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西南天山榴辉岩相脉体记录的俯冲带多期流体作用
1
作者 吕佳阳 李继磊 +1 位作者 王钟瑞 马智佩 《岩石学报》 SCIE EI CAS 北大核心 2025年第1期183-197,共15页
俯冲带是全球最大的物质循环系统,控制着壳幔相互作用、岛弧岩浆作用、成矿物质聚集和全球元素循环等诸多重要的地质过程。俯冲带流体作为板片向上覆地幔楔进行物质传输的重要媒介,在上述地质过程中扮演着关键角色。基于岛弧火山岩地球... 俯冲带是全球最大的物质循环系统,控制着壳幔相互作用、岛弧岩浆作用、成矿物质聚集和全球元素循环等诸多重要的地质过程。俯冲带流体作为板片向上覆地幔楔进行物质传输的重要媒介,在上述地质过程中扮演着关键角色。基于岛弧火山岩地球化学特征、高温高压实验、相平衡模拟,以及高压-超高压变质岩的研究,我们对俯冲带流体基本特征及其地球化学行为已经有了较为深刻的认识,然而,目前对俯冲带流体作用的复杂性,如多期流体作用,还缺少深入的理解。本文对西南天山高压-超高压变质带榴辉岩中一条含石英-绿帘石-铁白云石-硫化物的高压脉开展了详细的岩石学、地球化学研究。脉体中有绿辉石、铁白云石、金红石等特征高压矿物的产出,暗示其代表的流体作用发生于高压条件下。脉体与主岩榴辉岩界线截然,之间无蚀变带/过渡带/交代晕产出,说明主岩榴辉岩与迁移流体之间没有发生显著的水-岩交换反应。脉体矿物(如绿帘石、铁白云石、黄铁矿等)的多期生长特征及其成分差异研究揭示出至少三期流体作用。前两期流体作用均发生于高压条件下,特征如下:(1)两期流体分别以两期矿物组合(Ep^(1)-Dol^(1)-Py^(1)组合以及Ep^(2)-Dol^(2)-Py^(2)组合)为代表,在第二期流体作用下,第一期流体沉淀的矿物(如Dol^(1)等)发生了明显的溶解-再沉淀作用;(2)两期流体性质均以富Ca、Si,含CO_(2)、S为特征,第一期流体较第二期流体富Fe贫Mg,富Ni贫Co,富轻稀土元素(LREE);(3)两期黄铁矿的δ^(34)S值分别为-8‰和-5‰,暗示这两期流体均主要来源于俯冲沉积物,且第二期流体可能有更多俯冲洋壳或蛇纹岩脱水流体的参与;(4)两期流体作用下,碳酸盐矿物和硫化物显示出耦合共生的特点,暗示C、S在流体作用下可能具有协同演化(如溶解-迁移-沉淀)的关系。第三期流体作用以绿帘石+铁白云石反应生成方解石+绿泥石、绿帘石边部(与黄铁矿相邻处)发生成分改造为特征,流体作用发生在高压岩石折返的退变质阶段,记录了退变质流体的信息。本研究通过榴辉岩高压脉体中多期矿物生长的特征,揭示了俯冲带内多期流体作用,对深入理解俯冲带流体性质、流体来源、以及俯冲带关键挥发分元素的耦合演化信息,具有重要的科学意义。 展开更多
关键词 西南天山 榴辉岩 高压脉体 俯冲带流体 多期流体作用
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硬柱石榴辉岩的变质作用及其在俯冲带挥发分和元素循环中的意义
2
作者 田雨露 王佳敏 《岩石学报》 北大核心 2025年第10期3531-3546,共16页
硬柱石榴辉岩是俯冲带产出的重要低温高压变质岩,是冷俯冲带的岩石学标志。其典型矿物组合(硬柱石+石榴子石+绿辉石)中,硬柱石是关键载体矿物,具有约11.2%H_(2)O的强携水能力及高达8.5GPa的高压稳定性,能在俯冲带中将大量水分输运至深... 硬柱石榴辉岩是俯冲带产出的重要低温高压变质岩,是冷俯冲带的岩石学标志。其典型矿物组合(硬柱石+石榴子石+绿辉石)中,硬柱石是关键载体矿物,具有约11.2%H_(2)O的强携水能力及高达8.5GPa的高压稳定性,能在俯冲带中将大量水分输运至深部地幔,显著影响俯冲带水循环、岩浆生成与地震活动。同时,硬柱石可容纳高浓度的稀土元素及Sr、Pb、Th、U等微量元素以及过渡元素,是俯冲带元素循环的关键媒介。此外,硬柱石的形成与分解过程能稳定碳酸盐矿物或影响其溶解行为,对俯冲带碳循环具有重要调控作用。本文系统综述了硬柱石榴辉岩的矿物学与岩石学特征(矿物组成、成分、结构构造);梳理了其经历的变质相特征、相关相变反应及温压条件,并厘清了不同类型硬柱石榴辉岩的鉴别标志与成因联系;重点分析了其在俯冲带挥发分(H_(2)O、CO_(2))及微量元素循环中的核心枢纽作用。旨在为深入理解俯冲带物质循环、流体活动及地球化学过程提供关键岩石学约束与理论基础。 展开更多
关键词 硬柱石榴辉岩 变质作用 俯冲带 水循环 碳循环 微量元素循环
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钛粒硅镁石:冷俯冲带蛇纹岩超高压变质的特征变质矿物 被引量：1
3
作者 杨文宽 申婷婷 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期427-449,共23页
