柴北缘锡铁山花岗质片麻岩深熔作用年代和冷却历史: 来自浅色体40Ar/39Ar年代学证据

胡荣国， 邱华宁， Jan R.WIJBRANS， Fraukje M.BROUWER，何立言， 王 敏

（1.桂林理工大学 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室， 广西 桂林 541004； 2.中国科学院 广州地球化学研究所，同位素地球化学国家重点实验室， 广东 广州 510640； 3.Department of Petrology， VU University Amsterdam，De Boelelaan 1085， 1081 HV Amsterdam， The Netherlands）



柴北缘锡铁山花岗质片麻岩深熔作用年代和冷却历史: 来自浅色体40Ar/39Ar年代学证据

胡荣国1， 2， 3， 邱华宁2*， Jan R.WIJBRANS3， Fraukje M.BROUWER3，何立言2， 王 敏2

（1.桂林理工大学 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室， 广西 桂林 541004； 2.中国科学院 广州地球化学研究所，同位素地球化学国家重点实验室， 广东 广州 510640； 3.Department of Petrology， VU University Amsterdam，De Boelelaan 1085， 1081 HV Amsterdam， The Netherlands）

摘 要：长英质浅色体广泛出露于柴北缘造山带中段锡铁山地体花岗质片麻岩中， 多呈脉状、不规则透镜状顺区域片麻理走向产出， 主要由钾长石、斜长石、角闪石、石英以及少量黑云母组成， 是黑云母花岗质片麻岩深融作用的产物。温压估算获得其形成条件为P=（6.5～9.6）×102MPa， T=640～690 ℃， 达麻粒岩相。选取浅色体角闪石和钾长石单矿物进行激光阶段加热40Ar/39Ar定年。角闪石共进行了17个阶段， 其中3～17阶段数据形成平坦年龄谱， 坪年龄为442.5±4.0 Ma； 构成年龄坪的数据对应的等时线年龄为441.6±3.9 Ma， 相应初始捕获氩比值为303±4， 暗示该角闪石样品不含过剩40Ar。坪年龄～442.5 Ma解释为角闪石初始结晶年龄， 代表了锡铁山地区黑云母片麻岩发生深融（混合岩化）的时代。共生钾长石阶段加热获得一个低温和一个高温坪， 坪年龄分别为307.5±2.9 Ma和323.3±3.0 Ma； 等时线图谱暗示该钾长石样品未受过剩40Ar干扰。坪年龄分别代表浅色体冷却到钾长石封闭温度～200 ℃和～250 ℃的时间。40Ar/39Ar定年结果显示锡铁山黑云母片麻岩深熔作用后经历了低速抬升（0.1～0.2 km/Ma）和缓慢冷却（3～3.6 ℃/Ma）的演化历史。

关键词：浅色体； 花岗质片麻岩； 深熔作用；40Ar/39Ar定年； 冷却历史； 锡铁山地体

项目资助： 荷兰皇家文理科学院基金（06CDP002）和中-荷联合培养博士生计划（08PhD-08）联合资助。

0　引 言

柴北缘造山带是近十多年来发现和拟定的一条早古生代超高压变质带（杨建军等， 1994； Lu et al.，1999； 张建新等， 2000； 杨经绥等， 2001； Song et al.，2003a， 2014； Xiong et al.， 2012； Zhang et al.， 2013b）。它东起都兰沙柳河， 向西经过德令哈、锡铁山、绿梁山、鱼卡直至阿尔金断裂附近的赛什腾山， 呈NW-SE向展布， 断续绵延超过700 km（图1a， b）。

