朱小輝 曹玉亭 劉良 王超 陳丹玲

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

1. 大陸動力學國家重點實驗室，西北大學地質學系，西安 710069

2. 國土資源部巖漿作用成礦與找礦重點實驗室，中國地質調查局西安地質調查中心，西安 710054

3. 山東省沉積成礦作用與沉積礦產重點實驗室，山東科技大學地質科學與工程學院，青島 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

阿爾金雜巖是由前寒武紀不同時代中酸性古侵入體(花崗片麻巖)、變質表殼巖與石榴子石輝石巖、榴輝巖、石榴子石橄欖巖透鏡體等組成的構造雜巖，主要沿阿爾金造山帶南緣呈北東向展布(王永和等，2002;Wang et al.，2013)。近年來，人們已從該雜巖中識別出多種具有陸殼屬性的高壓/超高壓變質巖石(Liu et al.，2002，2004，2005，2007a，b;Zhang et al.，2005a;曹玉亭等，2009;Wang et al.，2011)，進一步的年代學研究顯示這些不同類型的高壓/超高壓巖石的峰期變質時代集中在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)又在阿爾金雜巖西側木納布拉克地區(qū)原劃為長城系巴什庫爾干巖群的紅柳泉組中發(fā)現一套泥質高壓麻粒巖，其峰期變質年齡為486 ±5Ma，該高壓麻粒巖與阿爾金雜巖中已發(fā)現的高壓/超高壓變質巖石共同構成了南阿爾金高壓/超高壓變質帶。花崗片麻巖是阿爾金雜巖的重要組成部分，前人已對英格麗薩依地區(qū)出露的花崗質片麻巖進行了較為詳細的研究，認為該巖石的原巖形成在新元古代晚期(900 ～930Ma)，并在早古生代(～487Ma)經歷了超高壓變質作用(Liu et al，2004;Zhang et al.，2004;Wang et al.，2013)，巖石中榍石定向出溶斜長石+角閃石限定該片麻巖可能形成于3.7GPa 以上的壓力條件下(Liu et al.，2004)。但目前人們對南阿爾金其它地區(qū)分布的花崗質片麻巖所經歷的變質P-T-t 軌跡尚缺乏詳細研究，直接影響了南阿爾金高壓-超高壓變質帶的時空分布和變質演化等科學問題的討論。淡水泉是新近厘定的一個高壓麻粒巖單元，主要由泥質和花崗質片麻巖、大理巖及少量石榴輝石巖、石榴角閃巖和石榴橄欖巖透鏡體組成(Liu et al.，2009)，曹玉亭等(2009)報道該地區(qū)的泥質片麻巖經歷了高壓麻粒巖相的變質作用，對于花崗質片麻巖卻并無詳細研究。為此，本文在前人研究的基礎上，對淡水泉地區(qū)花崗質片麻巖進行了詳細的巖相學及鋯石U-Pb 年代學研究，并利用Thermaocalc3.33 程序計算了該巖石的P-T 軌跡，結果表明該花崗質片麻巖經歷了早古生代高壓麻粒巖相變質作用，它為全面深入認識阿爾金造山帶南緣早古生代高壓/超高壓變質帶時空分布及變質演化提供進一步的約束資料。

2 地質概況

阿爾金構造帶為青藏高原的北部邊界，介于塔里木板塊、柴達木板塊以及祁連、東昆侖造山帶之間(圖1a)，是中國西部主要大地構造單元的銜接地帶，該造山帶是由早古生代古板塊(或地塊)之間相互俯沖-碰撞形成的復雜構造帶，后來又被中-新生代以來的走滑斷裂系改造(車自成等，1998;劉良等，1999;Zhang et al.，1999，2001;許志琴等，1999)，自北向南依次可劃分為北阿爾金太古代混雜巖帶、北阿爾金俯沖碰撞雜巖帶、米蘭河-金雁山地塊和南阿爾金俯沖碰撞雜巖帶四個構造單元(圖1b)(Liu et al.，2009)。

