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作者:李丹
1 引 言
造山帶中的變質(zhì)基性巖通常由高自由度的礦物組成,它們可能穩(wěn)定存在于較寬的溫度一壓力一組分條件下,對于區(qū)域變質(zhì)作用的角閃巖相變質(zhì)巖而言,它們通常含有較為常見的礦物組合:斜長石、角閃石、綠簾石、綠泥石,僅僅用這樣的礦物組合很難準(zhǔn)確限定其形成的溫壓條件。但是如果存在自由度較低的富鋁礦物如藍(lán)晶石、夕線石、堇青石、十字石,則可利用巖石學(xué)和礦物學(xué)研究有效地限定巖石發(fā)生變質(zhì)作用的溫壓條件。十字石、藍(lán)晶石、夕線石這些富鋁礦物通常都被認(rèn)為只存在于變泥質(zhì)巖中。礦物組合中出現(xiàn)十字石、藍(lán)晶石和角閃
石的變質(zhì)基性巖原巖一般都被認(rèn)為是火山巖和沉積巖的混合。變質(zhì)原巖僅為火山巖的變質(zhì)基性巖中很少出現(xiàn)含十字石、藍(lán)晶石等富鋁礦物。自含十字石石榴角閃巖被報道以來,出現(xiàn)藍(lán)晶石、石榴子石和角閃石礦物組合一直被認(rèn)為是由于不同的全巖組分或不同的P-T條件而造成的。Arnold在計(jì)算不同組分石榴角閃巖的視剖面圖時候發(fā)現(xiàn),含十字石石榴角閃巖僅保存在一個較窄的溫壓范圍和相對固定的全巖組分內(nèi),這表明十字石可以很好地限定石榴角閃巖的溫壓條件。
青藏高原經(jīng)歷了特提斯洋多次開啟和消亡的造山帶演化過程。自古生代以來由多塊體、多島弧多期離散聚合和碰撞拼貼,最后在中一新生代由于新特提斯洋俯沖閉合,印度板塊與歐亞板塊碰撞形成的巨型復(fù)合碰撞造山拼合體。拉薩地體位于青藏高原南部,夾于班公一怒江蛇綠巖帶和雅魯藏布蛇綠巖帶之間,是一條巨型的構(gòu)造一巖漿巖帶,是揭示青藏高原形成與演化過程的關(guān)鍵地區(qū)之一。現(xiàn)有的研究認(rèn)為,拉薩地體是由一套角閃巖相至麻粒巖相的變質(zhì)巖系,古生代一中生代沉積巖和中、新生代巖漿巖組成。在拉薩地體東南部,即東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)附近,由于新生代強(qiáng)烈的地殼抬升和剝蝕作用,角閃巖相至麻粒巖相變質(zhì)巖石出露到地表。這些巖石也曾被認(rèn)為是拉薩地體的前寒武紀(jì)結(jié)晶基底,被命名為林芝巖群或波密巖群。但最近的研究表明,這套巖石并未發(fā)現(xiàn)類似于拉薩地體那果、多巴地區(qū)的前寒武紀(jì)基底含石榴子石片麻巖,這套巖石主要為泥質(zhì)片巖、片麻巖、斜長角閃巖等,其原巖包括古生代至中生代的沉積巖,早古生代和中、新生代的巖漿巖,其變質(zhì)作用發(fā)生在中、新生代。由于這套變質(zhì)巖是由不同時代、不同類型的巖石組成,這里將其稱之為林芝雜巖或林芝變質(zhì)雜巖。林芝巖群被劃分為米林、八一、布久三個變質(zhì)帶,經(jīng)歷了中壓角閃巖相和高壓巖相變質(zhì)作用。前人對該區(qū)變質(zhì)巖的研究集中在片麻巖和斜長角閃巖方面,主要開展的是一些年代學(xué)工作,缺少詳細(xì)的巖相學(xué)和變質(zhì)過程研究。
本文首次報道在林芝地區(qū)發(fā)現(xiàn)含十字石石榴角閃巖,并開展了詳細(xì)的巖石學(xué)和礦物化學(xué)的研究工作。通過巖石學(xué)觀察,鑒別出三期變質(zhì)作用,并結(jié)合相平衡模擬的方法,利用峰期礦物組合和石榴石等值線方法限定出含十字石石榴角閃巖的峰期溫壓條件并推演出其變質(zhì)P-T演化軌跡,進(jìn)一步限定研究區(qū)不同巖石類型的變質(zhì)演化過程。
