青藏高原拉萨地块松多蓝闪石榴辉岩的变质演化:相平衡及变质作用P-T轨迹*

杨现力 张立飞 赵志丹 朱弟成

1.地质过程与矿产资源国家重点实验室，中国地质大学地球科学与资源学院，北京 100083 2.北京大学地球与空间科学学院，造山带与地壳演化教育部重点实验室，北京 100871

3.中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055

1 引言

高压-超高压深俯冲变质岩石作为俯冲到地幔深度又折返到地表的岩石，是板块汇聚边界及大洋俯冲和大陆碰撞的重要标志，见证了俯冲与折返的全过程(Maruyama et al.，1996;Ernst，2006;Zhang et al.，2008)。洋壳俯冲高压-超高压榴辉岩记录了大洋板块俯冲及造山带形成和演化过程中的大量重要信息，通过对其形成的温压条件和变质PT轨迹的限定，对于理解俯冲作用过程及造山带形成与演化有着重要的意义。

拉萨地块松多榴辉岩自2006年发现以来(杨经绥等，2006)，就引起了很多学者的广泛关注(Yang et al.，2009;Zhang and Tang，2009;曾令森等，2009)，认为松多榴辉岩的原岩具有典型的MORB特征(陈松永等，2007;Cheng et al.，2012)。但直到目前为止，有关松多榴辉岩变质演化的P-T轨迹还没有深入的工作，甚至峰期变质条件和矿物共生组合尚有争论。已开展的峰期温压条件估算主要有630～780℃，25.8～26.7kbar(杨经绥等，2006;Yang et al.，2009;李天福等，2007);760 ～ 860℃，33 ～39kbar(张丁丁等，2011)。Cheng et al.(2012)给出了松多乡东侧吉朗村榴辉岩753～790℃，34～38kbar的峰期温压条件。多数学者的温压范围都是通过不同版本的GC温度计(Krogh，1988;Powell，1985;Krogh Ravna，2000;Krogh Ravna and Terry，2004;Green and Hellman，1982)和GCP地质压力计估算(Waters and Martin，1993;Krogh Ravna and Terry，2001，2004)。上述研究者对同一变质带内甚至是相同野外露头的榴辉岩估算的温度范围有高达230℃的偏差，并多认为松多榴辉岩是中温榴辉岩，但松多榴辉岩出露的围岩是一套含有石榴石白云母片岩、二云母片岩、千枚岩和石英岩的沉积变质岩石，这与世界典型的洋壳俯冲低温榴辉岩的围岩岩石组合相似(Zhang et al.，2008)。Krogh Ravna and Paquin(2004)认为GC温度计计算的误差主要来自于绿辉石中Fe3+的不确定性。Cheng et al.(2012)在绿辉石和石榴石中识别出来了柯石英和多晶石英(柯石英假象)包体，认为松多榴辉岩经历了超高压变质作用，但是该柯石英尚没得到拉曼光谱分析的确认。而对于石榴石发育良好前进变质环带的低温超高压榴辉岩由于石榴石边部贫钙，使得GCP地质压力计的计算结果偏低(魏春景等，2009，2013)，如西大别超高压造山带榴辉岩(Liu et al.，2004;Wei et al.，2010)。因此，松多榴辉岩是否经历了超高压变质作用仍然是一个悬而未决的重要问题。前人主要依据石榴石中的包体组合推测松多榴辉岩曾经历了角闪岩相甚至高绿片岩相变质作用，但问题是石榴石中的包裹体可能也受到后期的退变质改造，发生再平衡，不能代表石榴石生长时的P-T条件(娄玉行等，2009;Tian and Wei，2013)。因此，如何确定松多榴辉岩经历的进变质轨迹也是亟待解决的问题。

本文研究在松多地区新发现了蓝闪石榴辉岩，不同于前人报道的钠钙质角闪石或钙质角闪石榴辉岩。一般认为含蓝闪石榴辉岩是典型的低温榴辉岩(Carson et al.，1999;Zhang et al.，2008;Wei et al.，2003，2010)。通过详细的岩相学、矿物学研究，利用在Na2O-CaO-K2O-MnO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2-O(Fe2O3)(NCKMnFMASHTO)体系中变质相平衡的定量研究方法，本文讨论了青藏高原拉萨地块松多蓝闪石榴辉岩的相平衡关系和变质演化的P-T轨迹及其地质意义，以及岩石在俯冲和抬升过程中的流体作用。

本文中所用矿物缩写如下:g-石榴石，py-镁铝榴石，gr-钙铝榴石，o-绿辉石，di-透辉石，jd-硬玉，ae-霓石，gl-蓝闪石，bar-冻蓝闪石，win-蓝透闪石，parg-韭闪石，act-阳起石，hb-Mg-普通角闪石(相图中则指除蓝闪石和阳起石之外的其它闪石)，phn-多硅白云母，chl-绿泥石，law-硬柱石，ep-绿帘石，czo-斜黝帘石，ab-钠长石，pl-斜长石，q-石英，ta-滑石，ru-金红石，sph-榍石，coe-柯石英，ky-蓝晶石。

2 区域地质背景

西藏拉萨地块位于雅鲁藏布江缝合带之北，班公湖-怒江缝合带以南，南北宽约300km，东西向延展近2000km。拉萨地块内广泛发育冈底斯中、新生代岛弧及活动陆缘火山岩;以零星状分布的念青唐古拉岩群被认为是拉萨地块中最古老的变质基底，主要分布于东部的波密-察隅和中部的念青唐古拉山一带，岩石类型主要有含石榴石黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩、大理岩和石英岩等，锆石U-Pb同位素年龄为1250Ma(西藏自治区地质矿产局，1994)，但那木错西缘念青唐古拉岩群中最新获得的SHRIMP锆石年龄为748～787Ma，认为代表该岩群中正变质片麻岩的原岩年龄(胡道功等，2005)，并在后期经历过718Ma的中压角闪岩相变质作用(张泽明等，2010)和650Ma的高压麻粒岩相变质作用(Zhang et al.，2012)。在拉萨地块中还出露一套由绿片岩、大理岩类、片岩类及石英岩类组成的变质岩石组合，主要岩石类型为绿帘角闪片岩、钠长绿帘阳起片岩、大理岩、含石榴石绢云石英片岩以及石英岩，时代上认为是前奥陶纪地层(西藏自治区地质矿产局，1994);2004年新版《青藏高原地质图》将其归为石炭系-二叠系(中国地质调查局成都地质矿产研究所，2004)，最近在该套岩系中发现了具有洋壳性质的榴辉岩(杨经绥等，2006)。

松多榴辉岩带位于拉萨地块中东部拉萨市北东东方向约200km的松多乡一带，观察到的榴辉岩带宽度约2～3km，呈近东西向延伸，已知规模约100km(杨经绥等，2006;Chen et al.，2009)。本文采样点如图1b所示，新发现的蓝闪石榴辉岩呈厚层状、透镜状产出于石榴石白云母石英片岩、黑云母石英片岩、石榴石二云母石英片岩、石榴石绢云母千枚岩、泥质板岩等围岩中(图1c)，产状与围岩不一致;榴辉岩普遍遭受蚀变，透镜体中间部位较新鲜，部分边部已转变为石榴角闪岩和斜长角闪岩。

