苏北超高压变质带榴辉岩型金红石矿床及其成因

在苏鲁超高压变质带南部数千个榴辉岩体中，已发现了40个含金红石榴辉岩体，金红石储量达数百万吨。在综述、分析该带榴耀岩的空间分布、岩石矿物学、含矿性等特性的基础上，确定了块状榴辉型和片麻状榴辉岩型两种主要矿石类型。金红石在矿石中主要呈包裹体、粒间充填、蚀变残余和热液充填四种赋存形式，分别代表了四个不同的形成阶段。电子探针分析显示，在高压、超高压变质作用期间，富含Na的深部流体对金红石的成矿可能起了重要的作用。该矿床属典型的榴耀岩型金红石矿床，在成因上与超高压变质作用有关，类似于挪威的Engebφfjellet、俄罗斯的Shubino村和意大利的Pian Paludo矿床，而不同于我国已知的主要金红石矿床。     

大别山东段江岭地区高压-超高压云母片岩的相平衡研究

大别山东段江岭地区高压超高压变质地体由大面积花岗质片麻岩、云母片岩和榴辉岩块体组成．其中石榴云母片岩由石榴石、（多硅）白云母、黑云母、斜长石、石英和金红石组成,有时出现少量绿帘石和角闪石．岩相学和相平衡研究表明云母片岩现有矿物组合不是平衡的,以石榴石和多硅白云母为代表的早期矿物组合反映高压超高压条件,石榴石的成分和多硅白云母硅含量反映的温压条件为580600℃,2．6—2．8GPa,石榴石成分环带主要记录了早期进变质历史,与石榴石生长对应的矿物组合中还可能出现蓝闪石、硬玉和硬柱石;而以出现黑云母和斜长石为特征的晚期矿物组合所反映的温压条件为620-635℃,0．91．1GPa．江岭地区云母片岩的主要矿物组合中记录了比较完整的高压超高压变质作用过程．     

新疆西天山长阿吾子蛇绿混杂岩中与榴辉岩伴生的异剥钙榴岩的发现及其地质意义

在西天山长阿吾子蛇绿岩中的蛇纹石化超基性岩中,首次发现了由原榴辉岩相岩石经异剥钙榴岩化作用形成的异剥钙榴岩.该异剥钙榴岩主要由钙铝榴石、透辉石、葡萄石、绿泥石和少量榴辉岩相变质矿物绿辉石和铁镁铝榴石等组成.详细的岩石学研究表明,该异剥钙榴岩是在超基性岩二次蛇纹岩化过程中由榴辉岩相岩石经异剥钙榴岩化作用形成.异剥钙榴岩化过程开始于370～410℃/650～850MPa;大规模的异剥钙榴岩化出现在200～350℃/400～600MPa的温压条件.在P-T图上由榴辉岩相到异剥钙榴岩构成了明显的退变轨迹,这表明西天山长阿吾子异剥钙榴岩是由原榴辉岩相变质岩石抬升、回返过程中发生异剥钙榴岩化作用形成的.异剥钙榴岩并不只限于洋底变质的构造环境中,也可以形成于俯冲带中.     

西南天山榴辉岩的显微构造及其变形机制探讨

岩石、矿物的显微构造是岩石变形、变质等各种地质作用最直观的记录。新疆西南天山高压变质带中榴辉岩的显微构造研究,对认识其在地壳深俯冲过程中的岩石、矿物变形机制有十分重要的意义。西南天山榴辉岩的显微构造研究发现:绿辉石的动态重结晶亚晶粒化和颗粒边界迁移、云母的扭折和波状消光、方解石的机械双晶等显微变形现象,表明动态恢复作用、位错滑移和位错攀移为主的晶质塑性变形机制是榴辉岩的主要变形机制;石榴子石呈无变形刚性特征,具有变斑晶包迹结构,说明固态物质扩散迁移是榴辉岩的另一个重要变形机制;石榴子石多具有良好的晶型,说明石榴子石是在静变质状态下稳态生长而成,这与大别—苏鲁高压—超高压变质带有明显区别。因此,笔者认为位错蠕变、动态重结晶主导的晶质塑性变形和固态物质扩散迁移组合的显微构造变形现象,是西南天山高压—超高压变质榴辉岩的显微构造组合特征。这样的组合特征可能代表了洋壳深俯冲经历高压—超高压变质作用榴辉岩变形机制。     