根据矿物组合、变质特征以及变质演化历史，自东向西依次可划分为都兰榴辉岩、锡铁山榴辉岩、绿梁山石榴石橄榄岩和鱼卡榴辉岩4个超高压地体（图1b）。锡铁山地体位于柴北缘造山带的中部， 区内广泛出露以混合岩化长英质片麻岩为主的中高级变质岩（青海省地质矿产局， 1991）。榴辉岩及其退变质产物——榴闪岩和斜长角闪岩多呈大小不等的透镜状赋存于正副片麻岩、片岩中。发现至今， 锡铁山榴辉岩-片麻岩地体已吸引了众多中外地质学家的关注， 并在岩石学、矿物学、地球化学和年代学等方面取得了卓有成效的研究成果（张建新等， 2002，2007； 孟繁聪等， 2003， 2005a； Mattinson et al.， 2007；宋述光等， 2011； Chen et al.， 2012； Liu et al.， 2012；Zhang et al.， 2012， 2013a； 胡荣国等， 2013）。然而对于锡铁山地区混合岩的研究仅在区域分布、构造分析和岩石成因等方面有少量研究工作（金玉声， 1981；孟繁聪等， 2005b）， 有关锡铁山混合岩的形成时代和热构造历史却还鲜有报道。

图1　柴北缘变质带地质简图（a， b）和锡铁山榴辉岩-片麻岩地体地质简图（c）Fig.1 Simplified geological maps of the North Qaidam UHP metamorphic belt （a， b） and geological sketch of the Xitieshan eclogite-gneiss terrane （c）

混合片麻岩中的浅色体岩性单一， 来源简单，包含丰富的与地壳深熔、熔体迁移以及熔体结晶分离相关的地质信息， 因此定年结果可以对混合岩化作用（陆壳深熔）的时代及随后的冷却演化历史提供有效的约束。本次研究选取锡铁山超高压变质岩的主要围岩——混合岩化黑云母花岗质片麻岩内的浅色体为研究对象， 通过岩相学观察、矿物电子探针成分分析以及角闪石和钾长石Ar/Ar同位素定年研究， 来探讨锡铁山花岗质片麻岩混合岩化作用的变质条件、形成时代及其在抬升过程中的热构造演化历史。

1　地质背景及样品描述

柴北缘超高压变质带位于柴达木盆地北侧， 祁连地块和柴达木地块之间， 是一个形成于早古生代的典型大陆型俯冲碰撞构造造山带（杨经绥等， 2001；许志琴等， 2003； Song et al.， 2003b， 2014； Mattinson et al.， 2006； Chen et al.， 2007； Zhang et al.， 2009a，2013b）。锡铁山榴辉岩-片麻岩地体位于锡铁山-阿莫尼克山一带， 主要由古元古界达肯大坂群混合岩化长英质片麻岩、片岩和大小不等的透镜状榴辉岩块体组成， 与西南端出露的一套绿片岩相变质的寒武纪-奥陶纪滩间山群火山岩呈断层接触（王惠初等，2003）； 东北端则被～428 Ma花岗岩侵入（图1c， 孟繁聪等， 2005b）。榴辉岩大多经历了强烈的麻粒岩-角闪岩相退变质作用叠加。最近Liu et al. （2012）在退变质榴闪岩的锆石中发现柯石英包体， 确定了该地体曾经达到超高压变质条件。根据矿物组合可分为多硅白云母榴辉岩和角闪石榴辉岩两种类型， 峰期变质条件为: P=（27.1～31.7）×102MPa， T=751～791 ℃（Zhang et al.， 2011）； 峰期变质作用的时间被认为发生在440～458 Ma（Mattinson et al.， 2006； Zhang et al.，2011； Chen et al.， 2012； Liu et al.， 2012）。采用Garnet-Sillimanite-Plagioclase-Quartz（GASP）压力计和Garnet-Biotite温度计， 估算出锡铁山副片麻岩的温压条件为: P=（6.0～11）×102MPa， T=675～820 ℃， 反映副片麻岩经历了中压麻粒岩相条件下的变质作用（Zhang et al.， 2009b； Zhang et al.， 2012）。年代学方面，Zhang et al. （2008， 2009b）先后对区内榴辉岩的围岩——石榴石蓝晶石黑云母副片麻岩进行了详细的SHRIMP U-Pb定年， 得到一组上交年龄为～890 Ma （8个分析点）和两组下交年龄， 分别为451～461 Ma （20个分析点）和～423 Ma（3个分析点）， 解释为原岩结晶、高压麻粒岩相和低压麻粒岩相变质作用时代。综合考虑到在榴辉岩相高压-超高压变质过程中结晶的锆石很难在退化变质过程中被完全改造； 而在麻粒岩相阶段， 由于流体和Zr元素的缺乏， 锆石几乎不会在该阶段形成。因此， 宋述光等（2011）认为把锆石的下交年龄451～461和～423 Ma解释为麻粒岩/角闪岩相改造年龄的观点欠妥。最近， 针对具有相同矿物组合的副片麻岩， Zhang et al. （2012）采用独居石原位电子探针（EMP）和SHRIMP锆石U-Pb法做了详细的定年工作， 获得938～945 Ma， 455～460 Ma和422～425 Ma三组年龄， 分别被解释为原岩结晶、超高压变质和角闪岩退变质作用发生的时代。