图1 研究区地质图及榴辉岩野外产状(a)-青藏高原构造单元划分简图及研究区位置(据王立全和朱弟成，2006① 王立全，朱弟成.2006.喜马拉雅-冈底斯造山带变质岩地质修改);(b)-研究区地质图及本文采样位置(据谢尧武等，2007② 谢晓武，彭兴阶等.2007.泽当镇幅(H46C003002)1∶25万区域地质调查报告修改);(c)-榴辉岩带地质剖面;(d、e)-榴辉岩的野外照片Fig.1 Geological map of the study area and the field occurrence of the eclogite(a)-simplified map of tectonic subdivision of Tibetan Plateau and the study area;(b)-geological map of the study area and the sample locations;(c)-geological section of the eclogite belt;(d，e)-field photos of eclogite

3 岩相学、矿物化学及全岩成分特征

蓝闪石榴辉岩主要由石榴石(25% ～30%)、绿辉石(30% ～35%)、蓝闪石(10% ～15%)、帘石(10% ～15%)组成，含有少量的石英(5%)、金红石(3%)、多硅白云母(＜2%)、钠钙质闪石(5%)以及呈包裹体的锆石、磷灰石等，岩石呈粒状柱状变晶结构、条带状构造。

全岩化学成分在河北省区域地质矿产调查研究所实验室通过XRF技术分析所得，其中Fe2+含量通过湿法(滴定)测试确定。榴辉岩中 SiO2的含量 46.89%，Al2O3含量14.90%，K2O含量0.18%(表1)。矿物的化学成分分析在中国地质科学院矿产资源研究所电子探针实验室完成，仪器型号为JXA8800，测试条件:加速电压20kV，电子束斑除了白云母使用5μm测定外，其他矿物均用2μm电子束斑测定。代表性矿物成分见表2。

石榴石 自形-半自形粒状结构，粒径0.3～3mm。在核幔部含有较多包体，主要有蓝闪石、绿帘石、石英、多硅白云母、金红石等，偶见绿辉石、绿泥石，以及钠钙质闪石与钠长石、钾长石组成的集合体包体。包体蓝闪石边缘退变为冻蓝闪石和蓝透闪石(图2a)，其周围裂隙发育，说明包体受到了退变质改造;石榴石边部的石英包体周围呈放射状裂纹，推测为柯石英退变的产物(图2b)。有些石榴石发育韭闪石冠状体;以包体形式存在的石榴石主要产于蓝闪石、绿帘石和部分绿辉石中，其内部仍含有蓝闪石。石榴石成分环带现象明显，其边部成分:Alm48-53Py23-28Gr23-29Sps1-1.5，核部成分:Alm50-55Py16-18Gr31-32Sps1.5-2(表 2)，从核到边 Xpy增加，Xgr、Xsps减少(图3a)，反映了石榴石进变质过程，进一步的岩相学观察发现与石英接触的石榴石边缘较为平直，其镁铝榴石含量稍高，可能更接近峰期条件，而与角闪石和部分绿辉石接触的石榴石边缘形状不规则，显示有退变质改造，其镁铝榴石含量较低。大多数石榴石可能在最外边缘具有富Xgr的微小成分带，由于仅几个微米宽而难以使用电子探针测试。

表1 松多榴辉岩的全岩成分(wt%)Table 1 Whole-rock compositions of eclogites from the Sumdo(wt%)

图2 蓝闪石榴辉岩的结构关系显微照片和背散射图(a)-石榴石中包体蓝闪石边部退变为蓝透闪石、冻蓝闪石或冻蓝闪石与钠长石后成合晶(BSE);(b)-石英包体周围呈放射状裂纹的胀裂结构，推测为柯石英退变的产物(单偏光);(c)-金红石的退变榍石边及蓝闪石边部的角闪石+钠长石后成合晶(BSE);(d)-基质蓝闪石成分环带，gl-C→gl-R1→gl-R2(与表2对应)(单偏光);(e)-绿辉石边部发育的透辉石+钠长石或角闪石+钠长石后成合晶(BSE);(f)-基质绿辉石及其中的包体绿辉石(正交偏光).石榴石斑晶中标有A-B的白线指示图3a中石榴石成分环带的位置Fig.2 Photomicrographs and backscattered electron images showing the textural relationships of glaucophane eclogite(a)-the glaucophane inclusion in garnet retrograted to winchite，barroisite or the symplectite consisting of barroisite and albite at the rim(BSE);(b)-the radial cracks around quaretz inclusion shows the possibly retrograde production of coesite(plane-polarized light);(c)-titanite overgrow rutile and hornblende– albite symplectite grow at the rim of glaucophane(BSE);(d)-compositon profile of glaucophane in the matrix，gl-C→gl-R1→gl-R2(corresponding to table 2)(plane-polarized light);(e)-symplectite consisting of diopside and albite or hornblende and albite at the rim of omphacite(BSE);(f)-the omphacite in the marix and the omphacite inclusion in it(plane-polarized light).The white lines marked with A-B in garnet represent the position of composition zone of the garnet showing in Fig.3a

单斜辉石 半自形柱状或粒状，长轴最长可达4mm，显示定向排列，局部呈绿辉石富集条带，内部含有石榴石、蓝闪石、金红石、石英、帘石等包体。有些绿辉石边缘发育无色的透辉石与钠长石或浅绿色角闪石与钠长石蠕虫状后成合晶(图2e)。绿辉石中硬玉含量(Jd)在0.37～0.46之间，多数显示微弱的成分环带，与石榴石接触平衡共生的绿辉石从核到边硬玉含量(0.40→0.44)与j(o)值(0.44～0.46→0.48～0.49)略有升高，与蓝闪石接触的绿辉石从核到边硬玉含量(0.44→0.37)与j(o)值降低(0.47→0.46)，霓石含量(Ae)增加。大多数绿辉石从核部到边部XFe［=Fe2+/(Fe2++Mg)］值降低(图3b)。绿辉石中含有绿辉石包体说明绿辉石可能经历了两个阶段的生长(图2f)。

