的过程;榴辉岩中的榍石在1.0 GPa左右达到平衡,榍石Zr温度计给出的温度为540~560℃,记录了进一步的近等温降压的过程。根据以上4个阶段的分析结果,得出一个较完整的顺时针p-T轨迹,且与相平衡模拟所限定的p-T轨迹相一致。金红石的Zr含量可以作为压力的指示,表明压力校正在金红石Zr温度计中起到了重要作用。在对金红石和榍石Zr温度计进行应用时,要结合细致的岩相学观察,综合考虑压力、活度、扩散速率、退变质作用和流体影响等方面的因素,才能得到比较精确的温压估算结果和pT轨迹。 相似文献
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为研究黑河地区金红石微量元素特征及榴辉岩型金红石矿床的成矿地质条件,本文选取滇西澜沧黑河地区榴辉岩、石榴多硅白云母片岩中的金红石进行LA-ICP-MS微量元素分析。结果表明金红石微量元素呈现阶梯式三级分布特征,最富集Nb、Ta,其次是Zr、Hf,含量较少的元素有Ba、Rb、Sr、Th、REE;榴辉岩、榴闪岩类原岩属于变质基性岩类,含蓝晶石榴闪岩原岩属于玄武质凝灰岩类,石榴多硅白云母片岩类原岩属于泥质岩类;榴辉岩中金红石Nb/Ta比值均要高于其全岩Nb/Ta比值,金红石Nb、Ta含量与变质作用过程中元素在各矿物间的分配系数有关;采用金红石Zr含量温度计获得黑河地区榴辉岩的峰期变质阶段金红石形成温度为578～605℃,峰期变质作用后的退变质流体会造成金红石中Zr的再平衡。此外,黑河地区具备榴辉岩型金红石矿床形成的成矿物源、成矿作用的物理化学条件以及成矿的物质基础,有一定的找矿潜力。 相似文献
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大别造山带黄镇榴辉岩矿物不同类型地质温度计应用和对比 总被引：4，自引：4，他引：4
常用于测定榴辉岩形成温度的有石榴石-绿辉石Fe-Mg配分温度计和石英-矿物对氧同位素温度计。最近的自然观察和实验测定发现，金红石中的Zr含量与温度之间存在线性关系，因此能够用于变质岩测温。本文首次将这三种温度计用于同一产地榴辉岩及其中的石英脉。对大别造山带黄镇低温超高压榴辉岩中金红石Zr含量的温度计算得到，产于矿物内部金红石Zr含量温度明显地高于粒间金红石Zr含量温度，产于矿物石榴石、绿辉石和黝帘石内部金红石Zr含量温度主要集中在528～589℃之间，而产于粒间金红石的温度主要集中在465～528℃之间。榴辉岩中金红石Zr含量最高的产于石榴石中，但是所计算的温度503～589℃仍然不同程度地低于榴辉岩形成温度670℃。石英脉中金红石Zr含量温度主要集中在465～528℃之间。石英-耐熔矿物对氧同位素温度主要集中在650～695℃之间，表明耐熔矿物石榴石、锆石和蓝晶石在该区榴辉岩中相对其它矿物来说保存最好，退变质作用最弱，因此其氧同位素温度与峰期超高压榴辉岩相变质奈件基本一致。而石英．易熔矿物对温度主要集中在450～510℃之间，与易熔矿物绿辉石、钠云母、斜黝帘石／黝帘石在榴辉岩中蚀变强烈一致，反映了角闪岩相退变质阶段的流体活动。石榴石-单斜辉石Fe-Mg配分温度结果分为三组：795～863℃、629～679℃和468～572℃，其中后两组与金红石Zr含量和石英-矿物对氧同位素测温结果具有可比较性，指示了榴辉岩相变质和角闪岩相退变质过程中的Fe-Mg交换平衡，而第一组温度明显高于已知的榴辉岩相变质温度，表明绿辉石后成合晶导致了部分石榴石与单斜辉石之间的Fe-Mg不平衡。榴辉岩折返过程中的流体活动可能是导致矿物之间元素和同位素扩散交换再平衡或不平衡的基本原因。粒内金红石Zr含量温度仍然不同程度地低于榴辉岩形成温度，可能说明其在进变质过程中形成后相对“孤立”，即使在峰期榴辉岩相条件下也不能与锆石之间达到Zr配分再平衡。粒间金红石Zr含量降低可能与金红石重结晶有关，结果导致它们与锆石之间的Zr配分平衡遭到破坏。 相似文献
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柴北缘超高压变质带的冷却历史：来自副片麻岩中锆石、金红石的U-Pb年代学和温度信息 总被引：1，自引：0，他引：1
本文运用LA-ICP-MS和SIMS对柴北缘超高压变质带中东端沙柳河剖面中的副片麻岩进行了锆石和金红石U-Pb年代和微量元素分析。锆石边部的变质时代为425±6Ma,所对应的锆石Ti含量温度计计算出的温度为689±14℃。金红石U-Pb定年给出的年龄为414.0±6.3Ma,代表了副片麻岩在折返过程中冷却到金红石U-Pb封闭温度约570℃的时代。而金红石Zr含量温度计给出同锆石边部较一致的温度685±9℃,代表了峰期变质时代的温度条件。根据锆石的变质时代和变质温度以及金红石的冷却年龄和封闭温度所限定的T-t轨迹,可以得出此副片麻岩在折返过程中的冷却速率约为11℃/Myr。 相似文献
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CCSD主孔榴辉岩中金红石微量元素特征：LA-ICPMS分析及其意义 总被引：2，自引：1，他引：1
对中国大陆科学钻探（CCSD）主孔200~1005m范围内8件榴辉岩样品的金红石进行了LA-ICPMS原位微区微量元素分析，结合前人已发表的全岩和金红石分析数据，研究结果发现：在不同类型榴辉岩中，金红石的微量元素与其全岩成分具有不同的相关关系。金红石中的Nb和Ta元素含量不同程度地受控于全岩Nb和Ta含量。在高钛和低镁钛榴辉岩中，金红石的Cr与全岩Cr/TiO2正相关；在富镁榴辉岩中，金红石的Cr含量受全岩MgO含量的控制；在高钛和富镁榴辉岩中，全岩成分明显影响着金红石的Zr含量，金红石Zr温度计可能不适用。低镁钛榴辉岩的金红石的平衡温度普遍低于榴辉岩峰期变质温度，可能是变质流体参与下的扩散作用和退变质作用所致；多数情况下，单个样品中大部分金红石颗粒的Zr含量是均匀的，金红石Zr温度计所给出的温度可能代表着退变质再平衡的温度；CCSD榴辉岩的全岩Nb/Ta比值普遍低于其中金红石的Nb/Ta比值，不支持金红石榴辉岩可能是地球上超球粒陨石Nb/Ta比值储库的观点。 相似文献
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金红石Zr温度计在研究高级变质岩的热演化过程中可以发挥重要的作用。而电子探针显微分析技术得益于其较小的分析束斑(直径1~2μm)和适中的轰击能量,通过合理的实验条件设定和仪器参数设置,是对薄片中金红石Zr含量进行原位分析的理想实验手段。本文中,我们对俄罗斯白海地区的太古代榴辉岩-退变榴辉岩中的金红石Zr含量进行了电子探针原位分析,并进行了金红石Zr温度计计算。结果表明,其中石榴子石包裹体类型(产状1)金红石的Zr含量比较稳定,主要集中在400×10~(-6)~500×10~(-6)范围,个别金红石颗粒中的Zr含量可以达到1000×10~(-6);而基质后成合晶中(产状2)金红石的Zr含量的波动范围则相对更广一些(200×10~(-6)~1000×10~(-6)),这可能与后期退变过程中的Zr重置和/或扩散有关。总体上,不同产状金红石的Zr温度计计算结果都给出了两个主要的温度区间:T1=700~750℃和T2=800~850℃。结合前人对白海榴辉岩变质温压条件的研究以及金红石Zr体系封闭温度的控制,我们认为金红石Zr温度计的计算结果区间T1更有可能代表的是榴辉岩的退变冷却温度,而温度区间T2则反映的是榴辉岩在抬升过程中受到高温麻粒岩相变质作用阶段的温度峰期条件。 相似文献
