榴辉岩

榴辉岩，是一种高温高压 变质岩 ，含 绿辉石 、 石榴石 ，常常含 蓝闪石 等矿物。超高压环境形成的榴辉岩可含 柯石英 和（或） 金刚石 。

岩石简介

榴辉岩eclogite是一种变质岩。由区域变质作用形成。主要由绿辉石和富镁的石榴子石组成的高压变质岩。其中绿辉石为含 透辉石 、硬玉等的 单斜辉石 ，石榴子石为含钙的铁 镁铝榴石 。可含 石英 、 蓝晶石 、尖晶石、 顽火辉石 、 橄榄石 、 金红石 、硬柱石等，有的还含普通 角闪石 、 黝帘石 、 榍石 等矿物，但不含 培长石 。

榴辉岩主要由石榴石和 绿辉石 组成，二者含量大於80％，石榴石属 铁铝榴石 一镁铝榴石一 钙铝榴石 系列，绿辉石系含透辉石、钙铁辉石、硬玉、锥辉石组分的单斜辉石。矿物组合中有少量次要矿物 柯石英 、 刚玉 、 金刚石 、斜方辉石、多硅 白云母 、蓝晶石、 绿帘石 、 斜黝帘石 、角闪石、金红石等。

榴辉岩在 岩石学 分类上属区域 变质岩 类，地表出露十分稀少，产状十分复杂，它可成为金伯利岩中的包体，也可在石榴橄欖岩中呈条带產[chǎn]出，深变质榴辉岩可与某些麻粒岩相岩石伴生，在高压变质带中同 蓝闪石 片岩 相伴。

特征及成因

榴辉岩一般为深色，粗粒不等粒 变晶 结构，块状构造，比重较大，呈块状体或层状体产出。常以次要的特征矿物命名，如 蓝晶 石榴辉岩等。榴辉岩的化学成分与 玄武岩 相似，产状和成因比较复杂。

典型的榴辉岩应当是镁铝 石榴石 、 绿辉石 组合的岩石，榴辉岩显微结构图，粒状变晶结构，放大160倍，绿色为绿辉石，红色为镁铝石榴石。矿物顏色绿辉石呈绿、深绿、浅绿色，镁铝石榴石呈浅红、红、 栗色 。呈块状构造，不等粒变晶结构。少量榴辉岩曾经历强烈塑性变形，矿物产生 应力 下的 变晶 作用。

榴辉岩可作为包体产在金伯利岩中；也可在石榴 橄榄岩 侵入体中呈条带产出；可与麻粒岩相和 角闪岩 相的岩石伴生；也可在高压变质带的蓝片岩中出现。产状的不同，反映了榴辉岩成因的复杂性。关于榴辉岩的成因，主要观点有：榴辉岩是在 地幔 形成的，是地幔物质在一定深度的结晶产物，或是地幔岩石部分熔融的残留体；榴辉岩是 玄武岩 在 大陆地壳 深部条件下的变化产物；榴辉岩是在高岩压下，由玄武质 岩浆 结晶形成；榴辉岩是 地壳 深部变质作用的产物，压力极高,1.1～1.5×10帕，最高可达3×10帕，温度范围较宽，450～750℃。

有3种产出状态：①呈包裹体产于金伯利岩和层状 超基性岩 中。②呈 夹石 状、 透镜 体产于 角闪岩 相和麻粒岩相的岩石中。③呈夹层或透镜体产于 蓝闪石 硬柱石片岩相岩石中。通常认为它是在极高压条件下形成的岩石，但温度变化范围较大。金伯利岩中的榴辉岩包体波认为是 地幔 物质的产物。

根据岩相学、矿物成份 化学 和热力学分析表明，该类榴辉岩记录了6期变质过程，具有“顺时针”的PT演化轨迹。由Ⅰ阶段、Ⅱ阶段至Ⅲ阶段显示了近于等温增压进变质特征，并在Ⅲ阶段压力值最高达到P＝2.53GPa；Ⅳ阶段和Ⅴ阶段则表现为增温降压退变过程，温度在Ⅴ阶段最高达到T＝627℃；到Ⅵ阶段则为降温降压过程。该过程暗示了高压板片在俯冲和折返过程中可能处于一个非匀速的状态。推测朱家冲榴辉岩后期增温退变的过程可能是源于受扰动的地温线恢复、超高压榴辉岩退变过程的“散热”以及该类榴辉岩对温度变化极为敏感所致。

