地质通报  2019, Vol. 38 Issue (5): 866-883  
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林成贵, 郑有业, 程志中, 许荣科, 陈鑫. 柴北缘鱼卡榴辉岩型金红石矿床成矿物理条件[J]. 地质通报, 2019, 38(5): 866-883.
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Lin C G, Zheng Y Y, Cheng Z Z, Xu R K, Chen X. An analysis of metallogenic physical conditions of the Yuqia eclogite-type rutile deposit in the North Qaidam[J]. Geological Bulletin of China, 2019, 38(5): 866-883.
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基金项目

国家重点研发计划《深部矿产资源三维找矿预测评价示范》(编号:2017YFC0601506)和中国地质调查局项目《青海省大柴旦镇绿梁山-双口山多金属矿调查评价》(编号:12120113032800)

作者简介

林成贵(1991-), 男, 硕士, 工程师, 从事矿床学及矿床地球化学研究。E-mail:178801435@qq.com

文章历史

收稿日期: 2017-05-16
修订日期: 2017-08-26
柴北缘鱼卡榴辉岩型金红石矿床成矿物理条件
林成贵1 , 郑有业1,2,3 , 程志中1 , 许荣科4 , 陈鑫3     
1. 中国地质调查局发展研究中心, 北京 100037;
2. 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院, 北京 100083;
3. 中国地质大学(武汉)资源学院, 湖北 武汉 430074;
4. 中国地质大学(武汉)地质调查研究院, 湖北 武汉 430074
摘要: 鱼卡榴辉岩型金红石矿床位于柴北缘超高压变质带西侧,是青藏高原发现的第一个超大型金红石矿床。为研究该矿床的控矿因素和成矿机制,在详细的野外地质调查和岩相学研究的基础上,利用电子探针对该矿床榴辉岩中的各特征矿物进行分析。研究表明,粗粒块状高钛榴辉岩的石榴子石保存了较完整的成分环带,从核部到边部,石榴子石的化学成分、矿物包裹体的种类和粒度都具有明显的分带性;细粒片麻状低钛榴辉岩的矿物颗粒较小,石榴子石的成分环带较差。鱼卡榴辉岩的p-T演化特征反映,它们经历了深俯冲阶段的升温升压到早期折返阶段的升温降压,再到之后的降温降压的顺时针演化轨迹。榴辉岩中进变质矿物组合和生长环带的保存说明,榴辉岩的形成经历了相对快速俯冲和折返的动力学过程,钛成矿作用时金红石很少发生转变。超高压变质前后为金红石最主要的成矿期。
关键词: 成矿条件    金红石矿床    榴辉岩    鱼卡    柴北缘    
An analysis of metallogenic physical conditions of the Yuqia eclogite-type rutile deposit in the North Qaidam
LIN Chenggui1, ZHENG Youye1,2,3, CHENG Zhizhong1, XU Rongke4, CHEN Xin3     
1. Development and Research Center of China Geological Survey, Beijing 100037, China;
2. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;
3. Faculty of Earth Resources, China University of Geosciences, Wuhan 430074, Hubei, China;
4. Institute of Geological Survey, China University of Geosciences, Wuhan 430074, Hubei, China
Abstract: The Yuqia eclogite-type rutile deposit is located on the west side of the northern margin of the Qaidam Basin UHP metamorphic belt. And it is the first ultra-large rutile deposit found on the Tibetan Plateau. In order to study the ore-controlling factors and metallogenic mechanism of this deposit, the authors conducted detailed field geological survey and petrographic study. The characteristic minerals in the eclogite of the deposit were analyzed by electron microprobe analysis. It is shown that the garnets of coarse-grained high-Ti eclogite have preserved relatively complete compositional zoning; from the core to the edge, the garnet has a distinct zonality in chemical composition, type and granularity of mineral inclusions. However, the mineral particles in the fine and gneiss low-Ti eclogite are smaller, and the composition of the garnet is poor. Characteristics of p-T evolution of Yuqia eclogite show that it experienced a clockwise evolutionary trajectory from the temperature and pressure rise of the deep subduction stage to the temperature rise and pressure decrease of the early exhumation stage and then to the decrease of both temperature and pressure. The eclogite belongs to the metamorphic mineral assemblage with the preservation of the growth zone, which suggests that the formation of eclogites went through a dynamic process of relatively rapid subduction and reentry exhumation.
Key words: metallogenic conditions    rutile deposit    eclogite    Yuqia    North Qaidam    

钛金属由于化学性质稳定、生物相容性强、无磁性等特点,被广泛应用在涂料、新型结构材料、防腐材料、药片胶囊等领域[1],被誉为崛起的“第三金属”,是继钢、铁、铜和铝之后迅速进入各工业领域的新型工业金属[2]。中国钛资源量虽丰富,但其中98%以上为钛铁矿,而高品质的原生金红石钛资源极少,已成为地质勘查和研究中的主攻矿种之一[3]。由于过度的开采,提供世界钛矿资源的一半以上的滨海型砂钛矿将在30年内枯竭,榴辉岩型的金红石/钛矿床可能成为重要的金红石/钛矿物资源[4]

郑有业团队在柴北缘超高压变质带开展矿产调查评价过程中,发现了大量的榴辉岩体。通过与苏鲁-大别超高压变质带内的榴辉岩型金红石矿床对比,该带发现了多处的金红石找矿线索[5],仅鱼卡—绿梁山地区就发现了4处金红石找矿线索,其中鱼卡地区的榴辉岩体规模大,岩石新鲜,成矿前景最好。经过勘查,在鱼卡地区发现一个具有大型找矿前景的榴辉岩型金红石矿床。近年通过进一步勘查评价,鱼卡地区3341级TiO2资源量达到80× 104t以上,其规模已达到超大型,钛矿物以金红石为主,具有很好的工业利用价值[6]。相继在都兰、锡铁山等地发现了具有工业意义的榴辉岩型金红石矿化线索,展示该带具有良好的找矿潜力。

为提高对该带同类型其他矿点的勘查和评价效率,本文以研究程度较高的鱼卡榴辉岩型金红石矿为研究对象,开展控矿因素和成矿机制研究。此前,众多学者对鱼卡榴辉岩及其围岩进行了大量的岩石学、矿物学、同位素年代学等方面的研究[7-17],但未曾对榴辉岩中金红石的成矿条件和成矿机制做过相关的研究,不利于进一步开展金红石矿的勘查工作。

本文在详细的野外地质调查和镜下观察的基础上,结合石榴子石环带及其包裹矿物的特征,利用电子探针(EMPA)技术分析鱼卡榴辉岩中石榴子石及其特征矿物的特点,揭示鱼卡榴辉岩中金红石的形成机制,为柴北缘超高压变质带内进一步寻找榴辉岩型金红石矿床提供依据与方向。