phn -I n 54.78 0.15 23.23 0.07 2.71 0.06 5.23 0.07 0.34 7.38 94.01 11.00 phn 52.10 0.18 26.19 0.05 2.74 0.01 3.92 0.04 0.45 8.37 94.14 11.00 e p 38.40 0.02 25.57 0.06 8.95 0.02 0.07 23.14--96.28 12.50 pa r g 41.90 0.24 15.32 0.04 16.90 0.07 8.34 9.40 3.88 0.55 96.64 23.00 hb -s y m 48.66 0.03 7.55-13.31 0.08 13.08 9.93 2.32 0.12 95.09 23.00 a c t -I n 54.78-0.92 0.02 13.85 0.23 15.29 12.12 0.15 0.02 97.45 23.00 ba r-I n 48.96 0.07 10.10 0.05 10.55 0.07 13.23 8.12 3.55 0.10 94.82 23.00 ba r（g l）-I n 44.73 0.03 14.79-13.34-10.66 8.12 4.21 0.40 96.32 23.00）t%g l- I nR w 57.41 0.01 10.21 0.04 9.56 0.05 10.99 0.91 6.59 0.02 95.80 23.00 do （-Sum g l-I nC 56.45 0.01 9.66 10.00 0.00 11.43 1.36 6.35 0.03 95.39 23.00 t he g l）f r o m ba r（40.02 0.21 18.13 0.06 16.36 0.14 8.47 8.95 4.70 0.30 97.41 23.00 2）--s d30g l-R 57.70 10.06 9.74 0.06 10.86 0.75 6.97 0.01 96.16 23.00 pl e 1---Sa m g l-R 57.68 9.51 9.99 0.06 11.54 0.61 6.97 96.44 23.00（g l-c 58.69-10.50 0.11 7.59 e c l o g i t e s -12.18 0.58 7.20-96.92 23.00 53.04 0.04）3.43 di-s y m -6.81 0.03 11.71 20.27 2.63 0.01 98.01 6.00 t%w -R（o 255.21 0.04 8.79 0.03 5.94 0.03 8.27 13.78 6.61-98.73 6.00分成g l a uc o pha ne-C针o 255.51 0.07 10.36 0.01 4.80 0.00 8.14 13.24 6.53-98.70 6.00探o f子-R电i ne r a l s o 154.98 0.10 10.70 0.10 4.92 0.03 8.17 13.09 6.89-99.00 6.00物m矿-C性o 154.81 0.15 9.35 0.03 5.37 0.01 8.47 14.11 6.19 0.01 98.54 6.00表代3）的g-R 39.37 0.05 21.25 0.05 23.40 0.48 7.46 8.39--12.00 s d30o f r e pr e s e nt a t i v e 100.48 a na l y s e s 2-（g-R 38.98 0.08 21.70 0.05 22.86 0.51 6.74 9.09 0.05 12.00岩100.15辉1---榴g-R 39.90 20.90 23.98 0.55 6.56 8.61 0.01 12.00石100.55闪--蓝i c r o pr o be g-c 39.09 0.20 20.74 24.01 0.73 4.66 11.02 0.07 12.00多M 100.55松2O3O3O O 2i ne r a l Si O2 i O2 T l2e O a bl e nO r2g O a O F A M C M C a2 N K2o t a l T O表T M/3.61 0.01 1.80 0.00 0.11 0.05 0.00 0.51 0.01 0.04 0.62相--6中、图3.46 0.01 2.05 0.00 0.11 0.05 0.00 0.39 0.00 0.06 0.715--g l/ba r/a c t/hb（ 图X ；3.03 0.00 2.38 0.00 0.59 0.01 0.00 0.01 1.96 0.00 0.00 0.203与-C a）R+，a R 2 6.31 0.03 2.72 0.01 0.22 1.91 0.01 1.87 1.52 1.13 0.11 0.42.17/（N 1，0a N g-R=；7.21 0.00 1.32 0.00 0.27 1.38 0.01 2.89 1.58 0.67 0.02 0.35 0.33/di） 晶合o 成7.93 0.00 0.16 0.00 0.02 1.66 0.03 3.30 1.88 0.04 0.00 0.04 0.18=j（ ：后/di）；-s y m 7.15 0.01 1.74 0.01 0.25 1.04 0.01 2.88 1.27 1.01 0.02 0.66 0.22o （Y 石r； 闪l）l-C 蓝ht m 6.56 0.00 2.56 0.00 0.31 1.33 0.00 2.33 1.28 1.20 0.08 0.63 0.22a-A 冻的/a x.N =部边8.00 0.00 1.68 0.00 0.09 1.02 0.01 2.28 0.14 1.78 0.00 1.78 0.05+3e 石o f F 闪ba s i s ：蓝7.94 0.00 1.60 0.00 0.15 1.03 0.00 2.40 0.21 1.73 0.01 1.68 0.09/a s t a f f/ho l l a nd g l）uk；ba r（.a c.5.95 0.02 3.18 0.01 0.48 1.56 0.02 1.88 1.42 1.35 0.06 0.50 0.30t he o n 体c a m g） ：包e s c.8.00 0.00 1.64 0.00 0.22 0.91 0.01 2.24 0.11 1.87 0.00 1.87 0.12+M ；-I n w .+w 2e ：边R ；F //w 7.98 0.00 1.55 0.00 0.29 0.87 0.01 2.38 0.09 1.87 0.00 1.83 0.16+/（ ：核 ：2C ht t p F e .；7.99 0.00 1.69 0.01 0.19 0.67 0.00 2.47 0.08 1.90 0.00 1.89 0.10l）/di）=A +o l l a nd o +H（3e （1.98 0.00 0.15 0.00 0.08 0.14 0.00 0.65 0.81 0.19 0.00 0.21 0.19X 算；F 计C a）+/（3e 序2.00 0.00 0.38 0.00 0.09 0.09 0.00 0.45 0.53 0.46 0.00 0.17 0.46g +F =X程A+M ）n e p 用2.00 0.00 0.44 0.00 0.00 0.14 0.00 0.44 0.51 0.46 0.00 0.23 0.47（ 采+M ；X 式F e I）V l 子分1.97 0.00 0.45 0.00 0.07 0.08 0.00 0.44 0.50 0.48 0.00 0.22 0.49/（a C A 物=++3e ；矿1.99 0.00 0.40 0.00 0.05 0.11 0.00 0.46 0.55 0.44 0.00 0.22 0.44Xg r 示=F g）+/（ 标（3应；Y F e 相3.01 0.00 1.92 0.00 0.05 1.45 0.03 0.85 0.69 0.00 0.00 0.28 0.23=C a）d中2+图3.00 0.01 1.97 0.00 0.04 1.43 0.03 0.77 0.75 0.01 0.00 0.26 0.25g M /pa r g）应n +/a c t/hb 对g l）3.06 0.00 1.89 0.00 0.00 1.54 0.04 0.75 0.71 0.00 0.00 0.25 0.23M e +ba r（F /（g l/ba r 2，R 3.03 0.01 1.89 0.00 0.04 1.52 0.05 0.54 0.92 0.01 0.00 0.18 0.30g M （，=，Y 14 M=Xpy a） ；g l-R应（Si T i l +r +C A 32对n g e a a e g）M =M F F C N K pha s e）（N（pha s e）示X （Y ：X 标注pa r g）应

图3 青藏高原松多蓝闪石榴辉岩矿物成分图解(a)-石榴石环带的成分剖面;(b)-绿辉石的j(o)vs.XFe图显示了从核到边的成分变化，XFe=Fe2+/(Fe2++Mg)，其中Fe3+=Na-Al-Cr，箭头指示同一绿辉石颗粒从核到边Fig.3 Mineral composition diagram of Sumdo eclogite from Tibetan Plateau(a)-compositional profile of garnet.Xalm=Fe2+/(Fe2++Mn+Mg+Ca)，Xpy=Mg/(Fe2++Mn+Mg+Ca)，Xgr=Ca/(Fe2++Mn+Mg+Ca)，Xsps=Mn/(Fe2++Mn+Mg+Ca);(b)-j(o)versus XFediagram for omphacite，showing the composition variation from the core to the rim.XFe=Fe2+/(Fe2++Mg)，Fe3+=Na-Al-Cr.The arrow represent from the core to the rim in a single omphacite grain