南阿爾金俯沖碰撞雜巖帶主要由各種正副片麻巖(主要為含榴長英質片麻巖、含榴斜長角閃片麻巖、含榴黑云斜長片麻巖和二云母片麻巖(片巖)等)、大理巖夾少量榴輝巖、石榴子石橄欖巖透鏡體組成(于海峰等，2002;王永和等，2002)。區(qū)內已發(fā)現的高壓/超高壓變質巖石自東向西分布在英格麗薩依、淡水泉、江尕勒薩依和木納布拉克地區(qū)。其中，英格麗薩依地區(qū)分布超高壓石榴子石二輝橄欖巖、含石榴子石花崗質片麻巖和片麻狀含鉀長石石榴子石輝石巖(Liu et al.，2002，2004，2005;Wang et al.，2011)，江尕勒薩依地區(qū)分布超高壓榴輝巖和含藍晶石石榴子石泥質片麻巖(Zhang et al.，2002;Liu et al.，2004，2007a，2012)，木納布拉克地區(qū)則分布一套含石榴子石藍晶石高壓泥質麻粒巖。已有的年代學研究結果顯示這些地區(qū)高壓/超高壓變質巖石的峰期變質年齡集中在486 ～509Ma 之間(Zhang et al.，1999，2001，2004，2005a;Liu et al.，2007b，2009;Wang et al.，2011)。淡水泉地區(qū)位于南阿爾金高壓/超高壓變質巖帶中段，主要由含石榴子石藍晶石(或夕線石)片麻巖(包括泥質片麻巖及花崗質片麻巖)與大理巖組成，并有少量石榴輝石巖或石榴角閃巖呈透鏡體狀產于這些巖石之中(圖1c)(Liu et al.，2009)。曹玉亭等(2009)通過礦物相平衡計算，獲得本地泥質片麻巖的峰期變質溫壓條件為T ＞850℃和P ＞11kbar，認為該巖石經歷了高壓麻粒巖相變質作用，并確定其變質時代為486 ±5Ma，沉積時代小于719Ma。本文研究的花崗質片麻巖位于該泥質高壓麻粒巖北側，與泥質片麻巖具有相同片麻理方向，暗示它們可能經歷了相同或相似的變質變形，應構成同一構造巖片。

3 樣品分析方法

礦物成分分析在長安大學電子探針室JXA-8100 型電子探針儀實驗室完成。儀器工作條件:加速電壓15kV，束流1×10-8A，束斑1μm，標樣采用硅酸鹽或氧化物。LA-ICP-MS鋯石原位定年在西北大學大陸動力學國家重點實驗室完成。其中鋯石的CL 圖像分析由加載于掃描電鏡上的英國Gatan公司的Mono CL3 +型陰極熒光探頭完成，微量元素分析和U-Pb 年齡測定在Agilient 7500a ICP-MS、ComPex102 Excimer激光器以及GeoLas 200 M 光學系統的聯機上進行，鋯石數據處理過程中年齡采用Glitter 程序，并利用鋯石91500 作為外標標準物質進行年齡計算，元素含量計算采用NIST610 作為外標，29Si 作為內標，年齡數據諧和圖的繪制通過Isoplot ver 3.23 程序完成。詳細的實驗步驟及數據處理方法參見文獻(Yuan et al.，2004)。

圖1 阿爾金及鄰區(qū)位置圖(a)、阿爾金造山帶構造地質簡圖(b)及淡水泉地區(qū)地質圖(c)(據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 研究結果

4.1 巖相學、礦物學及礦物化學特征

淡水泉花崗質片麻巖呈灰白色，不等粒粒狀變晶結構，片麻狀構造。斑狀變晶礦物有石榴石(10% ～15%)、藍晶石(5% ～10%)、鉀長石(40%)和石英(5% ～10%)，基質礦物主要有石英、黑云母和斜長石，副礦物有鋯石、鈦鐵礦、金紅石等，金紅石的邊部常被鈦鐵礦取代。其主要組成礦物特征分述如下:

石榴石 粒徑為0.1 ～0.5mm，自形-半自形晶，裂紋發(fā)育，內部偶見石英、黑云母等礦物包體，常與藍晶石、鉀長石或金紅石緊密生長在一起，顯示平衡共生的關系(圖2a，b)，或三者之間被黑云母、斜長石和夕線石等后期退變礦物所分隔(圖2c-e)，石榴石邊部常退變?yōu)楹谠颇?圖2c)，其端元組分為Alm81.2-87.0Pry6.35-8.05Gro4.01-8.39Spe0.95-2.68，石榴子石成分從核部到邊部有鎂、鈣含量降低、鐵含量增高的趨勢(表1)。