表1　锡铁山黑云母花岗质片麻岩浅色脉体中角闪石和长石成分Table 1 Compositions of representative amphiboles and feldspars from the leucosome within the Xitieshan biotite granitic gneiss

本文研究样品09NQ48为锡铁山黄羊沟黑云母花岗质片麻岩中的长英质浅色体， 采样点坐标: E95°30′55″， N37°23′55″（图1c）。浅色体主要特征如下:顺区域片麻理发育， 呈透镜状， 最宽处可达15 cm（图2a， b）。矿物颗粒粗大， 呈花岗结构， 主要由钾长石（30%～40%）、斜长石（25%～35%）、角闪石（～15%）和石英（～10%）组成， 含极少量黑云母（＜2%）以及磷灰石和锆石等副矿物。长石多呈自形、半自形板状，部分中-粗粒长石边界处可观察到一些细粒的石英单晶或集合体（图2c）， 为深融作用的产物。角闪石为自形-半自形长柱状， 弱定向排列。矿物成分在荷兰阿姆斯特丹自由大学地球科学系的JEOL JXA-8800M探针仪上进行了电子探针分析（表1）； 矿物代号基于 Whitney and Evans （2010）。根据Leake et al. （1997） 的角闪石分类法知， 角闪石为钙质角闪石，包括韭闪石、钙镁闪石和镁角闪石（表1）。斜长石主要分为中长石（An55-58Ab40-43Or1-2）， 而钾长石主要为透长石/微斜长石（An0.3Ab5-7Or93-95）。根据浅色体

的电子探针数据， 选取角闪石及其相邻的斜长石成分（表1）， 利用角闪石-斜长石地质温度计（Holland and Blundy， 1994）和角闪石-斜长石-（石英）地质压力计（Bhadra and Bhattacharya， 2007）， 计算得到浅色脉体的形成条件为P=（6.5～9.6）×102MPa， T=640～690 ℃，达麻粒岩相。

图2　锡铁山含浅色体黑云母花岗质片麻岩野外产状（a）， 浅色体标本（b）和浅色体显微照片（c）Fig.2 Field occurrence of the leucosome within biotite granitic gneiss in the Xitieshan terrane （a）， photo of the sample （b） and microphotograph of the leucosome （c）