本文使用的礦物簡寫如下:Grt-石榴子石;Gr-鈣鋁榴石;Py-鎂鋁榴石;Hbl-角閃石;St-十字石;Pl一斜長石;Chl-綠泥石;Pg-鈉云母;Ms-白云母;Bt-黑云母;Spl-尖晶石;Ep -綠簾石;Law-硬柱石;Ky一藍(lán)晶石;Zo-黝簾石。
2區(qū)域地質(zhì)概況
本文的研究區(qū)位于拉薩地體東南部,東喜馬拉雅構(gòu)造帶附近,主要由3個構(gòu)造單元組成,即北部的拉薩地體(或?qū)姿箮В,南部的喜馬拉雅帶(包括高喜馬拉雅結(jié)晶巖系和特提斯喜馬拉雅巖系),以及它們之間的雅魯藏布江縫合帶。印度一雅魯藏布江縫合帶呈向北凸出的馬蹄狀分布于北部的拉薩地體和南部的喜馬拉雅帶(印度大陸)之間。印度一雅魯藏布江縫合帶為蛇綠混雜巖帶,主要由低角閃巖相變質(zhì)的超鎂鐵巖、鎂鐵巖、石英巖、白云母石英片巖和大理巖組成,局部混合有來自縫合帶兩側(cè)地塊的變質(zhì)巖。喜馬拉雅帶為印度大陸北緣,又分為高喜馬拉雅結(jié)晶巖系和特提斯一喜馬拉雅巖系。高喜馬拉雅結(jié)晶巖系,又稱南迦巴瓦巖群,分布于東喜馬拉雅構(gòu)造結(jié)的核部,主要由花崗質(zhì)片麻巖和泥質(zhì)片巖組成,并以出現(xiàn)含石榴石藍(lán)晶石高壓麻粒巖為特征,經(jīng)歷了早期的高壓麻粒巖相變質(zhì)和晚期的低壓麻粒巖相、角閃巖相退變質(zhì)作用,混合巖化作用強(qiáng)烈。
研究區(qū)的拉薩地體主要由角閃巖相一麻粒巖相的變質(zhì)巖系,古生代到中生代的沉積地層以及中、新生代巖漿巖構(gòu)成。變質(zhì)巖系北部與古生代地層呈漸變接觸關(guān)系,但它們之間的界線多被新生代侵入巖所占據(jù)。主要的變質(zhì)巖類型包括片麻巖類、片巖類、石英巖、斜長角閃巖類、大理巖、麻粒巖和混合巖等。片麻巖、片巖多互層產(chǎn)出,斜長角閃巖多呈透鏡體產(chǎn)出在片麻巖中?拷鹏敳夭冀p合帶,發(fā)育混合巖,且?guī)r石強(qiáng)烈變形。區(qū)內(nèi)侵入巖是岡底斯巖基的重要組成部分,其中以白堊紀(jì)黑云二長花崗巖和花崗閃長巖分布最為廣泛,構(gòu)成岡底斯巖漿巖的主體,沉積巖在研究區(qū)主要為石炭系一二疊系,集中分布于北部林芝縣更張等地至尼洋河及其沿岸,東西向帶狀分布,1:25萬林芝縣幅認(rèn)為其為一套缺底無頂,層間緊閉褶皺和走向斷裂發(fā)育的變質(zhì)砂巖、板巖組成的淺變質(zhì)巖。采樣點(diǎn)位置如圖l-b所示,共采樣6塊,均為石榴角閃巖。采樣區(qū)是一個片巖、片麻巖以及石英巖分布的區(qū)域變質(zhì)巖區(qū),巖石多含石榴石,巖石普遍發(fā)生了糜棱巖化。
3巖相學(xué)研究
石榴角閃巖樣品手標(biāo)本(圖2)顏色較暗,幾乎為黑色,但可見紫紅色的自形粒、均勻分布的石榴石,具粒狀變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要礦物組成為角閃石(55%~60%),石榴石(10%~15%),十字石(10%~15%),白云母(2%~5%)鈉云母(5%~10%),斜長石(2%~5%),綠泥石(1%~3%),綠簾石(1%~3%)以及鈦鐵礦(2%~4%)。
