内华达MculgCluh地区黑云母一青石o堇石榴石片麻岩的岩石学.pdfVIP

第 2期 世 界 地 盾 1991丰 内华达 McCullough地区黑云母一堇青石 一 石榴石片麻岩的岩石学 lI低压麻粒岩级变质作用晚期 阶段 P—T—aHo轨迹和堇青石的生长 Edwardd．Young 王天武 译 刘喜 山 校 摘要 根据吉布斯 (Gibl~)方法与质量平衡方程进行的热动学计算(Spear．1986)已 被用来模拟 内华达南部 McCullough地区的泥质片麻 岩中产生堇青石的反应 作为一种对 HO迁移为开放系统来处理的这种模拟片麻岩的计算与其结构关系是一致 的。计算结果 表 明，董青石的生长是通过 下列连 续净转换反应 ： 0，76BIO+1．72SILL+3．55QTZ+0．27PLG+0．O05GRT+0．06AL S1．[B1o] s1．00CRD+1．02KSP+0．76HzO+0．30FeMg．I[CRD]+0．】5FeMg_-[elO]+0．O005FeMg_． [GIRT]+0．005CIN．AI．1sLl[PLG1 这一过程伴随着压力和温度 的降低和ano的增加。这些低压麻枉岩陡的变质 dp／dT轨速 与更高压麻拄岩典型的等压冷却轨迹相反，这表明，这个地区在元古代癣枉岩级变质作 用期 间括升和侵蚀 作用是活跃的 。 ’ 0 绪言 Loomis(1975)和 Thompson(1976)已强调过连续净转换反应的重要性 ，这些反应影响 着在变质作用过程中矿物成分和实际丰度。这些重要反应的特点历来取决于简化投影的 拓朴学 的解释 。蠼近部分研究者 (Ri婵和 Ferry，1982}Thompson，1982IThomld~on等人， 1982}Chaml~rlarn，1986)已经利用定量趋近法来研究在变质作用期 间方式上的变化。 Korzhinskii(1959)用图解法说 明了，考虑简单热动力系统状态的强度和广度因素的优越 性 ，充分理解连续的净转换反应需要考查这两种类型变量间的一致性。 在这篇论文中，研究泥质片麻岩在麻粒岩级变质作用的晚期阶段 ，独立强度变量的 演化及这些变量在模拟中的改变。这些片麻岩是出露于内华选南部 McCullough地区元古 一 48 — 代低压麻粒岩杂岩的一部分 这些岩石的岩石学在姊妹篇文章中(I部分，Young等， 】989)做了总结。这里 Spear(1986)提出的方法被用于定量说明泥质片麻岩中，堇青石是 由消耗黑 云母、矽线石、石英和斜长石反应而形成 以及钾长石的生长。这进一步说明， 产生堇青石的反应随着压力的大量降低 ，少量的温度降低和HzO活度的增加而发展。这 些结果是与结构证据和发表的实验资料一致，同时也说明，这种趋近法对解释与连续净 转换反应相关的共生组合是有用的。得到的P_T轨迹给予一种强制因素，可能是引起这 些岩石所记录的元古界低压麻粒岩级变质事件的原因。 ． 1 泥质片麻岩共生组合 泥质片麻岩含有钾长石+斜长石+石英+黑云母+石榴石+堇青石+矽线石+钛铁 矿+铁尖晶石 +石墨的组合。其岩石学特征和变质作用条件 已在 I部分中描述过。简单 地说 ，以地质温压计为根据 ，矿物产生的温度为 590～750℃，压力为 0．3～0．4GPa。矿 物 的平衡记录 了至少在变质作用晚期低 的fo：(≤QFM)和 aH：O(≤0．26)。 嵌晶状的堇青石核部包含黑云母和少量石榴石，和这些包裹体一起，组成这些岩石 中部分共生组合而不同于由基质颗粒所限定的那类组合，包括堇青石嵌晶的边缘。堇青 石中的黑云母士石榴石包体 比基质中的黑云母和石榴石颗粒更富含镁 。堇青石中的黑云 母包体相对于基质黑云母也有较高的铝含量。堇青石环带缺乏镁铁硅酸盐包体，具有比 较平缓的成分梯度特征，可 以推测是归因于高温下有效体积扩散作用使部分均匀化的结 果 (Tracy等，1976}Woodsworth，1977}Grew，1981{Tracy和 Dietsh，1982}I~dares和 Martignole，1984lSchrcurs和Wes~a，1986)。相反，显示明显环带的堇青石嵌晶，在黑云 母士石榴石包体附近的核部