高晓英
- 作品数：11 被引量：88H指数：4
- 供职机构：中国科学院更多>>
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- 相关领域：天文地球更多>>
- 超临界地质流体的形成条件被引量：6
- 2020年
- 在地球深部的富水环境下(如俯冲带和岩浆热液体系)可以形成超临界地质流体。本文在阐明矿物-H2O体系(近似二元系)和多组分岩石-H2O体系的相图和物相关系的基础上,探讨了超临界流体的形成条件。对于以固相为主的变质岩体系,超临界流体的形成条件主要取决于湿固相线终点(第二临界端点)的位置。现有的高温高压实验结果表明,常见岩石-H2O体系的第二临界端点压力至少为4 GPa。对于岩浆热液体系,临界曲线是判断超临界流体(或称浆液过渡态流体)是否能够形成的重要标准,F和B等元素的存在可导致超临界流体的形成压力降至1 GPa以下。对天然岩石和矿床样品的研究也可以为超临界流体的形成条件提供重要制约。总的来说,从长英质岩石体系到镁铁质体系,形成超临界流体的温度和压力升高。关于超临界流体的形成条件目前仍存在很多争议,需要通过开发新的实验技术予以解决。
- 倪怀玮王沁霞张力张力张力郭璇
- 关键词：超临界流体
- 巴罗型变质作用的地质特征及其构造启示:以苏格兰高地和喜马拉雅造山带为例
- 2024年
- 巴罗型变质带是汇聚板块边缘富铝泥质岩在中等地温梯度下变质作用的产物,广泛分布于全球各造山带。虽然不同地区的巴罗型变质带具有相似的矿物组合和变质温压条件,但在特征矿物变质带的空间分布上却存在显著差别。苏格兰高地出露了典型的巴罗型变质带,而喜马拉雅造山带则出露了反转的巴罗型变质带。这两类巴罗型变质带记录了不同的变质和构造演化过程,是对比研究碰撞造山带温压结构和动力体制的时空演化及其地球动力学机制的天然实验室。本文以苏格兰高地和喜马拉雅造山带为例,比较了典型的巴罗型变质带和反转的巴罗型变质带的岩石学与年代学特征,并探讨了它们的形成机制。这两个地区的研究各具特色:苏格兰高地的研究主要聚焦于加热机制,强调软流圈地幔及其派生岩浆等外部热源对巴罗型变质带形成的关键作用;而喜马拉雅造山带的研究则主要关注构造过程,强调逆冲断层的顺序式活动对反转的巴罗型变质带形成的控制作用。进一步,本文将研究视角从巴罗型变质带拓展至巴罗型变质作用,综合考察其加热机制和构造背景,并探讨这对碰撞造山和地壳再造过程研究的启示。
- 纪敏高晓英高晓英陈宣锦窦玉欣肖萌
- 关键词：喜马拉雅造山带
- 激光拉曼光谱仪定量测定硅酸盐熔体包裹体中水含量及其地质应用被引量：1
- 2022年
- 水作为深熔熔体中最常见的一种挥发分,是影响熔体的物理和化学性质的主要因素.由于现有的测试技术以及熔体包裹体自身的局限性,很难定量确定熔体包裹体中水的含量和种型,导致对俯冲带熔体产生机制和演化过程的认识也极为有限.共聚焦显微激光拉曼光谱仪具有高的空间分辨率、快速、无损分析、样品制备简单等优点,且可分析暴露于表面或包裹于内部的样品,因此对探测微小熔体包裹体具有极大的优势.该方法的原理是基于拉曼谱峰高度/强度与其对应基团含量具有良好的线性关系,以人工合成硅酸盐玻璃为标准样品,用于硅酸盐熔体包裹体中水的含量和种型的定量限定.作为新发展起来的技术和方法,越来越多地引起地质学家的关注,但是目前大量的研究还集中于该分析方法自身的推演和校正,对天然样品的研究还相对缺乏.目前有限的研究表明,该方法可被广泛应用于岩浆岩和高级变质岩体系中,不仅可定量限定岩浆岩基质或斑晶中硅酸盐熔体包裹体水含量,有效示踪岩浆侵入或喷发过程中岩浆的流变学行为;而且可定量限定俯冲带内经历过部分熔融的高级变质岩中代表初始熔体的多晶矿物包裹体中水的含量和种型,示踪俯冲带熔体组成和演化,进而为研究深俯冲地壳分异、板片-地幔楔界面的熔体交代作用等重要问题提供新的制约.
- 高晓英涂聪孟子岳
- 关键词：拉曼光谱硅酸盐玻璃熔体包裹体碰撞造山带
- 喜马拉雅造山带在新生代时期不同阶段的变质演化及其构造启示
- 喜马拉雅造山带是地球上最为年轻的陆陆碰撞造山带之一,其碰撞造山和构造演化过程以及地质效应对研究相对古老的碰撞造山带具有重要启示。基于不同学科的观测和模拟,人们提出多种构造模型,用于解释喜马拉雅造山带的形成和演化。然而,目...