蛇纹岩矿物组合简单,主要组成矿物蛇纹石的温压稳定范围很大,这导致确定蛇纹岩的变质温压条件存在困难。本文通过实验岩石学模拟的方法,确定了钛粒硅镁石是蛇纹岩经历超高压变质的特征变质矿物。根据实验观察,压力达到3.0~3.5 GPa条件下... 蛇纹岩矿物组合简单,主要组成矿物蛇纹石的温压稳定范围很大,这导致确定蛇纹岩的变质温压条件存在困难。本文通过实验岩石学模拟的方法,确定了钛粒硅镁石是蛇纹岩经历超高压变质的特征变质矿物。根据实验观察,压力达到3.0~3.5 GPa条件下,600~700℃范围内均存在钛粒硅镁石的生成反应,说明钛粒硅镁石在压力大于3.0~3.5 GPa条件下才能稳定;温度高于750℃,钛粒硅镁石开始减少直至消失。至于钛粒硅镁石的压力上限,由于实验条件所限,本次实验并未得出。钛斜硅镁石先于钛粒硅镁石出现,晚于钛粒硅镁石消失,稳定的温压范围更大。对实验样品观察发现,普遍存在钛粒硅镁石、钛斜硅镁石和橄榄石互为核边、互相交生的现象,这些实验现象与自然界中观察到的现象一致。低温高压条件下,由于这3类矿物结构的相似性,钛斜硅镁石与橄榄石通常出现互为核边的现象;随着温度升高,钛斜硅镁石以斑块或者片晶出现在橄榄石中,直至最终分解消失。钛粒硅镁石的出现与否取决于温压条件:低温低压条件下,钛粒硅镁石不稳定,发生分解产生钛斜硅镁石,出现钛斜硅镁石包裹钛粒硅镁石的现象;低温高压条件下,钛粒硅镁石稳定生长,出现钛粒硅镁石发育于钛斜硅镁石边部的现象;高温条件下,钛粒硅镁石不稳定,以片晶形式存在于橄榄石或钛斜硅镁石中。研究表明,钛粒硅镁石稳定于低温高压条件,确定其为冷俯冲带蛇纹岩超高压变质的标志。同时详细的岩相学显示了钛硅镁石矿物在高压变质过程中的行为,从而为俯冲带超基性岩变质研究提供理论依据。 展开更多
关键词 高温高压实验 蛇纹岩 钛粒硅镁石 钛斜硅镁石 变质反应
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东昆仑西段夏日哈木-苏海图早古生代榴辉岩的发现及意义 被引量：88
4
作者 祁生胜 宋述光 +2 位作者 史连昌 才航加 胡继春 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3345-3356,共12页
1∶25万区域地质调查在东昆仑西段昆中断裂以北的北昆仑变质基底中发现了呈构造透镜分布的榴辉岩及其退变质的榴闪岩,沿小灶火-苏海图-夏日哈木-拉宁灶火断续延伸长达20km。榴辉岩经历了强烈的退变质作用,大部分已退变为榴闪岩,由峰期... 1∶25万区域地质调查在东昆仑西段昆中断裂以北的北昆仑变质基底中发现了呈构造透镜分布的榴辉岩及其退变质的榴闪岩,沿小灶火-苏海图-夏日哈木-拉宁灶火断续延伸长达20km。榴辉岩经历了强烈的退变质作用,大部分已退变为榴闪岩,由峰期变质矿物组合石榴石＋绿辉石＋金红石＋钛铁矿和后期退变矿物组合普通角闪石（绿色）＋斜长石组成,石榴石边缘发育似针状普通角闪石及微粒状斜长石组成的后合成晶结构,形成宽0.15~1cm的＂白眼圈＂结构。石榴石成分为Alm52-53And4.2Spess0.7-1.2Gros21.7-22Pyrope19-20,绿辉石中硬玉分子量30.14mol%~37.7mol%。估算榴辉岩相变质温压条件P≈20kbar、T≈660~700℃,榴闪岩相退变温压条件P≈7kbar、T≈550℃,岩石经历了明显的降温降压过程。榴辉岩中锆石阴极发光图像显示大部分具有扇形分带或＂杉树叶＂结构,17颗锆石Th/U极低,在0.007~0.09之间,其（LA-ICP-MS）U-Pb年龄411.1±1.9Ma代表了榴辉岩相峰期变质年龄,结合区域构造岩浆事件,确定本次高压变质的峰期时代为晚志留-早泥盆世,其形成可能与大规模的陆-陆碰撞事件有关,这一发现为研究东昆仑造山带的构造演化具有重要意义。 展开更多
关键词 北昆仑变质基底 榴辉岩 榴闪岩 金水口岩群 早泥盆世 高压变质 东昆仑
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新疆西南天山超高压变质带的形成与演化 被引量：124
5
作者 张立飞 艾永亮 +3 位作者 李强 李旭平 宋述光 魏春景 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期1029-1038,共10页
本文系统地总结了近年来有关新疆西南天山超高压变质带在野外地质产状、岩石学、矿物学、地球化学和年代学等方面研究取得的进展。根据野外地质产状特征,西南天山出露的榴辉岩可以分为三类:即在蓝片岩中呈透镜体的块状榴辉岩、保存有玄... 本文系统地总结了近年来有关新疆西南天山超高压变质带在野外地质产状、岩石学、矿物学、地球化学和年代学等方面研究取得的进展。根据野外地质产状特征,西南天山出露的榴辉岩可以分为三类:即在蓝片岩中呈透镜体的块状榴辉岩、保存有玄武岩岩枕的枕状榴辉岩和夹杂在大理岩中的条带状榴辉岩。详细的岩石学研究表明它们都经历过超高压变质作用,其变质作用演化经历了3个阶段:峰期榴辉岩阶段(560～600℃,4.95～5.07GPa)、主期榴辉岩阶段(598～496℃,25.72～26.66±1kbar)和退变绿帘石蓝片岩相阶段。地球化学研究显示其原岩相当于源于富集地幔的(ε_(Nd)-1.4～-0.4)具有 OIB 特点的变碱性玄武岩、源于亏损地幔的(ε_(Nd)=+6.7～+7.4)具有 NMORB 特点的洋中脊玄武岩和源于较富集地幔的(ε_(Nd)=-2.5～+3.2)具有 EMORB 特点的洋中脊玄武岩,它们形成于海山环境下的洋壳。榴辉岩中锆石 SHRIMP定年结果表明榴辉岩的原岩形成于石炭纪(>310Ma)之前,洋壳开始俯冲发生在二叠纪末(280～290Ma),高压一超高压变质发生在三叠纪(220～230Ma)。结合在其北侧低压麻粒岩带的发现,提出了新疆西南天山超高压变质带双变质带构造演化模式。 展开更多
关键词 西南天山 超高压变质 榴辉岩 地球化学与年代学 双变质带
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大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩中锆石Lu-Hf同位素研究 被引量：56
6
作者 郑永飞 陈仁旭 +3 位作者 张少兵 唐俊 赵子福 吴元保 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期317-330,共14页