2　实验技术

角闪石和钾长石单矿物分选工作在荷兰阿姆斯特丹自由大学选矿实验室完成。样品用液压机及鄂式破碎机破碎， 过筛后， 选取粒径在250～500 μm之间的矿物进行重液分选（角闪石比重: 3.1～3.3 g/cm3；钾长石比重: 2.54～2.59 g/cm3）和磁选。最后， 所有样品在双目镜下手选出未见矿物连晶和明显蚀变的样品， 纯度达99%。实验样品与标准样品分别用铝箔和铜箔包装呈小圆饼状， 密封于小铝管内。为了获得样品的J值， 在玻璃管两端及每4个样品中间插放一个标样， 并记录每个样品及标样在铝管中的位置， 用以确定样品管J值的变化曲线， 并通过曲线方程计算出每个样品的J值。样品送至中国原子能科学研究院49-2游泳池反应堆中照射50 h， 中子活化编号为GZ17。40Ar/39Ar测试工作在中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室GVI-5400®质谱计上完成。中子通量监测标准样品为本实验室所采用的标样北京房山花岗闪长岩黑云母样品ZBH-25， 其K-Ar年龄为132.5±1.2 Ma（王松山，1983）。样品用激光阶段加热求得J值， 然后根据J值变化曲线的函数关系和样品的位置计算出每个样品的J值。干扰氩同位素校正因子分别为: （39Ar/37Ar）Ca=8.984×10-4， （36Ar/37Ar）Ca=2.673×10-4，（40Ar/39Ar）K=5.97×10-3和（38Ar/39Ar）K=1.211×10-2。Ar同位素分析之前， 整个系统先使用加热带在150 ℃下烘烤去气。而后， 激光阶段加热释放出来的气体通过2个SAES NP10®Zr/Al吸气泵纯化后送入质谱计进行氩同位素分析。每次实验以本底分析开始， 在完成4至6个阶段后插做一个本底分析， 用以准确扣除系统的本底。本底分析时不发射激光， 其实验流程与样品分析流程完全一致。

3　实验结果

角闪石和钾长石激光加热40Ar/39Ar定年结果采用A.A.P. Koppers博士编写的软件ArArCALC V2.50进行计算和作图（Koppers， 2002）。样品各阶段加热数据汇总于表2， 年龄误差以2σ给出。

表2　锡铁山黑云母花岗质片麻岩浅色体中角闪石和钾长石40Ar/39Ar定年结果Table 240Ar/39Ar dating results for amphibole and K-feldspar from the leucosome within the Xitieshan biotite granitic gneiss

角闪石09NQ48Amp激光阶段加热进行了17个阶段， 总气体年龄为445.5±4.0 Ma， K/Ca比值稳定在0.147±0.005（图3a）， 与电子探针分析结果基本一致（表1）。初始两个阶段表观年龄偏老（655～466 Ma）， 而后由3～17阶段数据形成平坦年龄谱，对应坪年龄为442.5±4 Ma（MSWD=0.5，39Ar=97%）（图3b）。在反等时图解上， 构成年龄坪的数据点（■）形成了一条相关性良好的等时线， 对应等时年龄为441.6±3.9 Ma （MSWD=0.3）， 对应初始捕获氩比值为303±4。

钾长石09NQ48Kfs进行了11个阶段的逐步升温激光加热分析， 形成了一个低温和一个高温年龄坪； 总气体年龄为316.8±3.8 Ma， K/Ca比值为183 ±20 （图4a）。低温年龄坪由1～3阶段的数据点组成，对应的坪年龄为307.5±2.9 Ma （MSWD=0.26，39Ar约占37%）； 高温年龄坪由6～11阶段的数据点组成， 对应的坪年龄为324.3±3.0 Ma（MSWD=0.13，39Ar约占49%） （图4b）。在反等时线图解上， 低温坪（·）和高温坪（■）阶段的数据点对应的等时年龄分别为307.3±2.9 Ma （MSWD=0.03）和324.4±3.2 Ma （MSWD= 0.16）， 相应的截距值则分为303±11和288±91 （图4c），在误差范围内都与现代空气氩（295.5）一致， 暗示该样品不含过剩40Ar。

图3　锡铁山黑云母花岗质片麻岩浅色体角闪石激光阶段加热40Ar/39Ar定年结果Fig.3 Plots based on the40Ar/39Ar data of the amphibole 09NQ48Amp from the leucosome within biotite granitic gneiss by laser stepwise heating

图4　锡铁山黑云母花岗质片麻岩浅色体钾长石激光阶段加热40Ar/39Ar定年结果Fig.4 Plots based on the40Ar/39Ar data of the K-feldspar 09NQ48Kfs from the leucosome within biotite granitic gneiss by laser stepwise heating