藍晶石 板柱狀，多發(fā)育兩組解理(圖2b)，與石榴石、鉀長石平衡共生，并呈變斑晶與石榴石和鉀長石一起分布在基質中(圖2a-d)。藍晶石的邊部均發(fā)生不同程度的退變，部分退變?yōu)橄€石和黑云母(圖2c)，部分邊部被白云母所替代(圖2d)，這些退變礦物分隔了藍晶石、石榴石和鉀長石斑晶。

表1 淡水泉花崗質高壓麻粒巖代表性變質礦物的電子探針分析結果(wt%)Table 1 Typical metamorphic mineral compositions for HP granitic granulite from Danshuiquan area (wt%)

圖2 南阿爾金淡水泉花崗質高壓麻粒巖的顯微特征Fig.2 Microstructures of the HP granitic granulite from Danshuiquan area in the South Altyn Tagh

鉀長石 主要為條紋長石，斑晶粒度較大，主晶為鉀長石，出溶鈉長石和更長石兩種微晶。條紋長石后期在退變過程中被溶蝕交代，退變?yōu)樾遍L石和黑云母(圖2e)，其邊部常被蠕蟲狀斜長石環(huán)繞，說明巖石曾經歷退變質熔融。條紋長石的成分大致由鈉長石出溶條紋(Or19Ab79.8An1.2)、更長石岀溶條紋(Or0.6Ab74.5An24.8)和基質(Or90.9Ab8.5An0.6)，按1∶1∶6 給出，近似為Or70.6Ab25.7An3.7，屬正條紋三元長石。

黑云母 巖石中的黑云母主要有兩種產狀，一種為圍繞石榴石和藍晶石顆粒邊部生長(Bt1)(圖2c)，片狀或鱗片狀，FeO =19.44%，MgO =8.84%，為石榴子石、藍晶石和鉀長石退變的產物，其可能發(fā)生的反應式為Grt +Kfs +H2O =Bt+Sill+Qz;另一種呈鱗片狀或長板片狀與斜長石、石英一起分布在基質中(Bt2)，FeO =21.13%，MgO =7.49%，排列方向與片麻理方向一致。兩種黑云母的成分比較接近，說明晚期黑云母大規(guī)模結晶的同時早期黑云母的成分也隨溫壓變化發(fā)生了調整，但Bt2與Bt1相比，FeO 含量較高，MgO 含量較低，說明降溫過程中相鄰黑云母-石榴石之間曾發(fā)生較強烈的Fe-Mg 交換作用(周喜文等，2003)。

斜長石 斜長石主要呈他形分布在石榴石、鉀長石和藍晶石等斑晶礦物周圍并分隔這些斑晶礦物(Pl1)(圖2e)，或與黑云母一起分布在基質中(Pl2)(圖2f)，為更晚期的退變質礦物。

圖3 阿爾金淡水泉花崗質高壓麻粒巖平均成分在NCKFMASHTO 體系中的P-T 視剖面圖在發(fā)生部分熔融前設水過量，巖石成分為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(摩爾百分比);在發(fā)生部分熔融后設水不過量，巖石成分為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-金紅石;And-紅柱石;Ky-藍晶石;Pe-條紋長石;Kfs-鉀長石;Pl-斜長石;Sill-夕線石;Mu-白云母;Cd-堇青石;Opx-單斜輝石;liq-熔體Fig.3 P-T pseudosection for HP granitic granulite from Danshuiquan area

根據上述巖相學特征，該片麻巖可劃分為三個階段的變質礦物組合:

峰期高壓麻粒巖相階段:該階段以石榴石、藍晶石和鉀長石(條紋長石)斑晶平衡共生為特征，其礦物組合為Grt +Kfs(Pe)+Ky + Rt + Qz，為典型的高壓麻粒巖相礦物組合(O’Brien and R?tzler，2003)。

第一期退變質階段:該階段石榴石、藍晶石和鉀長石都經歷相應的退變質作用，其中石榴石退變?yōu)楹谠颇负托遍L石，藍晶石邊部轉化為夕線石和黑云母，另外，部分金紅石的邊部被鈦鐵礦所替代，可能的變質反應為Grt +2Ky +Qz =3Pl，Grt+Kfs+H2O=Bi+Sill+Qz，因此其礦物組合為Grt +Kfs+Bt1+Pl1+Sill+Ilm+Qz。