对大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩进行了锆石Lu-Hf同位素分析,结果为原岩来源提供了制约,表明扬子陆块在Rodinia超大陆裂解时的裂谷岩浆活动中发生了显著的陆壳生长。对这些锆石的不同区域进行的U-Pb和Lu-Hf同位素分析和比较表明,不同... 对大别山超高压榴辉岩和花岗片麻岩进行了锆石Lu-Hf同位素分析,结果为原岩来源提供了制约,表明扬子陆块在Rodinia超大陆裂解时的裂谷岩浆活动中发生了显著的陆壳生长。对这些锆石的不同区域进行的U-Pb和Lu-Hf同位素分析和比较表明,不同成因的锆石在^(206)Pb/^(238)U年龄、初始Hf同位素组成、Th/U及Lu/Hf比值等方面具有明显的差异。与年龄较老的岩浆核部和幔部相比,年轻的变质增生边具有低的Th/U和Lu/Hf比值但高的ε_(Hf)(t)值。不同成因锆石的Th/U和Lu/Hf比值存在着正相关性,表明变质作用对锆石的U-Th-Pb和Lu-Hf同位素体系有着相似的影响。高级变质作用有时能够引起岩浆锆石增生边^(176)Hf/^(177)Hf比值的显著升高,导致变质新生颗粒或增生边类似于新生地壳的高ε_(Hf)(t)值假象。对榴辉岩和片麻岩锆石核部的分析发现,镁铁质和长英质原岩在大约750Ma左右形成一个双峰式火山岩套,另外包含少量的年龄约为2.15Ga的陆壳。初始Hf同位素组成可分成两组:第一组具有正的ε_(Hf)(t)值,为5.9±0.9～12.9±0.7;第二组ε_(Hf)(t)值在零左右,为-4.3±0.5-2.3±0.3。正的ε_(Hf)(t)值与较年轻的模式年龄相对应,负的ε_(Hf)(t)值与古元古代模式年龄相对应。前者表明,在扬子陆块北缘裂谷岩浆作用将亏损地幔物质加入到大陆地壳中,同时在新元古代中期的裂谷构造带中存在同时期的壳-幔相互作用。因此,在扬子陆块北缘新元古代中期裂谷岩浆活动中,既有新生地壳生长和即时再造,也有古老地壳再造。 展开更多
关键词 大别造山带 榴辉岩 片麻岩 锆石 U-Pb定年 LU-HF同位素 地壳生长
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苏鲁超高压带北部中生代岩浆侵入活动与同碰撞—碰撞后构造过程:锆石 U-Pb 年代学 被引量：233
7
作者 郭敬辉 陈福坤 +2 位作者 张晓曼 Siebel W 翟明国 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期1281-1301,共21页
苏鲁超高压变质带北部威海地区发育大量中生代侵入体。本文报道了新的同位素稀释法和 SHRIMP 锆石 U-Pb 同位素年龄数据,确认该区中生代侵入岩浆活动主要有三期,分别是三叠纪晚期～210Ma,侏罗纪晚期160～140Ma 和白垩纪早期～110Ma。三... 苏鲁超高压变质带北部威海地区发育大量中生代侵入体。本文报道了新的同位素稀释法和 SHRIMP 锆石 U-Pb 同位素年龄数据,确认该区中生代侵入岩浆活动主要有三期,分别是三叠纪晚期～210Ma,侏罗纪晚期160～140Ma 和白垩纪早期～110Ma。三叠纪晚期主要是橄榄安粗岩系列的侵入体,包括邢家碱性辉长岩(211±5Ma 和213±5Ma),甲子山辉石正长岩(211.9±1.5Ma 和209.0±6.5Ma),槎山正长花岗岩(205.7±1.4Ma),它们的形成可能指示深俯冲大陆的板片断离作用。侏罗纪晚期主要有垛崮山花岗闪长岩体(161±1Ma),文登花岗岩体(160±3Ma)和昆嵛山花岗岩体(142±3Ma)。大量700～800Ma 的继承锆石指示这些花岗岩是俯冲的扬子板块部分熔融的产物,它们可能起因于碰撞加厚地壳的拆沉作用。白垩纪早期的侵入体代表性的有六度寺辉石闪长岩(114.5±0.8Ma),秦薄顶钾长巨斑状花岗岩(114±1Ma),三佛山钾长斑状花岗岩(113±1Ma)和伟德山花岗岩(108±2Ma)。这些高钾钙碱系列侵入体,是中国东部普遍发育的岩石圈减薄过程中强烈的壳幔相互作用的产物。 展开更多
关键词 花岗岩 碱性岩 碰撞后 苏鲁超高压带 胶东
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柴北缘鱼卡河榴辉岩的变质演化——石榴石成分环带及矿物反应结构的证据 被引量：64
8
作者 陈丹玲 孙勇 +3 位作者 刘良 张安达 罗金海 王焰 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期1039-1048,共10页
柴北缘鱼卡河榴辉岩的典型矿物组合为石榴石-绿辉石-多硅白云母-金红石。其中粗粒石榴石变斑晶普遍保存进变质生长环带,从核部到边部石榴石的化学成分、包体矿物的种类和粒度皆呈现出规律的分带性。岩相学和矿物化学研究进一步表明,该... 柴北缘鱼卡河榴辉岩的典型矿物组合为石榴石-绿辉石-多硅白云母-金红石。其中粗粒石榴石变斑晶普遍保存进变质生长环带,从核部到边部石榴石的化学成分、包体矿物的种类和粒度皆呈现出规律的分带性。岩相学和矿物化学研究进一步表明,该榴辉岩经历了前榴辉岩相、榴辉岩相及后榴辉岩相三个主要变质演化阶段。前榴辉岩相以石榴石核部成分及核部包体矿物组合石榴石(GrtⅠ)+角闪石(AmpⅠ)+斜长石(PⅡ)+石英(Qtz)为特征,P-T 估算结果为450～500℃和0.6～0.7GPa。榴辉岩相变质阶段又可细分为早期、峰期榴辉岩和退变角闪榴辉岩三个亚相。