阿尔金淡水泉花岗质高压麻粒岩P-T 演化及年代学研究*

朱小辉 曹玉亭 刘良 王超 陈丹玲

ZHU XiaoHui1，2，CAO YuTing1，3，LIU Liang1＊＊，WANG Chao1，2 and CHEN DanLing1

1. 大陆动力学国家重点实验室，西北大学地质学系，西安 710069

2. 国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室，中国地质调查局西安地质调查中心，西安 710054

3. 山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室，山东科技大学地质科学与工程学院，青岛 266510

1. State Key Laboratory of Continental Dynamics，Department of Geology，Northwest University，Xi’an 710069，China

2. Key Laboratory for the Study of Focused Magmatism and Giant Ore Deposits，MLR;Xi’an Center of Geological Survey，CGS，Xi’an 710054，China

3. Shandong Provincial Key Laboratory of Depositional Mineralization ＆ Sedimentary Minerals，Institute of Geological Science and Engineering，Shandong University of Science and Technology，Qingdao 266510，China

2014-02-01 收稿，2014-08-01 改回.

1 引言

阿尔金杂岩是由前寒武纪不同时代中酸性古侵入体(花岗片麻岩)、变质表壳岩与石榴子石辉石岩、榴辉岩、石榴子石橄榄岩透镜体等组成的构造杂岩，主要沿阿尔金造山带南缘呈北东向展布(王永和等，2002;Wang et al.，2013)。近年来，人们已从该杂岩中识别出多种具有陆壳属性的高压/超高压变质岩石(Liu et al.，2002，2004，2005，2007a，b;Zhang et al.，2005a;曹玉亭等，2009;Wang et al.，2011)，进一步的年代学研究显示这些不同类型的高压/超高压岩石的峰期变质时代集中在500Ma 左右(Zhang et al.，2004，2005a;Liu et al.，2007b，2009;曹玉亭等，2009;Wang et al.，2011)。新近，曹玉亭等(2013)又在阿尔金杂岩西侧木纳布拉克地区原划为长城系巴什库尔干岩群的红柳泉组中发现一套泥质高压麻粒岩，其峰期变质年龄为486 ±5Ma，该高压麻粒岩与阿尔金杂岩中已发现的高压/超高压变质岩石共同构成了南阿尔金高压/超高压变质带。花岗片麻岩是阿尔金杂岩的重要组成部分，前人已对英格丽萨依地区出露的花岗质片麻岩进行了较为详细的研究，认为该岩石的原岩形成在新元古代晚期(900 ～930Ma)，并在早古生代(～487Ma)经历了超高压变质作用(Liu et al，2004;Zhang et al.，2004;Wang et al.，2013)，岩石中榍石定向出溶斜长石+角闪石限定该片麻岩可能形成于3.7GPa 以上的压力条件下(Liu et al.，2004)。但目前人们对南阿尔金其它地区分布的花岗质片麻岩所经历的变质P-T-t 轨迹尚缺乏详细研究，直接影响了南阿尔金高压-超高压变质带的时空分布和变质演化等科学问题的讨论。淡水泉是新近厘定的一个高压麻粒岩单元，主要由泥质和花岗质片麻岩、大理岩及少量石榴辉石岩、石榴角闪岩和石榴橄榄岩透镜体组成(Liu et al.，2009)，曹玉亭等(2009)报道该地区的泥质片麻岩经历了高压麻粒岩相的变质作用，对于花岗质片麻岩却并无详细研究。为此，本文在前人研究的基础上，对淡水泉地区花岗质片麻岩进行了详细的岩相学及锆石U-Pb 年代学研究，并利用Thermaocalc3.33 程序计算了该岩石的P-T 轨迹，结果表明该花岗质片麻岩经历了早古生代高压麻粒岩相变质作用，它为全面深入认识阿尔金造山带南缘早古生代高压/超高压变质带时空分布及变质演化提供进一步的约束资料。

2 地质概况

阿尔金构造带为青藏高原的北部边界，介于塔里木板块、柴达木板块以及祁连、东昆仑造山带之间(图1a)，是中国西部主要大地构造单元的衔接地带，该造山带是由早古生代古板块(或地块)之间相互俯冲-碰撞形成的复杂构造带，后来又被中-新生代以来的走滑断裂系改造(车自成等，1998;刘良等，1999;Zhang et al.，1999，2001;许志琴等，1999)，自北向南依次可划分为北阿尔金太古代混杂岩带、北阿尔金俯冲碰撞杂岩带、米兰河-金雁山地块和南阿尔金俯冲碰撞杂岩带四个构造单元(图1b)(Liu et al.，2009)。

