会议专题

苏鲁造山带超高压榴辉岩中多期重晶石的结晶机制与指示意义

高压-超高压变质流体作用一直是国际地学界研究的前沿课题,这些变质流体不仅直接参与变质反应,而且对于超高压岩石部分熔融、壳-幔相互作用、改变超高压岩石的相变和流变性质有非常大的促进作用.近年来,超高压榴辉岩中重晶石包裹体和多相包裹体的产出得到广泛关注,因其是俯冲带高盐度流体存在的重要指示标志.本文以中国东部苏鲁造山带仰口超高压榴辉岩为研究对象,对其内部产出的多期重晶石进行了详细的岩相学和显微构造研究。研究结果显示,超高压榴辉岩内部发育五类具有不同显微特征的重晶石。由于仰口超高压榴辉岩峰期压力大于4.5GPa,超过玄武岩体系第二临界点,因此进变质后期-峰期的少量流体以超临界流体形式存在。由此,将含TypeⅡ重晶石的多相包裹体解释为:进变质后期--峰期变质过程中,继续生长的石榴石和绿辉石边部捕获的超临界流体结晶相,富Ba钾长石和重晶石的发育代表Ba元素的逐渐富集过程。TypeⅤ重晶石斑块与角闪石+钠长石后成合晶密切共生,显微构造观察未显示任何透入性应变和流体侵入特征,表明形成该期重晶石的流体具有内部缓冲性质,可能来源为高压榴辉岩相--角闪岩相退变质期间多硅白云母分解或名义无水矿物中结构水和分子水的持续脱水过程。这期流体同时促进石榴石和绿辉石发生角闪岩相退变质作用。TypeⅠ到Ⅴ重晶石记录了非常一致的低Sr/Ba比,表明仰口超高压榴辉岩中与重晶石结晶伴生的五期流体具有低Sr/Ba特征。因此认为,超高压榴辉岩在俯冲进变质到退变质折返期间都伴随副矿物重晶石的结晶,该矿物记录着超高压变质作用中Ba和Sr活动的重要信息,并且是显微尺度流体活动的重要识别标志。

榴辉岩 多期重晶石 岩相学 显微构造 结晶机制

王淞杰 王璐 Michael Brown

中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室,武汉 430074 马里兰大学帕克分校地质系,马里兰 MD 20742

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2015-12-11(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)