早期榴辉岩亚相以石榴石幔部成分和幔部包体矿物组合石榴石(GrtⅡA)+绿辉石(OmpⅡA)+多硅白云母(PheⅡA)±黝帘石(Zoi)+金红石(Ru)为代表,估算的温压条件为580～640℃和2.4～2.5GPa;峰期榴辉岩相以石榴石的边部(GrtⅡB)及基质中绿辉石(OmpⅡB)和多硅白云母(PheⅡB)的核部为代表,矿物组合为 GrtⅡB+OmpⅡB+PheⅡB+Ru,估算的 P-T 条件为620～680℃和3.0～3.4GPa;退变角闪榴辉岩相以共生的石榴石的最边部(GrtⅡC)、基质绿辉石(OmpⅡC)和多硅白云母(PheⅡC)的边部及镁红闪石(AmpⅡ)组合为代表,矿物组合为 GrtⅡC+OmpⅡC+AmpⅡ+PheⅡC,估算的 P-T 条件为700～720℃和2.3～2.4GPa。后榴辉岩阶段主要为麻粒岩-高角闪岩相,以绿辉石分解形成透辉石+钠长石冠状体以及进一步分解形成韭闪石+斜长石,铁红闪石分解形成浅闪石+斜长石为代表,P-T 估算结果为550～600℃和0.6～1GPa。温压估算结果表明,鱼卡河榴辉岩经历了升温升压—升温降压—降温降压的一个顺时针 P-T 演化轨迹,它记录了从俯冲-超高压变质-抬升的连续的演化过程。峰期变质条件为630～680℃和3.0～3.4GPa,已达超高压变质范畴。榴辉岩中进变质矿物组合和生长环带的保存说明榴辉岩的形成经历了相对快速的俯冲和折返的动力学过程。 展开更多
关键词 石榴石环带 矿物反应结构 超高压榴辉岩 变质演化 柴北缘鱼卡河
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南苏鲁超高压变质地体中罗迪尼亚超大陆裂解事件的记录 被引量：52
9
作者 许志琴 刘福来 +4 位作者 戚学祥 张泽明 杨经绥 曾令森 梁凤华 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1745-1760,共16页
通过苏鲁超高压变质地体南部不同类型超高压变质岩石的原岩重塑,揭示超高压变质岩的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动陆缘拉伸构造环境。中国大陆科学钻探主孔中不同类型超高压变质岩石的锆石SHRIMP U-Pb... 通过苏鲁超高压变质地体南部不同类型超高压变质岩石的原岩重塑,揭示超高压变质岩的原岩形成于由大陆玄武质岩石、辉长岩、表壳岩和花岗岩组成的被动陆缘拉伸构造环境。中国大陆科学钻探主孔中不同类型超高压变质岩石的锆石SHRIMP U-Pb定年表明,花岗质片麻岩原岩年龄为780-680Ma;榴辉岩、石榴角闪岩的原岩年龄为765—730Ma,副片麻岩中包含了730Ma、680Ma、621Ma和较年轻的继承性碎屑锆石和结晶锆石年龄。结合前人的研究成果表明,苏鲁超高压变质地体南部正片麻岩类和榴辉岩的原岩所代表的花岗岩浆和基性岩浆活动为罗迪尼亚超大陆形成后的新元古代裂解事件的产物,而副片麻岩的原岩为新元古代-古生代时期形成的扬子被动陆缘的沉积-火山表壳盖层,它们与结晶基底一起在240- 220Ma期间经历了超高压变质作用。 展开更多
关键词 超高压变质地体 南苏鲁 SHRIMP U-PB测年 罗迪尼亚超大陆裂解事件
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北秦岭松树沟榴辉岩的确定及其地质意义 被引量：47
10
作者 陈丹玲 任云飞 +2 位作者 宫相宽 刘良 高胜 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1841-1854,共14页
松树沟石榴石角闪岩(榴闪岩)呈透镜状产于松树沟超镁铁岩旁侧的斜长角闪岩中,一直以来被认为是形成于接触交代变质或麻粒岩相变质过程。详细岩相学及矿物元素分析,在榴闪岩的基质矿物、石榴石幔部及锆石包体中发现残留的绿辉石,而且石... 松树沟石榴石角闪岩(榴闪岩)呈透镜状产于松树沟超镁铁岩旁侧的斜长角闪岩中,一直以来被认为是形成于接触交代变质或麻粒岩相变质过程。详细岩相学及矿物元素分析,在榴闪岩的基质矿物、石榴石幔部及锆石包体中发现残留的绿辉石,而且石榴石也保存了明显的进变质主、微量元素成分环带,表明松树沟榴闪岩为榴辉岩退变质的产物,至少经历了从角闪岩相到榴辉岩相再到角闪岩相的三阶段顺时针PT演化过程。锆石定年结果得到榴辉岩的变质年龄为500±8Ma,原岩结晶时代为796±16Ma,与秦岭岩群北侧官坡超高压榴辉岩的变质年龄和原岩年龄完全一致,也与北秦岭区域高压-超高压变质时代和原岩的结晶时代一致。表明松树沟榴辉岩与北秦岭造山带已发现的高压-超高压变质岩石一起都应是古生代大陆深俯冲作用的结果,而松树沟超镁铁岩可能是俯冲的大陆板片在折返过程中携带的俯冲隧道中的交代地幔岩。 展开更多
关键词 榴辉岩 变质作用 锆石U-PB年龄 松树沟 北秦岭
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大别山超高压变质岩的冷却史及折返机制 被引量：60
11
作者 李曙光 李秋立 +2 位作者 侯振辉 杨蔚 王莹 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期1117-1124,共8页