石榴石,呈紫紅色,顆粒大小在1~3 mm,以變斑晶形式均勻分布在基質(zhì)中。根據(jù)石榴石晶形完整程度將其分為兩類:一類是保留完整晶形的石榴石,裂理不發(fā)育,裂理有一定的定向性,沿著裂隙發(fā)育有角閃石、鈉云母和斜長石等礦物,石榴子石內(nèi)部含少量角閃石、綠泥石和云母包體(圖3-a,3-b);另一類是沒有核,只保留了邊部晶形的石榴子石,其核部被鈉云母和斜長石交代(圖3-c)。
角閃石是巖石中含量最高的一類礦物,主要存在于基質(zhì)中,具有明顯的淺綠一深綠的多色性,呈片狀和粒狀分布,粒度不均( 0.1~2 mm),甚至在薄片尺度下可見粗粒角閃石和細(xì)粒角閃石的分界。鏡下觀察到角閃石也呈包體主要存在于石榴石和十字石變斑晶內(nèi),另外在石榴石核部生長的黑云母中也發(fā)現(xiàn)了角閃石包體(圖3-a)。不同于基質(zhì)中的角閃石,十字石和黑云母包體中角閃石部分呈渾圓狀(圖3-d)。
十字石,高突起,淺黃色,有的保留了較好的十字雙晶(圖3-d)。根據(jù)產(chǎn)出狀態(tài)可以將其分為三類:一類是和角閃石直接接觸并且含有大量角閃石包體的十字石,它們基本保留了原來的晶形,但是由于內(nèi)部大量包體的存在,十字石表現(xiàn)為殘晶結(jié)構(gòu)(圖3-d);-類是表面很干凈,幾乎不含或者含少量角閃石包體的十字石,與鈉云母和綠泥石直接接觸(如圖3-e);還有一類是被綠泥石和鈉云母交代,保留十字石殘余。
斜長石,主要有3種產(chǎn)出狀態(tài):一是和角閃石共生,呈板狀,主要在基質(zhì)中產(chǎn)出;二是沿石榴子石裂隙生長,在部分石榴子石核部或者邊部交代石榴子石而成;三是和鈉云母共生,有明顯的十字石殘余保留,是交代十字石而形成。黑云母,棕色,半自形晶,主要發(fā)育在石榴石包體和石榴子石裂隙中(圖3-a)。鈉云母,具有一組明顯平行解理,干涉色鮮艷,他形晶。主要分布在后期的流體通道中,與綠泥石和斜長石共生。有的鈉云母中殘留未被完全交代的十字石殘晶,說明鈉云母是后期退變的產(chǎn)物。綠泥石,有兩種產(chǎn)出狀態(tài):一種綠泥石廣泛存在于基質(zhì)中,片狀,自形,無色一淺綠色多色性,粒度在1~3 mm,有的內(nèi)部有少量角閃石包體(圖3-h);另一種綠泥石圍繞十字石邊部生長,與鈉云母密切共生。暗色礦物主要為鈦鐵礦和少量的磁鐵礦,它們主要在基質(zhì)中分布。此外,磷灰石等副礦物以包體的形式存在于石榴子石和其他礦物晶體內(nèi)。
4全巖及礦物地球化學(xué)
全巖化學(xué)成分分析在中國地質(zhì)科學(xué)院國家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心完成,主量元素采用XRF(X-rayfluorescence)方法進(jìn)行測定,精度優(yōu)于5%;選取具有代表性的石榴角閃巖全巖成分結(jié)果見表1:
總體來看,所采的六塊石榴角閃巖全巖成分較為均一,具有較低的硅(37%~38%),較高的鋁(19%~20%),通過如表1所示的礦物標(biāo)準(zhǔn)化,其礦物主要組成為:橄欖石23%,斜長石47%,紫蘇輝石5%,具有橄長巖的礦物組合特征。
電子探針在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)所大陸動力構(gòu)造實(shí)驗(yàn)室探針室完成。利用JEOL JXA-8110電子探針完成,分析條件為:加速電壓15 kV,電流10nA,束斑直徑1um(白云母為5um),選取具有代表性的礦物進(jìn)行電子探針成分分析,其結(jié)果見表2.