构造解析

榴辉岩和 角闪岩 进行了 地球化学 和构造解析，发现榴辉岩的退变质作用强烈局域化，和变形的局域化相一致。非保守元素（K、Rb、Cs和Ba）在这两类榴辉岩中的特征相似。从超高压榴辉岩相、榴辉岩相到角闪岩甚至更低变质相的退变质作用对非保守元素（K,Rb,Cs,Ba等）的影响很小。在榴辉岩退变质作用中， 绿辉石 或 石榴石 分解形成 斜长石 + 角闪石 的矿物组合要求相当量的水。

由于上述元素在 水溶液 中可溶且易迁移，如果退变质过程伴随着大量、弥散性的 流体 ，退变榴辉岩应在这些非保守元素上表现出可观的变化。因此上述特征表明：在退变质过程中，基本上没有外来液体，流体的来源为名誉上 碘化钠 矿物 减压病 脱水或分解中形成；这些流体只作有限的迁移，溶解于这些流体中的保守元素近原地重新分布。

该研究结果与基于 同位素 、流体包裹体、岩相学、及榴辉岩的变形构造观测结果一致。来源于名誉上无水矿物减压 脱水作用 的有限且内部缓冲的流体，可以解释（1）在苏鲁强烈退变质的榴辉岩中，退变质和榴辉岩韧性剪切带为什么高度局域化；（2）为什么即使在强烈退变质域还保存有颗粒极大的 磷灰石 。

上述推断的 流体 存在的形式与规模，有助于理解苏鲁超高压榴辉岩的变形特征。在CCSD主孔和地表榴辉岩中，韧性变形通常表现为高度区域化，往往与高度退变质域相吻合。这种关系也说明流体的高度局域化，成管道流的形式出现，不仅是促进剪切变形，而且是促进榴辉岩局部退变质的主要因素。

退变过程

中国大陆 科学钻探 主孔位于大别—苏鲁这条典型的超高压变质带上，孔内0-2000m的岩心中，各种榴辉岩占到50%以上。榴辉岩大多经历了不同程度的退变质。依据榴辉岩中主要矿物 绿辉石 和 石榴石 的退变质程度，0-2000m榴辉岩的退变质过程可分为2个大阶段，4个亚阶段：第一大阶段（又分为轻微退变质、部分退变质）、第二大阶段（又分为退变质和强退变质）。总的退变质趋势是：石榴石逐渐被韭 角闪石 或 黑云母 + 绿帘石 替代；绿辉石逐渐被角闪石+ 钠长石 后成合晶替代，硬玉（Jd）含量逐渐减少，并部分转化为 霓辉石 。榴辉岩在退变质过程中所经历的温压条件为：峰期变质温度为697-831℃，压力3.0Gpa左右；部分退变质阶段温度为629-776℃，压力1.2-1.6Gpa；退变质阶段温度为550-650℃，压力0.5-0.7Gpa；强退变质阶段温度为300~400℃，压力0.30-0.35Gpa。综合岩石、矿物及形成温压条件等特征，推断榴辉岩的折返过程经历了两个大阶段：第一大阶段是近等温降压的快速折返（榴辉岩在此期间经历了第一大阶段的退变质），第二大阶段是降温降压的缓慢抬升（榴辉岩继而经历了第二大阶段的退变质）。 绿辉石 的完全退变质，既是划分榴辉岩两大退变质阶段的标志，同时也是区分两大折返阶段的标志。

遗迹现状

中国安徽 六安市 舒城境内发现了全球罕见的榴辉岩地质遗迹月前已启动遗迹保护工程，为申报 世界地质公园 创造条件。

榴辉岩是一种 变质岩 ，由区域变质作用形成，主要由绿辉石和富镁的 石榴石 组成的高压变质岩。榴辉岩地质遗迹是国内外罕见的地质遗迹，由原辉长岩、 玄武岩 等陆壳岩石经深俯冲到 地球 100多千米地慢深度，经超高压变质作用，快速折返到地表形成的特殊地质形态，具有极高的科研及观赏价值。

榴辉岩地质遗迹主要分布于中国大别山（六安） 国家地质公园 舒城县 万佛湖园区庐镇白丈崖一带，为了走出一条积极开发与有效保护相结合的发展道路，大别山（六安）国家地质公园管委会积极实施万佛湖园区庐镇白丈崖榴辉岩地质遗迹保护工程，打造一条融科考和旅游观光为一体的精品线路。