角闪石 形状不规则，根据结构和光性特点可分为基质角闪石、包体角闪石、后成合晶角闪石和石榴石冠状体角闪石。基质角闪石多为淡紫色蓝闪石，显示无定向分布，充填在石榴石和绿辉石颗粒之间，部分与绿帘石共生(图2d)，部分边部发育蠕虫状后成合晶(图2c)，有些蓝闪石核部保留有绿辉石残留，说明蓝闪石和绿帘石是后期退变质过程中形成的，一般具有成分环带，从核部到边部(Na)M4先减少后增加，到最边缘退变为钠钙质闪石(图2d、表2);包体角闪石主要为蓝闪石，且常有钠钙质闪石退变边，部分表现出从核部到边部(Na)M4逐渐增加的趋势(图2a、表2)，偶见冻蓝闪石以及阳起石、韭闪石与钠长石组成的集合体(图4a)，可能是蓝闪石退变所得;后成合晶角闪石因产出部位不同而有差别，绿辉石后成合晶为镁-普通角闪石(Si=6.56～7.37，(Na)M4=0.18～0.45)与钠长石组合，蓝闪石后成合晶为镁-普通角闪石或冻蓝闪石、蓝透闪石(Si=5.95～7.95，(Na)M4=0.50～1.36)与钠长石组合;石榴石冠状体闪石为富铝的韭闪石(Si=6.17～6.46，(Na)M4=0.32～0.50)。

多硅白云母 主要以针状和片状存在于石榴石包体中，基质中多硅白云母含量极少，与角闪石接触，边部呈港湾状，显示发生了退变质改造。多硅白云母Si含量范围为3.46～3.61，Mg+Fe值范围为0.41～0.56(单个分子中的离子数，pfu)(图4b)，其中包体多硅白云母相对于基质中多硅白云母显示更高的Si与Mg+Fe值(图4b)，部分边部有绿泥石的包体多硅白云母显示较低的Si值。这说明多硅白云母在退变质过程中可能不同程度的发生了成分重置，石榴石中的包体成分也在一定程度上受退变质反应的改造。因此具有最高Si值的多硅白云母可能更适合用于估算榴辉岩形成的峰期温压条件。

其他矿物 帘石主要是绿帘石和斜黝帘石，在岩石中相互交错生长，多含石榴石、石英、绿辉石和金红石包体，部分与蓝闪石共生(图2d)，部分内部可见残余状绿辉石，指示二者之间的反应关系，在帘石富集区域呈现斜黝帘石条带，其Ps［=Fe3+/(Al+Fe3+)］值范围在0.16～0.26之间。金红石呈长柱状、针状、不规则粒状存在于石榴石、绿辉石和蓝闪石中或颗粒之间，长柱状和针状金红石为晶型较好的自形晶，粒状金红石表面粗糙，边部多退变为榍石或钛铁矿(图2a，c)。

4 相平衡模拟及P-T演化

在模拟松多蓝闪石榴辉岩的变质演化过程中，考虑到P2O5主要形成磷灰石，在主要硅酸盐矿物中含量很少，而忽略P2O5组分;选择在 Na2O-CaO-K2O-MnO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2-O(Fe2O3)(NCKMnFMASHTO)体系中模拟变质作用过程。流体相设为纯水，并假设水、石英和多硅白云母过剩，P2O5按照磷灰石(CaO)5·(P2O5)1.5·(H2O)0.5扣除相应的组分。

相平衡模拟使用的全岩成分取自XRF分析并换算为模式体系中的mole百分比。视剖面图的计算使用程序THERMOCALC 3.33(Powell et al.，1998;updated July 2009)，及配套的内部一致性数据库(file tcds55.txt，updated version of the Holland and Powell(1998)in November 2003)。所涉及的固溶体活度模型为石榴石(Wei et al.，2003，2004)，单斜辉石(Green et al.，2007)，角闪石(Diener et al.，2007)，帘石(Holland and Powell，1998)，绿泥石(Holland et al.，1998)，斜长石(Holland and Powell，2003)，滑石(Holland and Powell，1998)，多硅白云母(Coggon and Holland，2002)，硬柱石、金红石、榍石、蓝晶石、石英和水设为纯端元相。

图4 松多榴辉岩中角闪石的成分和分类图，箭头指示着同一颗粒的从核到边(a，据Leake et al.，1997)和多硅白云母的(Mg+Fe)vs.Si pfu(11氧原子)的成分图 (b)Fig.4 The compositon and classification diagram for amphibole，the arrow represent from the core to the rim in a single grain(a，after Leake et al.，1997)and(Mg+Fe)vs.Si pfu diagram for phengite(b)in Sumdo eclogite

蓝闪石榴辉岩(样品sd30)在NCKMnFMASHTO体系下的P-T视剖面图(图5)以四变域和五变域为主，六变域次之，双变域和三变域极小。图中计算了镁铝榴石等值线、钙铝榴石等值线(图5a)和多硅白云母的Si-含量等值线以及饱和水含量等值线(图5b)。图5a显示在含有蓝闪石、硬柱石的榴辉岩组合(gl-g-o-law-ru(±chl±ta+phn+q+H2O))中，石榴石镁铝榴石等值线斜率很陡，其含量随温度升高而迅速增加，可以很好的指示温度的变化;钙铝榴石等值线斜率平缓，其含量随压力升高而迅速降低，可以很好的指示压力的变化。在蓝闪石消失后的硬柱石榴辉岩组合(g-o-ta-law-ru(+phn+q/coe+H2O))中，镁铝榴石等值线斜率依然很陡，其含量随温度升高而增加，可以很好的指示温度的变化，而钙铝榴石等值线具有中等正斜率，虽然其含量仍随压力升高而降低，但与含有蓝闪石、硬柱石的矿物组合中相比，其含量随压力变化不敏感，并同时受温度控制。图5b显示多硅白云母中硅含量等值线在大多数矿物组合中具有中等-平缓的正斜率，硅含量随压力升高而增加，可以很好的指示压力的变化。岩石中现有的矿物组合gl-g-o-ep/czo-phn-ru-q在图5中稳定的PT范围是15～22kbar，550～625℃，但是实际矿物组合中各矿物的成分(如石榴石中镁铝榴石和钙铝榴石的含量、多硅白云母中的Si-含量)与此温压范围内计算得到的矿物成分差别很大，并指示了更高的压力条件。

将实测石榴石环带的镁铝榴石含量值(Xpy)和钙铝榴石含量值(Xgr)投在图5中可得到，石榴石核部到幔部(C→M1)指示相对平缓的P-T轨迹，显示温压条件从21.1kbar和570℃到22kbar和591℃的持续升温升压过程，此时与石榴石共生的矿物有蓝闪石、绿辉石、绿帘石/斜黝帘石、硬柱石、金红石以及石英和多硅白云母;石榴石幔部到边部(M1-R1)指示相对较陡的P-T轨迹，由石榴石边部R1所确定的温压条件是23.7kbar和595℃，而与石英相接触的石榴石边部R3所确定的温压条件是23.5kbar和605℃，与R1所确定的温压条件相似，但指示温度略高，此时计算所得的蓝闪石摩尔丰度只有1.5%，共生的矿物有石榴石、绿辉石、滑石、硬柱石、金红石和多硅白云母。石榴石另一半环带所记录的P-T轨迹(C-M2-R2)与上述轨迹相似，只是边部R2指示更低的压力22.2kbar和相似的温度601℃。但是，实测的多硅白云母中最大的Si-含量值(Si=3.61)指示了在610℃温度(由石榴石边部最大镁铝榴石含量 Xpy=0.28所确定)条件下30kbar的压力，远高于石榴石中钙铝榴石等值线所确定的压力条件，指示的矿物组合为 g-o-ta-law-ru(+phn+coe+H2O)。这可能与榴辉岩在后期抬升减压过程中石榴石成分发生变化有关，实测石榴石边部的成分可能并不代表变质温压峰期时的石榴石成分，也可能与岩石中局部全岩成分的不均一性导致矿物组合及成分的变化有关。

