摘要
大陆地壳演化的本质是岩石圈热状态的演化，变质岩记录的温度压力条件可以反映地球内部热状态的变化。大陆地壳演化的过程中，往往会经历多期次的区域变质作用，因此，多期次变质作用的识别，对于我们识别区域地质演化过程中的不同地质事件，进而建立精确的大陆地壳演化历史具有重要意义。印度Trivandrum地块一直以来被认为是泛非期(580-500Ma)的高温-超高温地体，但是近年来的研究显示该地区可能存在更古老的构造-热事件。本文以Trivandrum地块中部出露的变质沉积岩及变质花岗岩为研究对象，在详细的野外地质调查的基础上，通过岩相学、岩石化学、温压计与相平衡模拟和同位素年代学研究，厘定该地区多期次构造-热事件的序列和性质，探讨区域构造演化及其地质意义。研究取得了如下认识: (1)在Trivandrum地块中识别出了古元古代的岩浆-变质事件，将该事件的时代限定在约2.0Ga，在该地区泥质片麻岩的古元古代变质锆石中发现了矽线石包裹体，通过矽线石+熔体+石榴子石的矿物组合，将古元古代变质事件的变质条件大致限定在＞750℃，为一期高角闪岩相至麻粒岩相的变质作用，我们认为该事件导致了广泛的地壳熔融，产生大量同期的花岗质岩石。 (2)Trivandrum地块在经历了古元古代变质作用之后，在新元古代晚期可能经历了一期580-530Ma的超高温变质作用，该超高温岩石在中下地壳滞留时间可能长达50Myr。通过岩相学、矿物化学和相平衡模拟的研究，可将该期变质作用划分为4个阶段，记录顺时针的P-T演化轨迹:M1阶段以泥质片麻岩中出现金红石为特征，温压条件为800-815℃，8.0-8.6kbar;M2阶段以基质中出现尖晶石+石英的矿物组合为特征，为峰期超高温变质阶段，温压条件为930-975℃，6.1-6.9kbar;M3阶段以石榴子石周围出现尖晶石+堇青石的冠状体为特征，为高温退变质阶段，温压条件为890-920℃，5.3-5.7kbar;M4阶段以出现黑云母/堇青石+石英的后成合晶结构为特征，温压条件为700-730℃，4.5-5.0kbar。 (3)Trivandrum地块在早古生代可能经历了一期高温麻粒岩相的变质作用，变质时代约为515Ma。这期变质作用被广泛记录在正变质的石榴黑云片麻岩和初始紫苏花岗岩中。初始紫苏花岗岩呈不规则的补丁状出现在石榴黑云片麻岩中，二者为渐变的接触关系，初始紫苏花岗岩内部片麻理较弱。初始紫苏花岗岩和石榴黑云片麻岩的峰期矿物组合均含有石榴子石+碱性长石+斜长石+石英+钛铁矿+黑云母，不同的是前者的峰期矿物组合中还出现斜方辉石。斜方辉石呈他形，以粒间矿物的形式出现在长英质的基质中。温压计和相平衡模拟指示二者均经历了相似的峰期温压条件(870-900℃，6.2-7.2kbar)。T-M(H2O)视剖面图显示，含有斜方辉石的矿物组合比不含斜方辉石的矿物组合稳定在更低的水含量区间。峰期之后主要经历了近等压冷却的过程，以初始紫苏花岗岩中出现细粒的含石榴子石后成合晶结构和石榴黑云片麻岩中出现黑云母+石英的后成合晶结构为代表。相平衡模拟和石榴子石稀土元素特征指示这些后成合晶结构与熔体的结晶过程有关。两种岩性中不同的后成合晶结构，指示初始紫苏花岗岩中的熔体比石榴黑云片麻岩中的熔体更干燥，暗示初始紫苏花岗岩可能形成于低水活度流体渗透的过程中。 (4)我们认为，Trivandrum地块古元古代-早古生代三期变质作用分别对应古元古代造山带/活动带演化，新元古代泛非期造山事件，以及泛非造山事件后期造山带垮塌事件;三期构造-热事件的厘定，为进一步对比古元古代晚期和新元古代泛非期造山事件提供了资料。
NETL