第二期退變質階段:該階段主要以分布在基質中的黑云母和斜長石以及藍晶石退變?yōu)榘自颇笧樘卣?，因此其礦物共生組合為Sill+Bt2+Pl2+Mu+Qz±Ilm。

4.2 變質溫壓作用計算

圖4 淡水泉花崗質高壓麻粒巖鋯石CL 圖像Fig.4 Zircon CL images of HP granitic granulite from Danshuiquan area

運用內部一致性熱力學數據和THERMOCALC 程序定量獲得的巖石的P-T 視剖面圖，表示對特定全巖成分的相平衡關系，可以充分反映巖石隨溫壓條件變化可以出現的各種礦物組合與成分演化信息，是目前進行變質相平衡研究的有效手段(魏春景和周喜文，2003)。

圖3 是利用THERMOCALC 3.33 程序依據NCKFMASHTO(+q+ilm)體系計算得到的P-T 視剖面圖，圖中包含從三變域到七變域等多個變域，依據巖相學觀察到的該巖石變質過程的幾個階段都可以在圖3 中都能得到很好的反映。其中峰期高壓麻粒巖相階段礦物組合Grt +Kfs(Pe)+Ky +Rt +Qz 位于圖3 的右上角，繼而限定其溫壓條件為P ＞11.5kbar，T ＞860℃，為了進一步準確限定其形成的溫壓條件，我們利用Fuhrman and Lindsley(1988)改進的三元長石溫度計獲得片麻巖的峰期溫度為875 ～925℃;通過在反應Grt +2Ky(Sill)+Qz=3An 基礎上建立起來的GASP 壓力計估算了巖石的峰期變質壓力，當溫度為875 ～925℃時，其變質壓力為14.5 ～15.9kbar，這一溫壓范圍位于P-T 視剖面圖給出的高壓麻粒巖相組合穩(wěn)定域內，說明該結果是可信的。之后峰期礦物之間發(fā)生退變質反應，形成了Sill+Bt+Pl 后期礦物，石榴石邊部的成分也發(fā)生相應改變，礦物組合由Grt +Ky +Kfs+liq 穩(wěn)定域穿過藍晶石-夕線石轉變線以及黑云母和斜長石消失線進入到第一期退變礦物組合Grt +Kfs +Bt +Pl +Sill+Ilm+Qz+liq 穩(wěn)定域，代表了一個降溫降壓的退變過程，依據石榴子石邊部XCa(g)成分等值線(XCa=Ca/(Mg +Ca +Fe2+))可限定該期礦物組合穩(wěn)定的溫度范圍為760 ～810℃，壓力在5.3 ～7.3kbar 之間。之后，隨著溫度的繼續(xù)降低，反應線穿過固相線，進入第二期退變階段礦物組合Sill+Bt2+Pl2+Mu+Qz±Ilm 的穩(wěn)定域，其穩(wěn)定的溫壓范圍為P=3 ～7kbar，T=600 ～650℃。其中第一期退變質礦物組合為麻粒巖相退變質礦物組合，第二期為角閃巖相退變質礦物組合。綜上所述，我們認為該片麻巖達到高壓麻粒巖相變質后在退變質作用早期呈降溫降壓趨勢，晚期則趨于近等壓降溫，總體具有順時針P-T 演化軌跡(圖3)。

4.3 鋯石LA-ICP-MS U-Pb 定年

淡水泉花崗質片麻巖中的鋯石多呈長柱狀晶形，粒度在150 ～200μm 左右。CL 圖像(圖4)顯示鋯石具有核-邊結構，核部具有巖漿鋯石的振蕩生長環(huán)帶，應為原巖殘留。邊部呈面狀或扇狀結構，符合變質鋯石的結構特征。微量元素分析結果顯示，巖石中鋯石的稀土元素組成特征明顯分為兩類(圖5a、表2)。其中，核部測點稀土總量和重稀土含量較高(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 之間，顯示輕稀土虧損，重稀土略富集型稀土配分型式，結合其巖漿震蕩環(huán)帶特征，核部年齡應代表麻粒巖原巖的結晶年齡(Vavra et al.，1996;Hoskin and Ireland，2000);邊部測點稀土總量和重稀土含量明顯降低(ΣREE = 99 × 10-6～352 × 10-6，ΣHREE=92 ×10-6～324 ×10-6)，(Gd/Yb)N變化于0.39 ～0.48 之間，重稀土配分曲線相對平坦，顯示與石榴石平衡共生變質鋯石特征(Rubatto，2002;Whitehouse and Platt，2003)。

