柴北緣綠梁山榴輝巖變質(zhì)演化——來(lái)自巖石學(xué)和礦物學(xué)的證據(jù)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-31 04:47
榴輝巖研究對(duì)深入認(rèn)識(shí)超高壓變質(zhì)帶構(gòu)造演化過(guò)程具重要意義。綠梁山地區(qū)榴輝巖以透鏡體形式出露于花崗片麻巖中,巖相學(xué)和溫壓計(jì)算結(jié)果顯示,綠梁山榴輝巖經(jīng)歷了一個(gè)順時(shí)針的P-T演化軌跡:①峰期榴輝巖相階段。以石榴子石+綠輝石+金紅石為特征,溫壓條件為P>25.5 k Pa、T>840℃;②高壓麻粒巖相階段。以綠輝石退變?yōu)橥篙x石和斜長(zhǎng)石為特征,形成的溫壓條件P=17.1~18.7 k Pa、T=814℃~896℃;③角閃巖相階段。以透輝石退變?yōu)榻情W石和斜長(zhǎng)石、金紅石退變?yōu)殁佽F礦為特征,形成的P-T條件為P=4.5~6.5 kPa、T=581℃~665℃。結(jié)合前人研究成果,提出一個(gè)多階段構(gòu)造演化模型:綠梁山榴輝巖的原巖在新元古代時(shí)期位于大陸地殼中,由于大洋地殼俯沖牽引作用,伴隨大陸地殼一起被拖拽至俯沖通道內(nèi),于深度至少75 km處發(fā)生變質(zhì)作用;隨后進(jìn)行了一個(gè)相對(duì)較慢的折返過(guò)程之后出露于地表。
【文章來(lái)源】:新疆地質(zhì). 2020,38(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
柴北緣地質(zhì)簡(jiǎn)圖及高壓-超高壓變質(zhì)帶分布(a)及綠梁山地質(zhì)簡(jiǎn)圖及采樣點(diǎn)位置(b)
榴輝巖位于綠梁山地體南部,靠近公路約2 km處,以包體形式出露于花崗片麻巖中(圖2),長(zhǎng)軸寬數(shù)米至數(shù)十米。中部榴輝巖保存較新鮮,靠近長(zhǎng)英質(zhì)脈體邊部,可觀察到較明顯的退變質(zhì)現(xiàn)象。采集新鮮榴輝巖和退變榴輝巖共5塊,切塊制片后進(jìn)行鏡下觀察和探針實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方法與步驟見(jiàn)[15]。榴輝巖樣品主要由石榴子石(30%~35%)、單斜輝石(30%~35%)、角閃石(20%~30%)、斜長(zhǎng)石(5%~10%)、石英(2%~5%)等組成(圖3),次要礦物有金紅石、鈦鐵礦、榍石、磷灰石,金紅石主要分布于鈦鐵礦核部,表明鈦鐵礦由金紅石退變而來(lái)。礦物名稱(chēng)縮寫(xiě)見(jiàn)[16]。
據(jù)巖相學(xué)研究特征和礦物探針結(jié)果,綠梁山榴輝巖經(jīng)歷3個(gè)變質(zhì)期次:(1)峰期榴輝巖變質(zhì)階段。特征礦物為石榴子石+綠輝石+金紅石+石英;(2)高壓麻粒巖相階段。以石榴子石+透輝石+金紅石+斜長(zhǎng)石+石英礦物組合為特征,由榴輝巖相到高壓麻粒巖相主要經(jīng)歷了石榴子石+綠輝石→透輝石+斜長(zhǎng)石階段;(3)角閃巖相階段。以石榴子石+透輝石+角閃石+斜長(zhǎng)石+鈦鐵礦±石英礦物組合為特征,從高壓麻粒巖相到角閃巖相,主要退變質(zhì)反應(yīng)為石榴子石+透輝石→角閃石+斜長(zhǎng)石±石英、金紅石+Fe2+→鈦鐵礦。綠梁山榴輝巖相峰期條件是利用石榴子石+綠輝石礦物組合估算的,利用Perplex_X軟件,據(jù)石榴子石中保留的綠輝石包體所含硬玉分子量,計(jì)算出榴輝巖相壓力下限約為25.5 k Pa[15],再據(jù)Grt-Cpx地質(zhì)溫度計(jì)[17],選擇石榴子石核部和石榴子石內(nèi)部硬玉分子含量高的綠輝石包體進(jìn)行計(jì)算,得到溫度約為840℃。由于計(jì)算時(shí)考慮的是榴輝巖相的下限壓力,且結(jié)合鏡下礦物,綠輝石具一定程度退變,所以實(shí)際峰期時(shí)的硬玉分子含量應(yīng)高于測(cè)量值,榴輝巖相的P-T條件為P>25.5 k Pa、T>840℃。高壓麻粒巖相階段變質(zhì)條件通過(guò)GrtCpx-Pl-Q溫壓計(jì)獲得[18-19]。選取石榴子石邊部、基質(zhì)中或后成合晶中透輝石、基質(zhì)中斜長(zhǎng)石或與透輝石形成合晶的斜長(zhǎng)石,得到高壓麻粒巖相變質(zhì)條件為P=17.1~18.7 k Pa、T=814~896℃。角閃巖相溫壓條件據(jù)角閃石單礦物溫度計(jì)獲得[19],其中角閃石陽(yáng)離子計(jì)算據(jù)Holland and Blundy獲得[20]。角閃巖相變質(zhì)條件為P=4.5~6.5 kPa、T=581℃~665℃。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柴北緣超高壓地體折返過(guò)程中地殼深熔的巖石學(xué)研究[J]. 于勝堯,張建新,李三忠,彭銀彪,李云帥,呂沛,姚勇,李卓凡. 巖石學(xué)報(bào). 2019(10)
