高压、超高压变质岩中羟基矿物的含氯性研究

流体包裹体的研究表明盐流体在高压、超高压变质过程中是一种普遍的流体形式。然而岩石中矿物成分对盐流体的记录如何目前研究的并不充分。本项研究拟对高压、超高压岩石含羟基矿物的含氯性进行研究，用于查明盐流体在高压、超高压变质过程中的作用与地位。通过研究，达到以下目的：(1)利用羟基矿物的含氯特征来确定大陆地壳高压、超高压变质过程中盐流体的作用和岩石学意义；(2)探讨盐流体成分的变化所反映的流体变化的地质过程；(3)确定不同类型脉体与盐流体之间的关系；(4)确定羟基矿物氯含量和对应盐流体的盐度。

摘要：根据磷灰石中的氯组分含量，研究了大别－苏鲁超高压变质带中榴辉岩和其中脉体形成过程中流体的盐度及其变化。仰口榴辉岩中磷灰石在进变质过程中显示为氯含量增加，反映出俯冲的大陆岩石经受了一个逐步干化和流体活动性降低的过程；在退变质过程中氯含量降低，反映超高压岩石折返过程中流体含量增加。大别－苏鲁超高压变质带一些典型的露头，包括池庄、青龙山、毛北、碧溪岭、毛屋、朱家冲和花凉亭等地的超高压榴辉岩及其中的脉体，其磷灰石成分变化很大，指示榴辉岩相变质和脉体形成过程中流体盐度变化很大，从低盐度流体到高盐度流体均存在，不同露头有所差异。总体来看，不同盐度的流体在变质过程中普遍存在，流体盐度的变化可能与大陆地壳俯冲/折返过程中岩石水化和脱水反应有关。.仰口榴辉岩中，多硅白云母TiO2含量从0.20到3.90 wt%，具有明显高的TiO2含量。在仰口的榴辉岩中，识别出钾长石＋蓝晶石和石榴石＋钾长石＋熔体的高温变质矿物组合。锆石Ti温度计给出变质锆石形成在680-955°C范围中。确定的岩石P-T路径为逆时针特征的，反映出仰口榴辉岩在扬子和华北克拉通的碰撞过程中来自俯冲带上盘，之后卷入俯冲的岩片之中，这样造成了逆时针的P-T路径。 .分布在大别山北部的卢镇关群火山岩和共生的花岗岩类和分布在秦岭中部的耀岭河群火山岩和共生的花岗岩类形成在新元古代。SIMS锆石U-Pb分析给出流纹质岩石形成在719到790Ma之间，花岗岩类侵入在714到770 Ma之间。研究样品的全岩、锆石和石英氧同位素显示低到负的δ18O值，表明它们经受了地表流体参与交待蚀变作用。低δ18O岩浆锆石形成在720到790Ma之间，说明地表流体参与交待蚀变作用开始的时间早于790Ma，花岗岩类明显贫18O表明地表流体参与交待蚀变作用至少持续到714Ma之后。地表流体参与交待蚀变岩石的时间很长，这种现象是无法用扬子地台新元古代冰川融水加以解释。