大别山超高压变质岩及其围岩 T-t 冷却曲线显示了超高压变质岩的冷却史从800℃到300℃经历了三个阶段:两次快速冷却(226±3Ma 到219±7Ma 期间从800℃到500℃的第一次快速冷却,180～170Ma 期间从450℃到300℃的第二次快速冷却)... 大别山超高压变质岩及其围岩 T-t 冷却曲线显示了超高压变质岩的冷却史从800℃到300℃经历了三个阶段:两次快速冷却(226±3Ma 到219±7Ma 期间从800℃到500℃的第一次快速冷却,180～170Ma 期间从450℃到300℃的第二次快速冷却)和介于二者之间的等温过程。这一具有两次快速冷却的 T-t 曲线已被近年来获得的高精度金红石 U-Pb 年龄(218±1.2Ma)(Li et al.,2003),高压变质和退变质独居石 Th-Pb 年龄(Ayers et al.,2002),和强面理化榴辉岩二次多硅白云母的Rh-Sr 年龄(182.7±3.6Ma)(Li et al.,2001)所证实。超高压变质岩的二次快速冷却事件反映了二次快速抬升过程。在东秦岭及苏鲁地体东端发育的同碰撞花岗岩 U-Ph 年龄为225～205Ma,与超高压变质岩第一次快速冷却时代吻合。考虑到同碰撞花岗岩与俯冲板片断离的成因联系,这种时代耦合关系表明俯冲板片断离可能是超高压变质岩第一次快速抬升和冷却的重要机制之一。大别山 Pb 同位素填图揭示出南大别带超高压变质岩具有高放射成因 Pb 特征,因而源于俯冲的上地壳;而北大别带超高压变质岩具有低放射成因 Pb 特征,源于俯冲长英质下地壳。这表明在陆壳俯冲过程中上、下地壳之间可发生挤离(detachment)或脱耦(decoupling)。已有实验证明脱耦的上地壳在俯冲过程中可沿挤离面逆冲抬升(Chemenda et al.,1995)。同理,由于俯冲镁铁质下地壳在大别山没有出露,可以推测俯冲长英质下地壳和镁铁质下地壳之间也最终发生了挤离或脱耦。大陆岩石圈在不同深度存在若干低粘度带(Meissner and Mooney,1998)是上述俯冲陆壳分层脱耦现象发生的依据。因此,俯冲上地壳及部分长英质下地壳的第一次快速抬升折返是俯冲过程中大陆地壳内部分层脱耦和俯冲板片断离的综合结果。上述过程只能使已脱耦的上地壳及部分长英质下地壳抬升折返,而未与俯冲岩石圈脱耦的下地壳在板片断离后仍可继续俯冲。俯冲板片断离后,两大陆块在晚三叠世和早-中侏罗世继续汇聚,导致华南陆块下地壳继续俯冲,及已经脱耦并折返至中上地壳的超高压岩片向北仰冲。这一仰冲可能是导致超高压变质岩第二次快速抬升的重要机制。强面理化榴辉岩二次多硅白云母的 Rb-Sr 年龄(182.7±3.6Ma)可能记录了这一超高压岩片仰冲事件发生的时代。惠兰山基性麻粒岩年代学研究揭示了罗田穹隆在早白垩世的快速抬升,与此同时大别山发生了大规模岩浆事件。山体快速抬升与大规模岩浆事件的耦合关系指示了大别造山带早白垩世的去根作用,或岩石圈拆离事件。伴随这一山体快速抬升,大别山超高压变质岩开始大面积出露地表。 展开更多
关键词 超高压变质岩 冷却史 折返机制 大别造山带
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东昆仑造山带早古生代的大陆碰撞:来自榴辉岩原岩性质的证据 被引量：47
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作者 孟繁聪 崔美慧 +2 位作者 贾丽辉 任玉峰 冯惠彬 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3581-3594,共14页
东昆仑东段温泉榴辉岩呈透镜状分布在片麻岩中,榴辉岩的SiO_2含量为47%~59%,Mg#指数为0.45~0.51,表明其原岩为分异程度较高的中-基性岩石,稀土元素显示为轻稀土富集型((La/Sm)N比值为1.42~1.72)和轻稀土亏损型((La/Sm)N比值为0.82~0.88)... 东昆仑东段温泉榴辉岩呈透镜状分布在片麻岩中,榴辉岩的SiO_2含量为47%~59%,Mg#指数为0.45~0.51,表明其原岩为分异程度较高的中-基性岩石,稀土元素显示为轻稀土富集型((La/Sm)N比值为1.42~1.72)和轻稀土亏损型((La/Sm)N比值为0.82~0.88),Eu轻微负异常(δEu=0.85~0.95),榴辉岩的εNd(t)值为+0.51^+6.17(原岩年龄t=934Ma)。榴辉岩原岩锆石与陆壳辉长岩锆石的U-Yb-Hf值类似,且具有正的εHf(t)值(+8^+10),这些特征类似于大陆拉斑玄武质岩,岩浆来自亏损地幔,遭受了地壳物质的混染及较高程度的结晶分异,表明榴辉岩原岩形成于大陆边缘环境。因此,该榴辉岩代表了俯冲的陆壳,进一步证明了东昆仑早古生代发生过陆-陆碰撞造山作用。 展开更多
关键词 榴辉岩 地球化学 ND同位素 锆石 HF同位素 东昆仑
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北秦岭松树沟榴闪岩锆石U-Pb定年、矿物包裹体和Lu-Hf同位素特征及其地质意义 被引量：27
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作者 钱加慧 杨秀清 +3 位作者 刘良 曹玉亭 陈丹玲 杨文强 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3087-3098,共12页
采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对松树沟榴闪岩中的锆石进行年代学分析,得到锆石残留核的206Pb/238U加权平均年龄为729±24Ma,对应的Th/U比值为0.70~1.01;变质锆石的206Pb/238U加权平均年龄为496±9.1Ma,对应的Th/U比值为0.02~0.1... 采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对松树沟榴闪岩中的锆石进行年代学分析,得到锆石残留核的206Pb/238U加权平均年龄为729±24Ma,对应的Th/U比值为0.70~1.01;变质锆石的206Pb/238U加权平均年龄为496±9.1Ma,对应的Th/U比值为0.02~0.11。通过激光拉曼探针在变质锆石里寻找到斜长石、单斜辉石、石榴石、石英、榍石、磷灰石等矿物包裹体,结合岩石具有的石榴石变斑晶和单斜辉石+斜长石嵌晶,推测变质锆石可能生长于岩石的高压麻粒岩相变质阶段,不排除早期存在榴辉岩相变质的可能性,所获~496Ma的变质时代记录了一期与陆壳深俯冲相关的区域地质事件。利用LA-MC-ICP-MS法测定了变质重结晶锆石的176Hf/177Hf=0.282560~0.282663;以t=730Ma计算出εHf(t)=+8.6^+12.2;Hf模式年龄为867±43Ma。锆石残留核年龄和变质重结晶锆石的t DM(Hf)数值,表明该榴闪岩的原岩应老于729Ma,原岩物质从亏损地幔分离的时间不晚于867±43Ma。结合前人研究成果,认为松树沟榴闪岩是早期侵位的岩石遭受早古生代高压-超高压区域变质作用的产物。 展开更多
