《大别造山带黄镇榴辉岩矿物不同类型地质温度计应用和对比》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大别造山带黄镇榴辉岩矿物不同类型地质温度计应用和对比（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、书书书大别造山带黄镇榴辉岩矿物不同类型地质温度计应用和对比!高天山!， # 郑永飞! !#陈仁旭!$%& ()*+,)*!， -./0$ 12*345(! !)*6 7./0 85*9:!; 中国科学院壳幔物质与环境重点实验室，中国科学技术大学地球和空间科学学院，合肥# ; 南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，南京# !=?! #$ %& ()*+,)-+, +. ,/0-12)3-4& 2)-&,5)40 )36 7385,+39&3-0，$:;+4 +. 7),-; )36 $&:;3+4+? +. ;53)，&.&5 ，;53)! $-)-& %& ()*+,)-+, .+,
2、 253&,)4 A&+05-0，B)3C53? =358&,05-，B)3C53? !=?1=1! 收稿， =1=A1! 改回!# $%，&()* +, )- .() /01 23341 566789:8#); # :( -86(; #A B2 AYZ F2C (*B5C3C)(* C:B(I5E; ,5 -C H2*B5*BE 2F (*BC)3C)(* C:B(I5 (* 3)C*5B )C5 B,5 ,(3,5EB，Q:B B,5 H)IH:I)B56 B5DJ5C)B:C5E 2F A=Z F2C B,5 5HI23(B5;,5 -C H2*B5*B B5DJ5C)B:C5E F2C
3、 C:B(I5 (* B,5 N:)CBO R5(* )C5 D)(*IK Q5BS55* A )*6 AYZ; .(3, 2LK35* (E2B2J5 B5DJ5C)B:C5E 2F A= B2?AZ S5C5 2QB)(*56 S,5* J)(C(*3 N:)CBO S(B, E:H, C5E(EB)*B D(*5C)IE )E 3)C*5B， O(CH2* )*6 TK)*(B5， E:335EB(*3 B,)B B,5 C5FC)HB2CK D(*5C)IE,)R5 JC5E5CR56 B,5(C 2LK35* (E2B2J5 H2DJ2E(B(2*E )HN:(C56 6:C(*3
4、5HI23(B(O)B(2* )*6 2*IK E:FF5C56 D:H, S5)T5C C5BC23C)65 D5B)D2CJ,(EDB,)* B,5 2B,5C D(*5C)IE (* B,5 5HI23(B5; ,:E B,5 H)IH:I)B56 2LK35* (E2B2J5 B5DJ5C)B:C5E )C5 H2*H2C6)*B S(B, B,5 J5)T 5HI23(B5GF)H(5ED5B)D2CJ,(H H2*6(B(2*E; * H2*BC)EB，I2S B5DJ5C)B:C5E 2F A= B2 A!=Z S5C5 H)IH:I)B56 S,5* J)(C(*3 N:)CB
5、O S(B, E:H, *2*GC5E(EB)*BD(*5C)IE )E C:B(I5，2DJ,)H(B5，J)C)32*(B5 )*6 O2(E(B5U HI(*2O2(E(B5，(*6(H)B(*3 B,5 5FF5HB 2F FI:(6 )HB(R(BK 6:C(*3 )DJ,(Q2I(B5GF)H(5EC5BC23C5EE(2*; 5DJ5C)B:C5E 65C(R56 FC2D 3)C*5BGHI(*2JKC2L5*5 45GM3 J)CB(B(2* H)* Q5 6(R(656 (*B2 B,C55 3C2:JE： （!）?A B2 Y? B2 ?Z，)*6（Y AZ; ,5 I)
6、B5C BS2 3C2:JE 2F B5DJ5C)B:C5E )C5 H2DJ)C)QI5 S(B, B,5 B5DJ5C)B:C5E H)IH:I)B56 FC2D B,5C:B(I5 -C H2*B5*BE )*6 D(*5C)IGJ)(C 2LK35* (E2B2J5 FC)HB(2*)B(2*E，H2CC5EJ2*6(*3 B2 5N:(I(QC)B(2* )*6 C55N:(I(QC)B(2* 2F 45GM3 )*6 2LK35*(E2B2J5 5LH,)*35 6:C(*3 5HI23(B5GF)H(5E D5B)D2CJ,(ED )*6 )DJ,(Q2I(B5GF)H(5E C
7、5BC23C5EE(2*，C5EJ5HB(R5IK; ,5 F(CEB 3C2:J B5DJ5C)B:C5E )C5B22 ,(3, B2 Q5 H2DJ)B(QI5 S(B, B,5 T*2S* H2*6(B(2*E F2C 5HI23(B(O)B(2*，(*6(H)B(*3 B,)B B,5 2DJ,)H(B5 EKDJI5HB(B(O)B(2* C5E:IBE (* 45GM3J)CB(B(2* 6(E5N:(I(QC() Q5BS55* 3)C*5B )*6 E2D5 2F B,5 2DJ,)H(B5; ,5 FI:(6 )HB(R(BK 6:C(*3 B,5 5HI23(B5 5L,
8、:D)B(2* D)K Q5 B,5 Q)E(HC5)E2* F2C 5(B,5C C55N:(I(QC)B(2* 2C 6(E5N:(I(QC(:D 2F 5I5D5*BE )*6 (E2B2J5 J)CB(B(2* QK 6(FF:E(2* 5LH,)*35; ,5 -C H2*B5*B B5DJ5C)B:C5E (*B,5 (*BC)3C)(* C:B(I5E )C5 EB(II I2S5C B,)* B,5 T*2S* B5DJ5C)B:C5E F2C J5)T 5HI23(B(O)B(2*; ,(E D)K (*6(H)B5 B,)B B,5E5 (*BC)3C)(* C:B(I5E
9、S5C5 HCKEB)II(O56 6:C(*3 JC23C)65 D5B)D2CJ,(ED JC(2C B2 J5)T 5HI23(B5GF)H(5E， Q:B (E2I)B56 )*6 B,:E *2B )QI5 B2 5LH,)*35 -C S(B, H25L(EB(*3O(CH2* B2 )H,(5R5 J5)T 5HI23(B5GF)H(5E C55N:(I(QC)B(2*; ,5 65HC5)E5 (* (*B5C3C)(* C:B(I5 -C H2*B5*B D)K Q5 C5I)B56 B2 C5HCKEB)II(O)B(2* 2FC:B(I5，C5E:IB(*3 (* 65E
10、BC:HB(2* 2F -C 5LH,)*35 5N:(I(QC(:D Q5BS55* C:B(I5 )*6 O(CH2*;L( M#=-;# # /HI23(B5，M(*5C)I J)(CE，$52B,5CD2D5B5C，/I5D5*B )*6 (E2B2J5，4I:(6 )HB(R(BK!=G=A?U=U= （=） G!?AGY#:-) D&-,+4+?5:) $535:)# 岩石学报!国家重点基础研究发展规划项目 （=A=!） 和国家自然科学基金项目 （=A 年 ? 月生，博士，岩石学，/GD)(I：BE3)2_ :EBH; 56:; H*通讯作者：郑永飞，/GD)(I：KFO,5*3_
11、 :EBH; 56:; H*摘! 要! ! 常用于测定榴辉岩形成温度的有石榴石绿辉石 #$%& 配分温度计和石英矿物对氧同位素温度计。最近的自然观察和实验测定发现， 金红石中的 ( 含量与温度之间存在线性关系， 因此能够用于变质岩测温。本文首次将这三种温度计用于同一产地榴辉岩及其中的石英脉。对大别造山带黄镇低温超高压榴辉岩中金红石 ( 含量的温度计算得到， 产于矿物内部金红石 ( 含量温度明显地高于粒间金红石 ( 含量温度， 产于矿物石榴石、 绿辉石和黝帘石内部金红石 ( 含量温度主要集中在 )*+ ,)+-.之间， 而产于粒间金红石的温度主要集中在 /0) ,)*+.之间。榴辉岩中金红石 (
