大别—苏鲁榴辉岩中石榴石及绿辉石结构水和晶体缺陷的关系初探.pdfVIP

第四届伞国构造会议论文摘要集 大别一苏鲁榴辉岩中石榴石及绿辉石结构水与晶体缺陷的 关系初探’ 徐薇刘祥文”金振民刘超莲 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 高压一超高压变质流体的研究一直是地学界关注的焦点和前沿领域，也一直是大陆造山 带动力学研究的薄弱环节。大陆板块深俯冲到一定深度后(lOOkm)，即使没有含水矿物的 存在，超高压岩石中的名义上无水矿物(NAMs)仍然可以携带一定量的水，成为俯冲板块 中水的重要载体。研究超高压榴辉岩矿物中的水，可以为建立超高压变质岩俯冲和折返动力 学模型提供重要的限定条件。 本研究以大别一苏鲁地区典型超高压榴辉岩为主要研究对象，选取了21个分别采自大 别超高压变质带的碧溪岭、双河和苏鲁超高压变质带的毛北、中国大陆科学钻探(CCSD) 主孔的榴辉岩。主要通过显微傅立叶变换红外光谱(FTIR)研究榴辉岩中名义上无水矿物 石榴石、绿辉石的结构水含量变化趋势及分布特性；利用电子探针分析(EMPA)方法获得 矿物的化学成分特征；利用透射电镜方法研究己测得结构水含量分布均匀的矿物的缺陷等超 微结构。探讨石榴石、绿辉石的结构水含量与其超微构造的相关性。 研究表明：21块不同地点，不同产状，不同变形程度的超高压榴辉岩中，所有石榴石 和绿辉石的分析点都在典型的OH红外吸收区域(3000～3800cm。1)出现2个或2个以上的 吸收峰，含有或多或少的结构水。石榴石的OH峰可分为四组：(1)3400—3450cm～；(2) 3555。3575cm一：(3)3610～3635cm～；(4)3640-3655cm一。波数在3500—3700cm。1之间的 峰是结构OH的峰，而低波数3400--3450cm_的峰可能是颗粒的显微流体包裹体引起的。绿 cm～。 辉石的OH峰可以分为三组：(1)3440--3455cm～；(2)3520-3535cm～：(3)3620-3630 大别双河及碧溪岭等地区的榴辉岩中石榴石的结构水含量范围为(67-3288)I_tg／g，60％ 间。苏鲁地区的榴辉岩中石榴石和绿辉石的结构水含量范围分别在(20-875)lag／g和(68-529) lag／g之间。榴辉岩全岩的水含量为(150-300)I-tg／g。 不仅不同样品间矿物的水含量表现出不均匀性，同一样品不同颗粒间也是如此。同时石 榴石和绿辉石颗粒内部的结构水含量分布出现两种情况：(1)颗粒内部的均匀分布；(2)不 均匀分布，表现为水含量从核部到慢部到边部随之增加或水含量核部、边部低而慢部高。 电子探针分析，发现不同颗粒的化学成分有所不同。但是同一颗粒内部毫米尺度上的化 学成分是均匀的，未发现结构OH含量与主要化学组成之间存在相关性，至少在颗粒内部矿 物的主要化学元素可能不是控制石榴石和绿辉石水含量分布的主要因素。而通过8个水含量 均匀分布的样品的透射电镜研究，初步发现结构水含量与样品的位错密度具有相关性。石榴 7cm～， 7cm～，O．83x10 5931ag／g，3101I．tg／g，32191ag／g，对应的位错密度分别为0．25x10 2．51x107cm一，3．48x107cm～，初步表明结构水含量与样品的位错密度之间存在正相关关系。 479