关键词 榴闪岩 U-PB定年 稀土元素 矿物包裹体 LU-HF同位素
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西藏拉萨地块松多榴辉岩的锆石Lu／Hf同位素研究及LA-ICPMS U-Pb定年 被引量：23
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作者 陈松永 杨经绥 +2 位作者 徐向珍 李化启 杨岳衡 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1528-1538,共11页
最近在青藏高原拉萨地块中发现一条榴辉岩带。榴辉岩带位于拉萨北东近200km 处的松多乡一带,呈近东西方向延伸,至少长60km,宽2km～3km。锆石样品选自新鲜的榴辉岩样品,共测了39个数据点,其中前19个数据点仅做 Lu-Hf同位素分析,后20个数... 最近在青藏高原拉萨地块中发现一条榴辉岩带。榴辉岩带位于拉萨北东近200km 处的松多乡一带,呈近东西方向延伸,至少长60km,宽2km～3km。锆石样品选自新鲜的榴辉岩样品,共测了39个数据点,其中前19个数据点仅做 Lu-Hf同位素分析,后20个数据点既做了锆石原位 Lu-Hf 同位素分析,同时也做了锆石原位 LA-MC-ICPMS U-Pb 定年。结果表明,松多榴辉岩锆石 Hf 同位素组成比较均一,具有高^(176)Hf/^(177)Hf 和低^(176)Lu/^(177)Hf 特征,^(76)Hf/^(177)Hf 和^(176)Lu/^(177)Hf 值分别变化在0.2829651～0.2830295和0.000002～0.000008之间,其可能代表全岩体系在变质作用发生时的平均 Hf 同位素组成。松多榴辉岩的高^(176)Hf/^(177)Hf 和低^(176)Lu/^(177)Hf 组成特征可能跟其高压变质作用以及在变质作用过程中形成石榴子石矿物有关。ε_(Hf)(0)变化于6.8～10.0,表明在其变质过程中,变质流体有亏损地幔物质的加入。LA-ICPMS 锆石 U-Pb 定年,所获得加权平均年龄260Ma±16Ma,为变质年龄。从而进一步确定了松多榴辉岩变质事件发生在二叠纪。 展开更多
关键词 松多榴辉岩 拉萨地块 Lu—Hf LA—ICPMS U—Pb定年
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中国大陆科学钻探(CCSD)高压超高压变质岩中石英脉流体包裹体初步研究 被引量：20
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作者 徐莉 孙晓明 +5 位作者 翟伟 梁金龙 梁业恒 沈昆 张泽明 汤倩 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期505-512,共8页
初步的岩相学和冷热台显微测温表明,CCSDHP-UHP岩石中石英脉和后期碳酸盐脉中含有3种流体包裹体:盐水溶液(NaCl-H2O)包裹体(Ⅰ类)、NaCl-CaCl2-H2O(Ⅱ类)和N2-CH4纯气相(Ⅲ类)包裹体,其中Ⅰ类盐水溶液包裹体可进一步分为中高盐度盐水溶... 初步的岩相学和冷热台显微测温表明,CCSDHP-UHP岩石中石英脉和后期碳酸盐脉中含有3种流体包裹体:盐水溶液(NaCl-H2O)包裹体(Ⅰ类)、NaCl-CaCl2-H2O(Ⅱ类)和N2-CH4纯气相(Ⅲ类)包裹体,其中Ⅰ类盐水溶液包裹体可进一步分为中高盐度盐水溶液包裹体(Ia)、中等盐度盐水溶液包裹体(Ib)和低盐度盐水溶液包裹体(Ic),而Ⅲ类为CCSD中首次发现;Ia、Ib和Ⅱ型流体包裹体主要以原生或假次生形式赋存在榴辉岩的石英脉或石英颗粒中,在角闪岩相的片麻岩及其石英脉中均未观察到,显示它们可能主要被捕获于榴辉岩的减压重结晶或退变质阶段,而Ic型包裹体分布广泛,表明其主体可能是在超高压变质岩折返过程的最晚阶段捕获的;N2-CH4纯气相包裹体均为原生包裹体,主要呈孤立和小群状与Ia和Ib类包裹体分布于榴辉岩中条带状石英脉中,可能主要是在高压-超高压榴辉岩相变质条件下被捕获的;CCSD榴辉岩中石英脉的主体形成于板块折返有关的减压重结晶和退变质,而片麻岩中石英脉则主要来源于角闪岩相及其后期退变质作用;榴辉岩和片麻岩中石英脉流体包裹体的组成和地球化学特征存在明显区别,但它们各自相似于其寄主岩石中的石英颗粒中包裹体,说明CCSD中HP-UHP岩石在板块折返过程中释放出的变质流体没有经过大规模的迁移。 展开更多
关键词 高压超高压变质岩 板块折返 石英脉 流体包裹体 中国大陆科学钻探
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柴北缘西段落凤坡南榴辉岩的冷却史:锆石和金红石年代学及微量元素温度计制约