12、 含量最高的产于石榴石中，但是所计算的温度 )12 ,)+-.仍然不同程度地低于榴辉岩形成温度 031.。石英脉中金红石 ( 含量温度主要集中在 /0) ,)*+.之间。石英耐熔矿物对氧同位素温度主要集中在 0)1 ,0-).之间， 表明耐熔矿物石榴石、 锆石和蓝晶石在该区榴辉岩中相对其它矿物来说保存最好， 退变质作用最弱， 因此其氧同位素温度与峰期超高压榴辉岩相变质条件基本一致。而石英易熔矿物对温度主要集中在 /)1 ,)41.之间， 与易熔矿物绿辉石、 钠云母、 斜黝帘石5 黝帘石在榴辉岩中蚀变强烈一致， 反映了角闪岩相退变质阶段的流体活动。石榴石单斜辉石 #$%& 配分温度结果分为三组：
13、3-) ,+02.、 0*- ,03-.和 /0+ ,)3*.，其中后两组与金红石 ( 含量和石英矿物对氧同位素测温结果具有可比较性， 指示了榴辉岩相变质和角闪岩相退变质过程中的 #$%& 交换平衡， 而第一组温度明显高于已知的榴辉岩相变质温度， 表明绿辉石后成合晶导致了部分石榴石与单斜辉石之间的 #$%& 不平衡。榴辉岩折返过程中的流体活动可能是导致矿物之间元素和同位素扩散交换再平衡或不平衡的基本原因。粒内金红石 ( 含量温度仍然不同程度地低于榴辉岩形成温度， 可能说明其在进变质过程中形成后相对 “孤立” ， 即使在峰期榴辉岩相条件下也不能与锆石之间达到 ( 配分再平衡。粒间金红石 ( 含量
14、降低可能与金红石重结晶有关， 结果导致它们与锆石之间的 ( 配分平衡遭到破坏。关键词! ! 榴辉岩；矿物对；温度计；元素和同位素；流体活动中图法分类号! ! 6)+7 2/+；6)-34! 引言矿物之间的元素或同位素配分地质温度计已经广泛用于变质岩的形成条件和 689 轨迹研究 （:; 6;?A=，*112；B$=& ! #$C ，*112;；DA ! #$C ，*11)；E;9FG= ! #$C ，*110） 。这类温度计的成功应用取决于下列条件： （4）共存矿物之间的元素或同位素配分达到了指定变质条件下的热力学平衡或再平衡；（*）变质岩形成之后这种平衡没有受到后期地质过程的扰动而破坏；（2
15、）元素扩散封闭温度与岩石形成温度相当。然而， 大量的测温实践发现， 不仅同一岩石不同矿物对之间给出的温度存在差别， 而且同一岩石相同矿物对之间的温度有时也有变化； 测温结果有时明显低于或高于假定的顶峰变质温度， 同一岩石不同矿物对之间给出的温度有时出现有规律的差别。影响这些温度变化的主要原因有二， 一是岩石冷却过程中矿物之间元素或同位素配分由于扩散速率不同发生差异性再平衡， 二是岩石抬升过程中流体活动引起体系局部或完全开放导致矿物之间元素或同位素配分发生不平衡或部分再平衡。估计造山带榴辉岩相变质岩的形成温度， 对于研究地壳俯冲和超高压变质带的形成和演化具有重要义。自 :;B$AH;= I($=
16、 （4-3/） 首次通过实验对石榴石与单斜辉石矿物之间 #$%& 交换温度计进行标定以来， 不少学者又进行了大量的高温高压实验研究和理论推导 （ JKKAF 和 I($=， 4-3-；I;=&KL， 4-3-； M;N$=;， 4-3-； 6GO$KK， 4-+)； P(G&B， 4-+； 6;99AFG=;= Q$O9G=， 4-+-；RA， 4-/； R(;=G 6;99AFG=， 4-)；:;=;， *111） ， 使该温度计在研究石榴二辉橄榄岩、 榴辉岩和麻粒岩等形成温度时得到广泛应用。由于利用它可以较为准确地确定榴辉岩的形成温度， 因此该温度计在高压超高压变质作用的 68 轨迹研究方
17、面取得了许多重要成果。另一方面， 在超高压变质岩研究中也得到广泛应用的有石英矿物对氧同位素温度计 （ B$=& ! #$C ， 4-+， 4-， *114，*11*； # ! #$， 4-；TA;G ! #$C ， *11*；DA ! #$C ， *11/） 和金红石 ( 含量温度计 （ ;SU ! #$C ， *11/； 王汝成等， *11)；E;9FG= ! #$C ， *110） 。随着研究工作的深入， 发现这些温度计在实际应用过程中存在一些问题， 如计算的温度往往低于根据矿物反应平衡所计算的岩石形成温度。由于所测矿物在变质过程中除受矿物形成的温度、 压力和岩石组分等直接控制外， 还间接
18、受到岩石在折返过程中缓慢冷却和降压脱水引起的流体活动所导致的扩散再平衡的影响。因此， 无论阳离子配分温度计还是氧同位素交换温度计， 或者矿物中元素含量温度计， 对同一种岩石的应用是否能够给出一致的温度， 虽然有不少文章分别使用某一种温度计研究超高压变质岩， 但是目前尚无对同一产状岩石进行三种温度计应用的比较研究。本文在前人对大别山南部黄镇低温榴辉岩研究的基础上， 分别进行金红石 ( 含量温度计、 石英矿物对氧同位素温度计、 石榴石单斜辉石 #$%& 配分温度计的应用， 探讨其各自所代表的地质意义。*! 地质概况和样品岩石学特征大别苏鲁造山带是中国中东部一条巨型超高压变质带， 是扬子板块向华北板
19、块深俯冲的陆陆碰撞造山带 （VG=&，4-0；DAG ! #$C ，4-0；DA ! #$C ，4-；W;SU$( ! #$C ，*111；B$=& ! #$C ， *112X） ， 它是目前世界上已知规模最大且保存最好的超高压变质带。近年来的研究表明， 大别造山+)-4%&# !()$)*+&# ,+-+&#! 岩石学报*110， * （3）带从北至南可以划分为下列五个单元 （!#$% ! #$& ，()） ：（*）北淮阳绿片岩相变质单元；（）北大别高温+ 超高压麻粒岩相单元；（,）中大别中温+ 超高压榴辉岩相单元；（-）南大别低温超高压榴辉岩相单元；（)）宿松低温高压蓝片岩+角闪岩相单元。
20、矿物学和岩石学研究表明， 超高压岩石经历高达数个 ./0 的变质压力和与之对应的峰期变质温度， 导致了超高压指示矿物柯石英和金刚石以及特殊矿物出熔结构的形成 （12， *345； 6708 ! #$& ， *343； 90$% ! #$& ， *343， *33；12 ! #$& ， *33， (,， ()； :# ! #$& ， (） 。黄镇榴辉岩处于太湖;马庙断裂以南， 其围岩为长英质黑云母片麻岩 （图*） 。由于该区榴辉岩具有特殊的变质演化历史， 因此在过去的十年中一直受到国内外变质岩石学家的高度重视， 并成为透视大别山高压;超高压变质地体结构与构造的一个重要窗口。90$% ! #$&（
21、*33(， *33） 根据石马、 黄镇等地的榴辉岩研究， 发现峰期变质作用的 /;；另一是大坝南部不含柯石英和金刚石的 “冷” 榴辉岩带， 不仅峰期变 质 压 力 较 低 （ = & ?./0） ， 而 且 变 质 温 度 也 低（ =?,)） 。 两个单元的边界位于花凉亭水库的南边， 推测两者之间为断层接触。同样 0ABC#DD ! #$& （*335） 通过对同一地区榴辉岩峰期变质 /; +,& ,./0。相对于阳离子配分温压计， 这种根据矿物反应组合计算的温压条件更为确定。与大别山主体超高压榴辉岩相变质温度 5)( = 4( 相比， 黄镇榴辉岩的形成温度确实偏低一些， 因此称为低温超高压
22、榴辉岩。本文在前人研究的基础上， 对该区内的榴辉岩和其中的（含蓝晶石） 石英脉体中的金红石 !A 含量测温进行研究， 并与该区石榴石;绿辉石 F#;T% 配分温度计和石英;矿物对氧同位素温度计进行对比。所研究的榴辉岩位于太湖县黄镇地区， 榴辉岩呈透镜状产于强烈风化的长英质片麻岩中， 断续延伸可达上百 K， 出露宽度一般 ? =5K。在主体榴辉岩中见一出露宽度宽窄不一， 最大者可达 *(KK， 最小者仅 KK 的（蓝晶） 石英岩脉， 横切榴辉岩片麻理， 与榴辉岩之间的接触界线是清楚的。黄镇地区榴辉岩样品主要组成矿物为石榴石、 绿辉石、黝帘石+ 斜黝帘石、 白云母和钠云母以及退变的角闪石组成；副矿
23、物是金红石、 磷灰石、 锆石和退变的不透明矿物磁铁矿等； 退变矿物为奥长石 U 韭闪石等， 少量次生的方解石。石榴石呈自形晶体或呈环礁状， 其内含有早期的矿物包体单斜辉石、 钠云母、 黝帘石+ 绿帘石、 金红石和石英包体， 可能形成于接近峰期变质条件， 但是经历了重结晶作用。大多石榴石具有兰绿色韭闪质角闪石 U V0;斜长石 U 磁铁矿组成的退变质冠状体， 柯石英或它的石英假象存在于石榴石中 （SG ! #$&(-） 。绿辉石被一些非常细粒的由较早的钠长石+ 奥长石;透辉石和较晚期的钠长石;浅闪质角闪石交生体广泛地交代。绿辉石持续的退变可导致角闪石矿物的增加， 部分石榴石也发现被角闪石和斜长石
