本文關(guān)鍵詞：麻粒巖相變質(zhì)作用與花崗巖成因-Ⅱ:變質(zhì)泥質(zhì)巖高溫-超高溫變質(zhì)相平衡與S型花崗巖成因的定量模擬

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【摘要】：高溫-超高溫變質(zhì)巖石的礦物組合及組構(gòu)特點取決于不同的進變?nèi)廴诜磻?yīng),不同程度的熔體丟失以及不同程度的退變反應(yīng)三種過程的綜合效應(yīng)。利用相平衡定量研究方法可以很好地模擬進變?nèi)廴诜磻?yīng)的類型、P-T條件、熔體含量及其丟失行為、以及熔融過程中熔體與殘余物的化學成分變化等,這對探討高溫-超高溫變質(zhì)作用過程以及花崗巖的成因非常重要。對平均泥質(zhì)巖(APR)進行相平衡模擬表明變質(zhì)泥質(zhì)巖在等壓(0.8GPa)升溫熔融過程中可發(fā)生5種熔融反應(yīng):飽和流體固相線、白云母脫水熔融、黑云母熔融、鉀長石-石榴石熔融和鋁鐵鎂礦物熔融,后兩種熔融反應(yīng)主要發(fā)生在超高溫條件下。減壓過程中發(fā)生怎樣的熔融反應(yīng)受減壓溫度控制:在麻粒巖相(如850℃)減壓可發(fā)生鉀長石熔融、黑云母熔融和鉀長石-石榴石熔融反應(yīng);在高角閃巖相(如750℃)減壓主要發(fā)生白云母脫水熔融和鉀長石熔融;在超高溫麻粒巖相(如950~1000℃)減壓主要發(fā)生鉀長石-石榴石熔融和鋁鐵鎂礦物熔融。熔體成分受熔融反應(yīng)和P-T條件控制,如在高角閃巖相發(fā)生的飽和流體固相線和白云母脫水熔融可形成弱過鋁的奧長花崗質(zhì)和二長花崗質(zhì)熔體;在麻粒巖相發(fā)生的黑云母熔融和鉀長石熔融形成的熔體具有強過鋁的二長花崗巖成分;在中壓超高溫發(fā)生的鉀長石-石榴石熔融和鋁鐵鎂礦物熔融形成強過鋁的二長(鉀長)花崗巖質(zhì)熔體,可形成石榴石花崗巖;在低壓超高溫下發(fā)生的鋁鐵鎂礦物熔融可形成堇青石花崗巖。除了極端超高溫下的鋁鐵鎂礦物熔融外,其它熔融反應(yīng)都會使殘余物的成分更貧硅,貧Na_2O和K_2O,富FeO和MgO,但Al_2O_3和Mg#基本不變。高溫-超高溫下發(fā)生深熔的巖石只記錄降溫過程形成的固相線組合,但固相線的類型與溫度條件取決于熔體的丟失行為。在不丟失熔體或者獲得熔體的巖石中,巖石最后只記錄流體飽和固相線組合;發(fā)生熔體部分丟失的巖石會記錄缺流體固相線組合,并且熔體丟失越多,缺流體固相線的溫度越高;發(fā)生全部流體丟失的巖石可記錄巖石所達到的最高溫度。因此,在一個麻粒巖相區(qū),甚至一個野外露頭上不同部位的巖石記錄不同的P-T條件。熔體丟失是導(dǎo)致使麻粒巖相組合在升溫過程中發(fā)生超高溫變質(zhì),在降溫過程中得以部分保存的重要條件。