表4-17基性麻粒巖捕虜體中主要造巖礦物的平均化學成分(wB/%)和變質溫度
繼續的
註意:FeO*全是鐵；(壹)由中國科學院地質研究所電子探針室檢測，其余由北京大學地質系電子探針室分析；TWB用伍德-班諾(1973)輝石溫度計計算，TW用威爾斯(1977)輝石溫度計計算。
1.黃鐵礦
輝石是麻粒巖包體中最重要的造巖礦物之壹。根據鹿(1978)分類方案，斜方輝石屬於紫蘇輝石，單斜輝石屬於普通輝石和次透輝石(圖4-24)。
圖4-24麻粒巖捕虜體中輝石的Wo-Di-Hd-Fs-En成分圖。
(據鹿，1978)
圖中黑圈代表單斜輝石，空圈代表斜方輝石；a-透輝石，b-次透輝石，c-頑固透輝石，d-普通透輝石，e-斜方輝石；
1和2分別是麻粒巖和火成單斜輝石與貧鈣輝石共存的趨勢線(張汝元等，1981)。
(1)斜方輝石
麻粒巖捕虜體中斜方輝石的鎂鐵比XMg=MgO/(MgO+FeO)為0.41 ~ 0.50，大部分接近0.5。Opx中MgO和FeO*的含量圖中(圖4-25A)，斜方輝石(張汝元等，1981；沈等，1992；何等，1991；嚴月華等，1988；金是秦等人，1986；王詩琪等，1994)和漢諾壩捕虜體斜長石(陳紹海等，1998)富鎂貧鐵，後者富鐵貧鎂。相關研究表明，變質巖中斜方輝石的CaO含量不會超過65438±0.5%，CaO含量的增加反映了其形成溫度的升高。MgO-Al2O3-SiO _ 2系統的實驗研究表明，斜方輝石的Al2O3含量隨溫度升高而增加(Boyd，1973)，與石榴石不伴生的斜方輝石的Al2O3含量隨壓力增加(Obata，1976)。該區麻粒巖捕虜體中斜方輝石的CaO含量小於1.5%，變化範圍為0.49% ~ 1.31%，平均為0.98%。Al2O3含量為0.47% ~ 1.81%，大部分小於1.5%。與華北前寒武紀麻粒巖中的斜方輝石相比，表現出高CaO、低Al2O3和Na2O的特征(表4-18)，反映其形成溫度較高，壓力略低。
圖4-25麻粒巖捕虜體中輝石和黑雲母的MgO-FeO*變化圖。
文中描述了圖中數據的來源。
表4-18華北克拉通麻粒巖捕虜體和前寒武紀地體中輝石礦物平均成分對比(wB/%)
註:1)數據引自張汝元等人(1981)、沈等人(1992)、何等人(1991)；2)引自嚴月華(1988)；3)引自金等人(1986)；4)引自王詩琪等人(1994)。
變質巖中紫蘇輝石開始形成的溫度較高，壹般認為標誌著麻粒巖相變質作用的開始。然而，由於麻粒巖捕虜體的原巖可能是輝長巖類巖石，因此有必要區分這些斜方輝石是早期巖漿作用形成的還是晚期麻粒巖相變質作用形成的。Dobretsov(1970)曾提出如下判別斜方輝石成因的判別式(其中元素符號代表輝石結構式中對應的陽離子數，Fe3+校正采用鄭(1983)的方法):
d(x)=-13.5+59.6 alⅳ+16.6 Fe3 ++ 21.2 Fe2 ++ 15.9 Mn-5.12mg+0.9 na
若D(x)大於0，則為麻粒巖相的輝石(不含石榴石)；如果D(x)小於0，則為輝長巖成因的輝石。本區捕虜體麻粒巖斜方輝石的D(x)均大於0，表明它是麻粒巖相變質作用的產物。另外，Bhattacharyya(1971)曾根據Al2O3和(MgO+FeO+Fe2O3)的含量來區分輝石和變質的斜方輝石，認為(MgO+FeO+Fe2O3)+0.775Al2O3大於44.304的為變質，而巖漿成因的則在本區偏斜。
根據Dobretsov等人(1973)的數理統計，斜方輝石的形成條件在其成分中得到綜合反映，提出如下判別式:
d(x)=-4282+683 si+2192 alⅵ+2182 Fe3 ++ 1455 Mn+1442mg+1427 ca+1700(Na+K)
認為D(x)大於0，屬於高溫麻粒巖相。D(x)小於0，屬於角閃石麻粒巖相。該區麻粒巖捕虜體中斜方輝石的D(x)值均大於0，表明其形成溫度較高，已達到高溫麻粒巖相。
(2)單斜輝石
