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user: 4. 矿物学特征 矿物分析测试在德国Stuttgart大学完成，仪器型号CAMECA SX100，工作条件：加速电压15 kV，电子束流20 nA。分析结果列于表1~4中。 4.1. 石榴石 石榴石以铁铝榴石(Alm)为主，石榴石核部较平坦，说明成分相对均一，其化学分子式为Grs 15.51-19.99 Alm 50.03-52.45 Prp 19.58-23.49 Sps 0-2.22 ；幔部成分：Grs 18.44-26.81 Alm 46.69-58.47 Prp 14.13-22.89 Sps 0-2.23 。 石榴石和单斜辉石作为榴辉岩的主要造岩矿物，其成分特征记录了岩石的形成及演化的丰富信息，对榴辉岩的成岩成矿具有重要的指示意义 [ 23 ] ，张泽明等人研究表明榴辉岩中石榴石化学成分与其全岩中的石榴石成分具有明显的正相关性 [ 24 ] 。镜下观察表明，石榴石颗粒边缘发育有钠角闪石冠状体，有的为绿帘石或黑云母反应边(图3(a))，细粒(<0.5 mm)，且有明显变形，成分上表现为富铁铝榴石和贫锰铝榴石(Prp 14.14–22.90 Alm 50.73–58.66 Grs 15.57–23.40 Sps 0.75–1.53 Adr 3.72–8.63 ；表1)。所有测试的石榴石Cr 2 O 3 的含量均小于0.04%。同时，石榴石显示出少量的钛榴石组分(<0.6；表1)，基于这些成分，得出千里岩岛榴辉岩属于Coleman et al. (1965)的C型榴辉岩，与张泽明等学者的研究结论一致 [ 5 ] 。 4.2. 单斜辉石 榴辉岩中单斜辉石主要为绿辉石和透辉石(表2)。新鲜榴辉岩样品中绿辉石的总体含量相对稳定(43~46.2 mol%)，其硬玉组分33%~37%，并含有0.06 wt.%的TiO 2 和0.07 wt.%的Cr 2 O 3 ，而边缘退变为细粒的钠角闪石 + 钠长石合晶。 Table 1 Electron microprobe analyses of garnet from the eclogite， Qianliyan Islan Grt-1 Grt-2 Grt-3 Grt-4 Grt-5 Grt-6 Grt-7 Grt-8 Grt-9 Grt-10 Grt-11 Grt-12 SiO 2 37.83 38.51 37.91 37.83 38.38 38.47 38.64 38.13 38.45 38.43 37.77 38.55 TiO 2 0.16 0.19 0.03 0.04 0.18 0.03 0.03 0.02 0.04 0.08 0.38 0.03 Al 2 O 3 21.39 21.28 21.75 21.71 21.22 21.90 22.12 21.69 21.59 21.93 21.41 21.78 Cr 2 O 3 0.03 0.04 0.00 0.00 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 FeO 28.38 26.46 26.58 26.70 26.54 25.28 25.49 25.63 25.13 25.61 28.43 25.45 MnO 0.56 0.37 0.52 0.54 0.38 0.37 0.40 0.48 0.34 0.34 0.69 0.41 MgO 4.45 5.92 4.65 4.54 5.85 5.62 5.65 4.46 5.19 5.35 3.61 5.47 CaO 8.72 8.60 9.59 9.59 8.65 9.34 9.58 10.36 10.08 9.58 9.19 9.66 Na 2 O 0.02 0.02 0.04 0.04 0.02 0.03 0.01 0.02 0.01 0.02 0.00 0.00 K 2 O 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00 0.00 Total 101.54 101.40 101.07 100.98 101.25 101.05 101.92 100.78 100.84 101.38 101.48 101.35 Si 2.96 3.00 2.89 2.88 2.99 2.94 2.96 2.97 2.94 2.93 2.96 3.00 TAl 0.04 0.00 0.11 0.12 0.01 0.06 0.04 0.03 0.06 0.07 0.04 0.00 Al VI 1.89 1.90 1.85 1.85 1.89 1.94 1.92 2.00 1.91 1.92 1.92 1.99 Fe 3+ 0.14 0.10 0.25 0.27 0.12 0.11 0.11 0.03 0.14 0.15 0.12 0.00 Fe 2+ 1.69 1.58 1.45 1.45 1.57 1.51 1.47 1.67 1.49 1.50 1.73 1.61 Mg 0.47 0.69 0.58 0.57 0.68 0.69 0.68 0.47 0.60 0.62 0.42 0.57 Mn 0.07 0.00 0.06 0.06 