4.1石榴子石
石榴子石由鎂鋁榴石、鐵鋁榴石、錳鋁榴石、鈣鋁榴石四個端元組成,根據(jù)表2石榴子石探針成分,石榴子石是富鈣、鎂的鐵鋁榴石(Py5-25Alm57-63Sps1-12Grs10-27)。在石榴子石的成分剖面(圖4)上,核部鈣鋁榴石和鐵鋁榴石成分較為均一,從核部到邊部,鐵鋁榴石含量略微升高,鈣鋁榴石降低。邊部鎂鋁榴石和錳鋁榴石表現(xiàn)為明顯的環(huán)帶特征,這表
明石榴子石之間的替代主要發(fā)生Mn-Mg之間。錳鋁榴石表現(xiàn)為明顯的“鐘型剖面”,以及邊部鈣鋁榴石含量降低而鎂鋁榴石含量升高的特征共同表現(xiàn)了石榴子石的進(jìn)變環(huán)帶特征。從核部到邊部,鎂鋁榴石含量Xpy從0.05增加到0.25,鈣鋁榴石含量Xgr從0.28降低到0,10。
4.2角閃石
根據(jù)角閃石的產(chǎn)狀,把角閃石分為三類:石榴子石包體中的角閃石;十字石包體中的角閃石;基質(zhì)中的角閃石。根據(jù)Leaker角閃石分類原則,角閃石屬于鈣鎂閃石,基質(zhì)中的角閃石相對包體中的角閃石的硅含量高,變化為6.1~5.9(a.p.f.u),角閃石鈉含量在0.7~0.8(a.p.f.u)。
4.3十字石
十字石硅含量在7.6~7.7,這和在變質(zhì)基性巖中發(fā)現(xiàn)的十字石的硅含量一致。十字石相對富Fe,大顆粒十字石具有成分環(huán)帶特征,從核部到邊部,F(xiàn)e含量逐漸降低,從3.5~3.0(a.p.fu),XMg(lOOMg/(Mg+Fe))在25~27。在十字石的探針成分中,Mn和Ti含量較低,不足4%。
4.4斜長石
斜長石成分變化較大,從鈉長石到鈣長石都有,基質(zhì)中的長石有著共同的組分An40-70,相對新鮮的斜長石發(fā)育有環(huán)帶。
4.5云母
云母主要為鈉云母,Na/(Na+Ca)在90%左右,云母主要替代為Na取代Ca,而K和Ca之間的替代基本可以忽略或者根本就沒有發(fā)生,白云母主要成分是鈉云母端元,云母的Si含量在2.9~3.0(a.pf.u)。云母中鈣含量較低,最高含量為1%。此外在石榴子石核部包體中有黑云母存在,含量很少。
5相平衡模擬和P-T軌跡
Arnold研究了礦物組合為藍(lán)晶石、十字石、石榴子石、角閃石的視剖面圖,并且討論了全巖Fe0、Mg0、Ca0、Na2O、Al203對視剖面圖中礦物穩(wěn)定域的影響,但是在假設(shè)前提中,他把斜長石當(dāng)作過剩礦物來處理,也沒有考慮鈉云母的存在。而本文研究的樣品中,斜長石是峰期變質(zhì)后退變質(zhì)作用的產(chǎn)物,同樣鈉云母也是后期退變的產(chǎn)物,所以應(yīng)該將斜長石和鈉云母加入要計(jì)算的礦物組合中。
相平衡模擬使用Perple_X程序,數(shù)據(jù)庫選擇Holland and Powell的升級版。所涉及的礦物及熔體相的活度一成分關(guān)系模型選自Perple—X文件(solution—model. dat),包括:石榴石-Grt(HP),黑云母-Bt(TCC),白云母-Ms(CHAl),長石(hpl),堇青石-hCrd,尖晶石- Spl(HP),十字石- St(HP),角閃石(WHP),考慮到P2O5主要形成磷灰石,且在所研究的樣品中含量比較低,以分子式Ca5[P04]3(OH)中磷和鈣的比例扣除相應(yīng)的鈣組份,然后將P205排除在計(jì)算體系之外,考慮到Ti主要存在于鈦鐵礦這個獨(dú)立的礦物相中,對相平衡模擬過程礦物相關(guān)系幾乎沒有影響。因此也忽略該組分,所以選擇的計(jì)算體系為:Na20-CaO-Mn0 -K20-MgO-Al203-Si02-H2O-O(Mn-NCKMASHO)。
