东喜马拉雅构造结石榴角闪岩变质作用P-T-t轨迹:相平衡模拟与锆石年代学

东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩由多种类型的高级变质岩组成,包括片岩、片麻岩、大理岩、石榴角闪岩和基性麻粒岩。石榴角闪岩呈透镜状产出在片麻岩中,可见不连续分布的规模不等的浅色体。石榴角闪岩由石榴石、角闪石、黑云母、斜长石、石英、金红石、钛铁矿和榍石组成,石榴石变斑晶可见由浅色矿物组成的"白眼圈"。岩相学、矿物化学和相平衡模拟表明石榴角闪岩经历了一条顺时针型的P-T演化轨迹,可划分为两个阶段:(Ⅰ)升温升压的进变质阶段,由石榴石和斜长石斑晶记录,峰期矿物组合为石榴石+角闪石+黑云母+斜长石+石英+金红石+钛铁矿。运用石榴石变斑晶边部和斜长石变斑晶边部成分在视剖面图上的投点确定出峰期温压条件为~11.5kbar、790℃,达到了高压麻粒岩相条件,并经历了部分熔融,产生至少9%的熔体;(Ⅱ)降温降压的退变质阶段,由石榴石边部"白眼圈"冠状体记录。运用平均温压法计算冠状体中黑云母+斜长石+角闪石+石榴石组合的形成温压条件为~7kbar、~750℃。该阶段金红石消失,熔体结晶,并与早期矿物发生回反应。在石榴石角闪岩的锆石中获得了从29.2Ma到10.2Ma的连续变质年龄。由于锆石通常在熔体结晶过程中生长,因此确定该组年龄代表石榴石角闪岩退变质年龄。本文和以前的研究结果表明,南迦巴瓦杂岩中的高温和中温麻粒岩相亚单元具有相似的降温降压P-T轨迹,但高温单元具有较高的变质压力条件,表明其俯冲到了更大的深度。     

冈底斯岩浆弧东段变泥质岩的逆时针P-T-t轨迹与构造机制

青藏高原南部冈底斯岩浆弧东段出露的中-高级变质岩代表岩浆弧的中-下地壳,是研究岩浆弧深部组成与形成演化的理想载体。本文对冈底斯弧东段布久地区的变泥质岩,即石榴石夕线石云母片岩进行了岩石学、相平衡模拟和地质年代学研究。岩石学和相平衡模拟表明,片岩由黑云母、白云母、石榴石、夕线石、斜长石、石英及少量的钛铁矿、金红石组成,含或不含蓝晶石,经历了早期的低压麻粒岩相变质与部分熔融,变质温压条件为～7kbar和～770℃,中期的高压麻粒岩相变质与深熔作用,变质温压条件为～10. 5kbar和～775℃,以及晚期的角闪岩相退变质与熔体结晶作用,退变质温压条件为～7. 5kbar和～705℃,具有逆时针型的变质作用P-T-t轨迹。本文和现有年代学研究表明,片岩的早期的低压麻粒岩相变质与部分熔融发生在～70Ma,后续高压麻粒岩相变质与深熔发生在50～45Ma,晚期角闪岩相退变质与熔体结晶开始于45Ma,持续到25Ma。大体积幔源岩浆底侵导致的地壳加热与加厚,以及大陆碰撞导致的地壳缩短与加厚是冈底斯弧表壳岩在晚中生代至早新生代被埋藏到下地壳,经历长期持续高温、高压变质与部分熔融的构造机制,而加厚岩石圈地幔在渐新世的拆沉导致了岩浆弧加厚下地壳的折返。     