圖5 淡水泉花崗質高壓麻粒巖中鋯石的球粒隕石標準化稀土配分圖(a，標準化值據Sun and McDonough，1989)及U-Pb年齡諧和圖(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 淡水泉花崗質高壓麻粒巖鋯石微量元素分析結果(×10 -6)Table 2 Trace element compositions of zircons from HP granitic granulite from Danshuiquan area (×10 -6)

利用LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 定年方法，對片麻巖中的鋯石共進行27 次分析，鋯石的U-Pb 同位素測量結果在諧和曲線上形成了兩個年齡密集區(qū)(圖5b、表3)。其中18 個核部測點構成了一個年齡密集區(qū)，其206Pb/238U 的加權平均年齡為866 ±5Ma，應代表其原巖的形成年齡;5 個邊部測點形成另一個年齡密集區(qū)，206Pb/238U 的加權平均年齡為505 ±5Ma，結合鋯石的CL 圖像和微量元素特征分析，該年齡值應代表花崗質高壓麻粒巖的峰期變質年齡。另有兩個年齡位于上述兩組年齡之間，考慮到鋯石內部結構的復雜性，測點束斑(30μm)可能包含了不同比例的鋯石殘核與幔部，為混合年齡，不具有明確的地質意義。

5 討論

5.1 變質作用過程及形成背景

高壓麻粒巖廣泛出露于全球不同時期的造山帶中，在一些典型的碰撞造山帶中，可見到高壓麻粒巖與榴輝巖在時空分布上密切相關(張建新等，2009)。O’Brien and R?tzler(2003)依據形成機制的不同將高壓麻粒巖劃分為兩種類型，第一種具有較高的峰期溫壓條件(T ＞900℃，P ＞1.5GPa)，為陸殼巖石俯沖至地幔深度并迅速折返形成;第二種高壓麻粒巖經歷了榴輝巖相變質，高壓麻粒巖相變質為后期疊加，與前者相比，其形成溫度較低(T =700 ～850℃，P =1.0 ～1.4GPa)，且具有較慢的折返速率。南阿爾金地區(qū)存在一條由陸殼深俯沖作用的高壓/超高壓變質帶，目前已報道的高壓/超高壓變質巖石自西向東分布在木納布拉克地區(qū)、江尕勒薩依、淡水泉和英格麗薩依四個地區(qū)，其中江尕勒薩依地區(qū)出露經歷超高壓變質的榴輝巖和含藍晶石石榴子石泥質片麻巖(Zhang et al.，2001，2002;Liu et al.，2007a);Zhang et al.(2005a)曾在英格麗薩依巴什瓦克石棉礦地區(qū)厘定了一個高壓麻粒巖單元，巖石類型包括長英質片麻巖、鉀長石榴輝石巖和石榴石橄欖巖，峰期變質條件分別為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)則在鉀長石榴輝石巖和石榴石橄欖巖發(fā)現了石榴石出溶單斜輝石和金紅石、在花崗質片麻巖中發(fā)現了榍石定向出溶斜長石和角閃石的現象，證實這些巖石都經歷了超高壓變質作用，麻粒巖相變質為巖石在后期折返過程中疊加上去的(Liu et al.，2012)。截止到目前，南阿爾金地區(qū)已明確報道的高壓麻粒巖僅有分布在淡水泉地區(qū)和木納布拉克地區(qū)的泥質高壓麻粒巖(曹玉亭等，2009，2013)，二