24、交生结构替代。另一些矿物包括黝帘石、 钠云母、 金红石和退变的钛铁矿和有时是磁铁矿。在局部地方， 见有斜黝帘石呈柱状产出的集合体， 根据矿物的组分和形状， 这些斜黝帘石的集合体被认为是前期斑状硬柱 石 退 变 后 形 成 的 假 象 （ 0BI#DDG ! #$& ， *334；SG! #$& ， (-） 。钠云母以下列三种形式出现：! 作为残留体在 出 现 在 环 礁 状 石 榴 石 的 核 部， 大 小 (& KK W ； 被早期斜黝帘石叠加并显示出大的颗粒 （ X ,KK） ； #作为石榴石受流体交代的产物， 延着流体活动的方向展布， 颗粒非常细小。榴辉岩中可见有三期矿物组合：! 钠云母
25、 U 蓝晶石 W硬柱石假象 （？ ）W 黝帘石； 单斜辉石 U 石榴石 U 蓝晶石 U黝帘石 U 石英； # 石榴石退变为奥长石 U 韭闪石的冠状体、单斜辉石退变为钠质角闪石 U 钠长石 （蚀变强烈） 以及钠云母绢云母化。显然， 第三期矿物组合形成于强烈退化变质阶段； 第一期矿物组合形成于峰期变质之前， 但是峰期变质之3)3*高天山等：大别造山带黄镇榴辉岩矿物不同类型地质后发生了矿物分解形成硬柱石假象； 第二期则为峰期矿物组合。在所研究的三个样品中， !#$ 保存最好， 石榴石和绿辉石大都保存完好。黄镇地区榴辉岩中石英脉在结构和矿物组成上是不均一的， 石英蓝晶石脉体是由石英 （ % $&） 、
26、 石榴石 （(& )($） 、 黝帘石* 斜黝帘石 （$ ) (&） 、 绿辉石 （ + $） 、 蓝晶石 （$ )(&） 和其它的次生矿物组成。它们出现大量的毫米大小的矿物集合体即带有棱柱状形态的较早斑状矿物的假象。这种假象通常是由一至两个蓝晶石颗粒、 细小多个黝帘石* 斜黝帘石颗粒和大多随机的分布在蓝晶石中非常细小的石英颗粒组成。在薄片中， 三个相邻接触的矿物如蓝晶石、 黝帘石* 斜黝帘石和石英呈现结构上的平衡。在结构和矿物平衡的基础上， ,-./0.123 集合体被认为是硬柱石蜕变的产物 （45 ! #$6 ， 7&8） 。它常常显示出一种典型的棱柱形态。硬柱石假象或 ,-./0.123
27、 集合体频繁出现在脉体中， 占的体积。脉体中的石榴石显示 &6 $ ) (99 的细粒， 它的粒度比主体榴辉岩中石榴石 （( ):99） 较小。不同部分的矿物组成为 123 ; 9=、 123 ; ,-、 123 ; ,- ; 金红石 /? 含量温度计金红石是变质岩中常见的副矿物， 一般在变质作用过程中形成， 所以在进变质作用过程中， 金红石大多以包裹体的形式富存于变质矿物中， 部分分布于变质矿物颗粒之间与其共生。同时， 金红石是高场强元素 （#AB） 的重要载体。近年来的研究表明， 在变质条件下金红石.锆石.石英是共生集合体， 在 A57./?7.C57体系中， 金红石 /? 含量与共生锆石
28、和石英之间是平衡互动的， 即 A57; /?7D /?A58， 其中金红石 /? 含量明显受温度控制， 而受压力的影响较小 （/EFG! #$6 ， 7&8； HE2I0J ! #$6 ， 7&K） 。本次我们对黄镇榴辉岩和含蓝晶石石英脉中的金红石/? 含量测温进行了尝试。/? 含量测定在南京大学地球科学系电子探针室完成， 所用仪器型号为 LB 黄镇地区榴辉岩中金红石背散射图像5U6 7 VAB 59EUWI X0? ?Y25TW X?09 WFT0U52W E2 #YEJU3ZWJ&K!(%&# !()$)*+&# ,+-+&# 岩石学报7&K， 77 （）表 ! 太湖黄镇榴辉岩及其蓝晶石英
29、岩脉中金红石 #$ 含量和测温结果%&() !#$ *+,-),-. +/ $0-1() /$+2 )*(+31-) &,4 56&,1-)780&$-9:)1, &- ;0&,39） %?（）石英脉A;B!7!7?7C7D7E7F7AA;BEG7!7?7C7D7E7F7A粒间DBCBFBFBEBDBDB?BCBEBDBCBEBDBDA?DCCE?AE?AEB?DA?DA?CADCCEB?DA?DCCEB?DA?EBCDHAE?HE?HE!AEBCEBCDFEDHAE!AEBCDHAE!AEBC榴辉岩A;BE7!石榴石中包体BEH!EED7?粒间FBE?AE?H7C粒间FBE?AE?H7D石榴
30、石中包体FBE?AE?H7E粒间FBE?AE?H7F石榴石中包体!BFBHEFA7A粒间FBE?AE?H7H粒间DBDA?EBC7石榴石中包体HBEFEEDFA;EA7!绿辉石中包体HBEFEEDF7?粒间HBEFEEDF7C石榴石中包体!EBFEBEH7D粒间ABEDAECH7E石榴石中包体HBEFEEDF7F粒间FBE?AE?H7A石榴石中包体ABEDAECH7H粒间HBEFEEDF7粒间EBEB?E!A7!B石榴石中包体DBDA?EBCBD;#BF7!粒间EBEB?E!A7?粒间?BCADFE7C粒间CBDCCDHA7D粒间DBDA?EBC7E石榴石中包体!CBFC!EA7F黝帘石中包体
31、!BBEEEF!7A粒间EBEB?E!A7H粒间CBDCCDHA7黝帘石中包体!BFBHEFA7!B粒间!BBEEEF!7!黝帘石中包体!?BF?BEAC7!?粒间CBDCCDHA7!C粒间DBDA?EBC %!根据 #&*5 ! #$I（?BBD） 平均值公式计算， %?根据 J&-.+, ! #$I（?BBF） 公式计算根据 J&-.+, ! #$I （?BBF） 的实验 #$ 配分温度计， 对每个金红石测点进行温度计算 （图 C） 。结果得到， 榴辉岩 A;BE中矿物内部E 个金红石颗粒的 #$ 含量为 FB K!B=2， 对应的温度为E?H KEFA； 产于粒间D 个金红石颗粒的 #$
32、 含量为 DBKFB=2， 对应的温度为EBC KE?H。榴辉岩A;EA 中产于矿物内部D 个金红石颗粒 #$ 含量为HB K!EB=2， 对应的温度为EDF KEH； F 个产于粒间的 #$ 含量为 CB KHB=2， 所计算的温度为EBC KEDF。榴辉岩 BD;#BF 中产于矿物内部的 E 个金红石颗粒 #$ 含量为 !BB K !CB=2， 对应的温度为 EF! KEA； H 个产于粒间的 #$ 含量为 ?B KEB=2， 对应的温度为DFE KE!A， 有一个粒间的金红石 #$ 含量为 !BB=2， 对应的温度为EF! （图C） 。石英脉 A;B! 中金红石 F 个测点的 #$含量为
33、CB KFB=2， 对应的温度为 DHA KE?H； 石英脉A;BEG中A 个金红石测点的#$ 含量为?B KEB=2， 对应的温度为DFE KE!A。因此石英脉中金红石#$ 含量温度范围为DFE KE?H， 与榴辉岩中粒间金红石 #$ 含量温度范围基本一致 （图C） 。图 C 太湖黄镇榴辉岩和石英脉体中金红石 #$ 含量温度频率直方图 （根据 J&-.+, 等实验温度计计算）L13I C;1.-+3$&2 +/ #$71,7$0-1() -)2=)$&-0$). /+$ )*(+31-)&,4 56&,1-)780&$-9 :)1, &- ;0&,39),，*&(*0(&-)4 /+(+M1
34、,3-) )N=)$12),-&( *&(1$&-1+, +/ J&-.+, ! #$O（?BBF）!F!高天山等：大别造山带黄镇榴辉岩矿物不同类型地质根据 !#$ ! #$%（&(） 的经验 !) 含量平均值温度计，对每个金红石测点进行温度计算， 结果示于图 (。榴辉岩*+,- 中， 矿物内部 - 个金红石颗粒的温度为 -&+ . /01；产于粒间 ( 个金红石颗粒的温度为 (+& . -&+1。榴辉岩*+,-+ 中， 产于矿物内部 ( 个金红石颗粒的温度为 -/- ./-1， / 个 产 于 粒 间 的 温 度 为 (+& . -/-1。榴 辉 岩(,!/ 中， 产于矿物内部 - 个金红石
35、颗粒的温度为 -*- ./231， 0 个产于粒间的的温度为 2+* . -&1， 一个粒间金红石 !) 含量 3445 所对应的温度为 -*-1 （图 (） 。石英脉 *+,3 中 / 个金红石测点的温度为 (22 .-&+1， 石英脉*+,-6 中 + 个金红石测点的温度为 2+* .-&1， 石英脉中金红石 !) 含量温度范围为 2+* . -&1， 主要集中在 (+& .-&1之间， 同样与榴辉岩中粒间金红石 !) 含量温度范围基本一致 （图 (） 。图(7 太湖黄镇榴辉岩和石英脉体中金红石 !) 含量温度频率直方图 （根据 !#$ 等经验温度计计算）89:% (7,9; !)?9?)
