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苏鲁超高压变质带含有世界上罕见的大规模超高压变质岩,近年来国内外地质专家对其进行了广泛的研究。本文以日照莒南县河西砚柱村金红石矿区为例,对该区进行了较详细的野外观察和室内镜下的研究,完成了相关样品的分析与测试,并结合前人相关的研究成果,对金红石矿床的形成进行了深入研究和探讨。 该区榴辉岩呈包体状,产于荆山群野头组祥山段地层新元古代二长片麻岩。从镜下观察,可以看到各矿物已经发生退变质,尤其是石榴石、绿辉石、金红石等矿物。石榴石边部被绿泥石、绿帘石等退变质矿物交代,大多数石榴石为铁铝榴石;绿辉石边部已经形成钠长石;白云母为多硅白云母。该区金红石部分发生退变质,形成金红石-不透明矿物-榍石退变边,有的甚至已经被榍石完全取代。该区榴辉岩的成因与区域变质有关,围岩花岗片麻岩具有A型花岗岩特征,据分析该类花岗岩的形成环境为Rodinia超大陆裂解在苏鲁地区的反映。 目前普遍认为,金红石的形成与超高压变质环境有关,而在大陆俯冲折返,含钛矿物由于压力降低也可使金红石出溶,形成金红石。因此峰期成因和退变质成因都具合理性。金红石中的Ti与原岩有密不可分的关系,因为Ti的化学性质属惰性,在变质和交代的过程中迁移量很少,只能重新组合和产生矿物相变,因此Ti来源于原岩。 综上所述,高压区域变质作用是金红石成矿床的必要条件,富钛基性原岩是榴辉岩型金红石产出的物质基础,也是其形成矿床的物质基础;陆壳俯冲是金红石成矿的动力学条件,流体作用对金红石后期成矿也有着重要的影响。综合河西砚柱矿区大地构造背景、矿物组合等多方面来看,该区具备了金红石成矿条件,具有良好的成矿前景。