江西地学新进展：区域动力热流变质效果

2023-08-24 理论教育版权反馈

【摘要】：综合赣中南地区各相类基本特征和变化，提供区域变质作用环境及其演化的P-T轨迹（图3），其主要标志如下：区域变质作用来源于造山带根部，矽线石与蓝晶石共生，表明已达到矽线石稳定区，蓝晶石则以过稳定状态得以保留，其共生关系和温压状态，标志现今显露的造山带根部岩石的动力热流变质作用达到高峰期阶段。

发育于武夷山脉西侧资溪、黎川、广昌和赣南会昌、安远地区，产生于青白口纪晚期至南华纪地层分布区，以片岩、变粒岩、片麻岩及角闪岩类岩石为主，伴有混合岩化。形成穹隆状、带状高热流聚集区带，变质作用类型以中深变质角闪岩相型为主，兼有热流传导不均衡而产生的多相变质矿物组合，构成造山带下部褶皱基底。

低角闪岩相主要发育于热流聚集并有一定分布范围的热穹隆构造区段内，多数分布在穹状构造边部，向外逐渐过渡为绿帘—角闪岩相带，常伴有同构造期花冈岩和局部的边缘混合岩化。主要共生矿物组合有：

（1）And+Ms+Bt+Sil+Qtz；（2）Crd+Alm+Pl+Qtz+Sil；（3）Grd+Bt+Ms+Qtz；（4）St+Alm+Bt+Pl+Qtz+Sil；（5）Crd+Bt+Qtz+Pl+Kfs（以上为泥质原岩）；（6）Hbl+Pl+Qtz；（7）Hbl+Alm+Bt+Qtz（以上为基性岩）。

其中变质矿物首次出现的临界反应和可供参考的实验数据，大致反映了变质作用温压状态。

堇青石首现的临界反应：绿泥石+白云母+石英=堇青石+黑云母+矽线石+H2O，据Winkler（1964）的实验资料PH2O=0.2GPa、T=525±10℃；PH2O=0.4GPa、T=555±10℃。

十字石出现的临界反应：绿泥石+白云母=十字石+黑云母+石英+H2O，据G.Hoschek（1960）的实验结果，PH2O=0.4GPa、T=540℃±15℃。

从石榴石与堇青石、十字石矿物共生组合伴生成带产出，同时还有毛发状矽线石形成，推断其形成的最高温压条件大致为PH2O=0.5GPa，T=550～650℃。

高角闪岩相与低角闪岩相变质带相伴并与之呈过渡关系，多分布于热穹隆构造的中心，但分布范围较局限，由含均匀至不均一变质矿物的变质岩类构成卵形组合体，亦有的与韧性剪切带有关构成长条带状。广昌赤水石梁地区呈现二个变质矿物组合带：

蓝晶石—矽线石带：Sil+Ky+Bt+Ms+Qtz，蓝晶石受矽线石交代呈残余柱状晶体。

矽线石带：Sil+Bt+Ms+Qtz；Bt+Ads+Qtz+（Grt）；Bt+Hbl+Lab+Qtz+Grt。从泥质岩中十字石消失，矽线石交代蓝晶石限定石榴石+蓝晶石+黑云母组合的稳定下限T=650～700℃（Jones et al，2000），矽线石交代蓝晶石和角闪石的存在与黑云母的稳定限定了变质温度已超过700℃，石榴石的稳定说明变质压力较高接近0.9GPa。

变质相类及其变质矿物共生组合，是变质岩类所处变质环境的产物。综合赣中南地区各相类基本特征和变化，提供区域变质作用环境及其演化的P-T轨迹（图3），其主要标志如下：

（1）区域变质作用来源于造山带根部，矽线石与蓝晶石共生，表明已达到矽线石稳定区，蓝晶石则以过稳定状态得以保留，其共生关系和温压状态，标志现今显露的造山带根部岩石的动力热流变质作用达到高峰期阶段。

（2）矽线石交代蓝晶石，并与铁铝榴石、黑云母、斜长石等共生，反映峰期变质后，在压力降低条件下，由白云母分解或与石英反应所形成，可能是变质作用开始减退，并逐渐由动力热流向低温动力变质作用转化的起点。

（3）从角闪岩相至绿片岩相，变质岩类组成矿物特征呈现的系列演变，如变质泥质岩石中斜长石牌号降低和黑云母多色性改变，变质基性岩中斜长石由拉长石向钠长石递变，说明以造山带根部为中心，区域热流传递强度向外逐渐减弱，以能量降低的传导方式，形成岩石变质等级从高至低的有序转化。

图3　赣中南加里东造山带变质作用P-T轨迹
Fig 3　The P-T path of orogenic metamorphism in Caledonian in central-south area of Jiangxi Province

ZCO：浊沸石相；PP：葡萄石—绿纤石相；BS：蓝片岩相；GS：绿片岩相；ES：绿帘—角闪岩相；AM：角闪岩相；GF：麻粒岩相；—·—：变质相带近似的温压条件与演化轨迹；h：大陆地壳大致厚度

江西地学新进展：区域动力热流变质效果

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