本项目拟利用最新的热力学数据库和THERMOCALC程序,选择合适的矿物固溶体成分-活度模型,并考虑矿物晶体中有序-无序不同结构状态,计算一些很难由实验室模拟的、并与天然泥质岩石接近的模式体系如NKFMASH和NCKFMASH中泥质矿物组合的高压-超高压相平衡格子。并以大别山西段高压-超高压变质带中的泥质岩系为例,阐明区域变质带的分布、主要变质矿物的成分变化及其共生组合。做出不同高压-超高压岩石的
变质相平衡的定量研究是过去十几年中变质岩石学领域的重要进展。本项目在以前对KFMASH和NKFMASH体系泥质岩高压-超高压变质相平衡关系研究的基础上,首先重点研究了包含CaO的NCKFMASH体系中高压-超高压相平衡关系。结果表明CaO的加入会引起NKFMASH体系中的不变点向低温和低压方向移动,相应地导致石榴石和硬玉的稳定域扩大,而蓝闪石、斜长石和其他AFM矿物相稳定域缩小。这一成果应该是高压-超高变质作用研究中的一项明显进展。利用NCKFMASH体系的岩石成因格子,本项目阐明了大别山西段含蓝晶石和蓝闪石超高压榴辉岩的峰期变质条件为2.85 - 2.95 GPa和625 - 630℃,位于硬柱石稳定域,峰期之后榴辉岩经历了快速近等温降压(ITD)的早期高压退变质作用,引起柯石英→石英,硬柱石→黝帘石+蓝晶石等变化。利用PT视剖面图方法阐明了安徽大别山南部云母片岩和片麻岩的PT条件和变质历史。此外,首次在胶北地块中发现了泥质高压麻粒岩,在北秦岭加里东构造带中确定了一套低铝TTD岩系,为探讨华北克拉通和秦岭造山的构造演化提供了岩石学限定。