缅甸帕敢地区含硬玉富钙榴辉岩的发现

在缅甸帕敢地区新发现一种榴辉岩,其全岩化学成分中CaO>15%,主要组成矿物石榴石的X Ca >0.9,另一主要组成矿物绿辉石中硬玉端员含量约40%,结构为粒状柱状变晶结构.温压计算结果(750℃,2.7GPa)说明其形成于高温高压的环境.建议称其为"钙铝榴辉岩",以与相对富铁镁的榴辉岩和辉榴蓝晶岩相区分.钙铝榴辉岩的发现丰富了榴辉岩的研究内容,且进一步证明印度板块东部与扬子板块的碰撞带是一高压变质带.     

青海乌兰榴辉岩型金红石矿选矿工艺对比研究

为能将榴辉岩中的金红石、石榴子石、绿辉石等矿物得到有效分离,文中在收集前人资料的基础上,以乌兰县丁叉叉南坡榴辉岩型金红石矿为研究对象,通过岩矿鉴定、化学分析、数据统计、选矿实验等方法,对该区榴辉岩在不同粒度和采矿条件下,采用6种不同的选矿工艺进行系统的对比研究。结果表明:榴辉岩中金红石、石榴子石、绿辉石等矿物密度和磁性差异小,致使金红石回收率低,采用重选(脱泥)—浮选—磁选—电选工艺可提高其回收率。依据此工艺可提高榴辉岩中首选矿物(金红石)的回收率和利用率。     

柴北缘野马滩超高压地体的成因——年代学研究结果的约束

目的 探讨柴北缘野马滩超高压地体的成因.方法 利用锆石LA-ICP-MS原位微区分析技术,对超高压榴辉岩中两种类型的副片麻岩夹层进行年代学研究.结果 得到榴辉岩中两类副片麻岩夹层的变质年龄介于421～458 Ma之间,与超高压榴辉岩的变质年龄一致.结论 柴北缘野马滩超高压榴辉岩和围岩片麻岩是同一期变质事件的产物,其形成可能不应属于典型洋壳深俯冲成因,而很可能是陆壳深俯冲的结果.     

松树沟超镁铁质岩体接触变质带中的矿物学

松树沟橄榄岩是一个弱蛇纹石化的超镁铁质岩体,它侵入在区域变质的斜长角闪片岩中。业已证明,该岩体有一个出露良好且未受破坏的高温变质带。可用以下证据来鉴定松树沟接触变质围岩:从远离接触带到靠近接触带斜长石成分愈来愈基性,由An_(12)—An_(60),角闪石的颜色从蓝绿—绿—褐绿—深褐色,辉石和柘榴石只局限于接触带的内部,向着接触带榍石减少,钛磁铁矿增多,穿过接触带,角闪石的化学成分表现出(Na K),Al和Ti的增多。     

南大别石马榴辉岩多硅白云母和石英脉的年龄及其地质意义

研究发现,与大别-苏鲁超高压变质带中多硅白云母往往含过剩Ar不同,石马地区榴辉岩中多硅白云母基本不含过剩Ar.阐述了其原因,并进而探讨了超高压带中变质流体运移的特点.切穿石马地区榴辉岩及其围岩的白云母石英细脉的年龄表明,南大别超高压变质带角闪岩相退变质作用应结束在180 Ma前,而不会更晚.     

大别山地区岩石高压弹性波速及其对岩石圈组成和壳-幔循环的限制*

在室温和等静水压下测定了大别超高压变质带榴辉岩和麻粒岩至1GPa压力下的P波和S波速度.研究表明,超高压榴辉岩具有高密度(3.3～3.6g·cm^-3)、高波速和弱的各向异性(1.4%～2.6%),麻粒岩呈现了低的密度(2.8～3.1g·cm^-3)和波速、高的Poisson比(0.28～0.29),高压榴辉岩具有最强的各向异性(6.1%～8.4%).岩石波速同深地震测深剖面对比表明,大别造山带下地壳可能存在榴辉岩,但是数量应很少,而上地幔具有同超高压榴辉岩或者蛇纹石化/含水纯橄岩相似的地震波速度.推测地壳物质以榴辉岩的形式,通过拆沉作用进入地幔,少部分榴辉岩折返回地壳.     