發(fā)生部分熔融的高級變質(zhì)巖中隨著溫度升高,熔體含量增加,會發(fā)生鋯石分解,只有在降溫過程中發(fā)生鋯石結(jié)晶,因此,麻粒巖中新生鋯石只記錄降溫過程到固相線及以后的年齡,一般不會記錄麻粒巖相峰期時代。對泥質(zhì)高壓麻粒巖來說,如果經(jīng)歷ITD型變質(zhì)演化,會發(fā)生遞進減壓熔融,變質(zhì)反應(yīng)易于達到平衡,但如果減壓速度快并使巖石直接抬升到地殼淺部,會出現(xiàn)一些ITD型結(jié)構(gòu)標志,如殘留金紅石、藍晶石,或在石榴石周圍出現(xiàn)堇青石的反應(yīng)冠狀體等,此時鋯石記錄的退變質(zhì)年齡會與峰期變質(zhì)年齡相差不大(如10~30Myr);但如果泥質(zhì)高壓麻粒巖減壓至中、深地殼,受其中有滯留熔體影響易于發(fā)育IBC型結(jié)構(gòu)特征,表現(xiàn)為麻粒巖組合被(中壓)角閃巖相組合疊加,在泥質(zhì)巖中出現(xiàn)黑云母+夕線石構(gòu)成的暗色條帶,或者出現(xiàn)退變白云母和含白云母的淺色體。在中、深地殼經(jīng)歷IBC過程的麻粒巖鋯石記錄的退變質(zhì)年齡會與峰期年齡相差很大(如~100Myr)。高級變質(zhì)巖中由于出現(xiàn)熔體使水流體活度降低,麻粒巖作為排除部分熔體的殘余物,其水活度更低。從這一角度來說,水活度低是麻粒巖相變質(zhì)作用的結(jié)果,而不是條件。某些麻粒巖區(qū)之所以出現(xiàn)多期麻粒巖相變質(zhì)疊加受流體行為控制。在亞固相線下流體飽和巖石變質(zhì)熔融作用從飽和水固相線開始,然后依次發(fā)生含水礦物的脫水熔融和無水礦物熔融,這一過程中流體是內(nèi)部緩沖的,在麻粒巖相溫度峰期形成一組平衡礦物組合,難以保留峰期之前的信息。而流體不飽和巖石(如已形成的麻粒巖或巖漿侵入體)變質(zhì)作用受外部注入流體控制,與構(gòu)造變形密切相關(guān)。如果發(fā)生兩期麻粒巖相變質(zhì)疊加變質(zhì),在強應(yīng)變域會形成晚期麻粒巖組合;在弱應(yīng)變域,會出現(xiàn)兩期麻粒巖組合,其中晚期礦物表現(xiàn)為反應(yīng)冠狀體或細粒交生體;而在一些應(yīng)變非常弱的區(qū)域,可能只保留早期礦物組合。
【作者單位】： 造山帶與地殼演化教育部重點實驗室北京大學地球與空間科學學院;
【關(guān)鍵詞】： 麻粒巖 高溫-超高溫變質(zhì)作用 相平衡 S-型花崗巖
【基金】：國家自然科學基金項目(41430207)資助
【分類號】：P588.3
【正文快照】： 下:ab-鈉長石,als-Al2SiO 5,and-紅柱石,bi-黑云母,cd-堇青石,g-石榴石,kf-鉀長石,ky-藍晶石,liq-熔體,mu-白云母,1引言opx-斜方輝石,pl-斜長石,q-石英,sill-夕線石,sa-假藍寶石,一般認為,在高級變質(zhì)巖中通過前進變質(zhì)(深熔)反應(yīng)形sp-尖晶石。成熔體相,后者具有很強的活動性,它