36、A9BC C54C)=) C#B=:9CD $E9C?FA)G HC9 ,A:GIC，#B#AB=BB=J9:IC C549)9#B #B9K) !#$ ! #$L（&/）2% &7 石英?矿物对氧同位素温度计单矿物氧同位素组成分析是在中国科学技术大学壳幔物质与环境重点实验室进行。化学提取采用激光氟化法， 反应采用 MNO?3 型 &-P 的 QR&激光器进行加热， 并将得到的R&气体直接在 SCB T 气体质谱仪上进行同位素比值测定（!IC: ! #$% ， &；龚冰和郑永飞， &2） 。结果以相对于U6MRP 标准的 !30R 值报道， 全流程的分析精度为 V % 3W（3） 。参考标准为
37、： （3）石榴石 XPY?&， !30R Z -% 0W（UBBCE ! #$% ， 3*-） ； （&）锆石 *3-， !30R Z3% W （!IC:! #$% ， &(） ； （2）中国国家石英标准 YP(*， !30R Z33% 3W（!IC: ! #$% ， 3*0） 。对所有样品都进行了重复测定， 结果满足误差范围定义。对黄镇榴辉岩及其围岩的矿物氧同位素分析结果列于表 &， 共生的石英?矿物对同位素温度计算采用 !IC: ! #$% （3*3， 3*2， 3*2K） 理论校准的分馏系数。榴辉岩中石榴石的 !30R 值为 (% 2 . % /W， 绿辉石为2% . 3% 0W， 石英
38、为 % ( . (% (W。对榴辉岩全岩估测的 !30R 值为 ( . 2W， 与前人结果一致 （!IC: ! #$% ， 3*；9= ! #$% ， &） ， 表明低温榴辉岩不仅相对于地幔 !30R 值来说不同程度的亏损30R， 而且具有明显的 !30R 不均一性。氧同位素温度计算结果表明 （表 &） ， 大多数石英?矿物对相对于榴辉岩相变质及其冷却条件都是处于同位素平衡的， 石英与石榴石、 锆石和蓝晶石之间存在明显的同位素平衡， 所得到的温度范围是 /&?/*-1。相反， 石英?绿辉石矿物对出现较大的温度变化范围 /* .(-1， 共生的绿辉石与石榴石之间大多处于不平衡分馏。石英与金红石、
39、 钠云母、 角闪石和黝帘石 绿帘石之间氧同位素分馏对应的温度范围是 -* .(&-1 （图 (） ， 低于榴辉岩相变质温度， 与退变质过程中氧在矿物中扩散封闭的温度基本一致 （!IC: ! #$% ， 3*0， 3*，&2） 。榴辉岩中石英与耐熔矿物之间的氧同位素温度为 /& ./*-1， 与根据矿物共生组合估算的峰期变质温度 /*1 （_9! #$% ， &(） 以及其它研究者获得的温度 /- . +1 （!I9! #$% ， 3*-； Q;CBB9 ! #$% ， 3*0） 相当。这表明， 在榴辉岩相温度下氧同位素平衡得以保存， 榴辉岩和片麻岩在板块俯冲之前原岩的 !30R 值也保存下来。
40、氧同位素不平衡明显地是由退变质反应引起的， 退变质反应没有达到氧同位素的再平衡， 但有微小的氧同位素交换在矿物与退变质流体之间（!IC: ! #$% ， 3*，&2K） 。根据石英脉与寄主榴辉岩之间相似的氧同位素组成， _9 ! #$%（&3） 认为退变质流体的!30R 值是变化的， 主要取决于寄主岩石的氧同位素组成。对于金红石、 绿帘石、 角闪石和云母等易熔矿物， 容易受到退化同位素交换而导致氧同位素温度降低。石榴石和蓝晶石在退变质过程中难以进行氧同位素交换， 石榴石与绿辉石之间氧同位素不平衡主要是绿辉石发生成合晶交代的结果， 与退变质流体加入所引起的同位素交换有关。&/*3%&# !()$
41、)*+&# ,+-+ 岩石学报&/， & （+）表 ! 黄镇#朱家冲地区榴辉岩中矿物氧同位素温度估测$%&( ! )*+(,%#-%*, ./01(+ *2.3.-( 3(4-(,%35,(2 6., (7.1*3( %3 85%+19:(+样品号采样点岩性矿物!;）矿物对!;）$ （?）石英; A!钠云母#; B!石英#钠云母C DAE;EFG8D!朱家冲榴辉岩绿辉石#; AB石英#绿辉石! EBD石榴石#! C石英#石榴石C BCE金红石#B DA石英#金红石G ABAAE石英#D A!钠云母#! E;石英#钠云母! !BD蓝晶石#! B;石英#蓝晶石; FBFEFG8DE朱家冲榴辉
42、岩绿辉石#G !E石英#绿辉石! !BBFD锆石#A !E石英#锆石C ACBE石榴石#A C!石英#石榴石C EBD金红石#G B;石英#金红石B BFAFE石英; D钠云母#; BA石英#钠云母! G!EGD绿辉石#D A石英#绿辉石! F!EEDFG8DB朱家冲榴辉岩石榴石#! GB石英#石榴石C ABCD黝帘石#! ;B石英#黝帘石C !AE!E绿帘石#! ;石英#绿帘石C !BE;E金红石#B CA石英#金红石G A!AED石英; ;C钠云母; G石英#钠云母! F;ECEFG8D;A朱家冲榴辉岩绿辉石#! BA石英#绿辉石C GGA!E石榴石#! C石英#石榴石C ACBFD金红石
43、#E A!石英#金红石B EEEDE石英C A;蓝晶石; AB石英#蓝晶石; FEBDFG8DCD黄镇榴辉岩钠云母D E石英#钠云母! CEED绿辉石#D C石英#绿辉石C GFA!E石榴石#D !石英#石榴石C BCBBD绿帘石D ;C石英#金红石C !E;E石英! !A钠云母#; DC石英#钠云母C !GADFG8DC!黄镇榴辉岩绿辉石#D E;石英#绿辉石! GEEE石榴石#; AC石英#石榴石C BGBEE金红石#E !石英#金红石G E!AAD石英C A!钠云母D BC石英#钠云母! GFEBD角闪石#D AE石英#角闪石C ;GEEEFG8AE7黄镇榴辉岩绿辉石#D EA石英#绿辉
44、石C FBADE石榴石D D;石英#石榴石C A;BFE黝帘石#D !B石英#黝帘石C BABE金红石#A ;A石英#金红石G EBAAD石英! BB蓝晶石D A石英#蓝晶石! ;B!D钠云母#D ;B石英#钠云母! EB;EFG8E;黄镇榴辉岩绿辉石#; !石英#绿辉石C A;E石榴石#; D!石英#石榴石C BBEE黝帘石#D ;F石英#黝帘石! EEFD金红石#A AF石英#金红石G ;EABE石英; BG蓝晶石#D AF石英#蓝晶石! ;BB!E钠云母#; ;B石英#钠云母! CEEDFG8EF黄镇榴辉岩绿辉石#! D石英#绿辉石C GEACD石榴石#! D;石英#石榴石C BBED黝
45、帘石#; CA石英#黝帘石C D;EBE金红石#B D!石英#金红石G BFACD石英A A;FG8B!黄镇榴辉岩绿辉石; !石英#绿辉石! EFB;D石榴石D BA石英#石榴石C GGBAD金红石#C !E石英#金红石G BBACECBF;高天山等：大别造山带黄镇榴辉岩矿物不同类型地质图 !太湖黄镇榴辉岩中石英#矿物对氧同位素温度直方图$%& !(%)*+&,-. +/ .%01,-2#3-%, +45&10 %)+*+31 *1.31,-*6,1)/+, 172+&%*1 -* (6-0&8910: : 石榴石#单斜辉石 $1#;& 配分温度计对黄镇榴辉岩中 ! 个样品进行了石榴石#单斜辉
46、石矿物对温度测定， 其中样品 :、 !、 ? 和 =(: 的退变A 蚀变作用最为严重， 绿辉石大多退变为细粒的钠长石A 奥长石#透辉石和较晚期的钠长石#浅闪质角闪石交生体， 只有少量的绿辉石和石榴石中的包体得以保存。样品 =(!= 中石榴石和绿辉石保存较好， 只有少量的退变和蚀变现象。选取这几个样品中相邻的两个石榴石和绿辉石进行电子探针测定， 分析结果列于表 :。假定相邻颗粒之间的 $1#;& 处于化学平衡， 温度计算采用 B+C122 （DH） 。石榴石#单斜辉石矿物对电子探针分析数据 （I） 见表 :，计算得到的温度范围变化较大 （图 ?） ， 大致可以分为三组：（D）=! JE?:K，
47、（）? J ?=K，和 （:）H?E J !=K。样品 ? 中所测石榴石主要呈环礁状， 其内含有早期矿物绿辉石、 钠云母、 黝帘石和金红石等包体。绿辉石呈半自形， 产于石榴 石 中， 内 部 未 见 有 其 它 包 体。样 品 ?# 和?#:分别是一个绿辉石的边部和核部， 计算的温度均大于 =K； 另两个矿物对温度为 ?: J ?!K。其它 H 个样品中所测石榴石和绿辉石均为相邻接触， 石榴石主要呈自形，内部含有早期的矿物包体； 绿辉石呈半自形#它形， 其内见少量的金红石和石英包体。样品 =(!= 有 : 个矿物对温度为? J?=K。H 讨论对黄镇榴辉岩形成温压条件的估算， 不少学者已进行过尝
48、试， 结果大致可以分为两组：一组为 ?! J =K、 D EFB-图 ? 太湖黄镇榴辉岩中石榴石#绿辉石 $1#;& 配分温度直方图$%& ? (%)*+&,-.+/&-,01*#+.39-7%*1$1#;&3-,*%*%+0*1.31,-*6,1) /+, 172+&%*1 -* (6-0&8910（L9-% ! #$ ， D!； M-)*122% ! #$ ， D J?!K、 D E J !FB-（N-0& ! #$ ， D； OP-5 D:； M-,)C122! #$ ， DH） 对黄镇榴辉岩进行了详细的岩石学和矿物学研究， 发现了柯石英假象， 据此矿物组合反应计算出峰期变质的温压条件为
49、 ?=K A: :FB-。根据金红石在岩石中的产状进行统计， 按照 N-*)+0 !#$（?） 实验 L, 含量温度计进行计算 （图 :） ， 可见矿物内部金红石 L, 含量对应的温度为 !E J !EH） 的经验 L, 含量平均温度计进行计算 （图 H） ， 产于矿物内部金红石 L, 记录的温度主要集中在 !?! J ?EK之间，而产于粒间的金红石温度主要集中在 H= J !=K 之间。无论采用那哪一种温度计， 矿物内部金红石 L, 含量温度明显高于粒间金红石 L, 含量温度。就石榴石中金红石 L, 含量对应的温度来说， 采用 N-*)+0 ! #$（?） 实验温度计计算的结果为 !: J!