目前，保护工程已委托山东曲阜古建园林设计有限公司进行设计，并邀请省市资深专家进行了评定。计划工期5个月，2009年初主体工程完工并达到验收标准。届时，大别山（六安） 国家地质公园 又将增加一条世界级的科考与旅游相结合的精品线路，为国内外 地球科学 专家及广大旅游爱好者提供探求 地球 深部澳秘的绝佳场所。

通过开辟旅游线路的形式对遗迹进行保护，同时以该遗迹为重点，申报 世界地质公园 。

历史事件

2022年4月4日， 中国地质大学 （武汉）地球科学学院和地质过程与矿产资源国家重点实验室 蒂姆·科斯基 教授团队发布最新研究成果，团队在 遵化市 附近识别出榴辉岩相残留洋壳，这是世界上已知最古老的造山带型榴辉岩相洋壳残余，为现代板块构造至少启动于新太古代（25亿年前）提供了关键 岩石学 证据。

2003年国际榴辉岩会议上，中国西部的3个新确认的超高压地体和中国东部的 大别山 、苏鲁2个已有的超高压地体一起，被国际学术界列入全球22个典型的超高压地体之中。地质学报2003年岩和钙质 硅酸 岩包含有大量含 柯石英 的榴辉岩 透镜 体。

2002年在东 秦岭 北带秦岭群的榴辉岩和 片麻岩 的 锆 石中发现微粒 金刚石 ，据此在中国中部确定一条新的早 古生代 超高压变质带。

2001年，中国大陆 科学钻探 工程举行开工仪式前， 彩虹 公司特地与 南京艺术学院 专家合作，设计出了以榴辉岩为基座、以 水晶 地球 为主体的工艺品。

1999年曾对大别山苏鲁超高压变质带研究的进展进行过概述和评论总结出前人研究过程中有争议的5个焦点问题即榴辉岩是“就地的”还是“外来的”

1999年以来在毛北地区已做了大量详查以详细揭示 柯石英 榴辉岩块的产状与位置。至于镁铁质—超镁铁质岩带内岩石的组合特征，经我们实地观察研究，支持李曙光等及Ｊａｈｎ等在1998年的意见，有两类镁铁质—超镁铁质岩石，一类是变形的方辉橄榄岩、纯橄榄岩等组合，与超高压—高压榴辉岩体形态、组构及几何关系紧密相关，另一类是 辉石岩 、角闪辉石岩及 辉长岩 组合，多为年轻的侵入体，受断裂控制，有明确的与围岩 侵入接触 关系、 岩浆 组构及Ｊａｈｎ等于1998年的年代学证据。

1998年在 柴达木盆地 北缘发现榴辉岩之后，1998年野外工作过程中在另一地点也发现了典型的榴辉岩，并经室内研究确定为含 柯石英 榴辉岩。

1998年，该课题研究人员在 大别山 北部青山以东及磨子潭等地发现数十处榴辉岩露头，且榴辉岩石榴子石中的 金红石 、 磷灰石 、 单斜辉石 出溶，表明大别山北部超高压带内榴辉岩的形成与俯冲和碰撞作用有关，并经历过超高压变质作用。

1996年，Scaillet进一步研究了Dora Maira榴辉岩中的多硅白云母，研究了其中的过剩 的运移范围、运移机理和来源。

1995年在中国大别山举行国际榴辉岩现场学术会。1995年，国际榴辉岩野外会议在大别山召开。

1994年初，王润三在国家305项目工作会议上，报告在库米什发现了 麻粒岩 （与上述榴辉岩属同一地点）。

1994年 法国 学者Cab尸’首次在非洲大陆西部前 寒武纪 榴辉岩质变质 沉积岩 和不纯 大理石 中发现了 柯石英 及其假像。

1993年，我在做了大别—苏鲁超高压变质带更多的年代学及 地球化学 工作后，就华北和华南陆块碰撞及含柯石英榴辉岩形成年代写了一篇总结性论文，发表在欧洲地球化学学会会刊《化学地质》上。矿物学报1993年 大别山 高压变质杂岩属于中国中东部双高压变质带的高温组成部分以富含榴辉岩而著称于世。