冈底斯岩浆弧东端泥质岩的变质作用及构造意义

冈底斯岩浆弧东端林芝地区出露的中-高级变质岩来自岩浆弧的中、下地壳,是研究岩浆弧深部组成与形成演化的窗口。本文对林芝布久地区西部产出的泥质片岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究。研究表明,含夕线石石榴石云母片岩的峰期矿物组合为石榴石+黑云母+斜长石+白云母+夕线石+石英+金红石,经历了角闪岩相变质作用和部分熔融,峰期变质温度和压力条件为~7.4kbar和~715℃。片岩的进变质和部分熔融作用很可能开始于~70Ma,退变质和熔体结晶作用发生在61~48Ma。本文和现有研究成果表明,冈底斯岩浆弧东端变质岩的变质条件存在明显的空间变化,角闪岩相和麻粒岩相变质带变质岩分别代表岩浆弧的中地壳和下地壳组成。同时,岩浆弧的下地壳主要由变质的基性和长英质岩浆岩组成,含少量变质沉积岩,而中地壳主要由变质的花岗质岩浆岩和变质沉积岩组成。我们认为在晚中生代-早新生代,印度大陆与亚洲大陆的碰撞和俯冲的新特提斯洋岩石圈的断离,引起了岩浆弧地壳构造缩短加厚和幔源岩浆增生,进而导致上地壳的沉积岩被埋藏到中、下地壳,并经历长期持续的高温变质和部分熔融作用。本研究不仅揭示出冈底斯岩浆弧经历了晚中生代-早新生代的变质作用,也为岩浆弧的地壳组成与空间变化提供了重要信息。     

喜马拉雅造山带的部分熔融与淡色花岗岩成因机制

喜马拉雅造山带核部由高级变质岩和淡色花岗岩组成,是研究大陆碰撞造山带部分熔融与花岗岩成因的天然实验室.基于最新研究成果,探讨了喜马拉雅造山带核部变质作用的条件、类型以及P-T轨迹、部分熔融的方式与程度及熔体成分以及变质作用与部分熔融的时间和持续过程.相关证据表明,造山带核部经历了高压麻粒岩相至榴辉岩相变质作用,具有以增温增压进变质和近等温降压退变质为特征的顺时针型P-T轨迹.这些高压变质岩石发生了长期持续的高温变质与部分熔融.在泥质岩石的进变质过程中白云母和黑云母脱水熔融可以形成不同成分的熔体.同时,总结了淡色花岗岩的形成时间、地球化学特征和源区熔融方式,结果表明碰撞造山过程中加厚下地壳的脱水熔融形成了喜马拉雅造山带的淡色花岗岩.      

藏东类乌齐地区晚三叠世基性岩浆作用与构造意义

羌塘地体东部类乌齐地区是龙木措-双湖古特提斯洋和班公湖-怒江特提斯洋的叠加控制区域,该地区三叠纪的岩浆活动同时受两个大洋演化的影响,导致该地区岩浆岩的构造属性尚不明确。本文对类乌齐地区吉塘岩群内出露的变辉长岩的岩石学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素以及岩石地球化学进行了研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示变辉长岩结晶年龄为212~206Ma（晚三叠世）。岩石富集LREEs、Th,亏损Nb、Ta、Zr、Hf和Ti,表现出典型的岛弧火山岩的地球化学特征,较低的ε_Hf（t）值（-10.6~-3.2）表明岩浆来自中元古代岩石圈地幔部分熔融或富集地幔,较高的Th和LREEs含量以及Th/Yb和Th/Nb比值表明岩浆源区有不同程度俯冲沉积物的加入。结合区域上前人的研究成果,本文认为类乌齐地区变辉长岩是形成在班公湖-怒江特提斯洋向北俯冲在羌塘地体下的大陆弧背景下。     

冈底斯岩浆弧东段沉积岩的早新生代变质作用及构造意义

青藏高原南部冈底斯岩浆弧形成于中生代以来新特提斯洋俯冲和新生代印度与欧亚大陆碰撞过程中。岩浆弧东部出露的中—新生代变质岩是研究大陆地壳组成、生长和再造的理想窗口。本文选择早新生代的变质沉积岩——石榴子石矽线石云母片岩和石榴子石黑云母片麻岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究。研究结果表明,石榴子石矽线石云母片岩由石榴子石、黑云母、白云母、斜长石、钾长石、矽线石、石英和金红石组成,峰期变质条件为730～750℃和0.78～0.81GPa。片岩和片麻岩中的锆石由继承的碎屑核和变质边组成,变质边给出的~(206)Pb/~(238) U年龄为51～72Ma,继承碎屑核给出的~(206) Pb/~(238) U(或~(207) Pb/~(206) Pb)年龄在314～3286 Ma之间,并具有340Ma、550Ma、1100～1200Ma、1500～1600Ma和1800Ma年龄峰值,表明这些变质岩的原岩可能形成于晚石炭世。本文研究表明,冈底斯弧东段的古生代沉积岩在早新生代的碰撞造山过程中被埋藏到约25km深的中-下地壳,经历了角闪岩相变质作用和部分熔融,由此导致了岩浆弧中-下地壳组成和同碰撞岩浆岩化学成分的变化。