50、EH） 经验温度计计算的结果为 H= J?!K。对这两种温度计结果的比较发现，在 Q!?K 的高温段 N-*)+0 温度比 L-7P 温度低 ! J ?K，而在 R !K 的低温段 N-*)+0 温度比 L-7P 温度高 J!K， 这样总体上 N-*)+0 温度范围小于 L-7P 温度范围。至于这两个金红石 L, 含量温度计哪一个更适合大别山榴辉岩中金红石 L, 含量温度估计， 目前尚无法作出判断， 但是一般优先选用实验校准的温度计。就两个校准曲线之间的差别来说， N-*)+0 ! #$ （?） 认为可能与 L-7P ! #$ （H） 经验校准时对粒内与粒间金红石的区分以及压力效应有关。但不管
51、哪一个计算公式， 均表明金红石 L, 含量温度不同程度地低于根据矿物反应平衡计算的峰期榴辉岩相变质温度?=K A: :FB- （G% ! #$ ， H） 。对于黄镇榴辉岩来说， 石榴石在岩石中保存是最好的，蚀变和交代作用最弱， 其内的矿物包体也最有可能保存原有H?， （=）书书书表 ! 太湖黄镇榴辉岩中石榴石# 绿辉石电子探针分析数据! $ % & 及 ( # ) * 配分温度+ , - . ( ! / . ( 0 % 1 2 34 5 0 1 2 6 1 2 - (, 3 , . 7 8 ( 8 2 9 * , 1 3 ( % , 3 :2 4 6 ; , 0 5 % (9 1 2 4( 0
52、 . 2 * 5 % (, % ; ( 3, 3 :( 8 % 5 4 , % ( : ( # ) *6 , 1 % 5 % 5 2 3% ( 4 6 ( 1 , % = 1 ( 8样号? A B ? A B ? A B ? A B ? A B ? A B ? A B ? B ? B ? B ? B ? B ? B ? B ? B ? A ! ? A ! ? A C ? A C ? ! D? ! DE 5 FD! G H CB C H ? G! ? H D BB C H C IB H ! G! H BB C H I C! G H G BB C H J ! ? H J DB B H G! G H
53、 C ?B C H ! ?! ? H B JB C H D ?! G H B BB ! H J ?! ? H IB H ! A! H B C H J + 5 FDA H J AA H A GA H A JA H A AA H A A H A !A H A JA H A AA H A AA H A AA H A A H A AA H A DA H A AA H A BA H A IA H A A H A AA H A GA H A JA H A ?K .DF!D J H B J A H C ID D H ! J? H J J H A CD J H ? CJ J H A A H A A? H B
54、IA H A A? H ? AA H A ? H D ?A H A !? H ? JD J H G H ID J H I C? H D D J H BJ J H J GL 1DF!A H A AA H A AA H A AA H A AA H A AA H A AA H A AD D H !A H A AD ! H A IA H A AD D H C !A H A AD D H C JA H A AA H A DA H A GA H A AA H A JA H A AA H A J ( F!D B H J BC H B AD I H ? ?C H B AI H I ID B H C DI H
55、D ?D ! H C D H J ID I H D H J BD ! H ! J H D JD B H D BC H ? GD B H D BC H A AD D H G !C H C D H J BD H G ?) 3 FA H I GA H A !A H ! GA H A A H A AA H B AA H A AA H B IA H A CA H D BA H A AA H C BA H J AA H ! BA H J AJ H A AA H A AA H I !A H A AA H JA H A J) * F! H D A H I JG H C I H H G C! H B ?G H
56、! BG H I G H B A? H G J H D CC H ? H B !? H B C H A C H D J ? H A C H J IJ B H I ! H I JG H ? IL , FJ A H J A H C JB H D ?J J H D GJ J H ?J A H I JJ D H C AC H D JJ A H ? GI H ! AJ J H J AG H B !J J H ! C! H B CJ A H C AC H C BG H J CG H ? !C H II H ? ?J I H J IM ,DFA H A AG H C GA H A JG H J IG H J
57、 GA H A I H B GA H A AG H J CA H A H ? AA H J A H B A H A BG H D BA H A II H B BA H A II H I JA H A BC H JNDFA H A JA H A DA H A DA H A AA H A DA H A AA H A GA H A AA H A AA H A AA H A AA H A AA H A AA H A AA H A A H A AA H A ?A H A AA H A J+ 2 % , . J A A H A ! J A A H ? ! J A A H ? A J A A H J C J
58、 A A H ? ? ? H ? A J A A H I ! J A A H I ! ? ? H B B J A A H G C ? ? H J C J A A H C ? ? H I G J A A H ? D ? ? H D I J A A H B ? ? ? H ? !? ? H B J A A H A A ? ? H G IJ A A H J BE 5! H A I JD H A D JD H ? G AD H A D GD H A D AD H ? B GJ H ? ? ?D H ? B CD H A D ?D H ? I ?D H A D DD H ? B AD H A ! D H
59、 ? B AD H A ! BD H ? C !J H G G I! H A C AJ H ? ? BD H ? I !J H ? G IK . O PA H A A AA H A D AA H A I DA H A I IA H A B JA H A I ?A H A B AK . P OJ H ? ? IA H I I BJ H ? A H I J DA H I B ?J H ? G A H I C DJ H ? ? BA H I A CJ H ? ? CA H I D !J H ? G BA H ! ? CJ H ? G BA H I D DJ H ? DA H ! C BJ H ? I
60、 GA H ! G AJ H ? ? GA H I C J (! QA H A A AA H A G AA H A I BA H A D A H A B A H A I ?A H J G CA H A C BA H J B !A H A DA H J I IA H A DA H J D IA H J A DA H A C CA H A ! GA H A ? !A H A I CA H A ! !L 1A H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A
61、AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A JA H A A DA H A A AA H A A AA H A A AA H A A A+ 5A H A A CA H A A DA H A A JA H A A AA H A A DA H A A DA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A DA H A A IA H A A JA H A A IA H A A JA H A A DA H A A DA H A A AA H A A DA H A A JA H A A D) *A H ! IA H ! ?