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碎屑金红石:沉积物源的一种指针 总被引：3，自引：2，他引：1
近年来,碎屑金红石的研究已成为沉积物源区分析的一个新前沿。金红石的地球化学组成,尤其是Cr,Nb,Zr等微量元素的含量,对其母岩的形成条件和所经历的地质过程都具有重要的指示意义,同时,碎屑金红石在沉积、成岩过程中表现出极高的稳定性,因而是物源分析的理想指针矿物。首先介绍金红石的矿物学和地球化学基本性质,分析不同来源的金红石典型特征,重点阐述碎屑金红石在物源分析中运用的5个方面:①金红石重矿物比值;②金红石矿物化学成分Cr-Nb判别图解;③金红石Zr含量温度计;④金红石的U-Pb和(U-Th)/He定年;⑤金红石Lu-Hf同位素。综合上述5个方面的物源分析研究,可以获取金红石的母岩类型、形成温度及后期所经历的热演化史等信息。碎屑金红石的物源研究处于起步和探索阶段,仍存在一些亟需解决的问题。 相似文献
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Yong-Fei Zheng Xiao-Ying Gao Ren-Xu Chen Tianshan Gao 《Journal of Asian Earth Sciences》2011,40(2):427-451
The Zr content of rutile was analysed by both EMP and LA-ICPMS for low-T/UHP eclogite and enclosed kyanite–quartz veins in the Dabie orogen, China. Zr-in-rutile temperatures were calculated at different pressures and then compared with temperatures derived from Ti-in-zircon, mineral-reaction, quartz–mineral O-isotope and garnet–clinopyroxene Fe–Mg exchange thermometers. All thermometric data are interpreted within the framework of petrologically and geochronologically constrained P–T–t path. As a consequence, variable Zr-in-rutile temperatures for different occurrences of rutiles are used to indicate their growth in different stages during continental subduction-zone metamorphism. Thus, some rutiles would grow at the peak pressure, whereas other rutiles would either grow before the peak pressure during the subduction or grow at or after the peak temperature during exhumation. The mineral O-isotope and Fe–Mg exchange thermometers also yield variably lower temperatures for the eclogite. The similar results were obtained for mid-T/UHP eclogites in the Dabie-Sulu orogenic belt. This is ascribed to the characteristic P–T–t path of UHP metamorphic rocks, in which metamorphic temperatures at peak pressures are lower than the peak temperatures at decreased pressures during exhumation. Thus, there is a contest between thermodynamics and kinetics during metamorphic reactions in response to P–T changes. Therefore, the reasonable interpretation of thermometric data requires comprehensive understanding of thermometric methodology from physicochemical principles to geological applicabilities. 相似文献
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北大别经历了三叠纪高温超高压变质作用和多阶段折返历史,因而榴辉岩中广泛发育多期减压结构,极少保留早期的超高压变质记录,这为它们不同变质阶段的温度条件估算带来了巨大困难。然而,目前流行的微量元素温度计为北大别榴辉岩的峰期及之后的退变质阶段温度的确定提供了可能性。根据锆石中Ti和金红石中Zr温度计,结合传统矿物对温度计的计算数据,获得了北大别榴辉岩中多阶段高温（>900 ℃）条件的数据,证明研究区经历了从超高压榴辉岩相→石英榴辉岩相→高压麻粒岩相阶段的高温变质过程。并且,北大别经历了折返初期（207±4 Ma）的减压熔融和碰撞后燕山期（约130 Ma）的加热熔融作用。长时间的高温变质作用与多期部分熔融也许正是北大别长期难以发现柯石英和有关超高压变质证据等的重要原因。因此,这些成果有助于甄别北大别的岩石成因和演化过程以及大别山多岩片差异折返模型的建立和完善。 相似文献
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Stefan Wyhlidal Peter Tropper Werner F. Thöny Reinhard Kaindl 《Mineralogy and Petrology》2009,97(1-2):61-74