1 区域地质背景

柴北缘超高压变质带位于青海境内,青藏高原的东北缘,沿柴达木盆地的北缘呈NWW—SEE走向展布(图 1-a)。北侧是祁连地体,南侧为柴达木地体,东接秦岭造山带,西侧被阿尔金断裂所切[8, 19-21]。柴北缘超高压变质带呈狭长带状夹于祁连地块和柴达木地块之间,是形成于早古生代的典型大陆型俯冲碰撞构造带[22-25]。自东向西依次出露都兰、锡铁山、绿梁山和鱼卡4个超高压变质地体(图 1-b)。近年来,在该带的榴辉岩和片麻岩中发现柯石英、金刚石等超高压变质矿物[26-30]。鱼卡超高压地体位于该带的西北部,其北侧和西侧被古近系—新近系和第四系沉积物覆盖,东侧和南侧与奥陶纪火山岩呈断层接触,并发育大量的超镁铁质岩石。主要出露鱼卡河岩群,岩石组合可分为变碎屑岩组和片麻岩组,夹(退变质)榴辉岩和大理岩(图 1-c)。

图 1 研究区位置图及地质简图(据参考文献[18]修改) Fig.1 Geographic location and geological sketch map of the study area a—柴北缘超高压变质带在中国的位置;b—柴北缘区域地质简图;c—鱼卡矿区及周边地质简图

鱼卡地区出露近百个规模不等的榴辉岩体(图 2),榴辉岩总体较新鲜,呈灰绿色或暗绿色,非常醒目地凸现于灰白色的片岩和片麻岩中,部分榴辉岩块体的边部已退变成石榴角闪岩或斜长角闪岩。走向大致平行于围岩的片麻理方向和区域构造线方向。鱼卡榴辉岩被区分为高品位矿石(TiO2≥2%)和低品位矿石(TiO2 < 2%)[6, 31]。其中高品位工业矿体一般呈层状或似层状连续产出(图版Ⅰ-a),延伸可达2~3km,通常与薄层状大理岩呈互层或夹层产出(图版Ⅰ-b),“原地”成因解释大陆型俯冲带中榴辉岩与围岩之间的关系,认为二者为一个整体俯冲到上地幔,并折返到地表[14]。低品位矿体和矿化体多产于片岩和片麻岩中,多呈透镜状或似层状(图版Ⅰ-c),通常在走向和倾向上延伸较短。矿体向地下延伸也较稳定(>300m),矿物组合和成分基本保持不变(图版Ⅰ-d)。一定意义上讲,所有榴辉岩均有少量的退变,但矿物颗粒接触关系较清晰(图版Ⅰ-e)。

图 2 鱼卡金红石矿区地质简图及P26剖面柱状图(据参考文献[18]修改) Fig.2 Geological sketch map of Yuka rutile deposit and the columnar section of P26
图版Ⅰ   PlateⅠ   a.矿体与片岩和大理岩呈整合接触关系;b.矿体呈层状产出;c.矿体与大理岩为“原地”关系;d.ZK2201号钻孔中的矿体;e.矿石照片。ecl—榴辉岩;mb—大理岩;sch—片岩
2 岩相学特征

鱼卡榴辉岩呈中-粗粒半自形不等粒粒状变晶结构,块状或片麻状构造,大部分榴辉岩较新鲜,成分以石榴子石和绿辉石为主,另有不等的角闪石、多硅白云母、石英、金红石等矿物。根据榴辉岩结构构造及矿物组合,将本区榴辉岩分为两大类型:粗粒块状高钛榴辉岩(高品位矿石)和中细粒片麻状低钛榴辉岩(低品位矿石)。

高钛榴辉岩为块状构造,矿物粒度较粗,主要由石榴子石(20%~40%)、绿辉石(20%~30%)、角闪石(5%~15%)、多硅白云母(5%~10%)、石英(< 5%)和金红石(2%~5%)组成(图版Ⅱ-a),主要变晶矿物石榴子石、绿辉石及角闪石的粒径多为1~3mm,部分多硅白云母的延长大于2mm。石榴子石变斑晶具有明显的核-幔-边结构(图版Ⅱ-ab),部分绿辉石退变成由角闪石和斜长石组成的后成合晶。矿物包裹的金红石通常较小,大部分以粒间充填的形式存在于基质中,呈半自形-他形,颗粒粗大,粒径大于0.5mm(图版Ⅱ-c),在基质中还可见少量钛铁矿颗粒。

图版Ⅱ   Plate Ⅱ   a、b.石榴子石保存核-幔-边结构;c.石榴子石边部和核部的金红石;d.石榴子石核部包裹体;
e.矿物颗粒平行共生;f.基质中的金红石;a~c.高钛榴辉岩;d~f.低钛榴辉岩。
Amp—角闪石;Bt—黑云母;Grt—石榴子石;
GrtⅠ—Ⅰ阶段形成的石榴子石;GrtⅡ—Ⅱ阶段形成的石榴子石;GrtⅢ—Ⅲ阶段形成的石榴子石;Omp—绿辉石;Phe—多硅白云母;Qz—石英;Rut—金红石;Symp—后成合晶;Zo—黝帘石

低钛榴辉岩呈片麻状构造,主要成分为石榴子石(50%~60%)、绿辉石(20%~30%)、角闪石(5%~10%)、多硅白云母(< 3%)及少量金红石(< 2%)和石英(图版Ⅱ-d),与前者相比,石榴子石含量增多,但变晶矿物的粒度小,石榴子石的生长环带不明显,多硅白云母的含量明显减少,大部分绿辉石清晰可见,后成合晶较少(图版Ⅱ-e)。金红石在低钛榴辉岩中以粒间充填和热液充填的形式存在,呈粒状或长条状,颗粒粒径一般小于0.1mm(图版Ⅱ-f)。

3 样品描述及分析方法

借鉴前人的研究成果[6, 31],结合榴辉岩中的TiO2含量,将TiO2含量大于等于2%的榴辉岩称为高钛榴辉岩,小于2%的榴辉岩称为低钛榴辉岩。通过详细的野外地质调查,分别采集新鲜的高钛榴辉岩(编号:TC170HX2)和低钛榴辉岩(编号:TC155HX12)样品各1件,薄片制作由中国地质大学(武汉)资源学院岩矿实验室完成。

样品分析在武汉理工大学材料研究与测试中心电子探针实验室(JXA-8230型电子探针仪)完成。所用标样为美国国家标样局矿物标样。首先在光学显微镜下确定矿物,选取原则是共生关系明显的矿物组合,对需要分析的矿物进行标记,然后使用电子探针分析仪对矿物进行分析。试验工作条件:加速电压为15kV,电子束流为20nA,束斑直径小于1μm。Fe3+的计算通过电价平衡法获得,矿物晶体化学式计算采用氧原子数方法。分别扫线分析了26个和21个有效点,分布在石榴子石包体上的点稍微进行移动。石榴子石及代表性矿物的化学成分及计算结果见表 1表 5