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 吳福元;劉志超;劉小馳;紀偉強;;喜馬拉雅淡色花崗巖[J];巖石學報;2015年01期

2 Chunjing Wei;Jiahui Qian;Xiwen Zhou;;Paleoproterozoic crustal evolution of the Hengshan-Wutai—Fuping region,North China Craton[J];Geoscience Frontiers;2014年04期

3 ZHANG YingHui;WEI CunJing;TIAN Wei;ZHOU XiWen;;Reinterpretation of metamorphic age of the Hengshan Complex,North China Craton[J];Chinese Science Bulletin;2013年34期

4 魏春景;崔瑩;;地殼俯沖與折返過程的變質(zhì)作用演化:來自高壓-超高壓榴輝巖相平衡模擬的證據(jù)[J];巖石學報;2011年04期

5 翟明國;;華北克拉通兩類早前寒武紀麻粒巖(HT-HP和HT-UHT)及其相關(guān)問題[J];巖石學報;2009年08期

6 ;Magmatic Event at the End of the Archean in Eastern Hebei Province and Its Geological Implication[J];Acta Geologica Sinica(English Edition);2006年06期

7 魏春景,周喜文;變質(zhì)相平衡的研究進展[J];地學前緣;2003年04期

8 陳曼云,李樹勛;冀東地區(qū)麻粒巖相變質(zhì)作用的演化[J];巖石學報;1996年02期

9 劉樹文;冀東高級變質(zhì)巖石的流體包裹體研究[J];巖石學報;1995年04期

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳珍漢;葉培盛;吳中海;趙珍;;特提斯喜馬拉雅構(gòu)造帶雅拉香波穹隆構(gòu)造熱事件LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡證據(jù)[J];地質(zhì)通報;2014年05期

2 賴紹聰;秦江鋒;趙少偉;朱韌之;;青藏高原東北緣柳坪新生代苦橄玄武巖地球化學及其大陸動力學意義[J];巖石學報;2014年02期

3 鄭有業(yè);孫祥;田立明;鄭海濤;于淼;楊萬濤;周天成;耿學斌;;北喜馬拉雅東段金銻多金屬成礦作用、礦床類型與成礦時代[J];大地構(gòu)造與成礦學;2014年01期

4 ZHANG YingHui;WEI CunJing;TIAN Wei;ZHOU XiWen;;Reinterpretation of metamorphic age of the Hengshan Complex,North China Craton[J];Chinese Science Bulletin;2013年34期

5 顏晗;趙志丹;劉棟;王青;朱弟成;江萬;胡兆初;鄭建平;;西藏羊八井白榴斑巖鋯石U-Pb年代學和地球化學及其與裂谷發(fā)育的關(guān)系[J];巖石學報;2013年11期

6 GAO LiE;ZENG LingSen;HOU KeJun;GUO ChunLi;TANG SuoHan;XIE KeJia;HU GuYue;WANG Li;;Episodic crustal anatexis and the formation of Paiku composite leucogranitic pluton in the Malashan Gneiss Dome, Southern Tibet[J];Chinese Science Bulletin;2013年Z2期

7 高利娥;曾令森;侯可軍;郭春麗;唐索寒;謝克家;胡古月;王莉;;藏南馬拉山穹窿佩枯錯復(fù)合淡色花崗巖體的多期深熔作用[J];科學通報;2013年27期

8 高利娥;曾令森;王莉;侯可軍;郭春麗;唐索寒;;藏南馬拉山高鈣二云母花崗巖的年代學特征及其形成機制[J];巖石學報;2013年06期

9 王曉先;張進江;劉江;閆淑玉;王佳敏;;中新世中期喜馬拉雅造山帶構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換[J];科學通報;2012年33期

10 曾令森;陳晶;高利娥;陳振宇;;藏南北喜馬拉雅穹窿高Sr/Y二云母花崗巖中磷灰石地球化學特征及其巖石學意義[J];巖石學報;2012年09期

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李獻華,劉穎,涂湘林,劉海臣,凌湘壽;S型花崗巖中鋯石U-Pb同位素體系的多階段演化及其年代學意義─—以桂北三防巖體為例[J];礦物學報;1996年02期

2 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊樹鋒;陳漢林;竺國強;程曉敢;趙冬冬;;S型花崗巖的巖石物理學特征及形成機制探討[A];1998年中國地球物理學會第十四屆學術(shù)年會論文集[C];1998年

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本文編號：843389