麻粒岩相变质作用与花岗岩成因-Ⅰ:变质泥质岩/杂砂岩高温-超高温变质相平衡
发布时间：2021-10-07 02:59
麻粒岩相岩石作为洞察下地壳的窗口一直备受重视。二十世纪九十年代以来麻粒岩研究的一个重要进展是利用变质相平衡的定量研究方法模拟岩石中所发生的深熔变质反应、熔体成分变化、及熔体丢失对变质矿物组合的影响等。本文利用KASH、NKASH和KFMASH等简单体系的相平衡关系,做出P-T投影图、组分共生图解和基于固定全岩成分的P-T视剖面图解,并结合有关实验岩石学结果,讨论了高温和超高温条件下变质泥质岩和杂砂岩中的变质熔融反应、矿物组合、全岩成分与P-T条件之间的相互关系。多数变质泥质岩和杂砂岩中饱和流体固相线熔融反应可利用NKASH体系中有水流体参与的熔融反应模拟,在没有外来流体注入时,这些反应可形成<3mol%熔体。在不同体系中白云母脱水熔融反应型式及其P-T条件不同,如在NKASH和KFMASH体系中模拟计算的白云母脱水熔融反应与相应的实验结果相似,分别控制了白云母分解熔融的温度下限和上限;白云母的分解温度会随着其中Fe、Mg和Ti含量的增加而升高,也随着共生斜长石中钙长石组分增加而升高,泥质岩中白云母脱水熔融可以形成10mol%熔体。在KFMASH体系中黑云母脱...
【文章来源】：岩石学报. 2016,32(06)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
表1中代表性的泥质岩(1～5)和杂砂岩(6～8)在AFM(a、b)和AKF(c)图解上的投影
摇?如果在KASH体系中加入Na2O，转变为NKASH体系。在中低压变质条件下，可能出现的物相包括铝硅酸盐，白云母，钾长石、钠长石、钠云母、石英、熔体和水。其中钠长石和钾长石，钠云母和白云母之间均为不连续固溶体。若假设石英和水过量，则体系组分c=3，即Na2O，K2O和Al2O3(ANK)。为投影方便，3个变量可定义为A=Al2O3，N=NaAlO2，K=KAlO2，上述物相(忽略钠云母)在ANK图解上的定性投影如图2b所示。图中两种长石之间的混溶关系见BowenandTuttle(1950)，白云母与钠云母之间的混溶关系见图2KASH与NKASH体系中的相平衡关系(a)AKH组分图解;(b)ANK组分图解;(c)KASH和NKASH体系中P-T投影图与ANK共生图解Fig.2PhaseequilibriainthesystemsKASHandNKASHCoggonandHolland(2002)，熔体成分参见Winter(2010)和Whiteetal.(2001)。根据图2b得到相应的变质反应为:(als)ab+kf+mu=liq(mu)ab+kf+als=liq(liq)mu+ab=kf+als(kf)ab+mu=als+liq(ab)mu+liq=kf+als利用THMOCALC3.25程序计算了这5个变质反应的P-T条件，按照施莱纳马克斯法则分析稳定与亚稳定关系，得到该5条反应单变线的P-T投影图如图2c所示(不变点为i1)，表示ANK和P-T五维空间内的全部信息在P-T空间的投影。这些信息可以通过各种剖面图揭示出来。如当固定P-T时，可以得到各个双变域的ANK共生图解，如图2c中(a)-(e)，表示在固定P-T条件下矿物组合与全岩成分之间的关系。图中反应i1-(als)、i1-(mu)和i1-(kf)为流体饱和固相线。如果把KASH体系作为NKASH体系的亚体系，后者可称为全体系，发现全体系中的单变线，如反应i1-(ab)，终止于亚体系不变点上(i0)。或者说亚体系中的不变组合(f=0)，到全体系下变为单变组合(f=1)。图2c中的变质反应表明，当岩石?