表 1 鱼卡榴辉岩中石榴子石电子探针分析结果 Table 1 Electron microprobe analyses of garnets from Yuqia eclogites
表 2 鱼卡榴辉岩中绿辉石电子探针分析结果 Table 2 Electron microprobe analyses of omphacites from Yuqia eclogites
表 3 鱼卡榴辉岩中斜长石电子探针分析结果 Table 3 Electron microprobe analyses of plagioclases from Yuqia eclogites
表 4 鱼卡榴辉岩中角闪石电子探针分析结果 Table 4 Electron microprobe analyses of amphiboles from Yuqia eclogites
表 5 鱼卡榴辉岩中多硅白云母电子探针分析结果 Table 5 Electron microprobe analyses of phengites from Yuqia eclogites
4 分析结果 4.1 石榴子石扫面和扫线分析

通过石榴子石单矿物计算,TC170HX2样品中石榴子石的变化范围为Alm55.97~64.62Sps0.74~1.79 Prp12.15~17.78Grs15.04~27.38,TC155HX12样品中石榴子石的变化范围为Alm48.70~54.58Sps0.35~5.95Prp11.27~24.37 Grs22.88~34.38,2个石榴子石在外貌、包裹体含量和组分含量上均有较大的差异(表 6)。

表 6 鱼卡高钛榴辉岩和低钛榴辉岩中石榴子石环带对比 Table 6 The comparison of the garnet zoning between the high Ti and low Ti eclogites at Yuqia

石榴子石的成分扫面图显示,高钛榴辉岩中石榴子石变斑晶颗粒较大,粒径一般大于2mm,石榴子石的Ca元素环带可划分为3个生长阶段:核部、幔部和边部(图 3-a),分别对应3个变质演化阶段:前榴辉岩相变质阶段、榴辉岩相变质阶段和晚期角闪岩相变质阶段。而低钛榴辉岩中石榴子石的颗粒一般小于1mm,石榴子石的成分环带只能看到2个阶段,即核部和边部(图 3-b)。从核部到边部的过渡,可能是由于在地幔深处停留的时间短造成的。

图 3 鱼卡榴辉岩石榴子石成分扫面和成分剖面(a、c为样品TC170HX2;b、d为样品TC155HX12;从黑色到红色,表示元素含量逐渐增加;矿物代号注释同表 1) Fig.3 Scan surface and compositional profile mapping of the garnet from the Yuqia eclogite
4.2 矿物学特征 4.2.1 石榴子石

高钛榴辉岩中石榴子石的变化趋势稍显复杂,但在每个变质阶段的成分含量相对均一(表 1)。从核部到边部,铁铝榴石(Alm)和镁铝榴石(Prp)的摩尔分数先增加再降低,钙铝榴石(Grs)则相反,而锰铝榴石(Sps)则呈现降低的趋势(图 3-c);低钛榴辉岩中石榴子石从核部到边部,铁铝榴石含量较稳定,镁铝榴石具有明显的升高趋势(表 2),锰铝榴石则一直在降低,钙铝榴石稍复杂,先增加再减小(图 3-d)。在石榴子石的边部,Alm和Grs突然减小,Prp突然增加,这种特征被认为是俯冲隧道中物质的循环,导致温压变化。在石榴子石(Alm+Sps)-Prp-(Grs+Adr)三角图解上,高钛榴辉岩和低钛榴辉岩都落在C型区(图 4-a),即为阿尔卑斯型变质岩或蓝片岩中的带状榴辉岩透镜体。高钛榴辉岩的石榴子石环带体现了多期生长环带的特征,压力从核部到边部出现先降低后升高最后降低的过程,温度体现出一种先升高后降低再升高的过程,而低钛榴辉岩只有一次变质生长过程。Ren等[10]发现低钛榴辉岩核部的温压最高,认为这是一种模式生长的石榴子石。

图 4 鱼卡榴辉岩中特征矿物成分图解(矿物代号同表 6 Fig.4 Composition of characteristic minerals from Yuqia eclogites a—石榴子石(Alm+Sps)-(Grs+Adr)-Prp图解[32];b—绿辉石WEF-Jd-Ae图解[33];c—斜长石Or-Ab-An图解;d—角闪石Si-Mg/(Mg+Fe2+)图解[35]
A类—金伯利岩、玄武岩中的包体及超镁铁岩中的层状榴辉岩体;B类—角闪岩相或麻粒岩相地体的副片麻岩或混合岩带透镜状榴辉岩;C类—阿尔贝斯型变质岩或蓝片岩中的带状榴辉岩透镜体
4.2.2 绿辉石

绿辉石是组成榴辉岩的主要变质矿物,在榴辉岩中的含量变化幅度较大,在典型榴辉岩中含量可达25%~53%,但在退变榴辉岩中,仅有少量残晶或假象存在。绿辉石在退变质过程中可出现由角闪石和长石组成的后成合晶,一般出现在榴辉岩体的外侧。

鱼卡榴辉岩中的绿辉石可见3种产状。第一种以包裹体形式存在于石榴子石的核部和边部,第二种以基质矿物出现,第三种以残留核出现在角闪石的核部。图 4-b显示,鱼卡榴辉岩中的辉石为典型的绿辉石[34],高钛榴辉岩的硬玉分子(Jd=42.219~ 51.943mol%)明显高于低钛榴辉岩的硬玉分子含量(Jd=34.797~38.878mol%),但霓石(Ae)含量很少,低钛榴辉岩中有4个点均为0。低钛榴辉岩中含有更高的CaO和MgO含量(表 2)。

在退变质较强的榴辉岩中,部分绿辉石退变成单斜辉石,在其周边存在大量的长石和角闪石,总体趋势是:高钛榴辉岩的绿辉石中Jd(硬玉)含量较高,石榴子石中的绿辉石包体Jd较低,而石榴子石幔部和基质中的绿辉石Jd含量较高。在同一榴辉岩样品中,绿辉石的Jd含量越高,其形成的压力越大,因此可以根据绿辉石中的Jd含量估计其压力变 化,这也反映了鱼卡榴辉岩经历了多阶段的演化。

4.2.3 斜长石

斜长石是退变质作用的产物,主要存在于退变矿物组合中,一般与低硬玉的单斜辉石或角闪石共生,但在部分高钛榴辉岩中的粗大石榴子石的核部可见细小包裹体。斜长石呈无色,低突起,可见聚片双晶。斜长石在退变榴辉岩或榴闪岩中是一种典型的减压退变矿物。由表 3可知,高钛榴辉岩中斜长石的An(钙长石)变化范围较大(0.99mol%~ 19.37mol%),主要为钠长石成分,少部分样品为更长石成分(图 4-c);而低钛榴辉岩中斜长石的成分变化较小,表明它们的成分类似,均为更长石,在绿辉石周围的斜长石一般含有较高的钠长石(Ab),可能说明这些斜长石是绿辉石在退变质过程中分解而形成的产物。

