作者:馮帆,徐仲元,董曉杰,連光輝,賈振楊
作者單位:吉林大學地球科學學院
內蒙古烏拉山地區石榴子石花崗巖內發育大量石榴子石,這些石榴子石中保留著寄主巖石的變質演化歷程的重要信息,故明確其成因類型至關重要。前人雖提出其為轉熔成因,但未能提供充分證據證明。對此,本文對研究區深熔石榴黑云片麻巖以及石榴子石花崗巖內的石榴子石進行了巖相學以及礦物學研究。
結果顯示,在野外露頭上,低度深熔石榴黑云片麻巖→中度深熔石榴黑云片麻巖的脈體/石榴子石花崗巖,石榴子石粒度逐漸增大,并且當巖石內的脈體小而少時不見粗粒石榴子石,脈體大而多時粗粒石榴子石發育,而石榴子石花崗巖內發育大量的粗粒石榴子石,此外脈體內的石榴子石粒度整體大于基體內的石榴子石粒度。
在顯微特征上,中度深熔石榴黑云片麻巖的脈體內的石榴子石和石榴子石花崗巖內的石榴子石晶形較差,形態各異,邊界呈鋸齒狀,發育篩狀變晶結構,并部分具有核部發育邊部不發育的特點,基質內還具有逆反應結構以及斜長石堆晶體。
礦物化學特征上,中度深熔石榴黑云片麻巖的脈體內的石榴子石和石榴子石花崗巖內的石榴子石以富Fe、Mg貧Mn、Ca為特點,不發育生長環帶,與黑云母接觸的石榴子石發育擴散環帶,表現為TFeO曲線由中心向兩邊升高,MgO曲線由中心向兩邊降低,二者呈負相關。
綜合分析得出石榴子石花崗巖內的石榴子石是在變質深熔過程中,由固相變質生長至處于深熔熔體包裹狀態下繼續生長而成,這種石榴子石是轉熔成因,為轉熔礦物相(相當于殘留礦物相),且中度深熔石榴黑云片麻巖的脈體內的石榴子石也具有相同成因,說明二者關系密切,為石榴子石花崗巖是石榴黑云片麻巖高度深熔的產物提供了有力依據。同時大量轉熔型石榴子石保留在花崗巖內的現象說明研究區內的花崗巖并未經歷長距離運移,故而未達到徹底的固液兩相分離,進一步證明了其原地—半原地成因。