高温变泥质岩石中石榴石-黑云母地质温度计的应用--以胶北荆山群富铝岩石为例

摘要

在对胶北荆山群麻粒岩相富铝岩石中石榴石、黑云母的成分环带进行深入研究基础上,选取不同粒径、与不同矿物相邻的石榴石、黑云母各微区点成分,利用石榴石-黑云母温度计分别进行了温度估算.确定在黑云母含量较高的岩石(VGrt/VBt≤1)中,利用大颗粒石榴石(d≥1 500 μm)晶体核部(或靠近长英质矿物一侧的晶体幔部)成分与基质中远离石榴石等镁铁矿物处于长英质矿物之间的黑云母核部成分配合,通过石榴石-黑云母温度计可以获得相当可信的变质峰期温度.但是对于黑云母含量极低的岩石(VGrt/VBt≥6),由于黑云母的成分普遍遭到了强烈改造,使得温度估算结果异常偏低,因此不适合采用石榴石-黑云母温度计估算峰期温度.同一岩石中,采用不同的相邻石榴石-黑云母矿物对晶体边缘成分获得的温度值差异较大,反映它们在峰期后发生Fe-Mg交换反应并达到封闭温度平衡状态的程度不同,因此利用石榴石-黑云母温度计难以获得准确的封闭温度.通过热力学计算,建立了一个新的石榴石-黑云母温度计公式.确定胶北荆山群所经历的变质峰期温度为720～770 ℃,峰期后最低相对封闭温度为480～500 ℃.