4.2.4 角闪石

根据角闪石的产状,识别出2种类型的角闪石,第一种是石榴子石核部包裹体角闪石,第二种是绿辉石边缘的退变角闪石,大部分角闪石由绿辉石退变而成,其边缘存在一定量的长石,形成的角闪石保留了绿辉石的干涉色,退变较强的绿辉石边缘大部分被角闪石化,角闪石和斜长石组成的后成合晶在高钛榴辉岩中较常见。高钛榴辉岩中斜长石的成分变化范围为(Ca+Na)B=1.81~1.94,(Na+K)A= 0.52~0.75,XMg[Mg/(Mg + Fe)] =0.57~0.76,Si= 6.86~7.11,在Si~Mg2+/(Mg2++Fe2+)图解中落在浅闪石和镁角闪石区;而低钛榴辉岩中斜长石的成分变化范围为(Ca+Na)B=1.84~2.00,(Na+K)A=0.35~ 0.73,XMg[Mg/(Mg + Fe)] =0.48~0.9,Si=6.27~7.30(表 4),在Si~Mg2+/(Mg2++Fe2+)图解中落在浅闪石和镁角闪石区(图 4-d)。

4.2.5 多硅白云母

榴辉岩中出现在石榴子石变斑晶幔部及基质中的白云母皆为多硅白云母(Phe),其SiO2含量大于52%,常与角闪石、斜长石、黝帘石等呈定向排列。多硅白云母是白云母(KAl3Si3O10(OH)2)与绿鳞石(KMgAlSi4O10(OH)2)之间的固溶体[36]。前人研究发现,多硅白云母中绿鳞石分子的含量与压力呈正相关关系,绿鳞石组分含量越高,反映多硅白云母形成时的压力越高[37],其实质是Si部分取代四面体位置的Al,Mg2+部分取代八面体位置的Al,因而Si、Mg含量随压力的增加而增加。如表 5所示,高钛榴辉岩中Si的原子数为3.48~3.55,高于低钛榴辉岩中的Si原子数(3.41~3.44),而高钛榴辉岩中的Mg原子数(0.32~0.37)也略高于低钛榴辉岩中的Mg原子数(0.32~0.34),说明高钛榴辉岩在多硅白云母的形成阶段,压力大于低钛榴辉岩。

4.2.6 金红石

金红石是榴辉岩中最主要的钛矿物,也是金红石矿床中最主要的有用矿物,常呈棕褐色、黄褐色和红褐色,一般以粒状包裹体的形式存在于矿物内,在基质中则呈脉状或串珠状。前人研究表明,鱼卡榴辉岩中的金红石主要成分为TiO2[5],说明鱼卡金红石矿石中杂质少,利用价值高。

5 讨论 5.1 变质演化阶段及成矿

通过镜下观察,根据榴辉岩中石榴子石、绿辉石和多硅白云母的环带特征、石榴子石变斑晶中矿物包体的种类和产状,以及岩石中的反应结构特征,结合前人[15, 38-39]对该区的研究,将鱼卡榴辉岩划分出3个变质演化阶段。

Ⅰ.前榴辉岩相变质阶段:通过石榴子石核部包裹体保存,可以记录该阶段石榴子石的生长史。该阶段以石榴子石的核部成分及残留于核部的绿辉石、金红石等包体矿物为特征。其代表性的矿物组合为Grt+Omp+Rut+Qtz(表 7)。该阶段形成的金红石最少,且粒径小,一般小于50μm,形成的金红石主要包裹在石榴子石的核部(图版Ⅲ-a),由于该阶段的金红石数量少,颗粒小,难以分选,所以一般不具有工业价值[40-41]

图版Ⅲ   Plate Ⅲ   a.石榴子石中包裹的金红石(单偏光);b.绿辉石和石榴子石间的金红石(单偏光);b.金红石有明显的生长环带(单偏光);~e.矿物颗粒间形成的串珠状金红石(单偏光);f.金红石及其退变的榍石边(单偏光);g.金红石边缘退变的钛铁矿(单偏光);h.颗粒间丝缕状金红石;i.石榴子石裂纹中丝缕状金红石(据参考文献[18]修改)。Grt—石榴子石;Ilm—钛铁矿;Omp—绿辉石;Qtz—石英;Rut—金红石;Sph—榍石
表 7 鱼卡榴辉岩中各阶段矿物 Table 7 The table of mineral formation stages of Yuqia eclogite

Ⅱ.榴辉岩相阶段:以主体出现多硅白云母为主要特征,矿物组合为Grt+Omp +Phe+Rut(表 7),锆石中包裹有石榴子石、绿辉石、金红石等信息表明,榴辉岩曾经历了榴辉岩相变质[42]。根据Grt、Omp和Phe的产出位置和成分变化,以及相应的共生矿物组合关系,将本阶段细分为早期榴辉岩相亚阶段、峰期榴辉岩相亚阶段和退变榴辉岩相亚阶段。在该阶段形成的金红石类型有包裹金红石、粒间金红石、脉状金红石。

ⅡA.早期榴辉岩相亚阶段:以石榴子石的幔部成分和幔部包裹的Phe、Omp、Rut和Zo为代表,其矿物组合为Grt+Omp+Phe+Zo+Rut(表 7)。本阶段石榴子石和绿辉石中出现多硅白云母说明已进入榴辉岩相,但从幔部绿辉石和多硅白云母中Na和Si的含量看,此阶段未达到峰期阶段,主要表现为多硅白云母的Si较低[38]。所以,该阶段的金红石主要以包裹体的形式赋存于石榴子石或绿辉石的幔部和边部(图版Ⅲ-a),相比于前榴辉岩相阶段,该亚阶段的金红石颗粒稍大,一般小于80μm,不具有工业意义。

ⅡB.峰期榴辉岩相亚阶段:此阶段石榴子石中的镁铝榴石(Prp)含量较早期榴辉岩阶段明显增高,且相对稳定,Phe和Omp已被改造和变质,所以,亚阶段的矿物组合以具有较高钙铝榴石(Grs)含量的石榴子石边部成分与基质中Phe和Omp的核部成分为代表,矿物组合以Grt+Omp+Phe+Rut(表 7)为主。金红石在此阶段以边部包裹体形式和基质中的粒间金红石为主(图版Ⅲ-b),粒间金红石在此阶段开始生长(图版Ⅲ-c)。