[2]Metamorphic Evolution and Tectonic Implications of the Granulitized Eclogites from the Luliangshan Terrane in the North Qaidam Ultrahigh Pressure Metamorphic Belt,NW China: New Constraints from Phase Equilibrium Modeling[J]. Guisheng Zhou,Jianxin Zhang,Yunshuai Li,Zenglong Lu,Xiaohong Mao,Xia Teng. Journal of Earth Science. 2019(03)
[3]柴北緣早古生代埃達(dá)克質(zhì)花崗巖鋯石定年及其地質(zhì)意義[J]. 周賓,鄭有業(yè),童?,許榮科,聶曉亮,馬超,劉茜. 現(xiàn)代地質(zhì). 2014(05)
[4]柴北緣綠梁山早古生代花崗巖漿作用與高溫變質(zhì)作用的同時(shí)性[J]. 孟繁聰,張建新. 巖石學(xué)報(bào). 2008(07)
[5]柴達(dá)木盆地北緣大柴旦地區(qū)古生代花崗巖鋯石SHRIMP定年[J]. 吳才來(lái),郜源紅,吳鎖平,陳其龍,Joseph L.WOODEN,Frank K.MAZADAB,Chris MATTINSON. 巖石學(xué)報(bào). 2007(08)
[6]柴北緣綠梁山高壓基性麻粒巖的變質(zhì)演化歷史:巖石學(xué)及鋯石SHRIMP年代學(xué)證據(jù)[J]. 張建新,孟繁聰,于勝堯,戚學(xué)祥. 地學(xué)前緣. 2007(01)
[7]柴北緣?mèng)~卡河榴輝巖的變質(zhì)演化——石榴石成分環(huán)帶及礦物反應(yīng)結(jié)構(gòu)的證據(jù)[J]. 陳丹玲,孫勇,劉良,張安達(dá),羅金海,王焰. 巖石學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]柴北緣?mèng)~卡榴輝巖的pT演化歷史[J]. 張建新,孟繁聰,楊經(jīng)綏. 巖石礦物學(xué)雜志. 2005(04)
[9]我國(guó)西部柴北緣地區(qū)發(fā)現(xiàn)榴輝巖[J]. 楊經(jīng)綏,許志琴,李海兵,吳才來(lái),崔軍文,張建新,陳文. 科學(xué)通報(bào). 1998(14)
本文編號(hào):3010233
【文章來(lái)源】:新疆地質(zhì). 2020,38(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
柴北緣地質(zhì)簡(jiǎn)圖及高壓-超高壓變質(zhì)帶分布(a)及綠梁山地質(zhì)簡(jiǎn)圖及采樣點(diǎn)位置(b)
榴輝巖位于綠梁山地體南部,靠近公路約2 km處,以包體形式出露于花崗片麻巖中(圖2),長(zhǎng)軸寬數(shù)米至數(shù)十米。中部榴輝巖保存較新鮮,靠近長(zhǎng)英質(zhì)脈體邊部,可觀察到較明顯的退變質(zhì)現(xiàn)象。采集新鮮榴輝巖和退變榴輝巖共5塊,切塊制片后進(jìn)行鏡下觀察和探針實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方法與步驟見(jiàn)[15]。榴輝巖樣品主要由石榴子石(30%~35%)、單斜輝石(30%~35%)、角閃石(20%~30%)、斜長(zhǎng)石(5%~10%)、石英(2%~5%)等組成(圖3),次要礦物有金紅石、鈦鐵礦、榍石、磷灰石,金紅石主要分布于鈦鐵礦核部,表明鈦鐵礦由金紅石退變而來(lái)。礦物名稱(chēng)縮寫(xiě)見(jiàn)[16]。