南阿尔金俯冲碰撞杂岩带主要由各种正副片麻岩(主要为含榴长英质片麻岩、含榴斜长角闪片麻岩、含榴黑云斜长片麻岩和二云母片麻岩(片岩)等)、大理岩夹少量榴辉岩、石榴子石橄榄岩透镜体组成(于海峰等，2002;王永和等，2002)。区内已发现的高压/超高压变质岩石自东向西分布在英格丽萨依、淡水泉、江尕勒萨依和木纳布拉克地区。其中，英格丽萨依地区分布超高压石榴子石二辉橄榄岩、含石榴子石花岗质片麻岩和片麻状含钾长石石榴子石辉石岩(Liu et al.，2002，2004，2005;Wang et al.，2011)，江尕勒萨依地区分布超高压榴辉岩和含蓝晶石石榴子石泥质片麻岩(Zhang et al.，2002;Liu et al.，2004，2007a，2012)，木纳布拉克地区则分布一套含石榴子石蓝晶石高压泥质麻粒岩。已有的年代学研究结果显示这些地区高压/超高压变质岩石的峰期变质年龄集中在486 ～509Ma 之间(Zhang et al.，1999，2001，2004，2005a;Liu et al.，2007b，2009;Wang et al.，2011)。淡水泉地区位于南阿尔金高压/超高压变质岩带中段，主要由含石榴子石蓝晶石(或夕线石)片麻岩(包括泥质片麻岩及花岗质片麻岩)与大理岩组成，并有少量石榴辉石岩或石榴角闪岩呈透镜体状产于这些岩石之中(图1c)(Liu et al.，2009)。曹玉亭等(2009)通过矿物相平衡计算，获得本地泥质片麻岩的峰期变质温压条件为T ＞850℃和P ＞11kbar，认为该岩石经历了高压麻粒岩相变质作用，并确定其变质时代为486 ±5Ma，沉积时代小于719Ma。本文研究的花岗质片麻岩位于该泥质高压麻粒岩北侧，与泥质片麻岩具有相同片麻理方向，暗示它们可能经历了相同或相似的变质变形，应构成同一构造岩片。

3 样品分析方法

矿物成分分析在长安大学电子探针室JXA-8100 型电子探针仪实验室完成。仪器工作条件:加速电压15kV，束流1×10-8A，束斑1μm，标样采用硅酸盐或氧化物。LA-ICP-MS锆石原位定年在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。其中锆石的CL 图像分析由加载于扫描电镜上的英国Gatan公司的Mono CL3 +型阴极荧光探头完成，微量元素分析和U-Pb 年龄测定在Agilient 7500a ICP-MS、ComPex102 Excimer激光器以及GeoLas 200 M 光学系统的联机上进行，锆石数据处理过程中年龄采用Glitter 程序，并利用锆石91500 作为外标标准物质进行年龄计算，元素含量计算采用NIST610 作为外标，29Si 作为内标，年龄数据谐和图的绘制通过Isoplot ver 3.23 程序完成。详细的实验步骤及数据处理方法参见文献(Yuan et al.，2004)。

图1 阿尔金及邻区位置图(a)、阿尔金造山带构造地质简图(b)及淡水泉地区地质图(c)(据Liu et al.，2002;Wang et al.，2013)Fig.1 Location of Altyn Tagh and adjoining regions (a)，geological and tectonic map of the Altyn Tagh orogen (b)and geological map of Danshuiquan area (c)(modified after Liu et al.，2002;Wang et al.，2013)

4 研究结果

4.1 岩相学、矿物学及矿物化学特征

淡水泉花岗质片麻岩呈灰白色，不等粒粒状变晶结构，片麻状构造。斑状变晶矿物有石榴石(10% ～15%)、蓝晶石(5% ～10%)、钾长石(40%)和石英(5% ～10%)，基质矿物主要有石英、黑云母和斜长石，副矿物有锆石、钛铁矿、金红石等，金红石的边部常被钛铁矿取代。其主要组成矿物特征分述如下:

石榴石 粒径为0.1 ～0.5mm，自形-半自形晶，裂纹发育，内部偶见石英、黑云母等矿物包体，常与蓝晶石、钾长石或金红石紧密生长在一起，显示平衡共生的关系(图2a，b)，或三者之间被黑云母、斜长石和夕线石等后期退变矿物所分隔(图2c-e)，石榴石边部常退变为黑云母(图2c)，其端元组分为Alm81.2-87.0Pry6.35-8.05Gro4.01-8.39Spe0.95-2.68，石榴子石成分从核部到边部有镁、钙含量降低、铁含量增高的趋势(表1)。

蓝晶石 板柱状，多发育两组解理(图2b)，与石榴石、钾长石平衡共生，并呈变斑晶与石榴石和钾长石一起分布在基质中(图2a-d)。蓝晶石的边部均发生不同程度的退变，部分退变为夕线石和黑云母(图2c)，部分边部被白云母所替代(图2d)，这些退变矿物分隔了蓝晶石、石榴石和钾长石斑晶。

表1 淡水泉花岗质高压麻粒岩代表性变质矿物的电子探针分析结果(wt%)Table 1 Typical metamorphic mineral compositions for HP granitic granulite from Danshuiquan area (wt%)

图2 南阿尔金淡水泉花岗质高压麻粒岩的显微特征Fig.2 Microstructures of the HP granitic granulite from Danshuiquan area in the South Altyn Tagh

钾长石 主要为条纹长石，斑晶粒度较大，主晶为钾长石，出溶钠长石和更长石两种微晶。条纹长石后期在退变过程中被溶蚀交代，退变为斜长石和黑云母(图2e)，其边部常被蠕虫状斜长石环绕，说明岩石曾经历退变质熔融。条纹长石的成分大致由钠长石出溶条纹(Or19Ab79.8An1.2)、更长石岀溶条纹(Or0.6Ab74.5An24.8)和基质(Or90.9Ab8.5An0.6)，按1∶1∶6 给出，近似为Or70.6Ab25.7An3.7，属正条纹三元长石。

黑云母 岩石中的黑云母主要有两种产状，一种为围绕石榴石和蓝晶石颗粒边部生长(Bt1)(图2c)，片状或鳞片状，FeO =19.44%，MgO =8.84%，为石榴子石、蓝晶石和钾长石退变的产物，其可能发生的反应式为Grt +Kfs +H2O =Bt+Sill+Qz;另一种呈鳞片状或长板片状与斜长石、石英一起分布在基质中(Bt2)，FeO =21.13%，MgO =7.49%，排列方向与片麻理方向一致。两种黑云母的成分比较接近，说明晚期黑云母大规模结晶的同时早期黑云母的成分也随温压变化发生了调整，但Bt2与Bt1相比，FeO 含量较高，MgO 含量较低，说明降温过程中相邻黑云母-石榴石之间曾发生较强烈的Fe-Mg 交换作用(周喜文等，2003)。

斜长石 斜长石主要呈他形分布在石榴石、钾长石和蓝晶石等斑晶矿物周围并分隔这些斑晶矿物(Pl1)(图2e)，或与黑云母一起分布在基质中(Pl2)(图2f)，为更晚期的退变质矿物。

图3 阿尔金淡水泉花岗质高压麻粒岩平均成分在NCKFMASHTO 体系中的P-T 视剖面图在发生部分熔融前设水过量，岩石成分为SiO2 ∶Al2O3 ∶CaO∶MgO∶FeO∶K2O∶Na2O∶TiO2 ∶O =74.593∶9.836∶0.420∶3.620∶8.151∶2.624∶0.239∶0.406∶0.111(摩尔百分比);在发生部分熔融后设水不过量，岩石成分为H2O∶SiO2∶Al2O3 ∶CaO∶MgO∶FeO∶K2O∶Na2O∶TiO2∶O=5.335∶70.613∶9.312∶0.398∶3.427∶7.716∶2.484∶0.226∶0.384∶0.105. Qz-石英;Grt-石榴子石;Bt-黑云母;Rt-金红石;And-红柱石;Ky-蓝晶石;Pe-条纹长石;Kfs-钾长石;Pl-斜长石;Sill-夕线石;Mu-白云母;Cd-堇青石;Opx-单斜辉石;liq-熔体Fig.3 P-T pseudosection for HP granitic granulite from Danshuiquan area