62、 DA H ? A H I J BA H I J DA H I J ?A H I I JA H ? C DA H I A IJ H J A DA H ! ? DA H DA H I A BA H DA H ! G JA H G ! !J H A A A H A BA H G A JA H G C JA H I J (D QJ H C I ?A H J J !J H B I JA H J C AA H J ! JJ H C D DA H J D J H I B IA H A D BJ H I C BA H A C DJ H I J IA H A !J H I J IA H A G J H B J
63、 AA H J A IJ H I D GA H A ? AJ H J GA H A I ?) 3A H A ! DA H A A JA H A D BA H A A DA H A A AA H A ! !A H A A AA H A ! BA H A A DA H A J CA H A A AA H A I DA H A A !A H A I DA H A A !A H A C BA H A A AA H A D GA H A A AA H A I A H A A AL ,A H ? A IA H I A !A H I ! AA H I ! DA H I I BA H G IA H I GA
64、H B A CA H I D BA H ! I A H I ! JA H C ? A H I I AA H D G ?A H I J AA H B I GA H ! J AA H ! A H D B JA H I J A H B ! BM ,A H A A AA H B ? A H A A DA H B C BA H B B GA H A A CA H B D AA H A A AA H B DA H A A ?A H B B BA H A J BA H B ! AA H A J BA H B GA H A A A H ! J DA H A A CA H D ? GA H A A GA H I
65、 C ANA H A A JA H A A JA H A A DA H A A AA H A A JA H A A AA H A A IA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A AA H A A !A H A A AA H A A IA H A A AA H A A A+ 2 % , .G H A A AI H A B !G H A A AI H A I ?I H A D GG H A A AI H A ! JG H A A AI H A B !G H A A AI H A I
66、 DG H A A AI H A ! A H B ? DI H A I DG H A A !I H A B B H ? B A! H ? J IG H A ! ?! H ? ? BR :A H ! A B A H J I I A H J I I A H D ? C IA H J J DA H J J G CA H D ! G !A H J J I GA H J G B IA H D B I !A H J ! AS :J B H ! A ?I H A G I H ? G J J ! H I ! DD I H I D AG H I J IJ A H J JG H A J J H B B DJ G
67、H A D J ? H J G A+ ! TC ! ?G C ! ? BC B ?I C GC D ?C ?C ! GB ! AB DI G !#$高天山等：大别造山带黄镇榴辉岩矿物不同类型地质的元素组成。即使如此， 石榴石内部金红石最高 ! 含量记录的温度 #$%& 或 #(& 也稍低于矿物反应温度计结果)(& *+, +-./ （01 ! #$, ， 2(3） ， 反映这些榴辉岩中的石榴石及其包裹的金红石总体上经历了 #( 4 (&左右的低温榴辉岩相重结晶作用。王汝成等 （2(#） 对苏鲁造山带东海地区超高压榴辉岩中金红石 ! 含量的测温亦表明， 金红石记录的最大温度 %( 4 )$)&
68、低于超高压峰期变质温度 $( 4$#(&， 这个差别与我们的结果相似。此外， 不同金红石颗粒之间在 ! 含量上也存在较大差别 （表 5） 。6/789: ! #$,（2(） 指出， 引起金红石 ! 含量变化的原因有三： （5）某些颗粒内部的部分扩散再平衡，（2）缓慢冷却过程中金红石的持续生长，（+）粒内金红石形成后相对 “孤立” 起来， 不能与锆石之间达到 ! 配分再平衡。榴辉岩中的主要造岩矿物石榴石和绿辉石具有很低 （几个 ;? ! #$, （2(3） 经验 ! 含量平均温度计计算的温度为 +)% 4 #2)& （图 3） 。无论采用那哪一种温度计， 所得到的结果都与榴辉岩中粒间金红石 !
69、含量温度范围基本一致， 但是低于 01 ! #$,（2(3） 根据矿物反应平衡计算的石英脉形成温度 )(& *+, +-./。图 2 中所示的颗粒间金红石是产在较强烈退变质的榴辉岩中， 而且金红石本身也已经被晚期矿物部分替代。由于该区榴辉岩退变强烈， 即使在弱退变榴辉岩中也很难找到未被部分替代的粒间金红石。这些表明， 榴辉岩和石英脉矿物粒间金红石中的 !在超高压岩片折返过程中易于遭受退变质作用过程中流体活动的影响， 因此粒间金红石 ! 含量温度应该与角闪岩相退变质过程中流体活动条件相对应， 即金红石的化学成分已经在角闪岩相条件下发生了再平衡。根据黄镇榴辉岩的岩石学和矿物学研究， 表明该带榴辉岩
70、退变质现象明显， 因此退变质流体活动强烈， 从而导致了峰期变质条件下形成的矿物在板块折返过程中发生元素和同位素扩散交换再平衡。由于这个原因， 通常根据矿物对元素或同位素配分得出的 . 结果都会不同程度地低于榴辉岩的真正峰期变质条件， 有时只能得出榴辉岩抬升到某一阶段并发生成分再平衡的 . 条件 （!AB:C ! #$, ，2(+/；张泽明等， 2(#） 。不同产状金红石中 ! 含量差异及其对应的温度差别反映， ! 在金红石中的扩散封闭温度取决于岩石在高级变质和重结晶过程中的流体可得到性及其能否与锆石之间! 进行交换。需要注意的是， 寄主矿物的重结晶作用易于使金红石中的 ! 含量降低。因此在退变
71、质流体作用过程中，不同矿物中的 ! 和其它元素都可能发生扩散交换再平衡。矿物颗粒之间金红石 ! 含量降低所导致的温度降低可能与榴辉岩折返过程中的流体活动有关， 具体涉及金红石和* 或石英的重结晶， 结果导致金红石与共存锆石之间的 ! 配分平衡遭到破坏。而矿物颗粒内部金红石 ! 含量纪录的温度偏低可能与粒内金红石形成后相对 “孤立” 起来， 即使在峰期榴辉岩相变质阶段也不能与锆石之间达到 ! 配分再平衡。黄镇榴辉岩矿物对氧同位素温度分为两组：一组温度较高 （2( 4%#&） ， 主要集中在 #( 4 %#&之间， 对应的是石英D耐熔矿物对； 另一组温度较低 （3(# 4#)(&） ， 主要集中在
72、 3#( 4#5(&之间， 对应的是石英D易熔矿物对。耐熔矿物石榴石、 锆石和蓝晶石在该区榴辉岩中相对其它矿物来说保存最好， 退变质作用最弱， 因此其氧同位素温度与超高压峰期榴辉岩相变质条件基本一致， 而降低的温度则与峰期变质之后折返初期硬柱石降压分解及其伴随的矿物结晶有关 （01! #$, ， 2(3） 。易熔矿物金红石、 绿辉石、 钠云母、 黝帘石和绿帘石等在该区榴辉岩中蚀变强烈， 明显的受到后期地质作用改造， 因此其氧同位素温度对应于后期榴闪岩相退变质过程中氧同位素交换再平衡的温度。这个阶段的流体活动涉及无水矿物中羟基出溶、 含水矿物分解和重结晶 （!AB:C B7/EF ， 2(+G）
73、 ， 而矿物氧同位素发生再造的程度取决于耐熔矿物与易熔矿物之间在氧扩散速率上的显著差别 （!AB:C /:HIJ， 5%$） 。矿物粒间金红石 ! 含量记录的较低温度则可能与这个阶段的流体活动有关。黄镇榴辉岩中石榴石D绿辉石 IBDKC 配分温度分为三组：! )%# 4$+&， 这一组明显地高于目前所知道的低温超高压榴辉岩形成温度； 2% 4)%&， 这一组与目前所估计的低温超高压榴辉岩形成温度基本相当； # 3$ 4 #)2&， 这一组明显的低于峰期榴辉岩相变质温度， 与粒间金红石 !含量温度及石英D易熔矿物对氧同位素温度相当。由黄镇榴辉岩中单矿物氧同位素测定可知， 部分石榴石D绿辉石氧同位
74、素是不平衡的， 表明在超高压变质作用之后部分矿物又发生了元素的迁移和交代， 这可能与岩石冷却过程中温度下降而导致的扩散再平衡有关， 因而有些矿物对所估测的温度不能代表变质岩形成温度。第一组温度太高， 可能说明所选用的矿物对之间存在化学成分不平衡。同时由于超高压变质榴辉岩在抬升过程中常常受到退变质作用和流体的影响， 岩石发生交代和重结晶再平衡， 所以石榴石与绿辉石之间仍然出现过 IBDKC 的扩散交换， 这些均影响 IBDKC 配分温度计所估测温度的可靠性 （01 ! #$, 2(#） 。所以在退变质和流体活动强烈的地区， 使用石榴石D绿辉石 IBDKC 配分温度计估算榴辉岩形成的变质温度时，
75、一定要选择未受到后期退变质作用影响的矿物颗粒进行。#L 结论应用不同类型的矿物元素或同位素配分地质温度计， 对大别造山带黄镇榴辉岩及其中的石英脉进行了测温和对比。%5%&# !()$)*+&# ,+-+&#L 岩石学报2(， 22 （)）石榴石中 ! 含量最高金红石对应的温度为 #$% & #()， 石英*耐熔矿物对氧同位素温度 +,$ & +(#)， 与石榴石*绿辉石-.*/0 配分温度 +,( & +1() 相对应。两个矿物对温度计的最大温度在误差范围内与 23 ! #$4（,$5） 根据矿物反应平衡确定的榴辉岩形成温度 +1$)一致， 指示在没有流体活动影响的情况下矿物对元素或同位素配分