ⅡC.早期退变榴辉岩相亚阶段:以石榴子石的最边部和基质中出现镁角闪石(Mg~Amp)、斜长石和低Na的绿辉石为代表。镁角闪石由绿辉石退变而来,这些矿物标志着早期退变质作用的开始[43]。矿物化学分析显示,这些石榴子石和绿辉石都具有不同程度的退变扩散环带,所以,石榴子石最边部和绿辉石的扩散环带说明已经开始进入早期的退变质阶段[38]。而基质中部分镁角闪石(Mg~Amp)与多硅白云母平行接触,认为多硅白云母的边部成分也可以代表本阶段。因此,本阶段最可能的矿物组合为Grt+Omp+Amp±Phe+Rut(表 7)。该矿物组合与北大别山典型的高压角闪石榴辉岩的矿物组合非常相似[44],只是角闪石类型不同。北大别山地区的榴辉岩主要为浅闪石,而鱼卡地区既有镁角闪石又有浅闪石。该阶段的金红石生长达到顶峰,主要为粒间金红石和串珠状金红石,其金红石颗粒大于500μm(图版Ⅲ-bde)。

Ⅲ.晚期退变角闪岩相阶段:本阶段压力不断降低,绿辉石的边部被分解形成透辉石(Di)和钠长石(Ab)的反应边,同时部分石榴子石边退变形成斜长石(Pl)、黑云母(Bt)和低Si的多硅白云母组成的后成合晶,石榴子石和多硅白云母外围形成浅闪石(Ed)+斜长石(Pl)组合,镁角闪石(Mg~Amp)分解形成钙镁闪石(Prg)+斜长石(Pl);金红石则退变为榍石(Sph)。因此,本阶段的典型矿物组合为Grt±Di+Pl+ Phe+Bt,Amp+Pl+Sph或Amp+Pl+Bt(表 7),说明已经进入角闪岩相阶段。该阶段形成的金红石主要为退变残余结构,且形成的金红石受到不同程度的改造,开始转变为钛铁矿、榍石等(图版Ⅲ-fg),金红石周边形成榍石和钛铁矿的反应边结构,部分金红石完全退变成钛铁矿。在退变质阶段,由于压力突然降低,石英和丝缕状的金红石填充在矿物颗粒的缝隙间(图版Ⅲ-hi),这些特征体现了金红石成矿的多阶段性。

5.2 成矿物理条件

有效地运用榴辉岩中各地质温压计估算榴辉岩在各期次形成的温压条件是正确确定俯冲造山带p-T演化历史和解释构造演化历史的前提。20世纪以来,为进一步厘定含榴辉岩造山带的演化,出现了大量的矿物对温度计[45],如Grt-Phe温度计[46]、Grt-Cpx温度计[47-48]、Grt-Cpx-Phe压力计[49]、Grt-Omp-Ky-Coe温压计[50]、Grt-Cpx-Phe-KyQtz/Coe温压计[51]等。

Zhang等[9]和陈丹玲等[38]将鱼卡榴辉岩分为粗粒榴辉岩和细粒榴辉岩2种,笔者发现其野外产状、岩相学和地球化学特征分别与研究的高钛榴辉岩和低钛榴辉岩类似,其中粗粒榴辉岩中金红石含量小于5%,而细粒榴辉岩中金红石含量约为1%。鉴于此,可以将两位学者的温压计算结果作为金红石在各个阶段成矿的近似温压。

在前榴辉岩相变质阶段,石榴子石核部保存的包裹体矿物可以记录变质石榴子石的生长历史。利用这些矿物进行温压计算的前提条件是,这些包裹体矿物应该保留原始成分组成,避免它们之间和寄主石榴子石之间发生再平衡作用。详细的岩相学和矿物学研究表明,它们中大多数并没有与石榴子石发生再平衡作用[9]。利用Grt-Amp温度计[52]和包体角闪石中Al含量压力计[53],计算出该阶段高钛榴辉岩的温压条件为p=0.73~0.88GPa,T=512~ 563℃,而低钛榴辉岩的温压条件为p=0.73~ 0.85GPa,T=514~543℃。与张建新等[15]对柴北缘中石榴子石记录的进变质温压值(T=560±45℃,p= 1.06±0.16GPa),但温度和压力均高于陈丹玲等[38]测得的结果(T=400~500℃、p=0.6~0.7GPa)。王永开等[5]认为可能与选取样品的新鲜程度有关系。表明石榴子石在经历超高压变质峰期之前,经历过角闪岩相。

在榴辉岩相阶段,高钛榴辉岩和低钛榴辉岩的矿物组合中均有Grt+Omp+Phe+Rut+Qtz(Coe),所以笔者选用Grt-Omp-Phe温压计计算该阶段榴辉岩的形成温压,反演该阶段金红石的成矿物理条件。

早期榴辉岩相亚阶段:高钛榴辉岩中的石榴子石幔部含有低Na的单斜辉石和低Si的多硅白云母包裹体,表明它们可能在峰值阶段之前形成。利用Grt-Omp-Phe温压计计算出的温压为p=2.35~ 2.52GPa,T=552~623℃。表明已经进入榴辉岩相阶段,但是还未达到柯石英稳定阶段。

峰期榴辉岩相亚阶段:柯石英包裹体在粗粒榴辉岩的石榴子石中被发现,表明它们经历过柯石英稳定环境,在细粒榴辉岩中的石榴子石中发现了由钠长石(Ab)+石英(Qtz)组成的柯石英假象,说明它们也可能经历了柯石英稳定阶段[9]。采用GrtOmp-Phe温压计,在计算时,选择石榴子石幔部Mg#=XMg/(XMg+XFe)含量高[53]、硬玉组分含量高的新鲜绿辉石样品减小退变质过程的影响[54]和Si含量高的多硅白云母[55]。计算出高钛榴辉岩的温压为633~686℃和2.84~3.11GPa,低钛榴辉岩的温压为p=2.73~3.03GPa,T=583~639℃。

早期退变榴辉岩相亚阶段:退变质阶段一般在高钛榴辉岩中可以清晰地看到。早期的退变质阶段表现为石榴子石边部CaO减少、基质绿辉石中硬玉分子的含量减少和基质多硅白云母边部Si的含量低。利用Grt-Omp-Phe温压计,计算出高钛榴辉岩的温压分别为p=2.18~2.53GPa,T=677~712℃。

晚期退变角闪岩相阶段:在该阶段,基质绿辉石形成Cpx+Pl反应边,最终形成Amp+Pl的后成合晶,石榴子石的外围也形成Amp+Pl的矿物集合体。采用Grt-Amp温度计和Grt-Amp-Pl-Qtz压力计[56]获得545~613℃和0.72~1.05GPa的温压条件。对比陈丹玲等[38]利用单斜辉石中的Jd压力计及Amp中的其他压力计得出的温压值(T=550~ 600℃,p=0.6~1GPa)与Zhang等[9]应用Grt-Amp温度计和Grt-Amp-Pl-Qtz压力计获得的温压值(T= 550~590℃,p=0.7~1.0GPa),均较相近。