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作者 于泽睿 孟繁聪 +3 位作者 张建新 陈松永 申婷婷 李小伟 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3830-3846,共17页
金红石是一种重要的战略矿产资源,榴辉岩型金红石矿床是其重要来源之一。柴北缘西段鱼卡-落凤坡高压-超高压变质地体是榴辉岩型金红石的远景区之一,但该类型金红石的保存条件仍不清楚。本文选择在落凤坡以南沙梁沟地区新发现的榴辉岩透... 金红石是一种重要的战略矿产资源,榴辉岩型金红石矿床是其重要来源之一。柴北缘西段鱼卡-落凤坡高压-超高压变质地体是榴辉岩型金红石的远景区之一,但该类型金红石的保存条件仍不清楚。本文选择在落凤坡以南沙梁沟地区新发现的榴辉岩透镜体,对榴辉岩和榴闪岩进行了LA-ICP-MS锆石和金红石U-Pb定年及微量元素分析。榴闪岩中锆石给出了435±2Ma(MSWD=0.26)的加权平均年龄,锆石内部结构和较为平坦的重稀土配分曲线((Lu/Gd)_(N)=2.08~8.56)以及无明显的Eu负异常(δEu=0.59~0.81)表明该年龄代表榴辉岩相变质时间,锆石Ti含量温度计给出了643±27℃的峰期变质温度。榴辉岩中金红石给出了410±8Ma的回归下交点年龄,这代表了榴辉岩从峰期变质时代冷却到金红石封闭温度约570℃的时代,对应的金红石Zr温度计计算结果给出618±1℃的峰期变质温度。由此可以得出榴辉岩在折返过程中的冷却速率为2~3℃/Myr,低于鱼卡榴辉岩的冷却速率(~4℃/Myr)。榴辉岩规模,矿体品位等证据显示落凤坡南榴辉岩比鱼卡榴辉岩中的金红石退变强,形成钛铁矿或榍石。这表明了较缓慢冷却不利于榴辉岩中金红石的保存。 展开更多
关键词 榴辉岩 金红石 锆石 U-PB定年 柴达木北缘
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西大别造山带红安高压榴辉岩的变质演化:岩相学与Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-O(Fe2O3)体系中相平衡关系 被引量：17
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作者 娄玉行 魏春景 +2 位作者 初航 王伟 张景森 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期124-138,共15页
西大别造山带红安高压榴辉岩主要矿物为石榴石、绿辉石、冻蓝闪石、石英和绿帘石,有时可见蓝闪石、多硅白云母和钠云母。石榴石具有生长环带且边缘成分变化大,可分为代表峰期的Ⅰ型边(X_(Mg)高、Grs低)和受退变质改造的Ⅱ型边(X_(Mg)低... 西大别造山带红安高压榴辉岩主要矿物为石榴石、绿辉石、冻蓝闪石、石英和绿帘石,有时可见蓝闪石、多硅白云母和钠云母。石榴石具有生长环带且边缘成分变化大,可分为代表峰期的Ⅰ型边(X_(Mg)高、Grs低)和受退变质改造的Ⅱ型边(X_(Mg)低、Grs高)。石榴石内蓝闪石包体发育冻蓝闪石退变边,说明包体不能完全反映进变质条件。基质绿辉石比包体绿辉石Jd含量低,在一个晶体内成分有明显变化和沿解理缝发育冻蓝闪石,显示峰后绿辉石有成分变化和退变质改造。基质中冻蓝闪石晶体较大,核部见有蓝闪石残留,说明二者有成因联系。冻蓝闪石和绿辉石都发育后成合晶结构,石榴石有韭闪石的反应冠状体。在THERMOCALC程序计算的P-T视剖面图中,石榴石Ⅰ型边反映的峰期P.T条件为2.4～2.6GPa、570～585℃,和基质中多硅白云母Si含量等值线限定范围一致,对应硬柱石蓝闪石榴辉岩组合。石榴石Ⅱ型边P-T范围为1.9～2.4GPa、530～570℃,低于峰期条件。在可能的峰后降压过程中,岩石先后主要经历了硬柱石脱水生成绿帘石和蓝闪石、绿辉石退变为冻蓝闪石的反应阶段。绿辉石、冻蓝闪石发育的后成合晶说明晚期退变过程缺乏流体,石榴石的韭闪石冠状体也可能在该阶段产生,都受局部成分域控制。红安高压榴辉岩中各矿物与成分代表不同变质阶段,称其为冻蓝闪石榴辉岩只是对现有主要组成矿物的描述,不是基于共生关系的严格岩石学命名。 展开更多
关键词 石榴石环带 榴辉岩 相平衡 P-T轨迹 西大别造山带
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中国大陆科学钻探主孔高钛与低钛榴辉岩地球化学特征对比及其对金红石成矿的指示意义 被引量：20
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作者 邱检生 王汝成 +3 位作者 蒋少涌 胡建 张晓琳 倪培 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1875-1882,共8页
榴辉岩型金红石矿床是我国原生金红石矿床的最重要类型。本文以中国大陆科学钻探主孔0～2000m范围内揭露的榴辉岩为对象,通过对榴辉岩中TiO2与其它元素协变关系的全面分析,同时结合我国原生榴辉岩型金红石矿床TiO2的平均品位,将榴辉岩... 榴辉岩型金红石矿床是我国原生金红石矿床的最重要类型。本文以中国大陆科学钻探主孔0～2000m范围内揭露的榴辉岩为对象,通过对榴辉岩中TiO2与其它元素协变关系的全面分析,同时结合我国原生榴辉岩型金红石矿床TiO2的平均品位,将榴辉岩区分为高钛榴辉岩(TiO2>2％)和低钛榴辉岩(TiO2<2％),并据此系统对比了二类榴辉岩地球化学组成的差异。研究结果表明,高钛榴辉岩相对贫硅、贫钾、富铁,Al2O3／TiO2比值和全碱(K2O+Na2O)含量总体偏低,Cs、Rb、Ba等大离子亲石元素和Zr、Hf等高场强元素不同程度亏损,而放射性元素Th、U则相对富集,并总体具有较低的轻重稀土比值。榴辉岩型金红石矿床的形成主要受原岩因素制约,原岩的源区组成、产出环境、起源深度、部分熔融程度和随后的结晶分异过程对Ti的初始富集均具重要影响,富钛基性原岩是榴辉岩型金红石矿床形成的物质基础,高压区域变质作用是这类矿床形成的必要条件。 展开更多