根据上述岩相学特征，该片麻岩可划分为三个阶段的变质矿物组合:

峰期高压麻粒岩相阶段:该阶段以石榴石、蓝晶石和钾长石(条纹长石)斑晶平衡共生为特征，其矿物组合为Grt +Kfs(Pe)+Ky + Rt + Qz，为典型的高压麻粒岩相矿物组合(O’Brien and Rötzler，2003)。

第一期退变质阶段:该阶段石榴石、蓝晶石和钾长石都经历相应的退变质作用，其中石榴石退变为黑云母和斜长石，蓝晶石边部转化为夕线石和黑云母，另外，部分金红石的边部被钛铁矿所替代，可能的变质反应为Grt +2Ky +Qz =3Pl，Grt+Kfs+H2O=Bi+Sill+Qz，因此其矿物组合为Grt +Kfs+Bt1+Pl1+Sill+Ilm+Qz。

第二期退变质阶段:该阶段主要以分布在基质中的黑云母和斜长石以及蓝晶石退变为白云母为特征，因此其矿物共生组合为Sill+Bt2+Pl2+Mu+Qz±Ilm。

4.2 变质温压作用计算

图4 淡水泉花岗质高压麻粒岩锆石CL 图像Fig.4 Zircon CL images of HP granitic granulite from Danshuiquan area

运用内部一致性热力学数据和THERMOCALC 程序定量获得的岩石的P-T 视剖面图，表示对特定全岩成分的相平衡关系，可以充分反映岩石随温压条件变化可以出现的各种矿物组合与成分演化信息，是目前进行变质相平衡研究的有效手段(魏春景和周喜文，2003)。

图3 是利用THERMOCALC 3.33 程序依据NCKFMASHTO(+q+ilm)体系计算得到的P-T 视剖面图，图中包含从三变域到七变域等多个变域，依据岩相学观察到的该岩石变质过程的几个阶段都可以在图3 中都能得到很好的反映。其中峰期高压麻粒岩相阶段矿物组合Grt +Kfs(Pe)+Ky +Rt +Qz 位于图3 的右上角，继而限定其温压条件为P ＞11.5kbar，T ＞860℃，为了进一步准确限定其形成的温压条件，我们利用Fuhrman and Lindsley(1988)改进的三元长石温度计获得片麻岩的峰期温度为875 ～925℃;通过在反应Grt +2Ky(Sill)+Qz=3An 基础上建立起来的GASP 压力计估算了岩石的峰期变质压力，当温度为875 ～925℃时，其变质压力为14.5 ～15.9kbar，这一温压范围位于P-T 视剖面图给出的高压麻粒岩相组合稳定域内，说明该结果是可信的。之后峰期矿物之间发生退变质反应，形成了Sill+Bt+Pl 后期矿物，石榴石边部的成分也发生相应改变，矿物组合由Grt +Ky +Kfs+liq 稳定域穿过蓝晶石-夕线石转变线以及黑云母和斜长石消失线进入到第一期退变矿物组合Grt +Kfs +Bt +Pl +Sill+Ilm+Qz+liq 稳定域，代表了一个降温降压的退变过程，依据石榴子石边部XCa(g)成分等值线(XCa=Ca/(Mg +Ca +Fe2+))可限定该期矿物组合稳定的温度范围为760 ～810℃，压力在5.3 ～7.3kbar 之间。之后，随着温度的继续降低，反应线穿过固相线，进入第二期退变阶段矿物组合Sill+Bt2+Pl2+Mu+Qz±Ilm 的稳定域，其稳定的温压范围为P=3 ～7kbar，T=600 ～650℃。其中第一期退变质矿物组合为麻粒岩相退变质矿物组合，第二期为角闪岩相退变质矿物组合。综上所述，我们认为该片麻岩达到高压麻粒岩相变质后在退变质作用早期呈降温降压趋势，晚期则趋于近等压降温，总体具有顺时针P-T 演化轨迹(图3)。