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.02 0.05 0.00 Ca 0.75 0.74 0.81 0.81 0.74 0.75 0.81 0.84 0.84 0.79 0.77 0.82 Na 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Alm 56.79 52.43 50.03 50.06 52.45 51.19 49.69 56.20 50.48 51.19 58.47 53.51 Grs 18.44 19.84 16.15 15.51 19.14 19.99 21.87 26.81 21.57 19.74 20.08 27.42 Prp 15.66 22.89 19.91 19.58 22.67 23.49 22.89 15.66 20.33 20.97 14.13 19.08 Sps 2.23 0.00 2.00 2.22 0.00 0.00 0.00 0.00 0.76 0.76 1.54 0.00 表1. 千里岩岛榴辉岩中石榴石电子探针分析 4.3. 云母 榴辉岩中的白云母有多硅白云母和钠云母两种，其中以多硅白云母居多，多硅白云母呈长条状分布，核部Si (3.46)含量较高，狭窄且不规则的边缘带Si (3.26)含量较低，整体Si含量范围为3.26~3.46 (表3)。张泽明等提出多硅白云母硅原子数在高压榴辉岩中为3.34~3.43，在超高压榴辉岩中为3.45~3.54 [ 25 ] ，与之对比推断研究区榴辉岩经历近超高压变质。 4.4. 角闪石 角闪石是千里岩岛榴辉岩中主要的退变质矿物，以细小的斑状变晶存在于石榴石和绿辉石颗粒间的空隙(图3(d))，多与钠长石一起形成后成合晶。根据Leake et al. (1997)的分类，大多数的角闪石含钙或者含钠含钙，含量从浅闪石/含铁韭角闪石到阳起石各不相同。角闪石斑状变晶中主要为铁韭闪石(表4)，后 Table 2 Electron microprobe analyses of omphacite and albite from the eclogite， Qianliyan Islan Omphacite Albite Omp-7 Omp-8 Omp-30 Omp-11 Omp-12 Omp-39 Omp-48 Omp-8-incl * Omp-40-incl Ab-1 Ab-2 Ab-7 SiO 2 54.18 55.64 54.55 54.76 54.60 54.75 55.18 54.49 54.74 68.15 66.83 66.80 TiO 2 0.06 0.04 0.05 0.06 0.05 0.06 0.06 0.05 0.05 0.00 0.00 0.01 Al 2 O 3 9.14 9.54 8.98 9.17 9.11 9.64 9.20 9.06 9.18 19.82 20.32 19.83 Cr 2 O 3 0.01 0.03 0.03 0.03 0.01 0.02 0.01 0.02 0.03 0.01 0.00 0.10 FeO 6.71 6.02 6.49 6.76 6.61 6.02 6.41 6.47 6.70 0.20 0.19 0.50 MnO 0.00 0.06 0.00 0.01 0.00 0.02 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 MgO 8.33 8.66 8.46 8.36 8.29 8.26 8.33 8.31 8.12 0.01 0.02 0.29 CaO 13.30 13.80 13.62 13.38 13.30 13.21 13.34 12.94 13.21 0.70 1.21 1.58 Na 2 O 6.71 6.44 6.61 6.81 6.91 6.69 6.78 7.01 6.85 11.60 10.97 10.02 K 2 O 0.02 0.00 0.01 0.00 0.01 0.01 0.00 0.01 0.00 0.09 0.11 0.08 total 98.46 100.23 98.8 99.34 98.89 98.68 99.33 98.36 98.88 100.58 99.65 99.21 Si 1.97 1.98 1.97 1.97 1.97 1.98 1.98 1.97 1.98 2.97 2.94 2.95 Al 0.04 0.02 0.03 0.03 0.03 0.02 0.02 0.03 0.02 1.02 1.05 1.03 Fe 3+ 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.02 Ca 50.56 48.12 50.39 50.43 50.69 49.04 49.35 51.17 50.11 0.03 0.06 0.07 Mg 44.06 42.01 43.55 43.84 45.30 42.67 42.87 44.38 42.86 FS 17.38 15.51 16.63 17.44 17.09 16.03 16.76 17.20 17.59 WEF 52.00 55.17 53.05 51.84 50.15 52.66 52.42 50.96 51.53 JD 33.85 37.66 34.16 34.23 34.74 37.97 36.56 34.18 35.76 AE 14.16 7.17 12.80 13.93 15.11 9.37 11.02 14.86 12.71 Na 0.98 0.94 0.86 表2. 