1990年在中国安徽大别山群榴辉岩中发现柯石英、 金刚石 等高温高压矿物以来，笔者等对发育于大别山群南缘的 宿松群 进行了大量的岩石矿物学研究，现已证实，与宿松群 天蓝石 蓝晶 黄玉 石英片岩共生的石榴二云石英片岩等富铝的变泥质岩中有柯石英。

1989年，安徽地矿局的徐树桐教授又在潜山县新店的榴辉岩中发现了金刚石包体，说明大别超高压变质带曾经下沉到地下160公里左右的深度。

1989年发现 柯石英 榴辉岩带以后，1990、1991年又首次在皖、苏、鲁柯石英榴辉岩中发现了微粒 金刚石 和慢源金。

1989年以来， 华中地区 高压变质带陆续发现含 柯石英 和金刚石榴辉岩而为国内外地学界所关注，并相继取得重要研究成果，但在 地球化学 和年代学研究方面意见分歧较大。

1989年报道在中国 大别山 榴辉岩中发现柯石英以来，大别山超高压变质带成为当前造山带研究的热点，并取得了许多重要进展。

1989年，中国安徽地矿局的徐树桐教授又在潜山县新店的榴辉岩中发现了金刚石包体，说明大别超高压变质带曾经下沉到地下约160km。

1988年始，在胶东地区采用新的地质理论和填图方法开展1:2.0万区域地质调查和鲁东榴辉岩专题研究，取得一些新的认识和进展。

1987年，正在 法国 进修的 许志琴 博士回国搜集论文资料，在大别山 岳西县 南部某榴辉岩露头中发现有一种特殊的矿物── 柯石英 。

1987年，正在法国进修的许志琴博士回国搜集论文资料，在大别山岳西县南部某榴辉岩露头中发现了一种特殊的矿物—柯石英。

1987年，中国著名的地质科学家许志琴院士，在 天柱山 西边的岳西榴辉岩露头中发现了柯石英，为世界范围内第三次发现，在 亚洲 和中国系首次发现。

1987年以来已经开过多次榴辉岩或高压 变质岩 国际会议。

1987年，正在 法国 进修的 许志琴 博土（现为中国大陆 科学钻探 工程n）回国搜集论文资料，在大别山 岳西县 南部某榴辉岩露头中发现有一种特殊的矿物—柯 石英 （柯石英是石英在几万巴的超高压变质作用下形成的，通常要在深度为80km才达到这种围压）。

1984年，Smith首次在挪威加里东造山带的榴辉岩中发现了以包体形式存在的柯石英或其假象，近两年来又陆续有不少这方面的报道。

1983年9月， 美国地质学会 在 华盛顿哥伦比亚特区 贝林哈姆和 西雅图 举行国际性蓝片岩和有关榴辉岩研究讨论会

1983年9月，美国地质学会在华盛顿贝林哈姆和西雅图举行国际性蓝片岩和有关榴辉岩研究讨论会。

1981年，Gill[川认为绝大多数 火山弧 钙碱性玄武岩一 安山岩 一 英安岩 一流纹岩不可能由俯冲的MORB在榴辉岩相条件下熔融形成，而可能由俯冲洋壳释放的 流体 所交代的地慢楔熔融形成。

1980年代，含 柯石英 、微粒 金刚石 的榴辉岩为最终标志的超高压变质带的确立， 大别山 已成为国内外地质界关注的焦点，现已成为国际上最著名的造山带之一，也是国际地质界专业旅游的热线。

1979年在 澳大利亚 的东金伯利找到迄今世界上品位最高、储量最大的阿尔盖 榄钾镁煌斑岩后，又在世界各地的方辉橄榄岩、纯橄岩、碱性 超基性岩 、碱性煌斑岩、 片麻岩 中的榴橄岩、榴辉岩中发现了 金刚石 ，说明金刚石不是金伯利岩的专属品。

1958年，地质 科技人员 在榴辉岩体中已发现2-3处 刚玉 产地。

1889年在金伯利岩的榴辉岩捕虏体中发现 金刚石 以后，有一部分地质学家一直认为全刚石为捕虏晶。

1399年鲍奈在金伯利岩捕虏体—榴辉岩中发现了金刚石，榴辉岩成分同 石陨石 有明显的相似性，并含有金刚石；这种呈包裹体， 结核 或捕虏体状产出的超基性岩，在全球各地其成分有明显的一致性。