圖4是根據(jù)實(shí)測的全巖成分以及水含量計(jì)算得到的富鋁石榴角閃巖的P-T視剖面圖。在計(jì)算的溫度(300~ 7000C)和壓力(lXI05~ 16xl05 kPa)范圍內(nèi),綠泥石穩(wěn)定存在于各個變質(zhì)域內(nèi),石榴子石出現(xiàn)在溫度高于4300C壓力高于Sxl05kPa變質(zhì)域內(nèi),十字石穩(wěn)定存在于600~ 700℃,8xl05~ 16xlO5 kPa溫壓范圍內(nèi),角閃石、綠泥石穩(wěn)定存在于各個變質(zhì)域內(nèi)。鈉云母和斜長石出現(xiàn)在400~ 6500C,2xl05~5xlos kPa的溫壓范圍內(nèi)。尖晶石出現(xiàn)在溫度大于6500C的變質(zhì)域。
從石榴子石鎂鋁榴石和鈣鋁榴石等值線來看,鎂鋁榴石等值線具有較為陡的正斜率,隨溫度變化明顯,隨著溫度升高鎂鋁榴石含量不斷增加;鈣鋁榴石有平緩至陡的正斜率,隨壓力變化明顯,隨著壓力增大,其含量顯著增加,所以可以把二者結(jié)合起來作為巖石變質(zhì)過程中溫度與壓力變化的指示。根據(jù)石榴子石環(huán)帶特征,核部石榴子石生長于進(jìn)變過程,幔部或者邊部石榴子石生長在峰期或者近峰期的變質(zhì)過程中,石榴子石保存的變質(zhì)信息可以用來研究進(jìn)變和峰期的變質(zhì)過程。核部石榴子石和鈣鋁榴石投點(diǎn)在Chl+Hbl+PI+Grt+Ms變質(zhì)域內(nèi),邊部石榴子石的鎂鋁榴石和鈣鋁榴石投點(diǎn)在St+Grt+Hbl+Ms變質(zhì)域內(nèi),根據(jù)石榴石的環(huán)帶特征,我們可以得到石榴角閃巖的進(jìn)變到峰期的P-T軌跡。結(jié)合退變早期形成大量角閃石,晚期形成的鈉云母和斜長石的巖相學(xué)特征,根據(jù)退變礦物組合St+Grt+Hbl+Pl+Pg,推測石榴角閃巖經(jīng)歷的退變P-T軌跡,這樣建立了石榴角閃巖順時針P-T演化軌跡。
6討論
6.1石榴角閃巖中出現(xiàn)十字石
根據(jù)礦物的成分特征和結(jié)構(gòu)特征,筆者可以確定林芝雜巖體中的石榴角閃巖峰期變質(zhì)條件下的平衡礦物組合為:十字石、石榴子石、角閃石、白云母,結(jié)合含十字石變質(zhì)基性巖的相關(guān)研究,石榴角閃巖經(jīng)歷了一個高壓角閃巖相的峰期變質(zhì)作用。十字石作為該石榴角閃巖中的特征變質(zhì)礦物,很好地記錄了各個變質(zhì)階段的變質(zhì)信息。Gibson首次在變質(zhì)基性巖中發(fā)現(xiàn)十字石,他在角閃石邊部發(fā)現(xiàn)了針狀十字石嵌入角閃石邊部,但是在角閃石核部沒有十字石的發(fā)現(xiàn)。Purtscheller和Mogessie在西澳大利亞奧茨山谷結(jié)晶基底的變質(zhì)基性巖的石榴