者具有類似的峰期礦物組合及峰期變質條件(T ＞850℃，P ＞11kbar)，并具有早期呈近等溫降壓、后期趨于近等壓降溫的順時針P-T 演化軌跡。巖相學研究顯示淡水泉地區(qū)花崗質片麻巖經歷了高壓麻粒巖相變質后，又經歷了麻粒巖相及角閃巖相的退變質作用，其峰期礦物組合為石榴石+鉀長石+藍晶石+金紅石+石英，結合THERMOCALC 3.33 程序定量計算獲得的巖石P-T 視剖面圖及三元長石溫度計和GASP壓力計，限定其峰期溫壓條件為T =875 ～925℃，P =14.5 ～15.9kbar，表明巖石曾俯沖至地殼深部(～50km)。隨后在快速的抬升過程中，P-T 軌跡穿過藍晶石/夕線石單變線進入夕線石區(qū)域，產生新的退變礦物(如黑云母、夕線石和斜長石等)圍繞在峰期礦物周圍，同時引起石榴石邊部成分發(fā)生改變，礦物組合為Grt +Kfs +Sill +Bt +Pl +Ilm +Qz，最后P-T軌跡穿過固相線，礦物進一步退變形成白云母、黑云母、夕線石和斜長石等，這一軌跡與本地區(qū)的泥質高壓麻粒巖相同，都為早期呈近等溫降壓而后期呈近等壓降溫的順時針P-T演化軌跡，二者共同構成了一個高壓麻粒巖單元。

表3 淡水泉花崗質高壓麻粒巖鋯石LA-ICP-MS 定年分析結果Table 3 LA-ICP-MS zircon dating results of HP granitic granulite from Danshuiquan area

現有的年代學研究結果顯示南阿爾金高壓/超高壓變質帶是在早古生代形成的:江尕勒薩依和英格麗薩依的超高壓變質巖石的峰期變質年齡集中在487 ～509Ma(Zhang et al.，1999，2001，2004，2005a;Liu et al.，2007b，2009;Wang et al.，2011)。淡水泉地區(qū)和木納布拉克地區(qū)的高壓麻粒巖的峰期變質年齡為～486Ma(曹玉亭等，2009，2013)。本文獲得淡水泉花崗質片麻巖高壓麻粒巖相的峰期變質年齡為505±5Ma，與前人報道的南阿爾金地區(qū)高壓/超高壓巖石的峰期變質年齡在誤差范圍一致。表明阿爾金地區(qū)在早古生代發(fā)生了大規(guī)模的陸殼深俯沖作用，南阿爾金英格麗薩依、淡水泉、江尕勒薩依和木納布拉克四地的高壓/超高壓巖石共同構成了一條早古生代的高壓/超高壓變質帶。而本文經歷了高壓麻粒巖相變質作用的花崗質片麻巖的發(fā)現，豐富了阿爾金地區(qū)高壓/超高壓變質巖石的種類，對本地區(qū)高壓麻粒巖研究是一個重要補充。

對于一些碰撞造山帶中含榴輝巖的超高壓巖石單元與高壓麻粒巖在時空分布上密切相關這一現象，前人提出了不同的認識，有人根據在這些造山帶中兩類巖石在同一時間內處在不同的熱動力學環(huán)境下，且具有不同的古地溫梯度這一現象，推斷超高壓榴輝巖形成于大陸俯沖帶，而高壓麻粒巖可能形成于俯沖帶上盤增厚的大陸地殼根部環(huán)境(KonopAsek and Karel，2005;張建新等，2009;Yu et al.，2011)。前已述及，淡水泉地區(qū)是由花崗質及泥質高壓麻粒巖共同組成的一個高壓麻粒巖單元，應為俯沖陸殼的一部分，其原始產出位置不應處于增厚的大陸地殼根部。Zheng(2012)認為大陸地殼在俯沖過程中上部與下部之間可以在不同深度發(fā)生拆離作用，并沿俯沖隧道折返至淺部層位。這一認識可以很好的解釋南阿爾金高壓/超高壓變質帶中高壓麻粒巖與超高壓變質巖共存的現象，其中高壓麻粒巖是俯沖陸殼在下地殼深部發(fā)生拆離后折返的產物，而超高壓變質巖則意味著地殼俯沖到100 ～200km 地幔深度后才發(fā)生拆離，即高壓與超高壓變質巖石在同一時間俯沖到不同的深度，在不同的熱力學背景下發(fā)生變質后折返至地表，繼而導致同時代的高壓麻粒巖與超高壓變質巖石在南阿爾金高壓/超高壓變質帶中共存這一現象。