T-X(MgO)和P-X(CaO)视剖面图(图6)显示了全岩成分与石榴石和多硅白云母成分等值线之间的关系。在30kbar压力条件下计算的 T-X(MgO)视剖面图(图6a)表示矿物组合和矿物成分与温度及全岩X(MgO)［=MgO/MgO+FeOtotal)，mol%(摩尔分数)］的关系，随着全岩 X(MgO)的增加，含有蓝闪石、滑石和绿泥石组合的稳定域增加。柯石英过剩时，含有蓝闪石、滑石组合，以及柯石英消失时含有绿泥石组合中，镁铝榴石等值线非常平缓，其含量随温度的升高而增加，几乎不受全岩X(MgO)的影响，因此镁铝榴石的含量可以很好的指示岩石温度的变化。石榴石边部最大镁铝榴石含量值(Xpy=0.28)在g-o-ta-law-ru(+phn+coe+H2O)组合域中限定了604～609℃的温度范围。多硅白云母中Si-含量等值线在大多数矿物组合域中非常平缓，其含量随温度升高而减小，几乎不受全岩X(MgO)的影响，实测的多硅白云母最大Si含量值(Si=3.61)在g-o-ta-law-ru(+phn+coe+H2O)组合域中指示出了604～611℃的温度范围。

图5 样品sd30在NCKMnFMASHTO(+phn+q/coe+H2O)体系下的P-T视剖面图使用的全岩成分见表1，换算成模式体系中的mole百分含量为:SiO2=52.87，Al2O3=9.30，CaO=11.93，MgO=10.57，FeO=9.75，K2O=0.12，Na2O=3.50，TiO2=0.74，MnO=0.18，O=1.04.双变域和三变域标示为无色，四变域、五变域和六变域为逐渐由浅灰色逐渐加深到深灰色，-q/coe表示组合内不含石英或柯石英.(a)包含主要稳定域矿物组合以及相应的石榴石中镁铝榴石和钙铝榴石成分含量等值线;(b)包含主要稳定域矿物组合以及相应的多硅白云母Si-含量等值线和饱和水含量等值线(wt%)，以及绿辉石中的j(o)(j(o)=0.47～0.46)含量等值线，蓝色圆圈和粉红色圆圈代表石榴石环带成分点，与图3a对应，R1-R3成分与表2对应，P点代表由最大镁铝榴石含量和多硅白云母最大Si-含量等值线确定的峰期温压，D1-D7代表退变过程中相应阶段点，具体矿物组合及成分见表3Fig.5 P-T pseudosection in the system NCKMnFMASHTO(+phn+q/coe+H2O)for sample sd30The bulk compositon used in this pseudosection see Table 1，and recalculated on the basis of normalized mol%to SiO2=52.87，Al2O3=9.30，CaO=11.93，MgO=10.57，FeO=9.75，K2O=0.12，Na2O=3.50，TiO2=0.74，MnO=0.18，O=1.04.The divariant and trivariant fields are unshaded，and the quadri-，quini-and hexavariant fields are shaded with increasing in blackness where-q/coe denotes quartz/coesite-absent assemblages.(a)-the pseudosections are contoured with isopleths of grossular and pyrope contents in garnet for the relevant mineral assemblages;(b)-the pseudosection cotains the main mineral assemblage，Si content in phengite，H2O content(wt%)required to saturate mineral assemblages and j(o)contents in omphacite(j(o)=0.47～0.46)for the relevant mineral assemblages.Plots of the garnet compositions are shown as blue-or pink-colored circles with the labels，consistent with that in Fig.3a.R1-R3 could be found in Table 2.The position P is the peak metamorphic condition based on the maximum pyrope content in garnet and maximum Si content in phengite;D1-D7 represent different retrogression stages and the specific mineral assemblage and composition are listed in Table 3

在610℃温度条件下计算的P-X(CaO)视剖面图(图6b)表示矿物组合和矿物成分与压力及全岩X(CaO)［=CaO/MgO+FeOtotal+MnO+CaO+Na2O)，mol%(摩尔分数)］的关系，随着全岩X(CaO)的增加，含有蓝闪石、滑石组合的稳定域减小，同时含有蓝晶石组合的稳定域也减小，而含有帘石组合的稳定域增加。石榴石边部成分(R1、R2、R3)在图中分别模拟出了两组不同的压力值，R1指示了在X(CaO)=0.38时27.5kbar和X(CaO)=0.23时21.5kbar的压力，R2指示了在X(CaO)=0.37时24.5kbar和X(CaO)=0.32时21.5kbar的压力，R3指示了在X(CaO)=0.35时25kbar和X(CaO)=0.28时23kbar的压力，说明岩石中由于局部全岩成分的不均，钙铝榴石含量可能指示不同的压力;而多硅白云母中最大的硅含量值(Si=3.61)模拟出了29～32kbar压力范围。图中显示在含有蓝闪石组合的稳定域中，钙铝榴石等值线比较平缓，其含量随压力的升高而减小，但在蓝闪石消失的g-o-ta-law、g-o-law组合中，钙铝榴石等值线较陡，其含量随全岩X(CaO)增加而迅速增加，随压力升高而缓慢降低，不能很好的限定压力;而多硅白云母Si-含量等值线在蓝闪石消失后的g-o-ta-law-ru(+ph+coe+H2O)组合中非常平缓，其含量几乎不受全岩成分影响，而随压力的升高而增加，可以很好的指示压力的变化。

图6 样品sd30(X(MgO)=0.52，X(CaO)=0.33)分别在P=30kbar和T=610℃时，在NCKMnFMASHTO(+phn+q/coe+ru+H2O)体系下的T-X(MgO)(a)和P-X(CaO)(b)视剖面图Fig.6 T-X(MgO)(a)and P-X(CaO)(b)pseudosections in the system NCKMnFMASHTO(+phn+q/coe+ru+H2O)for the sample sd30，calculated at P=30kbar with X(MgO=0.52)(a)and T=610℃ with X(CaO=0.33)(b)，respectively

上述分析说明，蓝闪石榴辉岩在NCKMnFMASHTO模式体系下利用多硅白云母中最大Si含量等值线和石榴石中最大镁铝榴石含量等值线模拟出了g-o-ta-law-ru(+phn+coe+H2O)的峰期矿物组合，给出了30kbar/610℃的峰期变质温压条件(P点)，这与蓝闪石主要是后期退变质过程中形成的岩相学观察相一致。与石榴石接触平衡共生的绿辉石(o1)硬玉含量(0.40→0.44)与j(o)的实测值(0.44→0.49)从核部到边部逐渐增大以及石榴石中蓝闪石包体从核部到边部表现出(Na)M4升高的变化趋势(表2)与相平衡模拟的进变质P-T轨迹中绿辉石和蓝闪石的成分变化相一致(表3)。饱和水含量计算说明岩石的进变质轨迹切割饱和水含量等值线(图5b)，并向水含量降低的方向演化，表明岩石中不断发生脱水反应，所生成的流体有利于变质矿物组合演化(Guiraud et al.，2001)。