4　讨 论

4.140Ar/39Ar定年地质意义

锡铁山副片麻岩和正片麻岩具有相似的地球化学成分和一致的Nd模式年龄（1.88～2.28 Ga）， 且正片麻岩可能是副片麻岩在新元古代（～952 Ma）原地熔融作用的产物（张建新等， 2003）。在早古生代， 二者与所夹的榴辉岩的基性原岩一起卷入了深俯冲作用， 经历了共同的高压-超高压变质作用（Zhang et al.， 2008， 2009b； Zhang et al.， 2011， 2012）。孟繁聪等（2005b）对区内的花岗质片麻岩进行了SHRIMP锆石U-Pb定年， 获得435±7 Ma的加权平均年龄（10个分析点）， 解释为片麻岩发生高角闪岩相-麻粒岩相变质作用的时代。

本次研究的浅色体来自锡铁山黄羊沟黑云母花岗质片麻岩， 用于40Ar/39Ar定年的矿物分别为角闪石和钾长石。角闪石激光阶段加热获得的坪年龄为442.5±4.0 Ma， 在误差范围内与前人获得的花岗质片麻岩锆石变质年龄（～435 Ma）基本一致。考虑到在一般情况下角闪石的Ar同位素封闭温度（500～ 650℃， Villa， 1998）要低于锆石的Pb同位素封闭温度（～900℃， Cherniak and Watson， 2001）和片麻岩中压麻粒岩相变质作用时的温度（705～800 ℃， Zhang et al.，2008）， 角闪石40Ar/39Ar定年结果可有以下三种解释: （1）浅色体自结晶形成后经历了极其快速的冷却抬升；（2）样品含有均匀过剩40Ar， 坪年龄和等时年龄均无任何地质意义； （3）过剩40Ar只存在于角闪石的流体包裹体中， 并在低温阶段就已经释放出来（导致最初2个阶段表观年龄偏老）， 而矿物晶格中并不含过剩40Ar， 其坪年龄为角闪石在麻粒岩相条件下的初始结晶年龄， 代表了锡铁山地区黑云母花岗质片麻岩发生混合岩化（深融作用）的时代。综合考虑， 我们认为第3种解释更为合理， 理由如下:

已有研究表明， 锡铁山地区的高压-超高压变质岩及其围岩深俯冲后并未经历极其快速的冷却折返演化历史， 而是一个近升温降压的折返过程（Zhang et al.， 2005， 2008， 2009b； Mattinson et al.，2007； Zhang et al.， 2012）。再者， 由于深熔作用会强烈的削弱深俯冲岩石的流变学性质， 该类岩石的抬升速率（可能受底辟流作用驱动）一般认为是相对缓慢的（Wallis et al.， 2005）。

锡铁山地区含过剩40Ar的角闪石样品阶段加热40Ar/39Ar定年通常形成单调递减（胡荣国等， 2013）或马鞍型（Zhang et al.， 2005）表观年龄图谱； 等时线图解法获得远高于现代空气Ar比值的截距值和年轻合理的等时年龄。而本次分析的角闪石样品阶段加热形成了平坦的表观年龄图谱、相关性良好的等时线、与坪年龄一致的等时年龄以及在误差范围内和现代空气氩比值一致的截距值， 这些特征都暗示该样品未受过剩40Ar污染。

研究表明， 角闪石的Ar同位素封闭温度可以远高于实验模拟得出的封闭温度， 在某些特殊的地质环境下， 甚至可以＞650 ℃（Berger and York， 1981；Wilke et al.， 2010）。而本次研究的浅色体其变质温度为675±15 ℃， 与假设的最高封闭温度基本一致。因此角闪石在此条件下结晶是能够保持体系封闭的。