子石和角閃石均發(fā)現(xiàn)了十字石。Selverstone在研究含十字石的鈉云母石榴角閃巖認(rèn)為富鈉的核和富鈣的邊的斜長石是穩(wěn)定存在的礦物相,從核部到邊部的成分變化特征和變質(zhì)過程沒有關(guān)系。同樣Arnold在做含十字石的石榴角閃巖視剖面圖時,把斜長石當(dāng)作過剩礦物相處理,他的理論依據(jù)是富鈉的核和富鈣的邊的斜長石是穩(wěn)定存在的礦物相。他們認(rèn)為高鋁(全巖Al203不小于35%,全巖的計(jì)算方式為Al203/ Al203+FeO+MgO+CaO+Na20)是形成富鋁礦物的主要因素,通過相平衡模擬得到十字石形成溫度為550℃,角閃石形成的溫度為5950C。同時形成十字石等富鋁特征變質(zhì)礦物的變質(zhì)基性巖和全巖鎂密切相關(guān)XMg在0.2~0.7之間(XMg=Mg0/MgO+Ca0)最有利于富鋁礦物出現(xiàn)?傊,巖石中全巖鋁的含量決定是否出現(xiàn)富鋁礦物,而全巖Fe/Mg的比值決定哪種富鋁礦物的出現(xiàn)。Tsujimori和Liou研究發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在富鋁基性巖的礦物組合Amph+Zo+Ky+St+Pg+Ab以經(jīng)歷了高壓綠片巖相變質(zhì)作用為特征。Shah Wali Faryad在研究西阿爾卑斯Speik雜巖體的富鋁變質(zhì)基性巖認(rèn)為巖石經(jīng)歷了580℃、l2xl05 kPa的峰期變質(zhì)作用和5800C、SX10s kPa近等溫減壓的退變。由于發(fā)現(xiàn)后期形成的葡萄石和綠纖石,證明了其經(jīng)歷了更為低溫和低壓的退變作用。
本文所研究的石榴角閃巖在全巖成分和西阿爾卑斯Speik雜巖體的石榴角閃巖極為類似,在礦物組合上與原巖為火成巖的富鋁石榴角閃巖類似,不同之處在于本文研究石榴角閃巖不含藍(lán)晶石,十字石保留了不同的晶形,相對以往研究的不易識別的小顆粒的礦物包體中的十字石,林芝雜巖體的石榴角閃巖十字石粒徑在1~3 mm,以大的變斑晶存在,它們以不同的產(chǎn)出狀態(tài)記錄了不同的變質(zhì)信息。十字石的出現(xiàn)和它的不同結(jié)構(gòu)特征使得我們能夠?qū)貕悍秶灰紫薅ǖ氖窠情W巖進(jìn)行相平衡模擬研究,相平衡模擬結(jié)果表明拉薩地塊林芝雜巖體經(jīng)歷了高角閃巖巖相變質(zhì)作用,經(jīng)歷了610~630℃、l2xl05~l3xl05 kPa的峰期變質(zhì)作用和早期減壓斜長石退變和晚期十字石周圍形成鈉云母和綠泥石的退變。
6.2含十字石石榴角閃巖的變質(zhì)演化過程
根據(jù)相平衡模擬結(jié)果和巖相學(xué)觀察,結(jié)合建立的P-T演化軌跡,我們可以把富鋁石榴角閃巖經(jīng)歷的的變質(zhì)演化過程劃分為3個變質(zhì)演化階段:I進(jìn)變質(zhì)階段;Ⅱ峰期變質(zhì)階段;Ⅲ退變階段。
(1)進(jìn)變質(zhì)階段
在進(jìn)變質(zhì)階段形成的礦物有綠泥石、黑云母、十字石、石榴子石、鈉長石、鉀長石、角閃石。石榴子石的進(jìn)變環(huán)帶(圖4)和礦物中的包體,如石榴子石中的黑云母、角閃石包體,十字石中的角閃石包體都很好地保存了進(jìn)變信息。