76、温度计能够用来获得榴辉岩变质温度。但是粒内金红石 ! 含量温度不同程度地低于榴辉岩形成温度， 可能说明其在进变质过程中形成后相对 “孤立” ， 即使在峰期榴辉岩相条件下也不能与锆石之间达到 ! 配分再平衡。粒间金红石 ! 含量温度为 51, &#,1)，石英*易熔矿物对氧同位素温度 5$# & #1$)， 与石榴石*绿辉石 -.*/0 配分温度 5+ & #1,) 相对应。三者总体温度与角闪岩相退变质温度相当， 指示榴辉岩折返过程中流体活动导致了元素和同位素扩散交换再平衡。这些不同类型温度计对低温榴辉岩矿物的应用表明， 粒间金红石 ! 含量温度总体偏低， 可能与榴辉岩折返过程中金红石和6 或石
77、英重结晶，导致它们与锆石之间的 ! 配分失去高温平衡有关。致谢7 7 电子探针分析得到南京大学王汝成教授、 张文兰高工、 谢磊博士和王硕硕士等的指导和帮助， 在此深表感谢！!#$%&83 9: ;(5: 8 .? AB. 0C?.A*DE3?FGH.?. -., I*/0 .HDBC?0.0.AB.JJ.A.: K?A3L: /3?.CE: M.AE: ， ;#： 5+1 N51%8C? PQ/: ;(#: Q.C=.=J.?A AB. RC?.A*DE3?FGH.?. -.*/0 .HDBC?0 AB.JJ.A.：!: S? AB.MCAA3=? C?OU.VA? （ ;( ） .HF.3J
78、.?A:K?A3L:/3?.CE:M.AE: ， ;(： ;+ N,(KC?3E P C?O W U.3E X YA K: ;(+: P3=A3LTA3? .3D 3? 3? =J.TFF. JC?AE. C=.JLEC0.=: ZT?CE M.AE0G， %1： +$( N+%#KC=V.EE P8， W 3.?MZ， 3E=?QU， !BC3/:;(1:B.JLCJ.AGFB.?03A.*L.C3?0.DE03A.=3?AB.PCL3./T?AC3?= D.?ACE KB3?C: Z /.ACJFB R.E: ， ;#： ,%( N,#,KC=A.EE3 P，QE -，KJFC0?3 Q，
79、T Y : ;(: /.ACJFB3D 3=3A. C?O aTCA 3? AB. !BT*Z3C*KB?0 .DE03A.=，PCL3. YBC?，KB3?C: b=EC?O 8D， 1： ;#( N;1%K?0 2: ;(+: cEACB30B F.=T. J.ACJFB3D D_= 3? AB. PCL3.=BC?*YTET .03? KB3?C:.3d3?0：YD3.?D. M.=: ，2?O?：eETV.8DCO.J3D MTLE3=B.=， ,5PF，RQ:;(1:80.?.CE.aTCA3?.=A3JCA3?-.% ID?D.?ACA3?= 3? .JC0?.=3C? =3E3D
80、CA.= C?O H3O.= J J3DFL.C?CEG=3=，T=3?0 =A3DB3J.AG D3A.3C: /3?.CE03DCE /C0C3?.，#;：5%; N5%#S3EE= P Z C?O R.? P X: ;(1(: 8? .HF.3J.?ACE =ATOG AB. KC TF?0C?.A*DE3?FGH.?. -.*/0 .aT3E3L3C，K?A3L: /3?.CE: M.AE: ，1;： ;% N,-3CE3? /， Q.JG X，Q3DBCO K，C0?. K: ;(: CD. .E.J.?A C?CEG=3=V3AB AB. .E.DA? J3DFL.：?.V OCA
81、C C?O F.=F.DA303=A， 5： 1$ N11-C? 2，QJ. Q2，eE.JO Q，YDBJ3O Q，WL.BC.?=E3 Q，C0?. ，P?0 Y: ,$;: SDE03A.*CD3.= aTCA AB.PCL3. YBC?（.C=A.? KB3?C） ：F.=T.*A.JF.CAT.*A3J.*O.JCA3?FCAB， DJF=3A3? AB. ET3O FBC=. C?O ET3O EV OT3?0 .HBTJCA3? B30B*F.=T. D_=: K?A3L: /3?.CE: M.AE: ， ;5;： %, N%5+-T ，!B.?0，9 -，C?0 ! Q，3C
82、9 2，R?0 C?O 23 Y R: ;(:WHG0.? C?O BGO0.? 3=AF. 0.DB.J3=AG 0?.3=.= C=D3CA.O V3ABTEACB30B F.=T. .DE03A.= CA YBTC?0B. 3? AB. PCL3. /T?AC3?=:K?A3L: /3?.CE: M.AE: ， ;%5： #, N+RC?0TEG Z:;(1(:RC?.AC?ODE3?FGH.?.=E3O=ETA3?=C?OAB.JJ.AG LC=.O ? -.*/0 O3=A3LTA3? D.3D3.?A:R.DB3J:K=JDB3J: 8DAC， 5%： ;$,; N;$,(R?0
83、C?O !B.?0 9 -: ,$%: 8 KW,*EC=. A.DB?3aT. HG0.? 3=AF.C?CEG=3= =3E3DCA.=: SCAB YD3.?D. -?A3.=， ;$ （,） ： ,1( N,+XCD_. Q，QCA=DBLCDB. 2，.LL 2 ! #$: ,$:SHBTJCA3? TEACB30B*F.=T. D?A3?.?ACE DT=A 3? .C=A D.?ACE KB3?C：2CA.3C=3D*SCEG ZTC=3D A.DA?3D T?3?0: Z: R.FBG=: Q.=: ，;$#：;%( N;%+5e0BSZ:;(:B.RC?.A*DE3?FGH.
84、?.-.*/0.HDBC?0AB.JJ.A.： *8.3?A.F.ACA3?.H3=A3?0.HF.3J.?ACEOCAC:K?A3L: /3?.CE: M.AE: ， (： 55 N523 YR，ZC0TA S，2 KX，KB.? 9 !，23 f2，3C 92: ;(: YJ6 UO，QL6 Y，C?O5$86%(8 3=AF3D =G=A.JCA3D= AB. TEACB30B*F.=T.J.ACJFB3D D_= 3? AB. PCL3.*YTET L.EA， K.?ACE KB3?C： C.A=F.DA3. E: Q.?0 C?O 23 92: ,$5: 2V*.DE03A. 3?
85、AB. PCL3. A.C?. KB3?C：F.AE03DCE C?O 3=AF3DD?=AC3?A= ?ET3OCDA3J.A3DOCA3?0:K?A3L:/3?.CE: M.AE: ， ;5： 55% N51$23 92，!B.?0 9-，-T ，!BT Z，.3 KY: ,$;: WHG0.? 3=AF.DJF=3A3?aTCA*03A.JPCL3.=BC?C?O3JFE3DCA3?=AC?=FAB30BF.=T.J.ACJFB3D ET3O: MBG=: KB.J: SCAB 8， ,+： +(# N1$523 92， !B.?0， 9- C?O -T :,$#:/g=LCT. =F.
86、DA=DFG JFBCD3A.C?O0C?.AFC3=J.DE03A.=： 8FFE3DCA3?A0.AB.JLCJ.AG: 8J.3DC? /3?.CE03=A， ($： ($ N;$23T Z R，!BC?0 Q9，S3O. S 8，C?0 /，S?=A R C?O /CTGCJCY: ;(+: /.ACJFB3=J C?O A.DA?3D= B30B*F.=T. C?O TEAC*B30B*F.=T. L.EA= 3? AB. PCL3.*YTET .03?， KB3?C:b?： B.DA?3D= 8=3C（.O=: /: : XC3=? C?O 8: 93?） ，KCJL3O0.c?3
87、?= 3? 3D?J 0?.3=.= 3? AB. TEACB30B*F.=T. ?. AB. PCL3. /T?AC3?=，KB3?C: ZT?CE R.E0G， ;$(： #,% N#%#UVEC?，S c，YDB.AE X M C?O YDB.G. : ,$: RC?.A*JFBCD3A.*FB.?03A. AB.JLCJ.AG .DE03A.= J AB. D.=3A.*L.C3?0 T?3A AB. =TAB.? PC*/C3C /C=3，.=A.? 8EF=: 23AB=，#,：;(1 N,;5W_CG 8 b，T Y，Y.?0L 8 / K: ;(: K.=3A. J AB. P
88、CL3. YBC?.DE03A.=，D.?ACE KB3?C: ST: ZT: /3?.CE: ， ;： #(# &#(W_CG 8 b，Y.?0 8 / K C?O YCA3 /: ;(%: .DA?3D= C? TEACB30B*F.=T. J.ACJFB3DA.C?.： AB.PCL3.YBC?6 ?0LC3YBC?0.?，KB3?C: .DA?3D=， ;,： ;%,$ N;%5MCF3_. Z Z，KCJ.?，e 2 C?O CEOV3? e: ;(15:8JFB3LE.= C?OFGH.?.：DBCCDA.3=CA3? AB. ABC? aTCO3EA.CE DJF?.?A= C?