- 纪敏高晓英郑永飞
- 关键词：喜马拉雅造山带深俯冲地热梯度变质演化大陆岩石圈大陆地壳
- 东特提斯构造域变质演化及其构造启示被引量：5
- 2023年
- 横亘中国中部的东西向中央造山系,包括西部的早古生代阿尔金-北祁连-柴北缘-东昆仑-北秦岭-北桐柏造山带和东部的晚古生代-早中生代南桐柏-红安-大别-苏鲁造山带,分别是原特提斯洋和古特提斯洋闭合过程中大洋板块俯冲作用和大陆板块俯冲/碰撞作用的产物.已有研究表明,这些造山带内广泛出露有大量的不同时代不同类型的变质岩,变质作用发生在不同的地温梯度下,形成于汇聚大陆边缘构造演化的不同阶段,因此是重建东特提斯构造域时空演化的理想对象.本研究通过对中央造山系变质岩的变质温度(T)-压力(P)-年龄(t)信息进行集成分析,查明不同造山带变质岩的变质T/P比值空间关系及其随时间的变化,进而系统揭示东特提斯构造域的构造演化以及汇聚板块边缘的温压结构演化.结果表明,尽管不同造山带形成于不同的地质历史时期,但是变质岩的记录均揭示了汇聚大陆边缘P-T演化呈现出相似的规律和趋势.相对于板块汇聚过程而言,变质岩主要经历了三个阶段演化的顺时针P-T轨迹:(1)汇聚早期阶段,低T/P比值的阿尔卑斯型蓝片岩相-榴辉岩相高压-超高压前进(峰期)变质作用;(2)汇聚晚期阶段,中T/P比值的巴罗型中压角闪岩相-高压麻粒岩相变质叠加;(3)汇聚之后阶段,高T/P比值的巴肯型低压角闪岩相-麻粒岩相变质叠加.不过,部分造山带变质岩只经历了早期巴罗型高压麻粒岩相前进(峰期)变质作用以及后期巴肯型低压麻粒岩相变质叠加.在现代汇聚板块边缘,阿尔卑斯型变质作用主要形成于大洋地壳俯冲阶段和大陆地壳深俯冲阶段,巴罗型变质作用既可以形成于大陆地壳硬碰撞加厚阶段,也可以形成于大陆俯冲带由挤压变成拉张导致俯冲地壳折返的阶段,而巴肯型变质作用则形成于板块汇聚之后的陆内张裂阶段.因此,将变质T/P比值及其对应的变质相系与变质作
- 张强强张强强陈仁旭高晓英
- 关键词：地温梯度
- 北秦岭松树沟榴闪岩变质演化:石榴石矿物学和锆石年代学制约
- 2024年
- 北秦岭造山带早古生代的构造格局和变质演化过程长期以来存在较大争议,是地学界比较关注的问题之一.尽管前人对松树沟变质岩进行了大量的同位素年代学研究工作,但是峰期榴辉岩相变质时间的限定仍然存在较大争议.基于此,以松树沟榴闪岩为研究对象,进行系统的石榴石矿物学和锆石年代学研究.根据岩相学显微结构、矿物包裹体和矿物地球化学成分研究,在榴闪岩中识别出进变质(522~611℃/1.4~3.0 kbar)、峰期(742~749℃/>3.0 GPa)以及退变质(726~764℃/7.3~8.3 kbar)3期变质矿物组合.锆石年代学研究识别出3组年龄:G1为残留锆石核部,具有典型岩浆振荡环带,富集HREE,明显的Eu负异常,具有746±16 Ma到720±7 Ma的锆石206Pb/238U年龄,表明榴闪岩的原岩结晶时代为新元古代时期;G2锆石无环带或保留较弱的切割原岩锆石的振荡环带,具有陡峭的HREE配分型式,明显变化的Eu异常,属于变质重结晶锆石,具有从492±15 Ma到547±17 Ma较大变化范围的206Pb/238U值.G3锆石主要靶上位于锆石边部以位于石榴石边部与其平衡共存的原位锆石为主,具有云雾状或冷杉叶状CL特征,206Pb/238U年龄范围为491~480 Ma(加权平均年龄为488±10 Ma),富集MREE,亏损HREE,低Th/U比值(0.01~0.04),微弱的Eu异常,表明其形成于榴辉岩相变质阶段,代表峰期变质年龄.此外,我们在榴闪岩中代表石榴石峰期的边部发现包裹大量呈定向的棒状出溶体Rt+Ap+Qz,可能表明该岩石曾经历过超高压变质作用.松树沟榴闪岩原岩是来源于Rodinia超大陆在新元古代裂解出来的北秦岭微陆块,于寒武纪开始深俯冲并在488 Ma达到峰期榴辉岩相,而后发生折返并经历角闪岩相退变质作用.