魈逄跫?掳?云母的脱水熔融反应为:g+mu+q=bi+kf+sill/ky+liq，如图4所示，该反应向低压方向终止于KMASH体系的不变点上。白云母消失后，在中低压条件下模拟KFMASH体系中黑云母脱水熔融的相平衡关系可考虑包括如下物相:铝硅酸盐(夕线石)，石榴石、黑云母、堇青石、斜方辉石、钾长石、石英和熔体。如果假设石英、钾长石和熔体过量，这些物相在AFM图解中的定性投影见图4a。根据矿物之间的相互关系得到如下5个变质反应。(opx)bi+sill=g+cd(sill)bi+g=opx+cd(cd)bi+g=opx+sill(bi)g+cd=opx+sill(g)sill+bi=cd+opx图4KFMASH体系中AFM组分图解(a)、白云母脱水熔融反应(mu-D)和黑云母脱水熔融反应的P-T投影图及AFM共生图解(b)Fig.4AFMdiagram(a)，andP-TprojectionandAFMcompatibilitydiagramsshowingmuscovite(mu-D)andbiotitedehydrationmeltingreactions(b)inthesystemKFMASH这5个变质反应单变线在P-T空间内构成1个不变点［i2］，利用THEＲMOCALC3.33计算5条单变线如图4b所示，该不变点的P-T条件与主要矿物成分特征见表2。利用施莱纳马克斯分析方法做出［i2］点周围5个扇形区的矿物共生关系如图4b-a/e所示。当温度低于白云母脱水熔融反应时，岩石中有白云母存在，需假设白云母、石英和熔体过量，得其AFM图解如图4b-f所示。从白云母脱水熔融反应两侧的AFM图解来看，白云母脱水熔融反应主要表现为白云母被钾长石替代，其他AFM矿物的共生关系变化不大，如泥质岩在该反应两侧都出现g+bi+als组合。图4b中［i2］不变点周围除了没有黑云母(bi)反应外，其余4个含有黑云母的反应都称为黑云母脱水熔融反应。对于平均泥质岩APＲ和杂砂岩CEV在a区的矿物组合应为(图4b-a):g+sill+bi(+kf+q+iq，下文忽略过剩相)，若全岩成分富铁，黑云母会
【参考文献】：
期刊论文
[1]21世纪最初十年变质岩石学研究进展[J]. 魏春景. 矿物岩石地球化学通报. 2012(05)
[2]贺兰山高压泥质麻粒岩——华北克拉通西部陆块拼合的岩石学证据[J]. 周喜文,赵国春,耿元生. 岩石学报. 2010(07)
[3]Confirmation of pelitic granulite in the Altai orogen and its geological significance[J]. WANG Wei1,2, WEI ChunJing1, WANG Tao3, LOU YuXing1 & CHU Hang1 1 MOE Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China; 2 School of Geosciences, University of Sydney, Sydney 2006, Australia; 3 Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China. Chinese Science Bulletin. 2009(14)
[4]麻粒岩的形成及其对大陆地壳演化的贡献[J]. 翟明国,刘文军. 岩石学报. 2001(01)
本文编号：3421233
【文章来源】：岩石学报. 2016,32(06)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
表1中代表性的泥质岩(1～5)和杂砂岩(6～8)在AFM(a、b)和AKF(c)图解上的投影
摇?如果在KASH体系中加入Na2O，转变为NKASH体系。在中低压变质条件下，可能出现的物相包括铝硅酸盐，白云母，钾长石、钠长石、钠云母、石英、熔体和水。其中钠长石和钾长石，钠云母和白云母之间均为不连续固溶体。若假设石英和水过量，则体系组分c=3，即Na2O，K2O和Al2O3(ANK)。为投影方便，3个变量可定义为A=Al2O3，N=NaAlO2，K=KAlO2，上述物相(忽略钠云母)在ANK图解上的定性投影如图2b所示。图中两种长石之间的混溶关系见BowenandTuttle(1950)，白云母与钠云母之间的混溶关系见图2KASH与NKASH体系中的相平衡关系(a)AKH组分图解;(b)ANK组分图解;(c)KASH和NKASH体系中P-T投影图与ANK共生图解Fig.2PhaseequilibriainthesystemsKASHandNKASHCoggonandHolland(2002)，熔体成分参见Winter(2010)和Whiteetal.(2001)。根据图2b得到相应的变质反应为:(als)ab+kf+mu=liq(mu)ab+kf+als=liq(liq)mu+ab=kf+als(kf)ab+mu=als+liq(ab)mu+liq=kf+als利用THMOCALC3.25程序计算了这5个变质反应的P-T条件，按照施莱纳马克斯法则分析稳定与亚稳定关系，得到该5条反应单变线的P-T投影图如图2c所示(不变点为i1)，表示ANK和P-T五维空间内的全部信息在P-T空间的投影。这些信息可以通过各种剖面图揭示出来。如当固定P-T时，可以得到各个双变域的ANK共生图解，如图2c中(a)-(e)，表示在固定P-T条件下矿物组合与全岩成分之间的关系。图中反应i1-(als)、i1-(mu)和i1-(kf)为流体饱和固相线。如果把KASH体系作为NKASH体系的亚体系，后者可称为全体系，发现全体系中的单变线，如反应i1-(ab)，终止于亚体系不变点上(i0)。或者说亚体系中的不变组合(f=0)，到全体系下变为单变组合(f=1)。图2c中的变质反应表明，当岩石?