The Sauwald area is located at the southern rim of the Bohemian Massif and contains migmatites and high-grade metapelitic and granitic gneisses. These rocks were metamorphosed during the post-collisional high-T/low-P stage of the Variscan metamorphic event (~330 Ma). Metapelitic samples were taken from two localities near Kössldorf and Pyret in Upper Austria and the investigated samples contain the mineral assemblage garnet + cordierite + spinel + sillimanite + K-feldspar + quartz + biotite + muscovite + magnetite + graphite. An important aspect of this study is the evaluation of previously published P-T estimates for these high-grade metapelites (Knop et al. 1995; Tropper et al. 2006) involving Ti-in-biotite, Na-in-cordierite thermometry and the micro-Raman thermometer based upon the degree of crystallization of carbonaceous material. In the two samples studied three texturally and chemically different biotites are distinguished. Biotite inclusions in garnet have the highest Ti contents of 5–6 wt.% TiO2. Matrix biotites contain 2–4 wt.% TiO2 and biotites from late-stage muscovite-biotite symplectites contain <2 wt.% TiO2. This corresponds to temperatures of 730–760°C (stage 1), 600–700°C (stage 2), and 550–610°C (stage 3). Since the Ti-in-biotite thermometer strongly depends on X Mg of biotite, which is susceptible to changes during retrogression the calculated temperatures for stage 1 are interpreted as minimum temperatures of the peak metamorphic stage. The Na contents of the studied cordierites vary from 0.1 to 0.2 wt.% Na2O. Application of the Na-in-cordierite thermometer yields temperatures in the range of 770–900°C; they are strongly dependent on the bulk Na2O content of the samples. The micro-Raman geothermometer of graphite was applied to carbonaceous material, which occurs as inclusions in garnet and cordierite. It yielded a maximum temperature >650°C, i.e. above the calibration limit of this method. This study shows that the obtained temperature estimates agree well with the P-T estimates based on phase equilibrium thermobarometry (Knop et al. 1995; Tropper et al. 2006), thus illustrating the validity of these thermometers. Nevertheless in order to more precisely constrain the metamorphic evolution of these high-grade rocks, better constrained experimental calibrations of, for instance the Na-in-cordierite thermometer, are clearly needed. 相似文献
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The robustness of the Zr-in-rutile and Ti-in-zircon thermometers during high-temperature metamorphism (Ivrea-Verbano Zone, northern Italy) 总被引：3，自引：0，他引：3
Tanya A. Ewing Jörg Hermann Daniela Rubatto 《Contributions to Mineralogy and Petrology》2013,165(4):757-779