- 林少伟张强强高晓英郑永飞
- 关键词：榴闪岩石榴石锆石北秦岭造山带
- 大别造山带超高压变质岩副矿物地质测温被引量：2
- 2013年
- 应用锆石Ti温度计、榍石Zr温度计和金红石Zr温度计,对大别造山带超高压变质岩进行了地质测温.结合矿物微区元素地球化学和U-Pb同位素年代学研究,成功区分出大陆俯冲带变质过程中不同成因和不同期次生长的副矿物.大别造山带低温/超高压榴辉岩与中温/超高压榴辉岩之间在锆石U-Pb年龄与Ti含量温度关系上存在显著差异,反映大陆地壳在俯冲过程中至少拆离为两个岩片,在大陆俯冲隧道内发生变质脱水乃至部分熔融.花岗片麻岩中岩浆成因榍石经历榴辉岩相变质作用之后仍能给出新元古代U-Pb年龄,进变质生长榍石在经历"热"折返变质作用后仍能记录早三叠世U-Pb年龄,指示榍石U-Pb体系具有较高的扩散封闭温度,可能高于750-800℃.
- 高晓英郑永飞
- 关键词：超高压变质大陆深俯冲
- 深俯冲大陆地壳的部分熔融:大别造山带超高压榴辉岩中多相固体包裹体证据被引量：1
- 2013年
- 在大别造山带双河地区中温超高压榴辉岩中,石榴石含有不同类型的多相固体包裹体,从纯石英到纯钾长石,以及钾长石+石英±其他硅酸盐(钠长石、斜长石、绿帘石、褐帘石或重晶石).这些多相固体包裹体以钾长石+石英为主,呈细晶交互生长结构,为自形至半自形且具有放射状爆裂纹,与石榴石或绿辉石中柯石英假象或柯石英包裹体类似.研究指示,在深俯冲陆壳折返早期,超高压岩石发生降压脱水乃至部分熔融,形成了这些富Si-K-Al的长英质熔体.采用原位LA-ICPMS分析技术,对长英质多相固体包裹体进行微量元素分析,分别采用外剥法和内剥法这两种方法,定量计算熔体微量元素组成.结果显示,两种方法给出了相似的微量元素组成,具有相对富集LILE,Sr和Pb,相对亏损HFSE的微量元素分布型式,与弧型岩浆岩的分布型式相近.熔体具有变化的K,Rb和Sr含量,说明可能是多硅白云母脱水引发部分熔融,继而形成具有长英质成分的多相固体包裹体.
- 高晓英郑永飞陈伊翔
- 关键词：部分熔融大陆深俯冲超高压变质
- 矿物包裹体弹性拉曼频移温压计原理及其地质应用被引量：7
- 2021年
- 与目前广泛存在的传统热力学温压计相比,矿物包裹体拉曼弹性温压计是一种独立于化学平衡之外的基于力学平衡的新型温压计。其原理是利用激光拉曼频移标定矿物包裹体在常压条件下储存的残余应力,结合包裹体与寄主两相矿物弹性物理特性,可准确恢复包裹体捕获时的温度和压力条件,是一个潜在的优质温压计。作为新发展起来的技术和方法,越来越多地引起地质学家的关注,但是目前大量的研究还集中于对该温压计自身的推演和校正,而对于天然样品的研究还相对缺乏。近来年,学者们成功地将拉曼弹性矿物温压计应用到各类天然样品的研究中。有限的研究表明拉曼弹性矿物温压计具有较大的应用范围,不仅是一个潜在的优质地质温压计,而且可广泛应用于恢复俯冲带受后期热事件强烈改造的高压-超高压变质信息,进而示踪地球早期俯冲带演化的动力学过程。因此矿物包裹体拉曼弹性温压计具有广泛的地质用途和应用前景。
- 高晓英夏梅周善勇王思翔
- 关键词：地质温压计石英包裹体
- 金红石Zr和锆石Ti含量地质温度计被引量：65
- 2011年
- 作为近年来新提出的两种单矿物微量元素温度计(金红石Zr含量温度计和锆石Ti含量温度计),由于其简单实用,一经提出便引起了广泛注意,许多研究者尝试将温度计应用于各种不同类型的岩石中。到目前为止每种温度计都存在几个不同的计算公式、这些公式的适用范围和适用的地质情况目前已有统一认识,但是对于所测定温度的地质意义还存在争议。在对变质岩中金红石Zr含量温度计的应用研究中,一部分研究者发现这个温度计所得到的温度与造岩矿物阳离子配分温度计相吻合,因此可以指示峰期变质温度。然而,在对大别-苏鲁造山带超高压变质岩的研究中发现,金红石Zr含量温度计得到的温度比峰期变质温度明显偏低。通过对比国内外的研究分析,认识到不仅压力、活度、元素扩散、流体作用的参与导致的退变反应可能致使微量元素温度计所记录的温度偏低,而且矿物的不同生长世代或生长介质的不同都可能致使微量元素温度偏低。因此,在应用地质温度计时,要结合样品的岩相学、矿物包裹体和微量元素、U-Pb体系定年等方面予以综合考虑,并对矿物的形成环境和形成世代加以限定,从而为合理解释矿物中微量元素的分配及其记录的温度信息提供有效制约。
- 高晓英郑永飞
- 关键词：榴辉岩退变质