5.2 原巖構造意義

南阿爾金高壓/超高壓變質帶是一條由陸殼深俯沖形成的碰撞雜巖帶，Liu et al. (2007a)在江尕勒薩依出露的一套含藍晶石石榴子石泥質片麻巖中發(fā)現斯石英假象，表現為多晶石英中出溶尖晶石+藍晶石+金紅石棒狀體，證實其俯沖深度最大可達350km 以上，如此大的位移量說明本地區(qū)的高壓/超高壓變質巖石可能并非原地產物，而是外來巖片。羅迪尼亞是由格林威爾造山事件形成的全球性的超大陸，其最終匯聚時限約在900Ma 并在約830Ma 迅速解體(Hoffman，1991，1999;Li et al.，2008)。前人已在阿爾金及其周緣地區(qū)(如庫魯克塔格、柯坪、鐵克里克、柴北緣等地)報道了大量新元古代早期與匯聚碰撞事件有關的花崗巖類，其時代為0.9 ～1.1Ga(Gehrels et al.，2003;王超等，2006;覃小峰等，2008;張建新等，2011;Song et al.，2012;Wang et al.，2013)。與此同時，在阿爾金及其周緣地區(qū)還有大量新元古代晚期巖漿活動的記錄，如:現有的年代學研究已獲得阿爾金南緣超高壓變質巖石如江尕勒薩依榴輝巖、英格麗薩依石榴石橄欖巖及石榴石輝石巖的原巖年齡集中在754 ～844Ma之間(Liu et al.，2009，2010 及其參考文獻);另外，許多研究者在柴北緣高壓/超高壓變質帶魚卡河、錫鐵山和沙柳河等地的超高壓榴輝巖發(fā)現了700 ～850Ma 繼承性鋯石的存在(楊經綏等，2003;Zhang et al.，2005b，2010;Song et al.，2010)，地球化學研究表明這些榴輝巖的原巖普遍具有板內玄武巖或E-MORB 的特征(楊經綏等，2003;孟繁聰等，2003;宋述光等，2004;Chen et al.，2009;Song et al.，2010)，其原巖為裂谷火山巖(Zhang et al.，2005b;Chen et al.，2009);以及塔里木盆地周緣庫魯克塔格、柯坪-阿克蘇、西昆侖等地分布的中-基性巖墻、鎂鐵-超鎂鐵質雜巖、堿性花崗巖等，其時代介于760 ～830Ma 之間(鄧興梁等，2008;Cao et al.，2011;Long et al.，2011;Zhang et al.，2009，2010，2011)。以上論述說明阿爾金及其周緣地區(qū)在～850Ma 受羅迪尼亞超大陸的裂解事件的影響已處于伸展環(huán)境下，阿爾金淡水泉地區(qū)花崗質片麻巖原巖形成時代為866 ±5Ma，暗示該巖石的形成可能與羅迪尼亞超大陸裂解事件有關。

6 結論

(1)巖相學研究確定分布在南阿爾金俯沖碰撞雜巖帶淡水泉地區(qū)的花崗片麻巖峰期變質礦物組合為Grt +Kfs +Ky+Rt+Qz，為典型的高壓麻粒巖相礦物組合。P-T 視剖面圖和礦物溫壓計限定其峰期變質條件為T =875 ～925℃，P =14.5 ～15.9kbar，證明該片麻巖具有早期快速等溫降壓、后期呈近等壓降溫的順時針型的退變質P-T 演化軌跡以及一個快速的折返過程，峰期變質時代為505 ±5Ma，與南阿爾金地區(qū)已發(fā)現高壓麻粒巖具有相同的P-T 軌跡、折返速率及變質時代一致，表明該片麻巖為與南阿爾金陸殼俯沖碰撞有關的高壓/超高壓變質事件的產物。

(2)南阿爾金江尕勒薩依含藍晶石石榴子石泥質片麻巖中斯石英假象的發(fā)現，證實其俯沖深度最大可達350km 以上，暗示本地區(qū)的高壓/超高壓變質巖石可能為外來巖片。年代學研究顯示花崗片麻巖的原巖形成時代為866 ±5Ma，與阿爾金及其周緣地區(qū)廣泛發(fā)育的由羅迪尼亞超大陸裂解事件導致的巖漿活動時代一致，說明其原巖為羅迪尼亞超大陸裂解事件的產物。

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