因此,可以获得鱼卡榴辉岩的温压p-T演化轨迹(图 5),与Zhang等[9]获得的结果较接近,与都兰地区的榴辉岩[18]相似,均达到形成柯石英的压力(>2.8GPa)。从早期的增温增压的进变质到初期的增温降压,再到随后降温降压的退变质过程,显示出类似于“发卡”的顺时针p-T演化轨迹,但不同的是,锡铁山榴辉岩峰期经历的温度较高,大于750℃ [57]。石榴子石核部包裹体Amp+Omp+Rut+ Qtz组合记录了榴辉岩的进变质历史,在俯冲过程中,温压计算结果显示该阶段处在角闪岩相;榴辉岩相阶段大于2.8GPa的压力证明鱼卡榴辉岩确实经历过超高压变质,尤其是石榴子石中柯石英的发现[9];在榴辉岩的折返阶段,石榴子石的边部温压记录了冷却和减压史,在早期退变质阶段温度达到最大值,可能是矿物包裹体经历了随后再平衡的作用,温度的峰值晚于压力的峰值,指示在折返初期,榴辉岩可能在壳幔附近经历了短暂的缓冲期。

图 5 鱼卡榴辉岩的P-T演化轨迹(底图据参考文献[46]) Fig.5 P-T evolutionary trajectory of Yuqia eclogite

柴北缘超高压变质带从西到东,分别出露鱼卡-开屏沟、绿梁山(铁石观)、锡铁山、都兰等地体,且这些地体均出露规模不等的榴辉岩体。但是这些地体经历的动力学过程存在差异,后碰撞阶段岩浆活动强弱不同,后期折返阶段的折返速率和冷却速度也有差别,导致形成金红石矿床的可能性不同。

Zhang等[9]计算了高钛榴辉岩在俯冲时的地温梯度,大约为6.5℃/km,而低钛榴辉岩为5.4~ 6.4℃/km,略低于前人计算的地温梯度7℃/km[58]。Liou等[58]进一步指出,俯冲的岩石圈应该是古老的、冷的或中上层有沉积物的洋壳或古老的大陆地壳。在后期折返过程中,有学者给出了13~19℃/Ma的冷却速率和2~5km/Ma的折返速率[59],也就是说鱼卡榴辉岩经历了相对快速冷却和快速折返过程,快速折返过程有利于金红石的保存。

锡铁山榴辉岩大部分均已退变,Zhang等计算出峰期温压条件为T=745~790℃,p=2.8~3.0GPa,并得出冷却速率为3~4℃/Ma[60-61],冷却速率太慢导致其在折返时遭受退变的时间较长,大部分金红石已蚀变成钛铁矿和榍石,所以形成金红石矿床的可能性较小。陈鑫等[62]运用矿物对温度计估算铁石观西地区的榴辉岩峰期温压为T=694~791℃和p=2.5~2.6GPa[62],可以看出压力较小,并未达到柯石英形成的条件。后期伟晶岩脉的侵入和叠加了麻粒岩相变质,使金红石进一步退变为钛铁矿,在石榴子石边缘的石英流体中形成大量的钛铁矿,在接触带附近可见钛铁矿+金红石的团块,说明后期的流体对金红石产生很大的破坏作用。都兰南带榴辉岩折返过程中经历了高压麻粒岩相变质的改造,高压麻粒岩阶段的温压条件为p=1.9~2.0GPa,T=873~948℃,并进一步经历了角闪岩相退化变质,说明都兰南带榴辉岩折返速率较慢,发生了壳幔过渡带(或加厚的深部地壳)层次的强烈热松弛[63],矿物退变较大,形成金红石矿床的可能性小;都兰北带榴辉岩柯石英假象和温压计算表明,两带榴辉岩峰期变质的压力都在柯石英的稳定域(2.8~ 3.3GPa),主要为新鲜的榴辉岩,基本没有发生退变质[19]。与鱼卡榴辉岩岩相学特征相似,且单条榴辉岩体的宽度超过200m,形成金红石矿床的可能性最大。综上所述,都兰北带地区是柴北缘超高压变质带进一步寻找榴辉岩型金红石矿床的最优地区。

6 结论

(1)鱼卡地区榴辉岩经历了前榴辉岩相、榴辉岩相及后榴辉岩相3个主要变质演化阶段,超高压变质的榴辉岩相阶段为金红石成矿的最主要阶段,此阶段主要形成的金红石在基质中,颗粒粗大,易分选。

(2)鱼卡河榴辉岩经历了深俯冲阶段的升温升压到早期折返阶段的升温降压,再到之后降温降压的顺时针p-T演化轨迹,动力学上为相对快速的俯冲和折返的过程,有利于金红石矿床的保存。