相平衡模拟的峰期矿物组合g-o-ta-law-ru(+phn+coe+H2O)不同于岩石中所观察到的矿物组合，说明后期退变过程使峰期矿物组合发生了改变。根据样品sd30峰期P-T条件与现有矿物组合在相图中的位置以及岩石中蓝闪石、绿辉石边部观察到的大量后成合晶现象(图2e)推断，可能的抬升P-T轨迹为近等温降压过程。岩石从峰期P点减压至D1点的过程中，切穿水含量降低的等值线，硬柱石含量略微减少，石榴石中钙铝榴石含量增多，可能的脱水反应为law→g(gr)+H2O，在约28kbar的压力下柯石英转变为石英;随着退变轨迹进入gl-g-o-ta-law-ru(+phn+q+H2O)组合内(D1→D2)，发生o+ta→gl+H2O脱水反应，直至滑石消失进入gl-g-o-law-ru(+phn+q+H2O)组合内(D2→D3)，岩石中饱和水含量轻微增加，不利于矿物组合的演化，当压力降至约＜23kbar时，P-T轨迹进入并穿过很窄的绿帘石、硬柱石共存的gl-g-o-ep-law-ru(+phn+q+H2O)组合(D3→D4)，岩石发生明显的脱水反应o+law→g+gl+ep+H2O，直至所有的硬柱石消耗完毕，在此过程中帘石出现生长并保存在体系中。计算显示从D3到D4的减压脱水反应中释放出的水约占岩石峰期水含量的三分之二(图5b、表3)。

在五变域gl-g-o-ep-ru(+phn+q+H2O)矿物组合中，继续发生减压退变(D4→D5)将发生水化作用，早期硬柱石脱水反应大量释放的水使得蓝闪石和绿帘石在此时继续生长，但随着水化反应的不断进行，体系中的富余流体被不断消耗，当没有足够外来流体进入使岩石达到水饱和时，岩石中的矿物组合将趋向于保存下来(Guiraud et al.，2001)。因此，样品sd30中所观察到的蓝闪石、石榴石、绿辉石、绿帘石/斜黝帘石、多硅白云母、金红石和石英可能不是特定的平衡条件下的矿物组合，而是岩石在进变质以及减压退变等不同阶段和温压条件下保存下来的矿物组合。当岩石减压至约16kbar时，冻蓝闪石开始出现，因为流体的缺失，冻蓝闪石的生长主要依赖于蓝闪石的消耗。在此退变过程中(D5→D6→D7)模拟计算的蓝闪石(Na)M4先降低后增加，可能与该过程中蓝闪石含量先不断增加至冻蓝闪石出现后其迅速消耗，含量减少有关，这与基质中部分蓝闪石从核部到边部实测的成分变化相一致(图2d、表2、表3)，也说明了基质蓝闪石主要是退变质过程中的产物;与蓝闪石接触的具有后成合晶退变边的绿辉石从核部到边部硬玉含量降低(0.44→0.37)，实测j(o)值(0.47→0.46)沿推测的退变P-T轨迹指示了约18～19kbar的晚期退变压力。此外，基质中多硅白云母与角闪石接触，呈港湾状，具有较低的Si值(Si=3.46)，与具有绿泥石退变边的包体多硅白云母具有相近的Si含量值(Si=3.49)(图5b)，指示了约26～27kbar的早期抬升阶段的压力。

H2 O 3.57 2.05 1.59 1.43 1.25 1.24 1.26 0.48 0.95 1.17 1.19 phn 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.016 0.016 0.016 0.016 hb 0.30 e p 0.08 0.004 0.10 0.15 0.17 0.15 s a m pl e s l a w 0.12 0.15 0.13 0.13 0.11 0.11 0.11 s t udi e d c hl 0.19 t he t a 0.01 0.02 0.00 e a s ur e d i n o 0.37 0.34 0.41 0.49 0.49 0.46 0.45 0.40 0.26 0.20 0.21 t ho s e m g 0.05 0.25 0.29 0.29 0.31 0.31 0.31 0.32 0.24 0.20 0.17 w i t h ba s i s）g l 0.10 0.19 0.11 0.04 0.05 0.11 0.29 0.37 0.10 o ne-o x i de a c t（o n g l/a c t）0.17 0.16 0.19 0.18 0.18 0.16 0.15 0.15 0.15 pr o po r t i o ns F （M 4～N a）1.86 1.74 1.76 1.76 1.76 1.78 1.68 1.56 1.60.16 0.12 o da l （0 m o） ～a nd j（0.47 0.45 0.48 0.49 0.50 0.49 0.49 0.50 0.46 0.43 0.45.83 1.89 1.49/）.46比phn 0～0对po s i t i o ns 3.37 3.36 3.34 3.61 3.37 3.35 3.32 3.30 3.26 3.24.22 3～的Si（.44 0.47值c o m 0测～实i ne r a l.32.46品m Xg r 0.38 0.29 0.26 0.19 0.22 0.23 0.24 0.26 0.30 0.32 03.61 3样究研y .11所c a l c ul a t e d Xp 0.05 0.17 0.23 0.28 0.28 0.27 0.27 0.25 0.16 0.12 0与值t he ）算o f （℃502 570 590 610 603 602 601 600 592 585 584计T的分pa r i s o ns kba r）.3成 （17.0 21.1 22.3 30.0 24.0 23.3 22.7 22.2 17.8 15.8 15物C o m P矿311234567 3P o i nt SD 30 S C M P D D D D D D D e a s ur e d表T a bl e M

5 讨论

5.1 松多榴辉岩的变质演化

结合松多蓝闪石榴辉岩的野外地质产状，我们在岩相学研究和相平衡模拟的基础上，将松多蓝闪石榴辉岩的变质演化分为四个阶段:(Ⅰ)递进变质阶段;(Ⅱ)峰期变质阶段;(Ⅲ)早期近等温减压变质阶段;(Ⅳ)晚期退变质阶段。为了更好的反映蓝闪石榴辉岩的变质演化过程，我们依据样品sd30的全岩成分计算了在更大温压范围内(10～35kbar，450～700℃)的P-T视剖面图，如图7所示。