4.3 锆石LA-ICP-MS U-Pb 定年

淡水泉花岗质片麻岩中的锆石多呈长柱状晶形，粒度在150 ～200μm 左右。CL 图像(图4)显示锆石具有核-边结构，核部具有岩浆锆石的振荡生长环带，应为原岩残留。边部呈面状或扇状结构，符合变质锆石的结构特征。微量元素分析结果显示，岩石中锆石的稀土元素组成特征明显分为两类(图5a、表2)。其中，核部测点稀土总量和重稀土含量较高(ΣREE=979 ×10-6～3321 ×10-6，ΣHREE =971 ×10-6～3260 ×10-6)，(Gd/Yb)N比值介于0.02 ～0.11 之间，显示轻稀土亏损，重稀土略富集型稀土配分型式，结合其岩浆震荡环带特征，核部年龄应代表麻粒岩原岩的结晶年龄(Vavra et al.，1996;Hoskin and Ireland，2000);边部测点稀土总量和重稀土含量明显降低(ΣREE = 99 × 10-6～352 × 10-6，ΣHREE=92 ×10-6～324 ×10-6)，(Gd/Yb)N变化于0.39 ～0.48 之间，重稀土配分曲线相对平坦，显示与石榴石平衡共生变质锆石特征(Rubatto，2002;Whitehouse and Platt，2003)。

图5 淡水泉花岗质高压麻粒岩中锆石的球粒陨石标准化稀土配分图(a，标准化值据Sun and McDonough，1989)及U-Pb年龄谐和图(b)Fig.5 The chondrite-normalized REE pattern (a，normalization values after Sun and McDonough，1989)and concordia diagram(b)of zircons from HP granitic granulite from Danshuiquan area

表2 淡水泉花岗质高压麻粒岩锆石微量元素分析结果(×10 -6)Table 2 Trace element compositions of zircons from HP granitic granulite from Danshuiquan area (×10 -6)

利用LA-ICP-MS 锆石U-Pb 定年方法，对片麻岩中的锆石共进行27 次分析，锆石的U-Pb 同位素测量结果在谐和曲线上形成了两个年龄密集区(图5b、表3)。其中18 个核部测点构成了一个年龄密集区，其206Pb/238U 的加权平均年龄为866 ±5Ma，应代表其原岩的形成年龄;5 个边部测点形成另一个年龄密集区，206Pb/238U 的加权平均年龄为505 ±5Ma，结合锆石的CL 图像和微量元素特征分析，该年龄值应代表花岗质高压麻粒岩的峰期变质年龄。另有两个年龄位于上述两组年龄之间，考虑到锆石内部结构的复杂性，测点束斑(30μm)可能包含了不同比例的锆石残核与幔部，为混合年龄，不具有明确的地质意义。

5 讨论

5.1 变质作用过程及形成背景

高压麻粒岩广泛出露于全球不同时期的造山带中，在一些典型的碰撞造山带中，可见到高压麻粒岩与榴辉岩在时空分布上密切相关(张建新等，2009)。O’Brien and Rötzler(2003)依据形成机制的不同将高压麻粒岩划分为两种类型，第一种具有较高的峰期温压条件(T ＞900℃，P ＞1.5GPa)，为陆壳岩石俯冲至地幔深度并迅速折返形成;第二种高压麻粒岩经历了榴辉岩相变质，高压麻粒岩相变质为后期叠加，与前者相比，其形成温度较低(T =700 ～850℃，P =1.0 ～1.4GPa)，且具有较慢的折返速率。南阿尔金地区存在一条由陆壳深俯冲作用的高压/超高压变质带，目前已报道的高压/超高压变质岩石自西向东分布在木纳布拉克地区、江尕勒萨依、淡水泉和英格丽萨依四个地区，其中江尕勒萨依地区出露经历超高压变质的榴辉岩和含蓝晶石石榴子石泥质片麻岩(Zhang et al.，2001，2002;Liu et al.，2007a);Zhang et al.(2005a)曾在英格丽萨依巴什瓦克石棉矿地区厘定了一个高压麻粒岩单元，岩石类型包括长英质片麻岩、钾长石榴辉石岩和石榴石橄榄岩，峰期变质条件分别为T =930 ～995℃，P = 2.0 ～2.45GPa、T = 950 ～1020℃，P = 1.85 ～2.53GPa、T =870 ～1050℃，P =1.85 ～2.73GPa。Liu et al.(2002，2004，2005)则在钾长石榴辉石岩和石榴石橄榄岩发现了石榴石出溶单斜辉石和金红石、在花岗质片麻岩中发现了榍石定向出溶斜长石和角闪石的现象，证实这些岩石都经历了超高压变质作用，麻粒岩相变质为岩石在后期折返过程中叠加上去的(Liu et al.，2012)。截止到目前，南阿尔金地区已明确报道的高压麻粒岩仅有分布在淡水泉地区和木纳布拉克地区的泥质高压麻粒岩(曹玉亭等，2009，2013)，二