千里岩岛榴辉岩中绿辉石和钠长石电子探针分析 omp-8-incl * 代表石榴石中的包体。 成合晶中的角闪石为铁韭闪石，韭闪石，浅闪石，它们与斑状变晶的角闪石相比，Si和Mg的含量稍高，Al和Fe的含量稍低。这些角闪石形成于不同的变质条件下，属于不同变质阶段的产物。 4.5. 绿帘石(Ep) 绿帘石形成于超高压和进退变质的各阶段，且各个阶段形成的绿帘石成分较接近，但榴辉岩相阶段却仅有少量的绿帘石形成。样品中绿帘石，有时和方解石伴生，出现在石榴石横切面的细小纹理中，并沿石榴石和绿辉石的边界延伸分布，表现出退变质成因。 4.6. 金红石(Rt) 金红石是榴辉岩中常见副矿物，样品中金红石以两种形式存在：一种是以包体形式产于石榴石和绿辉石中(图3(d))；第二种是呈蚀变残留状，并具有榍石退变边，表明金红石在抬升的过程中发生退变质反应 [ 26 ] [ 27 ] 。 Table 3 Electron microprobe analyses of phengite from the eclogite， Qianliyan Islan Phen-3 Phen-4 omp-18 Phen-25 Phen-26 Phen-27 Phen-28 Phen-32 Phen-36 Phen-37 Phen-41 Phen-42 SiO 2 51.22 51.12 50.99 50.92 51.17 51.11 51.10 50.13 50.18 50.87 51.35 50.97 TiO 2 0.46 0.48 0.44 0.44 0.49 0.54 0.47 0.16 0.52 0.47 0.48 0.51 Al 2 O 3 26.58 26.22 25.11 24.85 24.20 24.76 25.19 29.65 26.31 24.73 24.62 24.93 Cr 2 O 3 0.01 0.00 0.03 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.02 0.00 0.00 FeO 3.87 3.83 3.70 3.94 3.50 3.53 3.71 3.61 3.89 3.73 3.94 3.76 MnO 0.00 0.00 0.00 0.02 0.04 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 MgO 3.52 3.54 3.65 3.71 4.30 4.04 3.90 2.30 3.70 4.04 3.85 3.82 CaO 0.10 0.06 0.03 0.03 0.00 0.01 0.06 0.04 0.05 0.02 0.05 0.01 Na 2 O 0.32 0.24 0.22 0.33 0.09 0.09 0.21 0.61 0.37 0.11 0.17 0.19 K 2 O 10.98 11.25 10.99 11.03 11.55 11.73 11.34 10.10 10.63 11.39 10.74 11.20 Total 95.82 95.60 95.15 95.29 95.35 95.81 95.98 96.61 95.64 95.37 95.22 95.39 Si 3.39 3.40 3.44 3.44 3.46 3.44 3.43 3.31 3.37 3.44 3.46 3.44 Al IV 0.61 0.60 0.56 0.56 0.54 0.56 0.57 0.69 0.63 0.56 0.54 0.56 Al VI 1.47 1.46 1.44 1.42 1.39 1.41 1.42 1.62 1.46 1.41 1.42 1.42 Ti 0.02 0.02 0.02 0.02 0.03 0.03 0.02 0.01 0.03 0.02 0.02 0.03 Fe 3+ 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Fe 2+ 0.21 0.21 0.21 0.22 0.20 0.20 0.21 0.20 0.22 0.21 0.22 0.21 Cr 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Mn 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Mg 0.35 0.35 0.37 0.37 0.43 0.41 0.39 0.23 0.37 0.41 0.39 0.39 Ca 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Na 0.04 0.03 0.03 0.04 0.01 0.01 0.03 0.08 0.05 0.01 0.02 0.03 K 0.93 0.96 0.95 0.95 1.00 1.01 0.97 0.85 0.91 0.98 0.93 0.97 表3. 千里岩岛榴辉岩多硅白云母电子探针分析