魈逄跫?掳?云母的脱水熔融反应为:g+mu+q=bi+kf+sill/ky+liq，如图4所示，该反应向低压方向终止于KMASH体系的不变点上。白云母消失后，在中低压条件下模拟KFMASH体系中黑云母脱水熔融的相平衡关系可考虑包括如下物相:铝硅酸盐(夕线石)，石榴石、黑云母、堇青石、斜方辉石、钾长石、石英和熔体。如果假设石英、钾长石和熔体过量，这些物相在AFM图解中的定性投影见图4a。根据矿物之间的相互关系得到如下5个变质反应。(opx)bi+sill=g+cd(sill)bi+g=opx+cd(cd)bi+g=opx+sill(bi)g+cd=opx+sill(g)sill+bi=cd+opx图4KFMASH体系中AFM组分图解(a)、白云母脱水熔融反应(mu-D)和黑云母脱水熔融反应的P-T投影图及AFM共生图解(b)Fig.4AFMdiagram(a)，andP-TprojectionandAFMcompatibilitydiagramsshowingmuscovite(mu-D)andbiotitedehydrationmeltingreactions(b)inthesystemKFMASH这5个变质反应单变线在P-T空间内构成1个不变点［i2］，利用THEＲMOCALC3.33计算5条单变线如图4b所示，该不变点的P-T条件与主要矿物成分特征见表2。利用施莱纳马克斯分析方法做出［i2］点周围5个扇形区的矿物共生关系如图4b-a/e所示。当温度低于白云母脱水熔融反应时，岩石中有白云母存在，需假设白云母、石英和熔体过量，得其AFM图解如图4b-f所示。从白云母脱水熔融反应两侧的AFM图解来看，白云母脱水熔融反应主要表现为白云母被钾长石替代，其他AFM矿物的共生关系变化不大，如泥质岩在该反应两侧都出现g+bi+als组合。图4b中［i2］不变点周围除了没有黑云母(bi)反应外，其余4个含有黑云母的反应都称为黑云母脱水熔融反应。对于平均泥质岩APＲ和杂砂岩CEV在a区的矿物组合应为(图4b-a):g+sill+bi(+kf+q+iq，下文忽略过剩相)，若全岩成分富铁，黑云母会
【参考文献】：
期刊论文
[1]21世纪最初十年变质岩石学研究进展[J]. 魏春景. 矿物岩石地球化学通报. 2012(05)
[2]贺兰山高压泥质麻粒岩——华北克拉通西部陆块拼合的岩石学证据[J]. 周喜文,赵国春,耿元生. 岩石学报. 2010(07)
[3]Confirmation of pelitic granulite in the Altai orogen and its geological significance[J]. WANG Wei1,2, WEI ChunJing1, WANG Tao3, LOU YuXing1 & CHU Hang1 1 MOE Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China; 2 School of Geosciences, University of Sydney, Sydney 2006, Australia; 3 Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China. Chinese Science Bulletin. 2009(14)
[4]麻粒岩的形成及其对大陆地壳演化的贡献[J]. 翟明国,刘文军. 岩石学报. 2001(01)
本文编号：3421233
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/3421233.html