大别山榴辉岩研究概述

榴辉岩作为典型的超高压变质岩,是研究碰撞造山带演化过程及地球深部变质作用的物质基础。该文阐述了我国大别山造山带榴辉岩的研究意义,大别山的地质背景以及榴辉岩的特征及产出特点。总结了大别山榴辉岩的同位素地球化学（包括碳、氢氧和稀有气体同位素）和稀土元素地球化学特征,并提出了一些在大别山榴辉岩的研究中尚有争论的问题,如榴辉岩原岩的成因及来源、榴辉岩形成过程中板块的俯冲深度、超高压变质过程中稀土元素的稳定性等。这些问题的解决还有赖于对大别地区的超高压变质岩做进一步的岩石地球化学及微量元素地球化学的研究。     

学术动态

中国西部大陆深俯冲作用的探究”取得重要进展近日 ,科技部组织专家组对“国家重点基础研究发展规划”(“973计划”)项目“大陆深俯冲作用”及其二级课题进行了中期评估。由我校牵头的“中国西部大陆深俯冲作用的探究”课题受到专家组的一致好评。“国家重点基础研究发展规划”“大陆深俯冲作用”项目由 1 1个二级子课题组成 ,“中国西部大陆深俯冲作用的探究”是其中第 8个子课题。该课题由我校牵头与北京大学共同承担 ,课题负责人由我校孙勇教授和北京大学张立飞教授担任。该课题也是我校历史上承担的级别最高的“973计划”课题。经过课题组两年来的不懈努力 ,研究工作取得了重大进展 ,首次在中国西部的阿尔金和西天山等地发现了不同类型的超高压变质岩石 ,确定了柴北缘超高压变质岩石的存在 ,明确指出中国西部的阿尔金 -柴北缘和西南天山为继大别 -苏鲁之后又一个高压 -超高压变质地体。依据岩石学、矿物学和地球化学研究 ,指出阿尔金造山带的 3类超高压变质岩是大陆地壳深俯冲作用的产物 ,尤其是超高压中基性片麻岩的石榴石中单斜辉石和金红石出溶叶片的发现 ,表明大陆岩石俯冲到大于 1 50 km的地幔深度。建立了阿尔金 -柴北缘代表性超高压变质...     

大别山碧溪岭榴辉岩相平衡模拟及温压计算

大别山碧溪岭超高压榴辉岩主要由石榴石、绿辉石、柯石英/石英、蓝晶石、多硅白云母、金红石、黝帘石、滑石、角闪石组成.含滑石变斑晶的榴辉岩样品中石榴石变斑晶在背散射图像中可观察到深浅不一的两种色调.深色部分比浅色部分含有更高的XMg.矿物结构关系显示岩石可能曾经含有硬柱石.峰变质阶段后,随着温度和压力下降,硬柱石分解,形成...     

大别山造山带研究的主要进展及存在问题关

回顾了1990年以来在大别山超高压变质带研究中取得的主要进展及存在的问题.包括:在大别山北部超镁铁岩带内发现榴辉岩,根据榴辉岩的发现以及同位素定年,解释了超镁铁岩带的构造背景;强调了岩石构造单位的正确划分对研究大别山地质的重要意义.对现行的岩石构造单位划分的分歧意见以及由此产生的对几何结构的不同认识进行了评述.     