者具有类似的峰期矿物组合及峰期变质条件(T ＞850℃，P ＞11kbar)，并具有早期呈近等温降压、后期趋于近等压降温的顺时针P-T 演化轨迹。岩相学研究显示淡水泉地区花岗质片麻岩经历了高压麻粒岩相变质后，又经历了麻粒岩相及角闪岩相的退变质作用，其峰期矿物组合为石榴石+钾长石+蓝晶石+金红石+石英，结合THERMOCALC 3.33 程序定量计算获得的岩石P-T 视剖面图及三元长石温度计和GASP压力计，限定其峰期温压条件为T =875 ～925℃，P =14.5 ～15.9kbar，表明岩石曾俯冲至地壳深部(～50km)。随后在快速的抬升过程中，P-T 轨迹穿过蓝晶石/夕线石单变线进入夕线石区域，产生新的退变矿物(如黑云母、夕线石和斜长石等)围绕在峰期矿物周围，同时引起石榴石边部成分发生改变，矿物组合为Grt +Kfs +Sill +Bt +Pl +Ilm +Qz，最后P-T轨迹穿过固相线，矿物进一步退变形成白云母、黑云母、夕线石和斜长石等，这一轨迹与本地区的泥质高压麻粒岩相同，都为早期呈近等温降压而后期呈近等压降温的顺时针P-T演化轨迹，二者共同构成了一个高压麻粒岩单元。

表3 淡水泉花岗质高压麻粒岩锆石LA-ICP-MS 定年分析结果Table 3 LA-ICP-MS zircon dating results of HP granitic granulite from Danshuiquan area

现有的年代学研究结果显示南阿尔金高压/超高压变质带是在早古生代形成的:江尕勒萨依和英格丽萨依的超高压变质岩石的峰期变质年龄集中在487 ～509Ma(Zhang et al.，1999，2001，2004，2005a;Liu et al.，2007b，2009;Wang et al.，2011)。淡水泉地区和木纳布拉克地区的高压麻粒岩的峰期变质年龄为～486Ma(曹玉亭等，2009，2013)。本文获得淡水泉花岗质片麻岩高压麻粒岩相的峰期变质年龄为505±5Ma，与前人报道的南阿尔金地区高压/超高压岩石的峰期变质年龄在误差范围一致。表明阿尔金地区在早古生代发生了大规模的陆壳深俯冲作用，南阿尔金英格丽萨依、淡水泉、江尕勒萨依和木纳布拉克四地的高压/超高压岩石共同构成了一条早古生代的高压/超高压变质带。而本文经历了高压麻粒岩相变质作用的花岗质片麻岩的发现，丰富了阿尔金地区高压/超高压变质岩石的种类，对本地区高压麻粒岩研究是一个重要补充。

对于一些碰撞造山带中含榴辉岩的超高压岩石单元与高压麻粒岩在时空分布上密切相关这一现象，前人提出了不同的认识，有人根据在这些造山带中两类岩石在同一时间内处在不同的热动力学环境下，且具有不同的古地温梯度这一现象，推断超高压榴辉岩形成于大陆俯冲带，而高压麻粒岩可能形成于俯冲带上盘增厚的大陆地壳根部环境(KonopAsek and Karel，2005;张建新等，2009;Yu et al.，2011)。前已述及，淡水泉地区是由花岗质及泥质高压麻粒岩共同组成的一个高压麻粒岩单元，应为俯冲陆壳的一部分，其原始产出位置不应处于增厚的大陆地壳根部。Zheng(2012)认为大陆地壳在俯冲过程中上部与下部之间可以在不同深度发生拆离作用，并沿俯冲隧道折返至浅部层位。这一认识可以很好的解释南阿尔金高压/超高压变质带中高压麻粒岩与超高压变质岩共存的现象，其中高压麻粒岩是俯冲陆壳在下地壳深部发生拆离后折返的产物，而超高压变质岩则意味着地壳俯冲到100 ～200km 地幔深度后才发生拆离，即高压与超高压变质岩石在同一时间俯冲到不同的深度，在不同的热力学背景下发生变质后折返至地表，继而导致同时代的高压麻粒岩与超高压变质岩石在南阿尔金高压/超高压变质带中共存这一现象。

