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1.
李鹏  张聪  刘晓瑜  申婷婷  邱添  杨经绥 《岩石学报》2017,33(12):3753-3765
位于拉萨地块中部松多榴辉岩带西端的新达多地区出露两种类型榴辉岩:含蓝闪石榴辉岩和双矿物榴辉岩。含蓝闪石榴辉岩主要矿物组合为石榴石、绿辉石、蓝闪石、多硅白云母及少量的绿帘石、角闪石、石英、金红石。石榴石不具有成分环带结构,蓝闪石存在于基质中,边部大多退变为冻蓝闪石并普遍发育有角闪石和石英的后成合晶。双矿物榴辉岩的主要矿物组合为石榴石、绿辉石、石英及少量的绿帘石、角闪石、金红石、钛铁矿、榍石。石榴石具有典型的进变质环带特征,从核部到边部镁铝榴石和钙铝榴石组分先升高后降低,铁铝榴石组分变化与之耦合,石榴石边部发育角闪石和钠长石的冠状体,推断石榴石记录了进变质的生长过程后又受到了退变质改造。结合传统温压计和变质相平衡模拟两种温压计算方法对榴辉岩的峰期变质条件进行限定,得到含蓝闪石榴辉岩的峰期温压条件为:615±5℃,33±0.5kbar;双矿物榴辉岩的峰期变质温度为630±10℃,压力不超过27kbar。变质相平衡模拟计算结果显示:(1)含蓝闪石榴辉岩经历了退变初期近等温减压过程,这一过程以硬柱石和少量滑石的脱水反应生成蓝闪石和绿帘石为主要特征;中晚期退变质阶段以大范围硬柱石消失后局部富余流体的消耗在蓝闪石边部形成冻蓝闪石以及蓝闪石边部发育后成合晶为特征,部分石榴石边部的韭闪石冠状体大致也发生在这一过程;(2)双矿物榴辉岩则记录了从进变质生长阶段到峰期变质阶段,最后再到退变质演化阶段的完整变质过程。结合前人对松多榴辉岩的工作,对新达多地区新近发现的两类榴辉岩的岩石学研究表明:拉萨地块内部的榴辉岩为典型的大洋俯冲带产物,代表了古特提斯洋盆的存在。俯冲折返过程中复杂的构造机制使得不同类型榴辉岩在同一地区出露共生。  相似文献
2.
俯冲带蛇纹岩的变质过程   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
申婷婷  张立飞  陈晶 《岩石学报》2016,32(4):1206-1218
俯冲带蛇纹岩是俯冲带流体的重要来源,特别是其深部脱水作用对地幔动力学影响深远,是研究俯冲带约80~200km深度范围的地球动力学的关键,因此研究蛇纹岩的变质作用过程及其相关特征矿物(组合)的温压稳定范围具有重要意义。蛇纹岩具有简单的矿物(组合):蛇纹石类、硅镁石类、磁铁矿、氢氧镁石、绿泥石、橄榄石、透辉石、角闪石、滑石等,并且这些矿物(组合)对温压变化不敏感从而很难用来判定蛇纹岩所经历的变质演化轨迹。近几十年来,研究者通过实验岩石学和野外地质观察,主要研究了蛇纹石类矿物和硅镁石类矿物的温压稳定范围,并且试图使用这些特征矿物(组合)来判定俯冲带蛇纹岩的峰期变质条件。本文总结了蛇纹岩中这些主要矿物的温压稳定范围和相关变质反应,并且以中国西南天山蛇纹岩为例,展示使用特征矿物(组合)和叶蛇纹石Al等值线判定蛇纹岩峰期温压条件在实际岩石中的应用。另外,早期对叶蛇纹石的研究表明:随着温压条件的变化,叶蛇纹石的晶体结构会发生相应的调整。表现为单位晶胞内硅氧四面体的个数(m值)发生变化:温度升高,m值变小;压力升高,m值变大,这个发现在高压实验和天然样品中得到了一定程度的验证。本文利用已知峰期温压范围的叶蛇纹石样品分别采用粉末制样法和离子减薄制样法,进行透射电镜测试(TEM)样品的m值,并通过统计的方法获得叶蛇纹石的m值的峰值。结果显示叶蛇纹石的m值的峰值在一定程度上可以用以指示温压条件。本文提出可以用矿物组合、叶蛇纹石Al等值线和叶蛇纹石m值峰值相结合的方法确定蛇纹岩的变质温压条件和P-T轨迹。  相似文献
3.
彭卫刚  张立飞  申婷婷  胡晗 《岩石学报》2018,34(4):1204-1218
俯冲带可将地球表层碳输送至深部地幔,同时也记录着俯冲板片来源碳质流体的迁移沉淀机制,对地球深部碳循环具有重大影响。近年来,俯冲带脱碳机制的研究表明流体溶解脱碳作用是冷的大洋俯冲板片释放COH流体的重要方式,而上覆板块(尤其地幔楔)则被认为是缓冲这些COH流体的重要场所,甚至是俯冲带CO_2的唯一"归宿"。事实上,俯冲带岩石本身的固碳能力却受到了忽视,而对俯冲带岩石捕获和固存CO_2(carbon capture and storage,CCS)能力的评估对全球碳通量的估算尤为重要。本文以中国西南天山高压-超高压变质带中碳酸盐化云母片岩为例,探讨俯冲带岩石的碳酸盐化对深部碳循环的影响。西南天山长阿吾子一带的碳酸盐化云母片岩记录了俯冲板片起源的碳质流体对俯冲带云母片岩的交代作用,地球化学特征表明蛇纹岩释放的富水流体溶解俯冲洋壳中的碳酸盐可能是产生COH流体的重要机制。基于碳质流体对多硅白云母(Si(a.p.f.u.)=3.58~3.73)的交代及相对高压的碳酸盐矿物(主要为白云石和菱镁矿)与金红石的共生,结合区域上碳酸盐化云母片岩与高压碳酸盐化蛇纹岩(HP-ophidolomite)的伴生,我们认为云母片岩的碳酸盐化作用可能发生在俯冲板片峰期稍后的高压折返阶段。俯冲带云母片岩的固碳作用表明除了上覆板块,俯冲带岩石本身对于碳质流体也具有很好的吸收能力。初步估算表明俯冲带云母片岩的碳酸盐化每年可固存至少2.46~6.68Mt/yr,约占俯冲板片每年进碳量的4%~17%。  相似文献
4.