大别山造山带研究的主要进展及存在的问题

回顾了1990年以来在大别山超高压变质带研究中取得的主要进展及存在的问题。包括：在大别山北部超镁铁岩带内发现榴辉岩,根据榴辉岩的发现以及同位素定年,解释了超镁铁岩带的构造背景;强调了岩石构造单位的正确划分对研究大别山地质的重要意义。对现行的岩石构造单位划分的分歧意见以及由此产生的对几何结构的不同认识进行了评述。     

华北中部造山带西望山超高温基性麻粒岩的变质演化

华北中部造山带西望山地区基性麻粒岩的变质演化过程研究有助于揭示华北中部带前寒武纪变质基底的形成与演化历史。基于对宣化西望山地区基性麻粒岩的详细岩相学观察与矿物化学分析,识别出3期变质演化阶段:早期进变质阶段(M1)矿物组合为石榴石+单斜辉石+斜长石+金红石+石英;峰期变质阶段(M2)矿物组合为石榴石+单斜辉石+斜长石+角闪石+钛铁矿+熔体;晚期降压阶段(M3)矿物组合为石榴石+单斜辉石+角闪石+斜长石+钛铁矿+磁铁矿。对基性麻粒岩的相平衡模拟研究表明,峰期变质阶段(M2)的温压条件为940～1 000℃,12.4～14 kbar;峰期后降压阶段的温压条件为660～760℃,5～6.2 kbar;构成一条降压冷却的顺时针P-T轨迹。本次研究表明西望山基性麻粒岩经历了高压-超高温变质作用。     

秦岭杂岩残存高压不纯大理岩的确定及其意义

陕西商南试马寨秦岭杂岩中不纯大理岩的岩相学和矿物化学研究表明,该岩石的变质矿物组合可明显分为两期Ⅰ.方解石+白云石+多硅白云母+石英+镁电气石+金红石+金云母;Ⅱ.方解石+低铁白云石+多硅白云母+石英+高岭石,另有少量斜长石.通过特征矿物组合和矿物成分对比,并利用方解石-白云石地质温压计及多硅白云母压力计,获得该岩石早期变质温压条件为700℃±和》1.0GPa,属高压变质岩石.它的确定,为进一步阐明秦岭造山带核部新元古代高压变质岩带的存在及其演化提供了新的资料.     

大别山超高压变质岩石变形构造研究

含柯石英、金刚石榴辉岩是南大别超高压变质岩石的主体,在这些榴辉岩的未退变质核心、退变质斜长角闪岩及超高压围岩中,保存有大量不同变质时期的宏观—微观变形构造．其中主要的变形构造是在单剪应力状态下,由具有顶端指向ＮＷ动向的角闪岩相变形作用Ｄ２形成的ａ型褶皱Ｆ２,以共轴样式叠加于纯剪应力状态下榴辉岩相变形作用Ｄ１形成的斜卧褶皱Ｆ１之上的二次叠加褶皱,总体形态符合Ｒａｍｓａｙ第三种干涉型．这两期变形作用揭示了超高压变质岩石在折返过程中存在两种动力学机制,它们相续作用才使得这些超高压岩石出露地表．     

预氧化在攀枝花钛铁矿固态还原过程中的作用

研究了预氧化对攀枝花钛铁矿还原行为的影响.结果表明:预氧化加快了钛铁矿铁氧化物的还原速率,提高了还原产物铁的金属化率.其作用机理是:钛铁矿在预氧化过程中形成了假金红石、三氧化二铁、金红石和三价铁板钛矿等新的物相,破坏了原有矿物结构,颗粒内部形成了大量孔隙,有利于增大颗粒的比表面积,改善还原过程气体的扩散条件;经预氧化处理的钛铁矿在预氧化过程中形成的新物相将被重新还原,新生钛铁矿活性高,还原产物的显微结构也得到了进一步的改善.     

TiO_2的同质多象变体的拉曼光谱特征和高压相变研究

本文对 TiO_2的同质多象变体:金红石、锐钛矿、板钛矿和铌铁矿结构型TiO_2-Ⅱ分别进行了群论分析,并对实测拉曼光谱进行了归属讨论。金红石和锐钛矿的拉曼光谱研究表明,在高压条件下,两者都表现出相变特征。金红石在压力为102kbar 时转变为铌钛矿型 TiO_2-Ⅱ,而锐钛矿在压力为54kbar 时转变为 TiO_2-Ⅱ,并且前者的相变是缓慢的过程,而后者是瞬时转变。本文的研究还显示,金红石、锐钛矿和 TiO_2-Ⅱ的拉曼谱带的频率和压力之间具有线性相关关系,其中每一个变体都有一个谱带与压力成负相关关系。