第七届青年地学论坛

      俯冲板片释放的高压-超高压熔流体是地球内部物质迁移和能量转换的重要媒介。尽管对于俯冲带高压-超高压变质岩石中熔流体的成因机制，国际上已开展大量研究，获得比较成熟的认识。但流体和熔体二者之间的时空关系和化学成分差异，研究较少，认识较为模糊。
      为了更好地理解俯冲带熔/流体的组分和行为特征，我们对大别造山带燕窝地区超高压榴辉岩-脉体体系进行详细的岩石学和地球化学研究。榴辉岩主要由石榴子石、绿辉石、绿帘石、多硅白云母、钠云母、石英和少量副矿物（金红石、磷灰石和锆石）组成。在榴辉岩中识别出两期绿帘石，包括绿帘石包裹体（Ep-in）和绿帘石变斑晶（Ep-p）。相比于Ep-in，Ep-p具有明显高含量的Sr和LREE，表明榴辉岩早期存在硬柱石，并与Ep-in平衡共生。岩相学观察、绿帘石Sr同位素分析和相平衡模拟综合分析表明，在超高压榴辉岩初始折返阶段（~2.2–2.7 GPa和620–750 °C），硬柱石发生脱水分解，分解释放的富水流体不仅促进榴辉岩中绿帘石变斑晶的生长，还促进脉体中第一期矿物组合（绿帘石+石英）的形成。另一方面，在榴辉岩中识别出两种类型多相固相包裹体，第一种含蓝晶石包裹体（Ky + Kfs + Qz ± Ph）代表多硅白云母原位熔融的产物，第二种含Kfs ± Pl ± Qz包裹体代表初始熔体。特别指出的是，第一种包裹体仅出现在绿帘石变斑晶中，表明该种包裹体形成很可能与硬柱石分解释放的富水流体有关，因此我们认为多硅白云母熔融方式是加水熔融，熔融的温压条件为~1.5–2.0 GPa和700–750 °C。产生的含水熔体沿着早期流体开辟的运移通道迁移，并在已有成脉空间里形成第二期矿物组合（绿帘石+斜长石+钾长石）。结合脉体中两期绿帘石成分和绿帘石-流体/熔体分配系数，我们进一步定量估算了流体和熔体的元素组成。结果显示除含水熔体外，富水流体同样具有携带活动性甚至难溶元素的能力。
      我们的研究揭示了大陆俯冲板片在折返阶段存在多期变质流体和熔体演化，包括折返初期的变质脱水和进一步折返的部分熔融。提出榴辉岩折返早期变质脱水是诱发榴辉岩部分熔融的关键机制，可促进含水熔体进行较大规模的运移。
 

变质脱水,加水熔融,榴辉岩-脉体体系,元素迁移,俯冲带