石榴石矿物化学阅读

1、

Renata Copjakova, Petr Sulovsky, Bruce A. Paterson. Major and trace elements in pyrope- almandine garnets as sediment provenance indicators of the Lower Carboniferous Culm sediments, Drahany Uplands, Bohemian Massif. Lithos, 2005, 82: 51-70.

内容：文章采用石榴石的主量元素（Electron microprobe）和微量元素（LA-ICP-MS）分析进行物源判断。

背景：下石炭系Culm盆地是欧洲华力西器（V ariscan）前陆盆地的一部分。其中石榴石在Culm沉积地层中大量存在（包括Protivanov组，Rozstani组和Myslejovice组等）。

石榴石组合分为两种？一种是复矿碎屑石榴石组合（polymict garnet assemblage），从Protivanov组到Myslejovice组的下部，主要是麻粒岩带；一种是单成分石榴石组合（oligomict garnet assemblage），分布在Myslejovice组的上部，主要是镁铝榴石-铁铝榴石组合。

单成分石榴石组合中主要是低钙铝榴石-镁铝榴石-铁铝榴石，其主量元素组成基本相同。

镁铝榴石-铁铝榴石石榴石组合中贫LREE，而富HREE；球粒陨石模式中从Dy到Lu是平直形态，而明显Eu亏损，是典型的麻粒岩变质石榴石。

低钙铝榴石-镁铝榴石铁铝榴石主量元素组成特征与Bohemian的某些麻粒岩和石榴石长英片麻岩一致。Bohemian露头的麻粒岩岩石化学组成表现为高Ca和/或低镁特征。Myslejovice组上部的镁铝榴石-铁铝榴石组合的主量和微量元素组成与Miroslav的麻粒岩及Trebic西部的Moldanubian麻粒岩体的石榴石组成对应较好。Moldanubian组的麻粒岩一般与岩浆形成的橄榄岩和榴辉岩同时出现。

文中系统地介绍了石榴石物源示踪应用的历史：

最早利用石榴石主量元素进行物源示踪的是Morton（1985），其示踪了北海沉积物的物源，之后全球广泛应用（其实也不多），主要是Haughton& Farrow（1989），Takeuchi（1994），Sabeen（2002）等。石榴石较为宽泛的化学组成范围为辨别不通富含石榴石岩体创造了条件，此外，其在沉积、成岩过程中的超强稳定性为其作为物源示踪因子提供了保障。在此之前，多数研究都是运用电子探针（EMP）来对石榴石进行主量元素测试，其优点是速度快、有效且可较广泛应用；随着LA-ICP-MS（激光溶蚀质谱仪和第二代离子质谱仪）的发明和应用，提供了一种更为精确和敏感的测试手段，可以精确的测试石榴石的痕量元素组成，对更好的分析和进行沉积物物源示踪提供了技术支持。石榴石化学组成和稀土元素配分模式很大程度上分别是由母岩的化学成分和P-T轨迹控制。

最后结论：

占有大部分数量的高级变质岩砾石、碎屑镁铝榴石-铁铝榴石组合以及铁铝榴石组成与现今Moldanubian组的组成基本相似。在Lulec砾岩中，高级变质长英麻粒岩（high-grade felsic granulites）、浅色黑云母片麻岩（leucocratic biotite gnesses）、黑云母-矽线石片麻岩（biotite- sillimanite gneisses）和堇青石片麻岩（cordierite gneisses）与中-高级云母片岩、黑云母副片麻岩及白云母-黑云母副片麻岩关系密切。零星出现的钙铝榴石-铁铝榴石-变化的镁铝榴石-锰铝榴石组合、极少的云母片岩石榴石、黑云母副片麻岩石榴石组成对比，表明其潜在的母岩为Moravian岩帽及Moldanubian组中的中级变质岩相泥质岩，一起成为年轻的Culm沉积物碎陆源碎屑沉积的物源。

这里展示一个文中的三角形图解，是将可能存在的母岩石榴石投影到三角形图解中，进行比较。是Prp70Alm30-Alm-Grs70Alm30三角图解。

2、

H.M. Sabeen, N. Ramanujam, Andrew C. Morton. The provenance of garnet: constraints provided by studies of coastal sediments from southern India. Sedimentary Geology, 2002, 152: 279-287.

主要结论：

含有低钙铝榴石-高镁铝榴石重矿物的沉积物物源是相对难以判定的，因为这种石榴石组合分布在世界上许多沉积盆地中，而尤其在北不列颠（northern Britain）周边的沉积盆地更为普遍，但其源岩并不能在毗邻基底岩石中发现。文中分布选取印度南部的海岸、沙坝及河流砂，提取其中石榴石进行物源研究，这些石榴石恰恰就是以低钙铝榴石-高镁铝榴石为特征组成。其物源主要是周边的高级变质沉积岩（麻粒岩相）（high-grade metasedimentary）和紫苏花岗岩（charnockitic）。通过对比该区具有相似特征的低钙铝榴石-高镁铝榴石石榴石组合的物源特征，可以判断北不列颠的砂岩最可能的物源区是格陵兰。

主要方法：

石榴石电子探针测试主量元素，计算钙铝榴石、锰铝榴石、铁铝榴石和镁铝榴石的比例，运用三角形图解（分别以铁铝榴石+锰铝榴石-镁铝榴石-钙铝榴石为端元），对比源区和沉积盆地的石榴石组成特征，进而判定物源。

文章同时，较为详细的描述了石榴石挑选、制样及测试的方法。

（重液分离、矿物挑取、测靶制作、测试过程），（选取63-125um间的石榴石，认为可以忽略其粒径影响）