5.1.1 递进变质阶段

松多蓝闪石榴辉岩的递进变质阶段以普遍发育的石榴石进变质环带和其中的绿辉石、多硅白云母、蓝闪石、绿帘石、金红石、石英等包体为主要特征。石榴石环带表现为从核部到边部镁铝榴石含量(Xpy)增加，钙铝榴石含量(Xgr)降低的特点，石榴石核部到幔部成分(C→M)记录了以加热升温为主，伴随轻微压力升高的的变质过程，反应了岩石在早期经历了一个相对缓慢的俯冲过程，地温梯度为7～8℃/km，依据此地温梯度我们推测岩石在更早期经历了以绿泥石和绿帘石脱水反应为主的蓝片岩相变质作用(S→C)。石榴石幔部到边部成分环带并结合峰期压力P点(M→P)模拟出了一段以缓慢升温、快速增压为特征的P-T轨迹，反应了岩石由早期的缓慢俯冲进入到后期的快速俯冲阶段，此时地温梯度由7～8℃/km减小到5～6℃/km。从模拟的矿物摩尔含量变化及体系内水含量的变化可以看出岩石在递进变质阶段主要以含水矿物绿帘石、蓝闪石和少量硬柱石的脱水反应为主(表3)，与石榴石中含有的绿辉石、蓝闪石、绿帘石、多硅白云母、金红石和石英包体现象相符。但是石榴石中的冻蓝闪石、钠长石包体与由石榴石环带生长模拟的进变质过程不一致，很可能的情况是这些包体是由石榴石中的蓝闪石包体在晚期的退变质阶段形成的，其地质意义与基质中蓝闪石边部的钠钙质闪石相同，这类退变在西大别含蓝闪石高压-超高压榴辉岩和南天山超高压榴辉岩中都有发现(娄玉行等，2009;Wei et al.，2010;Tian and Wei，2013)。因此，前人根据石榴石内角闪石、斜长石、绿帘石、绿泥石及榍石等包体组合认为松多榴辉岩在进变质阶段经历过角山岩相甚至高绿片岩的结论需要商榷(李天福等，2007)。

图7 依据样品sd30全岩成分在NCKMnFMASHTO(+phn+q/coe+H2O)体系下计算的P-T视剖面图相图中两个蓝片岩相与五个榴辉岩相的划分引自Wei and Clarke(2011)，标有“Maruyama96”的蓝紫色虚线显示了硬柱石榴辉岩相和绿帘石榴辉岩相的分界线以及蓝片岩相和榴辉岩相的分界线(Maruyama et al.，1996);标有“Brown2012”的黄色虚线指示高压榴辉岩相与蓝片岩相和角闪岩相的分界线，引自Wei et al.(2013);标有“Wei2013”的绿色虚线指示低温超高压榴辉岩相与中温超高压榴辉岩相的分界线，引自Wei et al.(2013);硬柱石、蓝闪石、阳起石和榍石的稳定边界线分别用深黄色、海蓝色、深绿色与紫红色的加粗显示.绿色实线箭头以及C、M、P和D4点代表了样品sd30的进变质和早期减压变质轨迹，绿色虚线箭头以及S、C点代表了岩石在早期可能经历的进变质过程.其它的与图5相同Fig.7 P-T pseudosection in the system NCKMnFMASHTO(+phn+q/coe+H2O)for sample sd30The subdivisions of two blueschist subfacies and five eclogite subfacies are proposed by Wei and Clarke(2011);The blue dashed lines labelled“Maruyama96”shows the boundaries between lawsonite eclogite and epidote eclogite facies，and between blueschist and eclogite facies proposed by Maruyama et al.(1996).The yellow dashed lines labelled“Brown2012”showing the boundaries for the amphibolite，blueschist and HP eclogite facies are cited from Wei et al.(2013);The stabilities of lawsonite，glaucophane，actinolite and sphene equilibria are highlighted with deep yellow，ice blue，deep green and amaranth heavy curves，respectively.The green solid arrows shows the P-T path for modelling the prograde metamorphism and early decompression metamorphism of sample sd30.The green dashed arrows of S→C shows the possiblely prograde metamorphism in the early stage of sample sd30.Other details are the same as for Fig.5

5.1.2 峰期变质阶段

蓝闪石榴辉岩的岩相学研究说明，蓝闪石形成于后期的退变质阶段。在NCKMnFMASHTO模式体系下依据全岩成分计算的P-T视剖面图(图5)模拟出松多蓝闪石榴辉岩在五变域g-o-ta-law-ru(+phn+coe+H2O)的峰期矿物组合。在此组合域内，镁铝榴石含量主要受温度控制(图5a、图6a)，随温度升高而升高，可以很好的指示温度的变化，利用石榴石中最大Xpy值可以在该组合域内确定岩石形成的峰期温度;而钙铝榴石含量不仅受压力的控制，随压力升高而缓慢降低，而且随全岩成分的改变而显著改变(图5a、图6b)，因此用钙铝榴石含量在此矿物组合中限定岩石形成的压力会因岩石中局部成分的不均而产生很大的不确定性。此外，石榴石边部发育富Xgr值的成分带也说明所实测的边部钙铝榴石成分可能并不能有效的指示变质峰期时的压力条件。但是多硅白云母的Si-含量在大多数矿物组合域中受温度和压力控制，几乎不受全岩成分的影响(图5b、图6)，因此多硅白云母中的Si-含量在给定温度的条件下，可以很好的限定岩石形成的压力。岩相学和矿物学研究说明岩石中多硅白云母的成分在后期退变质过程中也不同程度的受到了改造，因此多硅白云母的最大Si-含量可以更好的指示岩石形成的峰期压力。

在THERMOCALC程序中使用石榴石镁铝榴石等值线和多硅白云母Si-含量等值线确定温度和压力的误差大约是6℃和0.6kbar(2-δ的误差)，这种误差仅来源于体系中焓的不确定性，没有其他因素影响，因此误差是最小的。因此，在矿物组合g-o-ta-law-ru(+phn+coe+H2O)中，我们可以用PT视剖面图中石榴石边部镁铝榴石的最大含量和多硅白云母中最大的Si含量来限定岩石形成的峰期P-T条件，给出了蓝闪石榴辉岩峰期变质温压条件为30±0.6kbar和610±6℃(图5)，这个条件与松多榴辉岩中石榴石边部石英包体周围存在的放射状裂纹胀裂结构相符合，说明松多榴辉岩经历了超高压变质作用，而榴辉岩中石榴石发育良好的递进变质生长环带，与大别造山带低温榴辉岩的石榴石环带相似，以及岩石中普遍稳定存在的蓝闪石都说明其形成的峰期变质温度较低(Carswell et al.，1997)，对应的峰期矿物组合为g-o-ta-law-ru(+phn+coe+H2O)，属于低温超高压榴辉岩(Zhang et al.，2008;Wei et al.，2013;魏春景等，2013)。

前文讨论了绿辉石(Fe3+)成分的不确定使GC温度计估算温度产生很大的误差。魏春景等(2009)依据PT视剖面图研究认为，在含有硬柱石的高压-超高压榴辉岩中，石榴石中的钙含量受硬柱石的控制，随着压力升高或温度降低，硬柱石含量增加，使石榴石钙降低，此时石榴石-绿辉石-多硅白云母之间的转换反应对石榴石成分的影响会很微弱，由于石榴石相对贫钙而导致GCP压力计结果偏低。Cheng et al.(2012)依据全岩成分，使用Domino软件在Na2O-CaO-K2OFeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O(NCKFMASH)体系下计算的吉朗榴辉岩P-T视剖面图给出了753～790℃的峰期温度，相应的矿物组合是g-o-phn-coe，但在该矿物组合中石榴石的镁铝榴石组分、钙铝榴石组分以及多硅白云母Si-含量主要受全岩成分的控制，难以利用它们来有效地限定岩石的温压条件(魏春景等，2013)。另外，Cheng et al.(2012)计算的视剖面图在500～800℃的温度范围内都没有出现角闪石，可能也会使利用成分等值线确定温压产生影响。