This study investigates the behaviour of the Zr-in-rutile and Ti-in-zircon thermometers in granulite facies metapelites from the Ivrea-Verbano Zone lower crustal section. U–Pb ages of zircon constrain the timing of regional amphibolite–granulite facies metamorphism to 316 ± 3 Ma and record zircon recrystallisation and resetting of U–Pb ages at 276 ± 4 Ma and 258 ± 3 Ma. Zr-in-rutile thermometry records peak contact metamorphic temperatures related to intrusion of mafic magmatic rocks and gives peak temperatures between 900–930 °C and 1,000–1,020 °C that are consistent with the geological settings of the samples. Ti-in-zircon temperatures of 700–800 °C and 810–870 °C record growth or re-equilibration of zircon after cooling from peak temperatures. Ti-in-quartz thermometry for one sample records both peak and retrograde temperatures. Some rutiles in all samples record resetting of Zr-in-rutile temperatures at ~750–800 °C. Electron microprobe profiles across individual rutiles demonstrate that Zr expulsion occurred by recrystallisation rather than by diffusive exchange. Exsolution of small needles of baddelyite or zircon from rutile is an important method of Zr redistribution, but results in no net Zr loss from the grain. The demonstration that Zr-in-rutile thermometry can robustly record peak temperatures that are not recorded by any other thermometer emphasises the relevance of this technique to investigating the evolution of high-grade metamorphic terranes, such as those that characterise the lower crust. 相似文献
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变质沉积岩普遍含有碳质物,其源自沉积母岩中有机质。在变质过程中这些有机质逐渐转变为碳质物或石墨,且碳质物结晶程度可以作为变质等级的可靠指示标志。拉曼光谱是表征碳质物结晶度的有效工具,Beyssac et al.(2002a)基于碳质物拉曼光谱参数(R1=D1/G,D1和G为碳质物拉曼光谱峰强;R2=D1/(G+D1+D2),G、D1和D2为碳质物拉曼光谱峰面积)与寄主岩变质温度之间的线性关系构建了碳质物拉曼光谱温度计:T(℃)=-445(R2)+641,其简单且实用,并被应用到阿尔卑斯和喜马拉雅造山带热结构与折返机制研究中;随后,Rahl et al.(2005)对该变质温度计进行修订,修订后温度估算表达式为:T(℃)=737.3+320.9R1-1067R2-80.638R12,并将变质温度估算范围扩展为100~700℃。本文对碳质物拉曼光谱变质温度计的基本原理、方法、应用条件及其在造山带热结构重建与演化方面的研究进展进行了综述,并对碳质物拉曼光谱温度计与传统温度计估算的变质温度进行了系统的对比分析,结果表明碳质物拉曼光谱温度计代表峰期变质温度,不会受后期退变质影响,当传统温度计结果代表峰期变质温度时,二者计算结果一致。碳质物拉曼光谱温度计已被用于造山带热结构重建、折返过程的热演化,以及高应变带、流体相关热异常等研究。尽管变质过程的压力、变质持续时间、碳质物前体类型等因素对于碳质物拉曼光谱温度计的影响尚待研究,但与传统矿物组合温压计相结合,该方法可以有效评价峰期变质条件和造山多期热演化。 相似文献
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Temperatures have been calculated from the composition of sixty-five coexisting ortho- and clinopyroxene pairs from the Adirondacks, New York, using calibrations proposed by Wood & Banno (1973), Ross & Huebner (1975), Saxena (1976) and Wells (1977), in order to test the accuracy and precision of pyroxene thermometers in metamorphic granulites. Calculated temperatures are highly scattered () and show no systematic variation within the Adirondack terrane. Several pyroxene pairs from very localized areas near Colton (N.W. Adirondacks) and Tupper Lake (C. Adirondacks) yield similar scattered temperatures (600–900°C), which disagree with feldspar and oxide thermometry and are inconsistent with the stability of various silicate and/or sulfide assemblages. All pyroxene thermometer models are sensitive to ferrous-ferric ratios with variations of up to 50°C when Fe3+ is estimated from pyroxene stoichiometry of pyroxene compositions obtained by microprobe analysis. These data suggest that the present pyroxene thermometers are sufficiently inconsistent, inaccurate and imprecise that they should not be used as quantitative thermometers in metamorphic rocks. 相似文献