文：小昕

编辑：小昕

新的油田变质数据中，碳质材料的热力学模型和拉曼光谱，被用来阐明组合带的P-T演化和流体组成，还可用于解释硬钠长石的生长和分解反应。

实际上我们已在组合带内识别出两个构造变质单元，它们具有不同的几何形状、岩性成分和P-T条件，在较高品位的单元中，变质文石以夹杂物的形式出现在钛矿中。

今天小昕就给大家讲一下，西阿尔卑斯山变质沉积物的消耗，为何会促进方解石大规模的生长。

硬钠钙石的介绍

硬钠钙石和文石是低温高压条件下的诊断矿物，自1960年代以来通过实验确定，被认为是俯冲带的重要载体。

除了特定的P–T条件外，硬钠钙石的出现仅限于含有足够的岩石，通常是基性岩（变玄武岩和变辉长岩），以及富含钙的沉积岩如变杂砂岩，最初含有相当大比例的火山碎屑和变泥灰岩。

由于其高水含量通常约12wt，而变质岩中的硬钠钙石在俯冲变质作用之前，需要大量添加水。

所以通常通过这些岩浆岩就位后的热液变质作用，与变基性岩不同，变质泥灰岩最初总是水饱和的，因为它们在洋壳顶部沉积和成岩作用。

硬钠钙石在俯冲碰撞带范围内的分布和保存，反映了有利的大块岩石化学成分的出现，不同岩石所遵循的压力温度路径，所考虑的岩石的流体历史也不同。

硬钠钙石可能在富含水的岩石中，作为进阶到峰值的矿物出现，减压过程中的冷却有利于其保存。

在大多数情况下，等温减压与硬钠钙石的分解有关，后者被绿泥石、白云母、钠钙石、绿帘石以及黝帘石的各种组合所取代。

即使在最初具有不利整体化学成分的岩石中，也可能会形成橄榄石，前提是流体进入会显著改变系统的整体化学成分。

热力学模型表明在源自 RSCM 数据和石榴石云母的峰值P–T条件下，橄榄石-文石-石英是变质泥灰岩中的稳定组合，条件是在含钛矿的元泥灰岩中不超过 0.005 mol%。

西阿尔卑斯山的硬钠钙石分布

硬钠钙石或硬钠钙石之后的假晶,经常出现在海洋衍生单元和大陆衍生单元的中生代覆盖层中,在二叠纪变安山岩中,可能会发现一些硬钠长石。

在西阿尔卑斯山，大洋单元可分为两种主要类型，即以沉积物为主，几乎没有蛇绿岩复合体，以及主要由蛇纹岩与变辉长岩和变玄武岩有关。

西阿尔卑斯山的简化地质图，根据意大利的结构模型重新绘制，显示了低品位蓝片岩和高品位蓝片岩中保存和假变形的情况。

然而已知的硬钠钙石,在单元中的分布揭示了一个悖论，在东西向向南的奥斯塔断层和向北的辛普伦断层之间的区域的变质沉积物中，缺少硬钠钙石或硬硬钙石后的假晶。

虽然在西南阿尔卑斯山中很丰富，但从未在Combin发现过它，而平行于西南阿尔卑斯山带的硬钠钙石“isograd”，要么不存在，要么就是与西北阿尔卑斯山的带横向。

类似地，平行于阿尔卑斯山脉西南部带的等阶线，在断层以北，这种差异可能表明阿尔卑斯带的变质结构沿走向发生变化。

实际上，这两个区域的变质历史可能不同，在NW阿尔卑斯山的S型单元中，峰值P-T条件高于硬钠钙石稳定场，这将对沿阿尔卑斯俯冲带的热梯度产生重大影响。

在识别分解产物时应格外小心，因为假晶中实际出现的一些相，可能是硬橄榄石成斑晶中的前内含物，已知含有大量内含物。

至少有三个相，可以安全地视为与硬钠钙石共稳定而不是分解产物，前两个是钛铁矿和金红石，因为钛的不动性。

在单个假晶中，可以注意到钠长石中存在石墨痕迹，但方解石中没有，这表明碳在分解反应中被消耗，促进了方解石的生长。

钛矿中变质文石包裹体

蓝片岩相岩石中很少报道变质文石，这通常归因于多形转变的快速动力学，假设如果过渡沿挖掘路径穿过，则文石保存，有利于在没有流体和变形的情况下低于约200–250°C。

这种情况在西阿尔卑斯山很少遇到，迄今为止唯一报道的事件发生在ExternalVanoise，沿着这条横断面的最冷的HP单元，以及LanzoMassif，其中变质文石包含在磁铁矿和石榴石中。

