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太行山太古宙湾子岩系的流体与岩石平衡体系.doc


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太行山太古宙湾子岩系的流体与岩石平衡体系()北京大学学报自然科学版,第35卷,第2期,1999年3月ActaScientiarumNaturalium(),.35,.2,1999UniversitatisPekinensisVolNoMar太行山太古宙湾子岩系的流体与)1岩石平衡体系刘树文梁海华华永刚()北京大学地质学系,北京,100871摘要太行山太古宙湾子变质层状岩系主要由富铝片麻岩、各类大理岩、变粒岩等组成。富铝片麻岩和大理岩类岩石中平衡流体成分相差甚大:与透辉大理岩和橄榄大理岩平衡的变质流体成分()102,0107,近于纯二氧化碳;与富铝片麻岩平衡的流体成分则含有相对较高的水,=0xH2O()127,01747。不同成分的岩石在很小区域内变质流体成分存在较大差别,它们主要受岩=0xH2O性控制。富铝片麻岩水的摩尔分数较高,大理岩水摩尔分数极低,反映了它们的流体岩石平衡体系以内部缓冲作用为主。这与阜平片麻杂岩的以渗透作用为主的流体岩石平衡体系形成了鲜明的对比,反映了湾子变质层状岩系与阜平片麻杂岩形成于不同的构造层次。关键词流体成分;缓冲作用;湾子岩系;太行山中图分类号588134P变质作用中流体ƒ岩石相互作用性质的研究是当前变质作用理论研究重要发展趋势之一。通过平衡矿物集合体计算流体成分、同期捕获的流体包裹体测温和氢、氧、碳同位素的测量是目前国内外的主要研究手段。对太行山太古宙变质杂岩中的阜平片麻杂岩的变质流体特征和流体岩石相互作用的性质的研究表明,其流体成分以为主,麻粒岩相变质作用的流体岩ƒƒCO21石平衡性质以深部来源的渗透作用为主体。本文在阜平片麻杂岩流体ƒ岩石平衡体系研CO2究基础上,通过平衡热力学计算,确定了太行山太古宙湾子变质层状岩系的流体成分和流体ƒ岩石平衡体系特征及其地质意义。1区域地质背景太行山太古宙变质岩系分为三个地质单元,一是以阜平为核心的深构造层次变质变形的()阜平片麻杂岩以下称为阜平片麻杂岩,其中花岗质片麻岩锆石2不一致等时线年龄UPb232700,2800,麻粒岩块体的2等时线年龄2790;二是分布在阜平片麻杂岩东MaSmNdMa()南和西部相对较浅层次的湾子变质层状岩系以下简称为湾子岩系,无确切的年龄数据,为角闪岩相变质的表壳岩系,从地质关系来看,与阜平片麻杂岩时代上不会有太大差别。在湾子岩())1国家自然科学基金资助项目49202025,49672153收稿日期:1998202216;修改稿收到日期:1998210230系和阜平片麻杂岩之间发育了大型韧性伸展变形带,变形条件为角闪岩相。沿着该变形带大量的几米到几百米厚的岩席状变质基性岩和花岗质片麻岩构成了单独的第三地质单元,即南营花岗质片麻岩。2湾子变质层状岩系的温度、压力和流体条件211岩石组合特征湾子变质层状岩系主要由副变质的变粒岩、浅粒岩、富铝片麻岩、各类大理岩、钙硅酸岩和斜长角闪岩等组成。其中富铝片麻岩主要有含夕线石石英球的白云母钾长片麻岩、十字石石榴石黑云母斜长片麻岩、石榴石铝直闪石黑云斜长片麻岩和刚玉钾长片麻岩等。在西柏坡附近的梁家庄北沟花岗质片麻岩中的富铝片麻岩似层状体中十字石石榴石黑云斜长片麻岩、石榴石铝直闪石黑云斜长片麻岩和含夕线石石英球的白云母钾长片麻岩呈薄层状,在很小的露头尺度互层产出。到文都河、孟家庄和蛟潭庄一带,形成了大规模的含夕线石石英大球体的白云母钾长片麻岩和各类大理岩、钙硅酸岩互层产出,并有含刚玉的黑云钾长片麻岩出现。刘树文和5梁海华对富铝片麻岩的地质学、岩相学和变质作用特征进行了详细研究。各类大理岩和钙硅酸岩的矿物组成和结构关系都较为复杂。主要岩石类型包括透辉石透闪石大理岩、石榴石透辉石大理岩,透闪石镁橄榄石大理岩、透闪石钾长石大理岩和石榴石角闪石透辉石岩等,岩石中普遍含有金云母。这类岩石总体为中粒粒状变晶结构,块状构造或弱片麻状构造。含橄榄石的大理岩中,橄榄石随机分布,可见蛇纹石化反应边。大理岩类岩石的温度、压力和流体条件212)()(大理岩和钙硅酸岩岩石类型很多,有代表性的矿物组合为:?透闪石+()()()())(+白云石+石英+金云母+钠质斜长石;?+透辉石++DoQzPhlPlTrDiPhlQz))((++;?镁橄榄石++++;?石榴石+++++PlQz代表性的矿物成分分析列于表1。从表中测试结果可以看出,大理岩和钙硅酸岩中的金云母和()镁橄榄石为纯相。端元组分计算表明方解石的含量即质量分数,下同为8912%,CaCO39416%,白云石的含量8917%,9019%,角闪石类成分主要为透闪石。样品中的石02MgCO3F4榴石主要组分为铁铝榴石和镁铝榴石,单斜辉石为次透辉石,用石榴石2单斜辉石温度计获得其形成温度为730?。()由于受现有温压计的限制,大理岩类岩石的温度、压力和条件不能完全用自身的xH

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  • 时间2019-11-18