89、O.=A3JCA.= .3D 3? J J3DFL. OCAC: RY8 8L=ACDA= V3ABM0CJ=， +： ;$%MCAA3=? P Q / C?O U.VA? Q K:;(:Q.? AB. 0C?.A*DE3?FGH.?. -.*/0 .HDBC?0 AB.JJ.A.:K?A3L: /3?.CE: M.AE: ， ;$;： 1 N;$%MV.EE Q:;(#:Q.0.=3?O3C0?=A3D=C?OLT=A.0.=3?3?0.AB.JJ.A. 0.LCJ.A. DCE3LCA3?：AB. 0C?.A*DE3?FGH.?.0.AB.JJ.A. .T?CE /.ACJFB3D R.E
90、0G，+：,%;N,5%QB.3J 8 C?O R.? P X: ;(15:SHF.3J.?ACE O.A.J3?CA3? AB.A.JF.CAT. C?OF.=T.O.F.?O.?D.AB.-.*/0FCA3A3?D.3D3.?A D.H3=A3?0 0C?.A C?O DE3?FGH.?.: K?A3LTA3? A/3?.CE0G C?O M.AE0G， 5： ;1( N,$%QCFGH.?. 0.AB.JJ.A.：C?TFOCA.O DCE3LCA3?: Z: /.ACJFB: R.E: ， ;： ,; N,;(QCLCJ.A3D J.ABOE03.=CFFE3DCLE. A .DE03
91、A.= C?O 0C?.A TEACLC=3A.=:S/c UA.= 3?/3?.CE0G， # （） ： ,( N,#(YC=3 Q，XCA. ，KC=V.EE P 8，9Td3?0 X: ,$:CD. .E.J.?AO3=A3LTA3? 3? D.?ACE PCL3. .DE03A.=: K?A3L: /3?.CE: M.AE: ，1+(;高天山等：大别造山带黄镇榴辉岩矿物不同类型地质!#： $#% &!()*+,) ( -.!#/#.0)1,+23456,78917*+,+ :+72;+17.?6,+1)5. +2175. ， /A： $# &$(775+B C D，?4=)75+B D
92、C. !#. 1+46I+ ? II)J+1 + H+2+16,)267, 7K K+1164 6,174L3K716,:6,+1)5I),H5662)267,I7K+5+4217,+),)59I6I. E+164), ?6,+1)57:6I2， %M： /% &%C)55+9 N O，-624;+, D ),H -7;, ? N. !#. PO03$，) :)1,+2 I2),H)1HK71 7*9:+, 6I7278+ 1)267：I21)2+:6+I K71 ;6:; 81+46I67, ),H )44J1)49Q62; 5)I+1 ;+)26,:. 0+74;6. =7I74;6. E
93、42)， #： $ &$!O),: R ?，G67J N 0，G6),: O，R6) ? ),H ?)1J9) (. !#A. S6+5HT44J11+,4+I ),H 8+21757:9 7K +457:62+I K176+ ?7J,2)6,I，E,;J6，=+,21)5 =;6,). G62;7I， $： !# &!O),: R，G67J N 0，?)7 V -. !#%#. =7+I62+3+)16,: +457:62+I K176+ ?7J,2)6,I 6, 4+,21)5 =;6,). 0+757:9， !/： !A% &!A%O),: R ?，G67J N 0，?)1J9)+)16
94、,: +457:62+I K176+ ?7J,2)6,I，=+,21)5 =;6,)：8+21757:9 ),H 3F 8)2;.N0+75. ， !AA： $! &$AO),: W =，O),: (，X6J N ( ),H D6 . WJ265+ 6, 2;+ PV +457:62+I K172;+ =(U )6, H1655;75+（U7,:;)6，+)I2+1, =;6,)） ：F1)4+3+5+,2:+74;+6I219 ),H+2)557:+,+26468564)267,I.E42)+21757:64)(6,64)， $! （$） ： MY &M/MO)2I7, Z ， O)1L U
95、 E， F;7)I N . $AAY. =19I2)556)267, 2;+17. ?6,+1)5. +2175. ， !： M! &MR6)7 G，V7+KI N，B), H+, -+1L;7K E ?，(66: N ),H ;+,: S. $AA$. S5J6H +B75J267, HJ16,: V ),H PV +2)718;6I6+ (;),， =;6,)： =7,I21)6,2I K17 6,+1)5 4;+5+ 6I7278+I. N. +2175. ， M， !A &!$/RJ .!#%/.Z2JH+ F+427,6_126+ +2 ?64172+427,6_J+ H+ 5) =
96、;6,)5+776_J+ +2 F16)I6_J+ H+I X6,26,:I =;6,+） ，?7,28+556+1：F;+I6IH+ U74271)2+ P,6B (46. F+4;. G),:J+H74RJ ( F，TL)9 E ，N6 ( ! #$. !#$. U6)7,H K176+ (;),+2)718;64 174LI ),H 2I 68564)267, K71 2+427,64 I+226,:. (46+,4+，$Y： %A &%$RJ (，G6J ，=;+, 0，=78):,7,6 W，W75K7 S，V+ ? ),H G6J V.$AA. D+Q K6,H6,: 7K 641
97、7H6)7,HI 6, +457:62+I K176+3(J5J1+:67, 6, 4+,21)5 +)I2+1, =;6,). =;6,+I+ (46+,4+ J55+26,，M%：#%&#MRJ ( F，G6J =，=;+, 0 ，N6 ( ，D6 ),H R6)7 O (. $AA.?6417H6)7,HI，2;+61 45)II6K64)267, ),H 2+427,64 68564)267,I K71 2;+;7I2 +457:62+I K176+ ),H (J3GJ 1+:67,I 6, 4+,21)5 +)I2+1,=;6,). ?6,+1)57:64)5 ?):)6,+， Y#
98、： A# &$A+ -，=7,: G，+ U D. $AAA. F;+ 87II65+ IJHJ4267, 7K 47,26,+,2)5)2+16)5 27 H+82;I :1+)2+1 2;), $AAL. D)2J1+， MA/： /M &/Y)4L F，?71)+I W ),H -17, E. $AAM. F+8+1)2J1+ H+8+,H+,4+ 7K 1 6,1J265+：+1)267, 7K ) 1J265+ 2;+17.?6,+1)5. +2175. ， !M%： M/! &M%;)6 ? 0，=7,: G ),H ;)7 . !#. +21757:64)532+427,64 J
99、,62I 6,2;+ 47+I62+3+)16,: +2)6+ ?7J,2)6,I，4+,21)5 =;6,) ),H 2;+61 :+72+427,64 68564)267,I.(7J2;+)I2 EI6),Z)12; (46. ， !： ! &!;),: ?，;),: N S，7J U ),H (;+, -. $AA. P521);6:;381+IIJ1+2)+52，+)I2+1, 4+,21)5=;6,). E42) +21757:64) (6,64)， $! （$） ： $/ &$/A;+,: S. !#!. =)54J5)267, 7K 7*9:+, 6I7278+ K1)4267,
100、)267, 6, +2)57*6H+I. 0+74;6. =7I74;6. E42)， ： $# &$A/;+,: S.!#).=)54J5)267, 7K 7*9:+, 6I7278+ K1)4267,)267, 6,),;9H17JI I6564)2+ 6,+1)5I. 0+74;6. =7I74;6.=)54J5)267, 7K 7*9:+, 6I7278+ K1)4267,)267, 6,;9H17*953+)16,: I6564)2+I. Z)12; 5),+2. (46. G+22. ， !$A： $M/ &$Y;+,: S，SJ . !#%. ZI26)267, 7K 7*9:+
101、, H6KKJI6B629 K17 ),67,8717I629 6, 6,+1)5I. 0+74;+. N. ， $： /! &%#;+,: S，SJ ，G6 G，R6)7 G ),H G6 ( 0. !#%. T*9:+, ),H;9H17:+, 6I7278+ :+74;+6I219 7K J521);6:;381+IIJ1+ +457:62+I K176+ ?7J,2)6,I ),H 2;+ (J5J 2+11),+. Z)12; ),H 5),+2)19 (46+,4+G+22+1I， !： ! &!$#;+,: S，SJ ，R6)7 G，! #$. !#. V9H17:+, ),H
102、7*9:+, 6I7278+B6H+,4+ K71 K5J6H （174L 6,2+1)4267,I 6, 2;+ I2):+I 7K 81+3 ),H 87I23PV +2)718;6I6+ ?7J,2)6,I. G62;7I， MY： Y/ &Y#;+,:， S，SJ ，G6 G. O+6 = ( ),H ;7J N . $AA!. T*9:+,6I7278+ 4787I6267, 7K :1),J562+I K176+I;), 6, +)I2+1, =;6,),H 62I 68564)267,I K71 :+7H9,)HJ4267,.;9I. =;+16J+2Q+, +457:62+ 6
103、,+1)5I ),H 62I 47,I21)6,2I 7, 6,+1)5 (3DH4;17,7+2+1. 0+74;664) )2 =7I74;616JJ521);6:;381+IIJ1+2)718;646,+1)5I),H62I47,I21)6,2I 7, (3(1 4;17,75. ，$A：# &!/;+,: S，SJ ，07,: ),H G6 G. $AA. (2)5+ 6I7278+ :+74;+6I2197K J521);6:; 81+IIJ1+ +2)718;64 174LI K176+ (J5J 717:+,6, =;6,)：68564)267,I K71 :+7H9,)64I
104、),H K5J6H 1+:6 ),H 7*9:+, 6I7278+ +B6H+,4+ K71 ) 5)1:+3I4)5+!%T H+85+267, +B+,26, 6:,+7JI 174LI HJ16,: 2;+ D+78172+17764. 0+74;6. =7I74;6.E42)， Y%： M!M &M!Y;+,: S， ;7J N ， OJ ),H R6+ .$AA.G7Q3:1)H+2)6+3(J5J 717:+,64 +52： E 8)II6B+3)1:6,)441+267,)19 Q+H:+ H+K71HJ4267,. ,2+1,.0+75. W+B. ， M/： %! &%/!附中文参考文献龚冰， 郑永飞. $AA. 硅酸盐矿物氧同位素组成的激光分析. 地学前缘， !A （$） ： $/# &$%Y王汝成， 王硕， 邱检生， 倪培. $AA. =(U 主孔揭示的东海超高压榴辉岩中的金红石：微量元素地球化学及其成矿意义. 岩石学报，$! （$） ： MY &M/M张泽明， 张金凤， 游振东， 沈昆. $AA. 苏鲁造山带超高压变质作用及其 3F32 轨迹. 岩石学报， $! （$） ： $/ &$/A%Y#!%&# !()$)*+&# ,+-+&#a 岩石学报$AAY， $ （/）