超基性岩本身难以生长锆石的特性,使得研究其中的锆石需要特别谨慎。超基性岩中的锆石虽然具有多解性,但是锆石也携带了很多演化信息。产出不同地质背景的超基性岩,其中的锆石特征不同。本文总结现有的研究实例表明:(1)经历高温高压变质作用的石榴橄榄岩通常通过交代作用获得锆石,且锆石能够记录峰期变质时代,其中的继承锆石较少,可能在高温高压条件下,继承锆石发生分解重结晶;(2)大洋蛇绿岩型超基性岩和地幔岩捕掳体中通常具有年龄分布很广的锆石年龄特征,锆石年龄峰值通常与区域上构造事件相吻合,为捕掳晶锆石。接下来本文以西南天山超高压(UHP)蛇纹岩为例,对其锆石年龄进行解释。西南天山蛇纹岩为经历过超高压变质作用的大洋蛇绿岩型超基性岩,2个蛇纹岩样品中锆石的阴极发光图像分析和SIMS U-Pb定年分析结果显示,西南天山UHP蛇纹岩中的锆石包含捕掳晶锆石和变质锆石,捕掳晶锆石的年龄为2.1~1.0Ga,对应该区变泥质岩中碎屑锆石记录的年龄峰值。409~537Ma可能代表了蛇纹岩原岩结晶时代。区域上的变质压力峰期年龄(~320Ma)在蛇纹岩中没有记录,仅有1颗锆石记录了309±5Ma的近峰期时代。270~155Ma的退变质时代在西南天山蛇纹岩中出现较广,这与榴辉岩中出现的退变年龄相吻合,代表了折返过程中较为普遍的后期热液事件。基于对超基性岩中锆石特征的初步了解,结合西南天山蛇纹岩的研究实例,认为通过研究锆石的年代学,结合锆石矿物化学、包体矿物学、同位素地球化学等特征,不仅可以提供年代学信息,还可以对超基性岩的来源和演化过程进行解析。  相似文献
5.
申婷婷  张立飞  李旭平 《岩石学报》2012,28(7):2235-2249
新疆西天山长阿吾子异剥钙榴岩是目前首例发现的在俯冲带形成的原岩为榴辉岩的异剥钙榴岩,与其作用的流体为俯冲带流体。该异剥钙榴岩与大洋底变质作用形成的异剥钙榴岩相比,岩石学特征非常相似,但是元素迁移方面存在一定的差别。为了推断流体成分,我们使用了三种方法。一、测试了异剥钙榴岩化前后主要矿物相石榴石和辉石化学成分。二、在ACF图上,可以看出全岩成分从F端元向C端元演化,代表Fe减少,Ca增加的趋势,而且完全异剥钙榴岩成分落在了前人所做的异剥钙榴岩成分区间内。三、假设Al为不迁移元素,根据Grant的计算方法,做出主量元素、微量元素和REE的等浓度图。综合以上分析结果推断,俯冲带中流体的成分是复杂和变化的:部分异剥钙榴岩化阶段流体富集Ca、Si、Ti、Mn、Nb、Ta、Zr、Hf,贫乏Fe、Mg、Na、K、REE、Tb、Y,氧逸度升高,流体属于不饱和状态,因此导致不平衡结构发育;完全异剥钙榴岩阶段,流体富集Ca、Mg、LREE、Ni、Cr,贫乏Fe、Ti、Rb、Ba、MREE、HREE等元素,此时流体作用强烈,富水流体相的强烈淋滤作用,使得大部分元素发生了迁移。  相似文献
6.
7.
8.
The Bulqiza ultramafic massif, which is part of the eastern Mirdita ophiolite of northern Albania, is world renowned for its high-Cr chromitite deposits. High-Cr chromitites hosted in the mantle section are the crystallized products of boninitic melts in a supra-subduction zone (SSZ). However, economically important high-Al chromitites are also present in massive dunite of the mantle-crust transition zone (MTZ). Chromian-spinel in the high-Al chromitites and dunites of the MTZ have much lower Cr# values (100Cr/(Cr+Al)) (47.7–55.1 and 46.5–51.7, respectively) than those in the high-Cr chromitites (78.2–80.4), harzburgites (72.6–77.9) and mantle dunites (79.4–84.3). The chemical differences in these two types of chromitites are reflected in the behaviors of their platinum-group elements (PGE). The high-Cr chromitites are rich in IPGE relative to PPGE with 0.10–0.45 PPGE/IPGE ratios, whereas the high-Al chromitites have relatively higher PPGE/IPGE ratios between 1.20 and 7.80. The calculated melts in equilibrium with the high-Cr chromitites are boninitic-like, and those associated with the high-Al chromitites are MORB-like but with hydrous, oxidized and TiO2-poor features. We propose that the coexistence of both types of chromitites in the Bulqiza ultramafic massif may indicates a change in magma composition from MORB-like to boninitic-like in a proto-forearc setting during subduction initiation.  相似文献
9.
10.
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