退一步而言， 即使角闪石的封闭温度低于混合岩化作用时的熔融温度， 在矿物结晶过程中， 含水流体的存在与否及其含量的多少对于Ar在变质矿物（如角闪石、多硅白云母等）中的扩散和运移会起到非常重要的影响， 其决定性要显著的超过温度起到的作用（Villa， 1998； Di Vincenzo and Palmeri， 2001），而深熔过程被认为是一个缺乏含水流体的封闭体系（Breton and Thompson， 1988； Johannes， 1988）。此外，后成合晶在锡铁山麻粒岩相和角闪岩相退变质阶段的广泛发育， 同样暗示整个退变质过程含水流体的存在是非常有限的（Zhang et al.， 2005； Zhang et al.，2011）。此条件下， 从熔融到冷凝结晶过程中该样品处于封闭状态， 其形成年龄可以用来约束混合岩化发生的年代（Yang et al.， 2005）。

钾长石40Ar/39Ar阶段加热定年获得了一个低温和一个高温坪， 对应的坪年龄分别为307.5±2.9 Ma 和324.3±3.0 Ma。考虑到缓慢冷却的钾长石内有多个不连续分布的扩散域， 致使对应不同的封闭温度（Lovera et al.， 1989）， 我们把高温和低温坪年龄分别解释为钾长石冷却到～250 ℃和～200 ℃的时间。基于以上研究， 我们可以对锡铁山混合岩化片麻岩的抬升冷却过程进行归纳: ～443 Ma时， 锡铁山的陆壳岩石在地下～30 km处发生深熔作用， 角闪石长英质浅色体随后从熔融体中结晶出来（对应的温度为675±15 ℃）， 而后在～324 Ma抬升至地表～7 km处（～250 ℃）， 对应的抬升速率为～0.2 km/Ma， 冷却速率为～3.6 ℃/Ma； 到302 Ma进一步抬升至地下～6 km的深度（～200 ℃）， 抬升和冷却速率分别降至～0.1 km/Ma和～2.3 ℃/Ma。

4.2浅色体形成机制

通过与锡铁山榴辉岩中的浅色体进行对比（Chen et al.， 2012）， 我们发现榴辉岩浅色体与黑云母片麻岩浅色体在矿物组成、形成时间以及形成机制上有明显差异: 前者主要由斜长石（60%～70%）和石英（30%～40%）组成， 只含有极少量的白云母、黑云母、钾长石以及角闪石； 后者钾长石（30%～40%）和角闪石（～15%）所占比例显著增加， 石英（～10%）和斜长石（25%～35%）则含量急剧降低。此外， 前者的形成时代为428±2 Ma， 折返阶段的黝帘石和绿辉石脱水分解导致榴辉岩在折返过程中部分熔融是该类脉体形成的主要机制， 与区内的碰撞后I型花岗岩是同一次构造热事件的产物（Chen et al.， 2012）； 后者形成于442.5±4.0 Ma， 稍晚于锡铁山地区片麻岩超高压变质作用年代（460～455 Ma）（Zhang et al.， 2012）， 但与柴北缘地区基性高压麻粒岩峰期变质作用时代（450～434 Ma）基本一致（Zhang et al.， 2008； Yu et al.，2011， 2012）。因此， 锡铁山花岗质片麻岩在构造折返的高压麻粒岩相减压（升温）阶段， 诱发的深熔作用（部分熔融）是浅色体形成的主要机制， 它代表的是熔体在源区冷凝结晶的产物。片麻岩中含大量高钾含水矿物——黑云母和白云母是导致浅色脉体碱性长石含量增高的决定性因素； 深熔作用的发生很可能也是导致锡铁山地区片麻岩中超高压变质标志性矿物（如柯石英、微粒金刚石等）无法保存的主要因素之一。值得注意的是， 虽然锡铁山地区的地壳物质在～443 Ma的时候就已经发生部分熔融， 但是大规模的（浅色）花岗岩上侵却是出现在428 Ma以后（孟繁聪等， 2005b）， 暗示其演化是一个由半深熔转向高度深熔的过程: 即在深熔作用的初期， 地壳物质熔融程度较低， 还无法形成大规模的流体来形成花岗岩岩浆。类似的地质现象在喜马拉雅造山带也存在（Yang et al.， 2005）。

