论文部分内容阅读
                            
                            
                                青藏高原北缘的南阿尔金-柴北缘高压-超高压变质带,以发育榴辉岩、石榴橄榄岩、高压基性麻粒岩及相关片麻岩为主要特征,石榴橄榄岩主要出露在南阿尔金巴什瓦克地区和柴北缘的绿梁山地区,其在空间上与石榴辉石岩呈透镜体状分布在片麻岩中。基于岩石的显微结构、矿物共生组合关系和变质反应结构特征,结合矿物化学详细分析以及温压条件的估算,巴什瓦克和绿梁山地区石榴橄榄岩均可划分为4个演化阶段:(1)原岩阶段(M1),以石榴子石(Grt)变斑晶中所包裹的尖晶石(Spl)、橄榄石(Ol)、单斜辉石(Cpx)等矿物组合为特征;(2)峰期变质阶段(M2),以出现矿物组合石榴子石(Grt)+橄榄石(Ol)+斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx)为主要特征;(3)峰后早期退变质阶段(M3),以石榴子石周围出现斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx)+尖晶石(Spl)的次生边,形成冠状体结构为特征;(4)晚期角闪岩相-绿片岩相退变质阶段(M4),以形成角闪石(Amp)+蛇纹石(Srp)+金云母(Phl)+绿泥石(Chl)+磁铁矿(Mag)±滑(Tlc)石为特征。其峰期变质条件分别为8901050°C,24.230.3kbar和870940°C,43.551.7 kbar。巴什瓦克石榴辉石岩至少可划分为3个变质演化阶段:(1)峰期变质阶段(M1),以出现矿物组合石榴子石(Grt)+单斜辉石(Cpx)+蓝晶石(Ky)+金红石(Ru)±石英(Qtz)为主要特征;(2)峰后早期退变质阶段(M2),以出现尖晶石(Spl)+假蓝宝石+刚玉+斜长石的后成合晶结构为特征;(3)晚期角闪岩相-绿片岩相退变质阶段(M3),则以形成角闪石(Amp)+绿泥石(Chl)+钛铁矿(Ilm)等矿物为特征。绿梁山石榴辉石岩亦可划分为3个阶段:(1)峰期变质阶段(M1),以出现矿物组合石榴子石(Grt)+单斜辉石(Cpx)+斜方辉石(Opx)+金云母(Phl)为主要特征;(2)峰后早期退变质阶段(M2),以出现尖晶石(Spl)+斜方辉石(Opx)+角闪石(Amp)的后成合晶结构为特征;(3)晚期角闪岩相-绿片岩相退变质阶段(M3),则以形成角闪石(Amp)+绿泥石(Chl)+钛铁矿(Ilm)等矿物为特征。其峰期变质条件分别为860950°C,22.526.7 kbar和772881°C,28.439.7 kbar。锆石U-Pb年代学结果表明巴什瓦克石榴橄榄岩和石榴辉石岩的原岩时代为800Ma,峰期变质时代为500Ma,与相邻的基性麻粒岩和长英质麻粒岩的变质时代以及江尕勒萨依榴辉岩超高压变质作用的时代在误差范围内基本一致,说明区内不同的岩石类型可能同时经历了高压(超高压)变质作用。结合成因矿物学和地球化学特征,巴什瓦克石榴橄榄岩和石榴辉石岩的原岩可能为新元古代侵位于大陆地壳的地幔镁铁质-超镁铁质杂岩,并与Rodinia超大陆的裂解事件有关,其可能的动力学过程主要包括:侵位于大陆地壳或上地幔的地幔镁铁质-超镁铁质杂岩在早古生代与长英质地壳物质一起俯冲到地幔深度,经历高压(超高压?)/高温变质作用,峰期变质作用之后,它们折返到中下地壳层次,经历中压麻粒岩相变质作用的改造,然后岩石抬升到中上地壳环境遭受角闪岩-绿片岩相变质作用的叠加。柴北缘绿梁山石榴橄榄岩和石榴辉石岩的锆石U-Pb年代学结果表明峰期变质时代至少应该早于430Ma,结合其成因矿物学和地球化学特征,柴北缘绿梁山石榴橄榄岩可能为经历了交代作用的地幔楔,而石榴辉石岩则为橄榄岩与渗透的熔体发生反应的产物,其可能的动力学过程主要包括:就位于岩石圈地幔的橄榄岩被“吸入”俯冲板片,经历高压(超高压?)/高温变质作用,并发生了碳酸盐熔体的交代作用,峰期变质作用之后,它们折返到中下地壳层次,经历中压麻粒岩相变质作用的改造,然后岩石抬升到中上地壳环境遭受角闪岩-绿片岩相变质作用的叠加。南阿尔金巴什瓦克单元和柴北缘绿梁山单元的石榴橄榄岩-石榴辉石岩,在变质P-T-t轨迹、地球化学特征、形成的初始环境和变质作用时代均有较大的差异,其应属于分布在同一条变质带上的不同类型的变超基性岩,代表了南阿尔金-柴北缘HP-UHP变质带曾经历了多期的、穿时的变质作用。通过对比这些来自不同背景的深部岩石,能为揭示南阿尔金-柴北缘的地幔物质组成、结构、演化和深部动力学过程提供重要的信息。