(3)通过动力学对比,柴北缘超高压变变质带上进一步寻找榴辉岩型金红石矿床的最有利地区是都兰北带野马滩地区。

致谢: 在野外地质调查和样品采集过程中得到中国地质大学青海大柴旦项目组各位师兄弟的帮助,样品测试过程中得到武汉理工大学杨梅君老师的帮助,在此一并表示感谢。

参考文献
[1]
Meinhold G. Rutile and its applications in earth sciences[J]. EarthScience Reviews, 2010, 102(1/2): 1-28.
[2]
刘润泽, 李中, 陈正云, 等. 新型工程金属钛的应用[J]. 钛工业进展, 1998, 1: 3-7.
[3]
贾明, 李胜荣, 岳来群, 等. 山西代县碾子沟金红石矿床地质特征及经济意义研究[J]. 地质与勘探, 2006, 42(6): 42-46. DOI:10.3969/j.issn.0495-5331.2006.06.009
[4]
Force E R. Geology of titanium-mineral deposits[J]. Immunology, 1991, 130(2): 243-253.
[5]
王永开, 徐永利, 郑有业, 等. 柴达木盆地北缘鱼卡-铁石观一带金红石矿床的发现及其地质意义[J]. 地质通报, 2014, 33(6): 900-911. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2014.06.013
[6]
陈鑫, 郑有业, 许荣科, 等. 柴北缘超高压变质带折返过程对金红石成矿的制约:来自鱼卡和铁石观西地区石榴子石成分环带的证据[J]. 地球科学与环境学报, 2016, 38(2): 143-159. DOI:10.3969/j.issn.1672-6561.2016.02.003
[7]
Chen D L, Liu L, Sun Y, et al. Geochemistry and zircon U Pb dating and its implications of the Yukahe HP/UHP terrane, the North Qaidam, NW China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2009, 35(3/4): 259-272.
[8]
Song S G, Su L, Li X H, et al. Tracing the 850Ma continental flood basalts from a piece of subducted continental crust in the North Qaidam UHPM belt, NW China[J]. Precambrian Research, 2010, 183(4): 805-816. DOI:10.1016/j.precamres.2010.09.008
[9]
Zhang G B, Ellis D J, Christy A G, et al. UHP metamorphic evolution of coesite-bearing eclogite from the Yuka terrane, North Qaidam UHPM belt, NW China[J]. European Journal of Mineralogy, 2009, 21(6): 1287-1300.
[10]
Ren Y F, Chen D L, Kelsey D E, et al. Petrology and Geochemistry of the lawsonite (pseudomorph)-bearing eclogite in Yuka terrane, North Qaidam UHPM belt:An eclogite facies metamorphosed oceanic slice[J]. Gondwana Research, 2016, 42: 220-242.
[11]
Zhang L, Chen R X, Zheng Y F, et al. Whole-rock and zircon geochemical distinction between oceanic-and continental-type eclogites in the North Qaidam orogen, northern Tibet[J]. Gondwana Research, 2016, 44: 67-88.
[12]
杨经绥, 张建新, 孟繁聪, 等. 中国西部柴北缘-阿尔金的超高压变质榴辉岩及其原岩性质探讨[J]. 地学前缘, 2003, 10(3): 291-314. DOI:10.3321/j.issn:1005-2321.2003.03.026
[13]
王惠初, 袁桂邦, 辛后田, 等. 柴达木盆地北缘鱼卡河岩群的地质特征和时代[J]. 地质通报, 2004, 23(4): 314-321. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2004.04.003
[14]
张建新, 孟繁聪, 杨经绥. 柴北缘西段榴辉岩相的变质泥质岩:榴辉岩与围岩"原地"关系的证据[J]. 中国科学:地球科学, 2004, 34(9): 825-834.
[15]
张建新, 孟繁聪, 杨经绥. 柴北缘鱼卡榴辉岩的p-T演化历史[J]. 岩石矿物学杂志, 2005, 24(4): 245-254. DOI:10.3969/j.issn.1000-6524.2005.04.001
[16]
陈丹玲, 孙勇, 刘良, 等. 柴北缘鱼卡河榴辉岩的超高压变质年龄:锆石LA-ICP-MS微区定年[J]. 中国科学:地球科学, 2007, 37(S1): 279-287.
[17]
陈丹玲, 孙勇, 刘良. 柴北缘鱼卡河榴辉岩围岩的变质时代及其地质意义[J]. 地学前缘, 2007, 14(1): 108-116. DOI:10.3321/j.issn:1005-2321.2007.01.010
[18]
陈鑫, 郑有业, 许荣科, 等. 柴北缘鱼卡榴辉岩型金红石矿床金红石矿物学、元素地球化学及成因[J]. 岩石学报, 2018, 34(6): 1685-1703.
[19]
Song S G, Niu Y L, Su L, et al. Continental orogenesis from ocean subduction, continent collision/subduction, to orogen collapse, and orogen recycling:The example of the North Qaidam UHPM belt, NW China[J]. Earth-Science Reviews, 2014, 129(1): 59-84.
[20]
张贵宾, 张立飞, 宋述光. 柴北缘超高压变质带:从大洋到大陆的深俯冲过程[J]. 高校地质学报, 2012, 18(1): 28-40. DOI:10.3969/j.issn.1006-7493.2012.01.003
[21]
张贵宾, 张立飞, 宁远煜, 等. 柴北缘超高压变质带的冷却历史:来自副片麻岩中锆石、金红石的U-Pb年代学和温度信息[J]. 岩石学报, 2014, 30(10): 2835-2842.
[22]
宋述光, 牛耀龄, 张立飞, 等. 大陆造山运动:从大洋俯冲到大陆俯冲、碰撞、折返的时限——以北祁连山、柴北缘为例[J]. 岩石学报, 2009, 25(9): 39-49.
[23]
宋述光, 张贵宾, 张聪, 等. 大洋俯冲和大陆碰撞的动力学过程:北祁连-柴北缘高压-超高压变质带的岩石学制约[J]. 科学通报, 2013, 58(23): 2240-2245.
[24]
宋述光, 王梦珏, 王潮, 等. 大陆造山带碰撞-俯冲-折返-垮塌过程的岩浆作用及大陆地壳净生长[J]. 中国科学:地球科学, 2015, 5(7): 916-940.
[25]
张立飞, 吕增, 张贵宾, 等. 大洋型超高压变质带的地质特征及其研究意义:以西南天山、柴北缘超高压变质带为例[J]. 科学通报, 2008, 53(18): 2166-2175. DOI:10.3321/j.issn:0023-074X.2008.18.003
[26]
杨经绥, 宋述光, 许志琴, 等. 柴达木盆地北缘早古生代高压-超高压变质带中发现典型超高压矿物——柯石英[J]. 地质学报, 2001, 75(2): 175-179.
[27]
Song S G, Yang J S, Xu Z Q, et al. Metamorphic evolution of the coesite-bearing ultrahigh-pressure terrane in the North Qaidam, Northern Tibet, NW China[J]. Journal of Metamorphic Geology, 2003, 21(6): 631-644. DOI:10.1046/j.1525-1314.2003.00469.x
[28]
Song S G, Zhang L F, Niu Y L, et al. Geochronology of diamondbearing zircons from garnet peridotite in the North Qaidam UHPM belt, Northern Tibetan Plateau:A record of complex histories from oceanic lithosphere subduction to continental collision[J]. Earth & Planetary Science Letters, 2005, 234(1/2): 99-118.
[29]
Zhang J X, Meng F C. Coesite in eclogite from the North Qaidam Mountains and its implications[J]. Science Bulletin, 2009, 54(6): 1105-1110. DOI:10.1007/s11434-009-0074-x
[30]
Zhang J X, Mattinson C G, Yu S Y. U-Pb zircon geochronology of coesite-bearing eclogites from the southern Dulan area of the North Qaidam UHP terrane, northwestern China:spatially and temporally extensive UHP metamorphism during continental subduction[J]. Journal of Metamorphic Geology, 2010, 28(9): 955-978. DOI:10.1111/jmg.2010.28.issue-9
[31]
林成贵, 许荣科, 郑有业, 等. 柴北缘鱼卡榴辉岩型金红石矿地质特征及其原岩性质探讨[J]. 西北地质, 2017, 50(2): 142-155. DOI:10.3969/j.issn.1009-6248.2017.02.016
[32]
Coleman R G, Lee D E, Beatty L B, et al. Eclogites and Eclogites:Their Differences and Similarities[J]. Geological Society of America Bulletin, 1965, 76(5): 483-508. DOI:10.1130/0016-7606(1965)76[483:EAETDA]2.0.CO;2
[33]
Morimoto N. Nomenclature of Pyroxenes[J]. Mineralogy & Petrology, 1988, 39(1): 55-76.
[34]
Morimoto N. Nomenclature of Pyroxenes[J]. Mineralogy & Petrology, 1988, 39(1): 55-76.
