孔兹岩是由富铝沉积岩经受高温-超高压变质作用形成的区域变质岩组合,其必含矿物为石榴子石、夕线石、石英和石墨。这类岩石最早发现于印度孔兹人居住区,后在缅甸、斯里兰卡及中国华北克拉通等地均有发现。其原岩多形成于前寒武纪陆表海浅水环境,经新太古代(约25-26亿年前)至古元古代(约24.5亿年前)多期变质事件改造。作为记录超高温麻粒岩相变质作用的关键载体,孔兹岩为研究古元古代俯冲碰撞过程及陆内下地壳热演化提供重要依据。典型产出矿产包括石墨、夕线石和大理岩。
定义与特征
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矿物组合与结构
岩体普遍发育石榴子石多世代生长结构,核部包裹石英、幔部含蓝晶石/白云母、边部伴生矽线石。显微观测显示石墨颗粒(厚度达30微米)与长石晶体共生,形成特征性黑白相间构造。变粒岩在0.4-0.8GPa压力条件下发生蓝晶石向矽线石转变的脱水熔融反应。
变质作用与构造环境
华北克拉通孔兹岩带记录了三期重大变质事件:2.45Ga(克拉通碰撞)、1.95Ga(中部造山带形成)和1.85Ga(构造调整)。实验研究表明,0.6GPa压力下富铝片麻岩出现黑云母+石英→矽线石+钾长石的变质反应。石榴子石重稀土元素(如Yb)的钟型环带结构,揭示了进变质过程中结晶分异作用。
区域分布与地质意义
中国内蒙集宁地区孔兹岩系包含两类变质表壳岩:基性麻粒岩(T-MORB和OIT型)与黑云角闪斜长片麻岩。印度南部喀拉拉邦孔兹岩带产出典型含石墨麻粒岩标本,显微图像显示石墨与长石共同结晶的特征。这些分布区为研究新太古代大陆增生过程提供了关键岩石档案。
研究争议与规范
。同位素测年数据表明,华北陆台北缘孔兹岩系形成于2500-2600Ma的新太古代。