5.2 原岩构造意义

南阿尔金高压/超高压变质带是一条由陆壳深俯冲形成的碰撞杂岩带，Liu et al. (2007a)在江尕勒萨依出露的一套含蓝晶石石榴子石泥质片麻岩中发现斯石英假象，表现为多晶石英中出溶尖晶石+蓝晶石+金红石棒状体，证实其俯冲深度最大可达350km 以上，如此大的位移量说明本地区的高压/超高压变质岩石可能并非原地产物，而是外来岩片。罗迪尼亚是由格林威尔造山事件形成的全球性的超大陆，其最终汇聚时限约在900Ma 并在约830Ma 迅速解体(Hoffman，1991，1999;Li et al.，2008)。前人已在阿尔金及其周缘地区(如库鲁克塔格、柯坪、铁克里克、柴北缘等地)报道了大量新元古代早期与汇聚碰撞事件有关的花岗岩类，其时代为0.9 ～1.1Ga(Gehrels et al.，2003;王超等，2006;覃小峰等，2008;张建新等，2011;Song et al.，2012;Wang et al.，2013)。与此同时，在阿尔金及其周缘地区还有大量新元古代晚期岩浆活动的记录，如:现有的年代学研究已获得阿尔金南缘超高压变质岩石如江尕勒萨依榴辉岩、英格丽萨依石榴石橄榄岩及石榴石辉石岩的原岩年龄集中在754 ～844Ma之间(Liu et al.，2009，2010 及其参考文献);另外，许多研究者在柴北缘高压/超高压变质带鱼卡河、锡铁山和沙柳河等地的超高压榴辉岩发现了700 ～850Ma 继承性锆石的存在(杨经绥等，2003;Zhang et al.，2005b，2010;Song et al.，2010)，地球化学研究表明这些榴辉岩的原岩普遍具有板内玄武岩或E-MORB 的特征(杨经绥等，2003;孟繁聪等，2003;宋述光等，2004;Chen et al.，2009;Song et al.，2010)，其原岩为裂谷火山岩(Zhang et al.，2005b;Chen et al.，2009);以及塔里木盆地周缘库鲁克塔格、柯坪-阿克苏、西昆仑等地分布的中-基性岩墙、镁铁-超镁铁质杂岩、碱性花岗岩等，其时代介于760 ～830Ma 之间(邓兴梁等，2008;Cao et al.，2011;Long et al.，2011;Zhang et al.，2009，2010，2011)。以上论述说明阿尔金及其周缘地区在～850Ma 受罗迪尼亚超大陆的裂解事件的影响已处于伸展环境下，阿尔金淡水泉地区花岗质片麻岩原岩形成时代为866 ±5Ma，暗示该岩石的形成可能与罗迪尼亚超大陆裂解事件有关。

6 结论

(1)岩相学研究确定分布在南阿尔金俯冲碰撞杂岩带淡水泉地区的花岗片麻岩峰期变质矿物组合为Grt +Kfs +Ky+Rt+Qz，为典型的高压麻粒岩相矿物组合。P-T 视剖面图和矿物温压计限定其峰期变质条件为T =875 ～925℃，P =14.5 ～15.9kbar，证明该片麻岩具有早期快速等温降压、后期呈近等压降温的顺时针型的退变质P-T 演化轨迹以及一个快速的折返过程，峰期变质时代为505 ±5Ma，与南阿尔金地区已发现高压麻粒岩具有相同的P-T 轨迹、折返速率及变质时代一致，表明该片麻岩为与南阿尔金陆壳俯冲碰撞有关的高压/超高压变质事件的产物。

(2)南阿尔金江尕勒萨依含蓝晶石石榴子石泥质片麻岩中斯石英假象的发现，证实其俯冲深度最大可达350km 以上，暗示本地区的高压/超高压变质岩石可能为外来岩片。年代学研究显示花岗片麻岩的原岩形成时代为866 ±5Ma，与阿尔金及其周缘地区广泛发育的由罗迪尼亚超大陆裂解事件导致的岩浆活动时代一致，说明其原岩为罗迪尼亚超大陆裂解事件的产物。

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