尽管在野外没有发现变质文石后的假晶，但在普遍存在的绿片岩相韧性变形期间，也没有发生文石再结晶。

毕竟在基质中找到残留文石的机会很小，另一方面，文石可以保存在流变性强的宿主矿物中，这样的宿主恰好是我们岩石中的钛矿。

然而只有非常小的晶体(5–10µm)，完全包含在内远离裂缝，产生了文石的拉曼光谱，大多数其他内含物已转化为方解石。

有趣的是，在皮埃蒙特-利古里亚海的榴辉岩相岩石中，变质文石已在高山科西嘉岛被记录下来。

在那里稀有的大理石样品，显示出含石墨的共生岩和文石-玄武岩共生。这种生长机制与在我们的样本中观察到的机制无关，文石在其宿主内部形成球状内含物，并且没有观察结果支持先前的纤维习性。

对来自西阿尔卑斯山的大量大理石或方解石进行进一步检查，可能会发现钛矿晶体中存在其他变质文石。

在过去的几十年里，许多都是在组合区进行的，尽管在富含锰的变质燧石中，局部存在石榴石和在变碱矿中发现钠闪石，最近详细的岩石学和地球化学特别强调了它。

事实上，组合带（按单位）的钙片岩中硬橄榄石之后的假晶形，证明硬橄榄石在其进展到峰值P-T演化期间是稳定的。

热力学模型表明，在石榴石云母的峰值P–T条件下，橄榄石-文石-石英是变质泥灰岩中的稳定组合，条件是在含钛矿的元泥灰岩中不超过0.005mol%，对原生流体包裹体，进一步可能会对硬钠长石平衡的流体成分，提供额外的限制。

推覆堆中的P-T不连续性

在阿尔卑斯山西北部从底部到顶部，推覆层包括的各个单元（包括它们的沉积盖层）、构成组合带主体的海洋岩石和覆盖的绒布。

进一步的工作来将“SérieRousse”整合，在西阿尔卑斯山的海洋单元中，可以使用三个端元模型来描述温压结构，即跨海洋单元的连续T梯度。

没有P间隙连续T梯度，有P间隙在P和T中都有缺口的不同亚基，所以建议在出现三个显示连续T的亚基梯度，从底部到顶部进行最大值的亚基比较。

鉴于现在可从RSCM数据导出的最大T获得大量且一致的数据集，我们认识到在在两个主要单元（Cornet和By单元），T间隙至少为50°C。

与此T差异一致，并且与估计方法无关，我们发现石榴石和硬橄榄石仅存在于较高T、结构较低的单元中。

T较低、结构较高的单元可能会进一步向北延伸，包括位于DentBlanche推覆层底部接触下方的切片，鉴于T之间的间隙，我们认为By和Cornet单元被构造边界分开。

在推覆体中，最近通过热力学模型估计了8±1kbar~400°C的P-T条件，该模型在靠近CornetUnit接触的Ollomont山谷中露出的岩石中出现，这些值与先前估计的中生代盖层的相对较低的T条件一致。

褐色纯大理石、灰色片岩和褐色不纯大理石的交替层，在 lawsonite 之后显示假晶。硬橄榄石之后的假晶分布，在千枚岩大理岩中丰富，在灰色片岩中不存在。

除了两种岩性之间接触处的狭窄区域，该实地观察强调了大块岩石化学，如何控制硬钠长石的发育。

其中方解石的溶解，已经在主要由石墨、白云母、钠钙石和少量方解石制成的硬钙石之后形成浮雕假晶，因此比基质更不易溶解。

在DentBlanche推覆体中，K-Ar年龄分布在55到30Ma，而Rb-Sr年龄分布在58到43Ma，解释为记录高压变质条件下变形的长期演变。

所以说在大部分海洋衍生单元与推覆体之间存在显着的变质不连续性，这种接触解释了延性法向剪切带，其年代晚于与俯冲有关的早期构造。

结论

在混合带发现了硬橄榄石和变质文石，证实了假设的但缺乏文献记载的混合带蓝片岩相特征，这是第三次在西阿尔卑斯山发现变质文石。

硬钠钙石在不纯的偏碳酸盐中是稳定的，它的存在意味着P >12kbar对于RSCM估计的温度(450–500°C)有很大的关系。

通过热力学模型显示的，在460–480°C下对于组合区的最大部分，峰值P–T条件为16–17kbar，这些压力比上覆的DentBlanche高约8kbar，这就表明存在主要构造接触，该接触横跨变质沉积层系。