5　结 论

（1） 锡铁山黑云母片麻岩中的浅色体是地壳深熔的产物， 岩相学和矿物成分研究表明脉体形成温压条件为P=（6.5～9.6）×102MPa， T=640～690 ℃， 达麻粒岩相。

（2） 浅色体角闪石40Ar/39Ar定年结果显示锡铁山黑云母花岗质片麻岩在～443 Ma经历深熔作用， 与区域（高压）麻粒岩相变质作用相伴而生， 是构造折返减压（升温）阶段， 发生部分熔融（深熔）作用的产物。

（3） 浅色体钾长石40Ar/39Ar定年结果显示经历深熔作用后， 地壳物质从下地壳深度抬升至地表的过程具有低速率和低冷却率的特征。

致谢： 在实验过程中得到中国科学院广州地球化学研究所蒲志平老师给予的大力支持， 中国地质科学院地质研究所孟繁聪研究员和一位匿名审稿专家评阅了本文， 提出了宝贵的意见和建议， 在此一并表示感谢！

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Anatexis and Cooling History of Granitic Gneiss in the Xitieshan Terrane， North Qaidam： Evidence from40Ar/39Ar Geochronological Study of Leucosome

HU Rongguo1， 2， 3， QIU Huaning2*， Jan R.WIJBRANS3， Fraukje M.BROUWER3，HE Liyan2and WANG Min2
（1. Guangxi Key Laboratory of Hidden Metallic Ore Deposits Exploration， Guilin University of Technology， Guilin 541004，Guangxi， China； 2. State Key Laboratory of Isotope Geochemistry， Guangzhou Institute of Geochemistry， Chinese Academy of Sciences， Guangzhou 510640， Guangdong， China； 3. Department of Petrology， VU University Amsterdam， De Boelelaan 1085， 1081 HV Amsterdam， the Netherlands）

Abstract：Felsic leucosome veins are widely distributed in biotite granitic gneiss in the Xitieshan terrane， North Qaidam，western China. The leucosome veins are derived from anatectic magmatites and consist mainly of plagioclase，K-feldspar， quartz and amphibole with minor biotite. Thermobarometric study indicates that the leucosome records granulite-facies metamorphic conditions of P=（6.5-9.6）×102MPa and T=640-690 ℃. Amphibole and K-feldspar separates from the leucosome veins were analyzed by the laser stepwise heating40Ar/39Ar method. The release pattern of the amphibole is characterized by older apparent ages for the first two steps， which account for ～3% of the cumulative39Ar released. The remainder of the experiment produced younger and concordant apparent age with a plateau age of 442.5±4.0 Ma. The data points constituting the age plateau yields a well-defined isochron with an intercept age of 441.6±3.9 Ma， and an initial40Ar/36Ar ratio （303±4） indistinguishable from that of atmosphere. Considering the leucosome was directly produced by crystallization of melt in the anatexis region， the amphibole plateau age of ca. 442.5 Ma provides an effective constraint on anatexis of the Xitieshan biotite-bearing granitic gneiss. K-feldspar produces an increasing staircase-shaped age spectrum with a younger plateau age of ca. 307.5 Ma in the first three steps and an older plateau age of ca. 324.3 Ma in the last segment. These ages are interpreted in terms of cooling through closure temperatures of ～200 ℃ and ～250 ℃， respectively.40Ar/39Ar data indicate low uplift velocities （0.1-0.2 km/Ma）and cooling rates （3-3.6 ℃/Ma） exhumation of the Xitieshan HP/UHP granitic gneiss after the anatexis.

Keywords:leucosome； granitic gneiss； anatexis；40Ar/39Ar dating； cooling history； Xitieshan terrane

中图分类号：P597

文献标志码：A

文章编号：1001-1552（2016）01-0125-011

收稿日期：2014-02-10； 改回日期： 2014-08-08

第一作者简介：胡荣国（1982-）， 男， 博士， 地球化学方向。Email: hurongguo@163.com

通信作者：邱华宁（1963-）， 男， 研究员， 地球化学方向。Email: qiuhn@gig.ac.cn