羌塘中部高压变质带的形成过程

羌塘中部高压变质带由榴辉岩、石榴石白云母片岩和蓝片岩等组成,与蛇绿混杂岩、晚古生代浅变质地层岩片等共同构成了龙木错-双湖板块缝合带这一构造混杂岩带,是伴随古特提斯洋闭合的深俯冲作用及后期构造作用的产物。通过对其野外地质特征、不同岩石类型岩石学、矿物学以及同位素年代学等的研究,确认榴辉岩和石榴石白云母片岩在早期分别经历了各自的形成过程,在榴辉岩形成之后的折返过程中二者共同构成了高压变质带,并且在折返过程中榴辉岩发生蓝片岩相退变质作用,同时导致了带内蓝片岩的形成。同位素年代学研究结果表明,龙木错-双湖板块缝合带闭合过程中的榴辉岩相变质作用发生于240Ma左右,折返过程中的蓝片岩相退变质作用及蓝片岩的形成应在220～200Ma,高压变质带最终在214Ma之前抬升出露地表。

中祁连地块北缘退变榴辉岩的发现及其地质意义

1∶5万区域地质调查首次在中祁连地块北缘发现的退变榴辉岩,呈构造岩块分布于大羊陇一带的变质基底中。岩相学和矿物学研究显示,石榴石的矿物包体和化学成分具有进变质环带的特征,属于C类榴辉岩。石榴石核部成分以及残留于核部的黑云母、斜长石等矿物包体代表了进变质阶段(M1)矿物组合,计算得到其温压条件为568～580℃和0.80～0.82GPa。大致估算得峰期榴辉岩相阶段(M2)温压条件为(669±5)℃和(2.1±0.2)GPa。石榴石"白眼圈"结构指示了等温减压退变质作用,利用局部的平衡矿物获得高角闪岩相退变质阶段(M3)的温压条件为681～705℃和0.68～0.71GPa。进一步的退变质作用发生在低角闪岩相条件下,以基质中出现粗粒的角闪石和斜长石为特征,估算得到这一阶段(M4)温压分别为500～545℃和0.38～0.43GPa。上述变质过程形成一个顺时针的p-T演化轨迹,暗示板片经历过快速俯冲和折返。榴辉岩的锆石CL图像显示锆石大部分发光度低,为无分带、弱分带或海绵状分带,边部发育宽约5μm的强阴极发光带,主体表现为变质增生锆石的特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得峰期榴辉岩相变质的上限年龄为(485±22)Ma。根据岩石地球化学特征和构造环境判别,大羊陇榴辉岩的原岩为MORB,推测属于北祁连洋壳的组成部分。结合中祁连地块北缘广泛发育弧岩浆岩,确定了晚寒武世—中奥陶世北祁连洋壳存在向南的俯冲作用,其俯冲极性为南北双向俯冲。

羌塘中部高压变质带的退变质作用及其构造侵位

羌塘中部的高压变质带主要由榴辉岩、石榴石白云母片岩和蓝片岩等组成,它们在遭受高压变质作用之后折返,构造侵位于晚古生代展金组地层中,二者以韧性变形带为接触边界。本文以高压变质带中的榴辉岩和韧性变形带为研究对象,讨论了高压变质带折返过程中的退变质作用特征及折返时代。研究表明,榴辉岩在高峰期变质作用之后的折返过程中经历了由榴辉岩相→蓝片岩相→绿帘角闪岩相的退变质作用演化过程;在高压变质带构造侵位过程形成的韧性变形带中,白云母石英片岩的白云母^(40)Ar-^(39)Ar坪年龄为219±2Ma。高压变质带在219Ma左右构造侵位于展金组地层中,并于214Ma之前最终抬升出露地表。