(2)峰期變質(zhì)階段
峰期變質(zhì)階段的溫壓條件為,礦物組合為Grt+Hbl+St+Ms。峰期富水礦物的存在可以使峰期礦物組合不斷演化,所以礦物記錄的峰期條件低于巖石實(shí)際經(jīng)歷的峰期溫壓,深綠色的角閃石顆粒在石榴子石周圍生長,它們粒徑在1 mm左右,在大顆粒十字石周圍也可見較為自形的角閃石生長,這些角閃石可能在峰期和石榴子石、十字石平衡共生。通過石榴石一角閃石溫壓計(jì)得到峰期變質(zhì)條件為11X los~12×l05 kPa、600~6200C,這和相平衡模擬結(jié)果很吻合。
(3)退變階段
早期的退變以角閃石大量生成為特征,沿著石榴子石裂理有角閃石,此外針狀角閃石在石榴子石邊緣生長,這些典型的巖相學(xué)特征都表明早期退變過程形成了部分角閃石,晚期的退變以十字石被鈉云母和長石交代為特征,石榴子石核部被長石和云母交代為特征,在該階段長石和鈉云母大量生成,在鈉云母和斜長石中間有十字石被交代的殘余,石榴子石核部也被鈉長石和鈉云母交代,這些都代表了明顯的退變特征。所以該階段的礦物組合為St+Hbl +Grt+Pg+Pl。
7結(jié)論
本文研究的富鋁石榴角閃巖相平衡模擬結(jié)果顯示,林芝雜巖體石榴角閃巖峰期溫壓條件為610~630℃、l2xl05~l3xl05 kPa,對應(yīng)的礦物組合為石榴子石、角閃石、十字石和白云母。石榴角閃巖經(jīng)歷了高壓角閃巖相的變質(zhì)作用,同時通過石榴子石一角閃石地質(zhì)溫壓得到了相平衡模擬類似的峰期變質(zhì)的溫壓條件。最終結(jié)合十字石的退變特征得到石榴角閃巖順時針的P-T演化軌跡,結(jié)合拉薩地塊內(nèi)部松多榴輝巖研究和林芝雜巖體其他片巖片麻巖研究,石榴角閃巖可能經(jīng)歷了造山帶變質(zhì)作用。
8提要:
在拉薩地塊林芝雜巖體中新發(fā)現(xiàn)的石榴角閃巖礦物組合為石榴子石、角閃石、十字石、綠泥石、斜長石、鈉云母以及少量的鈦鐵礦和磷灰石。石榴角閃巖中石榴石核部富錳(Xsps=0.12~0.15)貧鐵(Xalm= 0.45—0.50)而石榴子石邊部相對貧錳(Xsps=0.01~0.03)富鐵(Xalm=0.60~0.65),表明石榴子石的核部和邊部分別形成于變質(zhì)作用兩個不同階段。從核部到邊部,鎂鋁榴石升高而鈣鋁榴石降低,表現(xiàn)為進(jìn)變質(zhì)環(huán)帶特征,這表明石榴子石核部形成于進(jìn)變質(zhì)過程。生長在不同的變質(zhì)階段的角閃石具有不同的成分特征,作為變質(zhì)基性巖中罕見的富鋁礦物,十字石的結(jié)構(gòu)特征記錄了不同變質(zhì)階段的信息,結(jié)合石榴石的成分和結(jié)構(gòu)特征,為相平衡模擬研究其P-T演化過程提供了可能。我們利用Perplex相圖模擬軟件在Mn-NCKMASHO體系中模擬出該石榴角閃巖的視剖面圖,利用石榴子石邊部鎂鋁榴石和鈣鋁榴石含量等值線確定出石榴角閃巖峰期溫壓為:610~630。C,l2xl05~l3xl05 kPa,對應(yīng)峰期礦物組合為石榴子石,角閃石,十字石和白云母。同時結(jié)合十字石保存的退變信息得到該石榴角閃巖經(jīng)歷了一個順時針的變質(zhì)演化軌跡。