據(jù)巖相學(xué)研究特征和礦物探針結(jié)果,綠梁山榴輝巖經(jīng)歷3個(gè)變質(zhì)期次:(1)峰期榴輝巖變質(zhì)階段。特征礦物為石榴子石+綠輝石+金紅石+石英;(2)高壓麻粒巖相階段。以石榴子石+透輝石+金紅石+斜長(zhǎng)石+石英礦物組合為特征,由榴輝巖相到高壓麻粒巖相主要經(jīng)歷了石榴子石+綠輝石→透輝石+斜長(zhǎng)石階段;(3)角閃巖相階段。以石榴子石+透輝石+角閃石+斜長(zhǎng)石+鈦鐵礦±石英礦物組合為特征,從高壓麻粒巖相到角閃巖相,主要退變質(zhì)反應(yīng)為石榴子石+透輝石→角閃石+斜長(zhǎng)石±石英、金紅石+Fe2+→鈦鐵礦。綠梁山榴輝巖相峰期條件是利用石榴子石+綠輝石礦物組合估算的,利用Perplex_X軟件,據(jù)石榴子石中保留的綠輝石包體所含硬玉分子量,計(jì)算出榴輝巖相壓力下限約為25.5 k Pa[15],再據(jù)Grt-Cpx地質(zhì)溫度計(jì)[17],選擇石榴子石核部和石榴子石內(nèi)部硬玉分子含量高的綠輝石包體進(jìn)行計(jì)算,得到溫度約為840℃。由于計(jì)算時(shí)考慮的是榴輝巖相的下限壓力,且結(jié)合鏡下礦物,綠輝石具一定程度退變,所以實(shí)際峰期時(shí)的硬玉分子含量應(yīng)高于測(cè)量值,榴輝巖相的P-T條件為P>25.5 k Pa、T>840℃。高壓麻粒巖相階段變質(zhì)條件通過(guò)GrtCpx-Pl-Q溫壓計(jì)獲得[18-19]。選取石榴子石邊部、基質(zhì)中或后成合晶中透輝石、基質(zhì)中斜長(zhǎng)石或與透輝石形成合晶的斜長(zhǎng)石,得到高壓麻粒巖相變質(zhì)條件為P=17.1~18.7 k Pa、T=814~896℃。角閃巖相溫壓條件據(jù)角閃石單礦物溫度計(jì)獲得[19],其中角閃石陽(yáng)離子計(jì)算據(jù)Holland and Blundy獲得[20]。角閃巖相變質(zhì)條件為P=4.5~6.5 kPa、T=581℃~665℃。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柴北緣超高壓地體折返過(guò)程中地殼深熔的巖石學(xué)研究[J]. 于勝堯,張建新,李三忠,彭銀彪,李云帥,呂沛,姚勇,李卓凡. 巖石學(xué)報(bào). 2019(10)
[2]Metamorphic Evolution and Tectonic Implications of the Granulitized Eclogites from the Luliangshan Terrane in the North Qaidam Ultrahigh Pressure Metamorphic Belt,NW China: New Constraints from Phase Equilibrium Modeling[J]. Guisheng Zhou,Jianxin Zhang,Yunshuai Li,Zenglong Lu,Xiaohong Mao,Xia Teng. Journal of Earth Science. 2019(03)
[3]柴北緣早古生代埃達(dá)克質(zhì)花崗巖鋯石定年及其地質(zhì)意義[J]. 周賓,鄭有業(yè),童?,許榮科,聶曉亮,馬超,劉茜. 現(xiàn)代地質(zhì). 2014(05)
[4]柴北緣綠梁山早古生代花崗巖漿作用與高溫變質(zhì)作用的同時(shí)性[J]. 孟繁聰,張建新. 巖石學(xué)報(bào). 2008(07)
[5]柴達(dá)木盆地北緣大柴旦地區(qū)古生代花崗巖鋯石SHRIMP定年[J]. 吳才來(lái),郜源紅,吳鎖平,陳其龍,Joseph L.WOODEN,Frank K.MAZADAB,Chris MATTINSON. 巖石學(xué)報(bào). 2007(08)
[6]柴北緣綠梁山高壓基性麻粒巖的變質(zhì)演化歷史:巖石學(xué)及鋯石SHRIMP年代學(xué)證據(jù)[J]. 張建新,孟繁聰,于勝堯,戚學(xué)祥. 地學(xué)前緣. 2007(01)
[7]柴北緣?mèng)~卡河榴輝巖的變質(zhì)演化——石榴石成分環(huán)帶及礦物反應(yīng)結(jié)構(gòu)的證據(jù)[J]. 陳丹玲,孫勇,劉良,張安達(dá),羅金海,王焰. 巖石學(xué)報(bào). 2005(04)
[8]柴北緣?mèng)~卡榴輝巖的pT演化歷史[J]. 張建新,孟繁聰,楊經(jīng)綏. 巖石礦物學(xué)雜志. 2005(04)
[9]我國(guó)西部柴北緣地區(qū)發(fā)現(xiàn)榴輝巖[J]. 楊經(jīng)綏,許志琴,李海兵,吳才來(lái),崔軍文,張建新,陳文. 科學(xué)通報(bào). 1998(14)
本文編號(hào):3010233
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