关键词 榴辉岩 金红石 地球化学 中国大陆科学钻探
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苏北青龙山超高压变质榴辉岩流体包裹体特征与流体演化 被引量：18
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作者 翟伟 孙晓明 +4 位作者 徐莉 张泽明 梁金龙 梁业恒 沈昆 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期482-488,共7页
根据青龙山超高压变质榴辉岩中流体包裹体的化学成分、矿物中的分布特征将岩石中的流体包裹体分为五类,即富N2包裹体、高盐度(22.4-略大于23.2wt%NaCl)的NaCl+CaCl2+H2O体系流体包裹体、中高盐度(12.6-16.0wt%NaCl)的含Mg2+或Fe2+的NaCl... 根据青龙山超高压变质榴辉岩中流体包裹体的化学成分、矿物中的分布特征将岩石中的流体包裹体分为五类,即富N2包裹体、高盐度(22.4-略大于23.2wt%NaCl)的NaCl+CaCl2+H2O体系流体包裹体、中高盐度(12.6-16.0wt%NaCl)的含Mg2+或Fe2+的NaCl+H2O体系流体包裹体、中等盐度(6.4-10.5wt%NaCl)水溶液包裹体和低盐度(3.3-0.2wt%NaCl)的水溶液包裹体。富N2包裹体形成于超高压变质峰期阶段,高盐度的流体包裹体形成于超高压变质岩折返早期固体出溶体出溶阶段,中高盐度的流体包裹体形成于高压变质重结晶作用阶段,中等盐度的流体包裹体形成于角闪岩相变质重结晶作用阶段,低盐度的流体包裹体形成于折返晚期的绿片岩退变质作用阶段。超高压变质峰期阶段和折返早期的高盐度流体和中高盐度的流体主要来自继承原岩中的流体(如含NH4+矿物分解或片麻岩原岩中的有机质分解,名义上无水矿物中羧基水的出溶),晚期角闪岩相退变质阶段的中等盐度的流体除名义上无水矿物中羟基水的出溶外还有外来流体的加入,绿片岩相退变质作用阶段的流体主要为外来流体。 展开更多
关键词 青龙山 超高压变质作用 榴辉岩 流体包裹体
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海南洋壳型高温榴辉岩:基本特征及待解问题 被引量：15
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作者 刘晓春 胡娟 +5 位作者 陈龙耀 陈意 王伟 夏蒙蒙 韩建恩 胡道功 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期143-161,共19页
榴辉岩常产于汇聚板块的边界,是鉴别古板块缝合带的重要标志之一。最近,这种特征的变质岩石在海南岛北部被第四系严重覆盖的木栏头地区被发现,其基本特征总结如下:(1)榴辉岩孤立地出露于潮滩鼻潮间-潮下带,主体露岩区域分布的总面积约1.... 榴辉岩常产于汇聚板块的边界,是鉴别古板块缝合带的重要标志之一。最近,这种特征的变质岩石在海南岛北部被第四系严重覆盖的木栏头地区被发现,其基本特征总结如下:(1)榴辉岩孤立地出露于潮滩鼻潮间-潮下带,主体露岩区域分布的总面积约1.8km2,由片麻理构成的优势构造走向为北东至近东西;(2)榴辉岩经历了顺时针变质演化,从绿帘角闪岩相(620~680℃、0.87~1.11GPa)、榴辉岩相/榴辉岩-高压麻粒岩过渡相(820~860℃、1.70~1.82GPa)、角闪岩相(700~730℃、0.71~0.85GPa)到绿片岩相;(3)榴辉岩的主体(占分析样品总数的65%)具有正常洋中脊玄武岩(N-MORB)属性,少数具有富集洋中脊玄武岩(E-MORB)和火山弧玄武岩(VAB)属性,初始Sr-Nd同位素成分表明他们来自于亏损的软流圈地幔;(4)榴辉岩原岩形成于355Ma之前,进变质和峰期-退变质的时代分别约为340~330Ma和310~300Ma,冷却至金红石U-Pb体系封闭温度的时代为292±6Ma。所以,海南榴辉岩主要是大洋(少数岛弧)玄武岩在石炭纪经高温高压变质作用的产物。由这种特殊的洋壳型高温榴辉岩自身及其引申出的科学问题包括:(1)海南榴辉岩是单体榴辉岩还是榴辉岩集合体?如果是单体,那将是国内出露规模最大的榴辉岩体;(2)海南榴辉岩到底是榴辉岩相岩石还是榴辉岩-高压麻粒岩过渡相岩石?榴辉岩相峰期变质的压力到底有多高?遍布的深熔作用是发生在温压峰期还是在减压过程中的温度峰期?(3)原岩形成于洋盆还是弧后盆地?其与同时代的金沙江-哀牢山-马江洋和邦溪-晨星弧后盆地具有怎样的联系?(4)榴辉岩起因于大洋热俯冲/增生还是大陆俯冲/碰撞环境?以其为代表的古板块缝合带(可称木栏头或潮滩鼻缝合带)向哪里延伸?(5)东、西古特提斯构造域的早期演化有无相似之处?海南陆块或其北部或西部地体是否在石炭纪就已与华南陆块碰撞对接在一起?显然,海南榴辉岩对重构全球古特提斯构造带的早期演化具有重要的科学意义,值得进一步深入研究。 展开更多
关键词 洋壳型榴辉岩 高温变质 部分熔融 石炭纪 东古特提斯
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