7第六章区域变质作用解读.ppt

第五章. 榴辉岩简介 榴辉岩的历史 榴辉岩的定义和分类 大别山榴辉岩的介绍 榴辉岩介绍 严格意义上说, 第一位用文字描述榴辉岩的应是法国人Horace-Benedict de Saussure, 在Voyages dans les Alpes一书中将这种岩石描述为“还未被发现的美丽岩石”, 他收集的榴辉岩标本至今仍保存在瑞士的日内瓦历史自然博物馆中, 遗憾的是其并没有给该岩石一个具体的名称。 其后, Deodat Gratet de Dolomieu (1794) 和Abraham Gottlob Werner (1817) 相继发现并描述了该类岩石, 但没有给一个具体的名称. 因此, Hauy (1822) 的榴辉岩称呼得到人们的广泛认同. 早期由于没有显微镜设备, 人们对榴辉岩组成矿物的识别较为困难. 尽管石榴石的识别十分容易的, 但对辉石的鉴定则有较大差异, 如人们将其作为diallage, omphazit, korniger, Strahlstein, schorl或smaragdite等矿物. 直到十九世纪中期, 偏光显微镜的出现, 岩石学家才对辉石有一个明确的认识, 认为榴辉岩是由石榴石和绿辉石组成的, 与此同时, 人们还观察到石榴石的反应边和绿辉石的后成合晶现象 (Lacroix, 1891), 意大利地质学家Franchi (1902) 首次建立了Jd+Qtz→Ab 的反应. 至此, 人们对榴辉岩的基本构成得到了统一认识. 榴辉岩的成因: (a) 变质成因和 (b) 岩浆成因 前者的主要依据是榴辉岩中面理的存在, 岩浆成因的认识主要基于两个原因: 一是榴辉岩的成分相当于辉长岩, 二是错误地将橄榄岩中的石榴岩当作榴辉岩认识. 随着蓝闪石片岩中榴辉岩的发现, 人们逐渐意识到变质成因的重要性. 最终, 人们接受了榴辉岩是由辉长质或玄武质岩石变质而成的认识, 因为化学成分分析显示两者具有同源性, 早期的辉长岩或玄武岩的结构特征在榴辉岩相变质环境中依然可以观测到(Chenevoy, 1958; Miller, 1970; Vrana et al., 1975). 另外，实验岩石学确证辉长岩向榴辉岩转化的事实 (Ringwood and Green, 1966; Green and Ringwood, 1967, 1972). 到了二十世纪八十年代, 由于在陆壳成员的榴辉岩中发现了柯石英 (Smith, 1984; Chopin, 1984), 改变了岩石学家对陆壳变质作用极限的认识, 从而掀起了人们对超高压变质的榴辉岩研究的热潮. 我国对榴辉岩的研究始于20世纪60年代 (王鹤年, 1963), 但直到1987年, 许志琴 (1987)的博士论文中指出大别山菖蒲发育含柯石英榴辉岩之后, 才引起国内外同行的广泛注意. Okay et al. (1989), Wang et al. (1989), Yang and Smith (1989), Zhang et al. (1989) 相继报道了大别-苏鲁地区含柯石英榴辉岩的存在, 由此开始了中国地质学家对超高压变质的榴辉岩研究, 至今将近二十年. 2. 榴辉岩的定义和分类 榴辉岩的定义 正如前述, 人们在很长一段时间内对榴辉岩矿物组成存在不同的认识. 这主要是由于对绿辉石的鉴别上存在相当的难度, Hauy (1822) 曾认为绿辉石是异剥辉石, 更有甚者将其作为黑电气石、绿闪石等矿物看待. 直到十九世纪中期偏光显微镜的应用, 人们才鉴别出榴辉岩中的辉石是绿辉石. 大多数人接受了榴辉岩是由绿辉石和石榴石组成的概念, 并认为榴辉岩中不含有斜长石。 扩大了榴辉岩定义, 将麻粒岩相中的石榴辉石岩归入榴辉岩中 (Davidson, 1943; Lovering, 1964). 甚至认为榴辉岩中可以含有斜长石, 称之为斜长石榴辉岩 (Church, 1964, 1968; Kappel, 1967; Kozlowski, 1958; Subramanian, 1956). Ringwood (1975) 依据实验研究认为, 在形成榴辉岩的P-T条件下, 斜长石与石榴石+绿辉石±石英可以共存, 极力提倡“斜长石榴辉岩”这一提法. 扩大化在相当长的一段时间内导致了对榴辉岩认识的混淆. 为此, Carswell (1990) 在其榴辉岩相岩石一书中明确指出, 榴辉岩是指由硬玉质/暗硬玉质辉石和石榴石组成的、两者含量大于70%、不含斜长石的岩石, 成分与广义的玄武质岩石成分相当。 国际变质岩命名委员会 (SCMR, 1997)对榴辉岩的必威体育精装版定义为