5.1.3 早期近等温减压变质阶段

相平衡模拟表明松多低温超高压榴辉岩在达到峰期后经历了以近等温减压为特征的快速抬升过程。早期退变质过程主要发生在硬柱石稳定域内，以硬柱石和少量滑石的脱水反应为主要特征。如图5、表3所示，在早期减压过程中岩石主要经历了以下变质反应:(ⅰ)柯石英→石英;(ⅱ)law→g(gr)+H2O;(ⅲ)o+ta→gl+H2O和 law+o→g+gl+ep+H2O。脱水反应(ⅱ)使得石榴石中钙铝榴石含量增加，说明石榴石的边部成分不能指示岩石形成的峰期压力条件;反应(ⅲ)使得岩石在减压退变至23～24kbar时出现蓝闪石，同时滑石不断发生脱水反应并消失，进一步减压退变至22～23kbar时出现绿帘石/斜黝帘石并保存在岩石中，在gl-g-oep-law-ru(+phn+q+H2O)组合域中伴随着硬柱石明显的脱水反应直至消失。在早期的减压退变过程中约占峰期矿物组合含水量60%的水被释放出来，岩石中不断发生的脱水作用，使得峰期矿物组合不断演化，难以保存下来，矿物组合的演化生长(表3)得到了很多岩相学观察的证实:1)蓝闪石与绿帘石/斜黝帘石的平衡共生(图2d)，很多分布在石榴石和绿辉石的颗粒之间，在部分富绿辉石区域出现大量的绿帘石与蓝闪石，多呈无定向分布，切穿由绿辉石组成的岩石片理;2)蓝闪石和帘石变斑晶中含有石榴石、绿辉石、金红石和石英等包体。虽然只有少量的多硅白云母参与早期减压变质过程，但其成分也不同程度的受到了轻微调整，如多数包体多硅白云母与基质多硅白云母相比具有更高的Si含量，当包体多硅白云母边部有绿泥石时，其Si含量也比较低。

相平衡模拟表明松多蓝闪石榴辉岩在递进变质阶段、峰期阶段以及早期抬升过程中都会广泛存在硬柱石，但是在岩石中并未发现硬柱石存在，甚至其假象。实际上，这一矛盾的现象已经在岩石学中成为讨论的热点问题(Clarke et al.，2006;Tsujimori et al.，2006;Wei and Clarke，2011;魏春景和崔莹，2011)。魏春景和崔莹(2011)认为硬柱石难以保存的原因主要是岩石在折返过程中所发生变质作用演化所致。就拉萨地块松多榴辉岩的早期近等温降压抬升过程来说，硬柱石会通过大量的脱水反应转变为绿帘石，这种抬升过程中几乎不可能保存硬柱石(Clarke et al.，2006;Wei and Clarke，2011)。尽管在北祁连和西天山的榴辉岩及含蓝闪石片岩的石榴石中发现了硬柱石包体(Zhang et al.，2007;Song et al.，2007;Du et al.，2011a，b)，但松多榴辉岩中的石榴石裂隙比较发育，其包体也不同程度受到了退变质改造。因此，即使在石榴石包体中也难以保存硬柱石。同样，滑石在相平衡模拟中也出现在递进变质阶段和峰期变质矿物组合中，但在岩石中并没有滑石出现，相平衡模拟说明滑石也与硬柱石一样在早期减压变质过程中发生脱水反应而未能保存下来。

5.1.4 晚期退变质阶段

晚期退变质作用以硬柱石消失后继续减压退变至出现冻蓝闪石以及晚期的绿帘角闪岩相矿物组合为特征(图7)。岩石在硬柱石消失后继续降压的过程中，P-T轨迹在含有绿帘石的gl-g-o-ep-ru(+phn+q+H2O)矿物组合域内高角度切割岩石饱和水含量等值线，并沿水含量增加方向演化，岩石将处于流体缺失状态，不利于矿物组合的演化(Guiraud et al.，2001)，但早期硬柱石脱水反应释放的大量水仍可以使岩石在局部富流体区域生成大量的绿帘石和蓝闪石，直至出现流体缺失状态。在野外露头榴辉岩局部发现的斜黝帘石条带可能是这一阶段形成的(陈松永，2010)，进一步减压至约16kbar时，冻蓝闪石在蓝闪石边部开始生成，岩石中仍然存在蓝闪石说明体系中没有足够的外来水使岩石在冻蓝闪石稳定域达到饱和。当压力降到11～12kbar时，斜长石开始出现，岩石中绿辉石逐渐被消耗并生成透辉石，进一步降压至11kbar以下时，榍石开始出现(图7)，这与岩石中观察到的绿辉石边部生成透辉石或角闪石与钠长石后成合晶，蓝闪石边部生成角闪石与钠长石后成合晶，金红石边部生成榍石相一致。绿辉石和蓝闪石边部的后成合晶现象反映了岩石在退变质过程中流体缺乏的环境。石榴石边部韭闪石冠状体也应发生在该阶段。

5.2 松多蓝闪石榴辉岩的地质意义

以含有蓝闪石低温矿物为特征的松多榴辉岩，具有典型的MORB特征，石榴石边部的石英包体周围所呈现的放射状裂纹胀裂结构，结合相图计算确定为低温超高压榴辉岩，具有低的、冷俯冲带性质地热梯度，在递进变质过程中经历过蓝片岩相变质作用，结合最近在松多榴辉岩带新发现的超镁铁岩石、大洋和洋岛玄武岩等蛇绿岩带的岩石组合(陈松永，2010)，认为松多榴辉岩带可能代表了青藏高原拉萨地块内一条新的大洋型高压-超高压变质带(Zhang et al.，2008)，大约266Ma的榴辉岩相变质时代(Cheng et al.，2012)说明在拉萨地块内部可能存在过一个二叠纪的古特提斯洋盆。

6 结论

(1)青藏高原拉萨地块松多榴辉岩带新发现了蓝闪石榴辉岩。利用NCKMnFMASHTO体系中的P-T视剖面图，结合石榴石边部最大Xpy值和多硅白云母最大Si-含量值确定了松多蓝闪石榴辉岩的峰期变质条件为30±0.6kbar和610±6℃，对应的峰期矿物组合为g-o-ta-law-ru(+phn+coe+H2O)。

(2)松多蓝闪石榴辉岩经历了早期的缓慢俯冲过程和后期的快速俯冲过程，地温梯度相应的由7～8℃/km减小到5～6℃/km。峰期之后的榴辉岩经历了近等温减压的早期变质过程，以硬柱石和少量滑石的脱水反应生成蓝闪石和绿帘石(约22～23kbar)为主要特征。其后的晚期退变质阶段以硬柱石消失后局部成分域内由富余流体的消耗形成冻蓝闪石(约16kbar)以及蓝闪石和绿辉石边部发育后成合晶为特征(11～12kbar)，石榴石边部的韭闪石冠状体和金红石边部生成的榍石退变边也发生在该阶段。榴辉岩近等温减压的变质过程可能代表了早期的构造快速抬升过程。

致谢 电子探针分析测试得到中国地质科学院矿产资源研究所陈振宇的帮助;论文写作过程中得到魏春景的指导;二位匿名审稿人提出了很好的评审意见;在此一并致谢!

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