[35]
Leake B E, Woolley A R, Arps C E S, et al. Nomenclature of amphiboles; Report of the Subcommittee on Amphiboles of the International Mineralogical Association, Commission on New Minerals and Mineral Names[J]. The Canadian Mineralogist, 1997, 35: 219-247.
[36]
魏春景, 朱文萍. 多硅白云母地质压力计的研究进展[J]. 地质通报, 2007, 26(9): 1123-1130. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2007.09.014
[37]
朱文萍, 魏春景. 多硅白云母地质压力计的热力学模拟[J]. 中国科学:地球科学, 2007, 37(8): 1014-1019.
[38]
陈丹玲, 孙勇, 刘良, 等. 柴北缘鱼卡河榴辉岩的变质演化——石榴石成分环带及矿物反应结构的证据[J]. 岩石学报, 2005, 21(4): 1039-1048.
[39]
张建新, 于胜尧, 孟繁聪. 柴达木北缘鱼卡-落凤坡榴辉岩-片麻岩单元的变质变形演化[J]. 地质通报, 2008, 27(9): 1468-1474. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2008.09.009
[40]
黄俊玮, 王守敬, 李洪潮, 等. 某榴辉岩型金红石矿粗选试验研究[J]. 非金属矿, 2017(1): 46-49. DOI:10.3969/j.issn.1000-8098.2017.01.015
[41]
孙晓华, 霸慧文, 赵玉卿, 等. 榴辉岩型金红石矿综合利用途径研究[J]. 化工矿物与加工, 2016(8): 37-39.
[42]
Zhang L, Chen R X, Zheng Y F, et al. The tectonic transition from oceanic subduction to continental subduction:Zirconological constraints from two types of eclogites in the North Qaidam orogen, northern Tibet[J]. Lithos, 2016, 244: 122-139. DOI:10.1016/j.lithos.2015.12.003
[43]
Lombardo B, Rolfo F, Compagnoni R. Glaucophane and barroisite eclogites from the Upper Kaghan nappe:implications for the metamorphic history of the NW Himalaya[J]. Geological Society London Special Publications, 2000, 170(1): 411-430. DOI:10.1144/GSL.SP.2000.170.01.22
[44]
刘景波, 国连杰, 吴颍. 豫南-鄂北大别山北部高压角闪石榴辉岩的研究[J]. 地质科学, 1997, 32(4): 409-422.
[45]
陈意, 叶凯, 吴春明. 榴辉岩常用温压计在应用中应注意的问题[J]. 岩石学报, 2005, 21(4): 1067-1080.
[46]
Green T H, Hellman P L. Fe Mg partitioning between coexisting garnet and phengite at high pressure, and comments on a garnetphengite geothermometer[J]. Lithos, 1982, 15(4): 253-266. DOI:10.1016/0024-4937(82)90017-2
[47]
Powell R. Regression diagnostics and robust regression in geothermometer/geobarometer calibration:the garnetclinopyroxene geothermometer revisited[J]. Journal of Metamorphic Geology, 1985, 3(3): 231-243. DOI:10.1111/jmg.1985.3.issue-3
[48]
Ravna E K. The garnet-clinopyroxene Fe2+-Mg geothermometer:An updated calibration[J]. Journal of Metamorphic Geology, 2000, 18(2): 211-219. DOI:10.1046/j.1525-1314.2000.00247.x
[49]
Chen D L, Liu L, Sun Y, et al. Felsic veins within UHP eclogite at xitieshan in North Qaidam, NW China:Partial melting during exhumation[J]. Lithos, 2012, 136(4): 187-200.
[50]
Nakamura D, Banno S. Thermodynamic modelling of sodic pyroxene solid-solution and its application in a garnet-omphacitekyanite-coesite geothermobarometer for UHP metamorphic rocks[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1997, 130(1): 93-102. DOI:10.1007/s004100050352
[51]
Ravna E J K, Terry M P. Geothermobarometry of UHP and HP eclogites and schists-an evaluation of equilibria among garnetclinopyroxene-kyanite-phengite-coesite/quartz[J]. Journal of Metamorphic Geology, 2004, 22(6): 579-592. DOI:10.1111/jmg.2004.22.issue-6
[52]
Graham C M, Powell R. A garnet hornblende geothermometer:calibration, testing, and application to the Pelona Schist, Southern California[J]. Journal of Metamorphic Geology, 2010, 2(1): 13-31.
[53]
Carswell D A, O'Brien P J, Wilson R N, et al. Thermobarometry of phengite-bearing eclogites in the Dabie Mountains of central China[J]. Journal of Metamorphic Geology, 1997, 15(2): 239-252. DOI:10.1111/j.1525-1314.1997.00014.x
[54]
Holland T, Blundy J. Non-ideal interactions in calcic amphiboles and their bearing on amphibole-plagioclase thermometry[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1994, 116(4): 433-447. DOI:10.1007/BF00310910
[55]
Massonne H J, Schreyer W. Phengite geobarometry based on the limiting assemblage with K-feldspar, phlogopite, and quartz[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1987, 96(2): 212-224. DOI:10.1007/BF00375235
[56]
Kohn M J. Two new geobarometers for garnet amphibolites, with applications to southeastern Vermont[J]. American Mineralogist, 1990, 75(1): 89-96.
[57]
Zhang C, Zhang L F, Roermund H V, et al. Petrology and SHRIMP U-Pb dating of Xitieshan eclogite, North Qaidam UHP metamorphic belt, NW China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2011, 42(4): 752-767. DOI:10.1016/j.jseaes.2011.04.002
[58]
Liou J G, Tsujimori T, Zhang R Y, et al. Global UHP Metamorphism and Continental Subduction/Collision:The Himalayan Model[J]. International Geology Review, 2004, 46(1): 1-27. DOI:10.2747/0020-6814.46.1.1
[59]
Zhang J X, Yang J S, Mattinson C G, et al. Two contrasting eclogite cooling histories, North Qaidam HP/UHP terrane, western China:Petrological and isotopic constraints[J]. Lithos, 2005, 84(1/2): 51-76.
[60]
Zhang C, Zhang L F, Bader T, et al. Geochemistry and trace element behaviors of eclogite during its exhumation in the Xitieshan terrane, North Qaidam UHP belt, NW China[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2013, 63(sup1): 81-97.
[61]
张聪, 田作林, 张立飞, 等. 柴北缘锡铁山两类榴辉岩的退变质过程及其对俯冲带折返机制的制约[J]. 地质通报, 2013, 32(12): 2044-2054.
[62]
陈鑫, 许荣科, 郑有业, 等. 青海柴北缘UHP变质带铁石观西榴辉岩峰期温度的确定及其地质意义[J]. 地质通报, 2015, 34(12): 2292-2301. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2015.12.015
[63]
宋述光, 张立飞. 榴辉岩的两种变质演化轨迹和俯冲大陆地壳的差异折返——以柴北缘都兰超高压地体为例[J]. 高校地质学报, 2007, 13(3): 515-525. DOI:10.3969/j.issn.1006-7493.2007.03.020