麻粒巖捕虜體中單斜輝石(表4-18)具有富鎂、貧鐵、低鋁、鈦和鈉的特征。單斜輝石的鎂鐵比XMg為0.5 ~ 0.64。在Cpx的MgO-FeO*圖(圖4-25B)中，MgO和FeO*的含量明顯不同於華北前寒武紀麻粒巖中的單斜輝石，而與河北漢諾壩玄武巖中麻粒巖捕虜體中的單斜輝石相似(樊其成等，1996)。實驗數據表明，單斜輝石的Al ⅵ和Na含量壹般隨壓力的增加而增加(張汝元等，1981；木，1974)；曹參含量反映溫度變化趨勢，隨溫度降低而增加，但在1000℃以下壓力對其影響可忽略(MacGregor等，1976)；鈦的作用與鈉相反。隨著壓力的增加，鈦輝石的分子含量降低，當壓力大於10kbar時，它們不出現(木，1974)。本區麻粒巖捕虜體中單斜輝石的Al含量較低，其中Al ⅵ為0.028 ~ 0.103，平均為0.074，高於Al ⅵ平均含量0.019，二者無明顯相關性。氧化鈣含量為17% ~ 22.4%。Na含量變化較大，從0.003到0.04，平均值為0.021，Na與Al ⅵ呈負相關。Ti的含量很低，平均為0.007。與華北地體麻粒巖中單斜輝石相比，本區單斜輝石的CaO含量略高，Al ⅵ和na含量較低(表4-19)，表明它們的形成溫度略高，壓力較低，但Ti含量相近，可能表明它們的壓力不會太低。從礦物的化學成分來看，單斜輝石的硬玉分子(Naal [Si 2O 6])很低，最高不超過2%，說明其形成壓力不太高。總之，該區麻粒巖捕虜體中單斜輝石的化學成分特征表明其形成溫度相對較高，壓力相對較低，與單斜輝石成分反映結果壹致。
單斜輝石的成分與容礦巖石的成因密切相關。Vejnar(1975)利用Ti-Al2O3和(Si+Al)-Al2O3的變化圖將單斜輝石劃分為變質成因和巖漿成因。在這兩幅圖中，本區的單斜輝石屬於變質成因區(圖4-26)。根據Dobretsov(1970)提出的方法，本區麻粒巖捕虜體中的單斜輝石也屬於麻粒巖相變質作用。
圖4-26麻粒巖捕虜體中單斜輝石的Ti-Al2O3和(Si+Al)-Al2O3圖解
a-變質作用；B—巖漿成因，黑點代表麻粒巖中單斜輝石，陰影部分代表堆積體中單斜輝石成分區。
從圖4-24可以看出，單斜輝石基本分布在Binns(張汝元等，1981)確定的麻粒巖相單斜輝石走向線附近。圖中* *透輝石投影點與Wo-En的連線相交於Wo70En30與Wo80En20之間，說明透輝石是平衡的* * *(嚴月華，1997)，與火成巖中透輝石的平衡* *相似(鹿，1978)。
2.黑雲母
黑雲母廣泛存在於麻粒巖捕虜體中，含量範圍為1% ~ 10%，大部分呈棕紅色(Ng)，是TiO2含量高的標誌。鈦對雲母的影響很大，尤其是對黑雲母的顏色。壹般TiO2含量越高，雲母顏色越紅(嚴月華等，1988)。
黑雲母的化學成分見表4-17。從表中可以看出，它富含Mg，Mg/Fe比值大多大於2，屬於金雲母的範疇，而華北前寒武紀麻粒巖中沒有金雲母，兩種麻粒巖的雲母成分明顯不同(圖4-25C)。這些黑雲母與山東金伯利巖中的典型金雲母(周作霞，1988)和本區同壹寄主巖石中堆積巖捕虜體中的金雲母相比，貧鎂富鐵，與澳大利亞昆士蘭州基性麻粒巖捕虜體中的黑雲母相當(Rudnick等，1987)。此外，本區麻粒巖捕虜體中的黑雲母也表現出高鈦、低錳、低鋁和矽的特征。以22 O計的化學式中TiO2含量為2.4% ~ 5.2%，MnO為0 ~ 0.1%(大部分小於0.05%)，Al2O3為13.8% ~ 15.2%，Al ⅵ為0 ~ 0.19。
黑雲母的高鈦、低錳、低鋁ⅵ等特征清楚地表明捕虜體變質作用已達到麻粒巖相。高鈦、低錳、低鋁ⅵ是麻粒巖黑雲母的特征(嚴月華等，1988)。許多研究者證明，黑雲母中Ti的含量是變質程度的函數，Ti的含量隨變質程度的增加而增加(張汝元等，1981)。角閃巖黑雲母中的Ti壹般小於0.3(以22o’s計算)，而麻粒巖黑雲母中的Ti較高(Guitdotti，1984)。該區麻粒巖捕虜體中黑雲母的Ti壹般大於0.3，最高為0.564。黑雲母的Al ⅵ也是變質程度的函數。在低級變質巖中，黑雲母的Al ⅵ較高，而在高級變質巖中，麻粒巖相黑雲母的Al ⅵ通常小於0.55，非泥質麻粒巖相黑雲母的Alⅵ更低(Guitdotti，1984)。本區黑雲母的最高al ⅵ只有0.19，遠小於0.55。另外，在變質黑雲母的TiO2-100Fe/(Fe+Mg)圖解中(張汝元等，1983)，黑雲母樣品的成分點均落在麻粒巖相區(圖4-27)。因此，可以說該區捕虜體麻粒巖中的黑雲母具有麻粒巖相特征，是麻粒巖相變質作用的產物。
圖4-27麻粒巖捕虜體中黑雲母TiO2-100Fe/(Fe+Mg)圖解
3.斜長石
斜長石是麻粒巖捕虜體中主要的淺色造巖礦物。壹般來說，斜長石對寄主巖石的化學成分、生物礦物和變質程度很敏感。區域變質過程中形成的斜長石的An含量隨著溫度的升高而增加。角閃巖斜長石成分主要在拉布拉多巖或中間長石範圍，而麻粒巖相成分可達貝托巖和拉布拉多巖範圍(葉會文，1986)。根據斜長石的化學成分，計算出斜長石的端員化學成分。本區麻粒巖捕虜體中的斜長石為an = 42 ~ 74，分別為斜長石、拉布拉多石和貝托石。