喜马拉雅造山带核部的变质作用与部分熔融:亚东地区高压泥质麻粒岩的岩石学与年代学研究

喜马拉雅造山带核部的高喜马拉雅结晶岩系是印度大陆深俯冲到欧亚板块之下经历了高压变质作用的产物,记录了喜马拉雅造山带的形成与演化历史。本文对喜马拉雅造山带中段亚东地区高喜马拉雅结晶岩系中的泥质麻粒岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究,结果表明泥质麻粒岩经历了复杂的变质演化和部分熔融,可识别出三期变质矿物组合。早期进变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+黑云母+白云母+石英,峰期变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+黑云母+蓝晶石+石英,晚期退变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+夕线石+黑云母+白云母+石英。相平衡模拟表明,该泥质麻粒岩经历了高温、高压的峰期变质条件为800~835℃和12.8~14kbar,在进变质和峰期变质过程中经历了白云母和黑云母脱水熔融,所形成的熔体量至少为5%~8%。麻粒岩的晚期退变质条件为720~740℃和7.6~8.3kbar。这表明泥质麻粒岩经历了一条以高压麻粒岩相峰期变质和降温、降压退变质为特征的顺时针P-T轨迹。锆石U-Pb定年结果表明,麻粒岩相变质和深熔作用发生在28.5~17.0Ma。本研究表明高喜马拉雅结晶岩系的上部构造层位经历了高压麻粒岩相变质作用,而不是以前认为的以高温、低压变质作用为特征,并为喜马拉雅造山带构造演化的研究提供了新的见解。     

藏南亚东地区早古生代花岗质片麻岩的成因与构造意义

早古生代的花岗质片麻岩产出在青藏高原南部亚东地区的高喜马拉雅结晶岩系中。岩石学研究表明,这些岩石主要由斜长石、钾长石、石英和黑云母组成,普遍发育片麻状构造。它们的SiO_2含量为68.04%~76.55%,铝饱和指数(A/CNK)为1.04~1.14,属钙性-钙碱性弱过铝-过铝质岩石。它们的稀土总量较高,轻稀土富集,Eu负异常,富集大离子亲石元素Rb,相对亏损Nb、Ta、P和Ti等高场强元素。三个样品获得的岩浆锆石U-Pb年龄分别为491Ma、512Ma和501Ma,代表花岗质片麻岩的原岩年龄。它们的锆石εHf(t)值分别为-8.1~+0.1、-5.9~-2.1和-4.8~+6.7,对应的二阶段模式年龄分别为1440~1959Ma、1585~1826Ma和1028~1762Ma。本研究表明,亚东地区的早古生代花岗岩包括I型和S型花岗岩。I型花岗岩以K_2O/Na_2O1、弱过铝质和刚玉标准矿物分子数1为特征,具较高且正的锆石εHf(t)值,或相对集中的负的εHf(t)值。I型花岗岩显示岩浆弧花岗岩的特征。S型花岗岩以K_2O/Na_2O1、过铝质和刚玉标准矿物分子数1为特征,锆石εHf(t)值均为低的负值,且变化范围较大。本文和现有的研究成果表明,I型和S型花岗岩在喜马拉雅地体广泛存在,这为冈瓦纳超大陆北缘经历了早古生代的安第斯型造山作用提供了重要证据。