摘要
俯冲带是地球上发生物质循环的重要场所。俯冲带中榴辉岩携带着原岩性质和变质演化等大量地球化学及动力学信息，对榴辉岩的研究是了解高压-超高压变质作用以及板块俯冲和折返等俯冲带过程的重要手段。大洋板块和大陆板块的俯冲会形成具有不同地球化学特征的榴辉岩。洋壳和陆壳的俯冲之间存在着联系与转化，因此在同一造山带可能同时出露洋壳和陆壳榴辉岩。东昆仑造山带位于青藏高原北部，同时出露洋壳和陆壳榴辉岩，是研究俯冲带大洋俯冲向大陆碰撞转换的理想实验室。本文对东昆仑尕之麻、温泉和夏日哈木三个地点出露的榴辉岩和榴闪岩进行了岩石学和地球化学研究，恢复了东昆仑榴辉岩的原岩性质，建立了东昆仑榴辉岩的P-T-t轨迹，制约了东昆仑造山带的构造演化。 对东昆仑榴辉岩进行的地球化学和锆石学研究表明，东昆仑同时出露洋壳和陆壳榴辉岩。东昆仑三个地区的榴辉岩均具有亏损的全岩Nd-Hf同位素特征。尕之麻榴辉岩在微量元素图解与OIB以及E-MORB相似。OIB型榴辉岩中矿物的δ18O值高于地幔值,锆石具有700～1100 Ma的Hf模式年龄，为陆壳榴辉岩。E-MORB型榴辉岩中锆石具有500～750 Ma的Hf模式年龄和极亏损的Hf同位素，为洋壳榴辉岩。温泉榴辉岩的微量元素组成与MORB以及IAB类似，具有极亏损的锆石Hf同位素特征，其中石榴石的δ18O值高于或低于地幔值，为洋壳榴辉岩。结合前人发现的陆壳榴辉岩，温泉地区同时出露洋壳和陆壳俯冲形成的榴辉岩。夏日哈木榴闪岩样品具有变化的微量元素成分，从OIB到MORB都有覆盖，石榴石和锆石δ18O值高于地幔值。夏日哈木T-MORB型榴辉岩相对E-MORB型榴辉岩具有更高含量的A12O3和LREE和Th、更低含量的Fe2O3和TiO2和更富集Sr-Nd同位素组成。这种成分特征与源区加入了更多的地壳衍生物质有关。OIB型榴辉岩具有～800Ma的原岩年龄和700～1000 Ma的Hf模式年龄,为陆壳榴辉岩;MORB型榴辉岩具有500～700 Ma的Hf模式年龄，为洋壳榴辉岩。 东昆仑榴辉岩中锆石以榴辉岩相变质锆石为主，含有金红石、绿辉石、石榴石和石英等包裹体。它们在CL图像上无环带，具有平坦的重稀土配分模式，缺乏Eu负异常。其LA-ICPMS和SIMSU-Pb定年结果一致，为430-410 Ma,记录了榴辉岩相变质年龄。尕之麻地区锆石具有核边结构，其核部在CL图中为深暗色海绵状结构，具有较高的Lu/Hf比值(＞0.005)和Th/U比值(0.07-0.6),陡峭的重稀土配分模式和明显的Eu负异常，为原岩岩浆锆石的残留。继承核的表观206Pb/238U年龄为460-447 Ma,为经受后期改造的年龄。尕之麻和夏日哈木地区的SIMS定年结果中发现的～800 Ma的年龄，代表了榴辉岩的原岩年龄。结合前人研究，判断洋壳榴辉岩原岩年龄为寒武纪，陆壳榴辉岩年龄为新元古代。通过石榴石-单斜辉石温度计以及绿辉石中的硬玉组分压力计，可以得到的榴辉岩相变质温压条件为14-20 kbar和580-730℃;通过角闪石-斜长石温度计以及角闪石单矿物压力计得到角闪岩相变质温压条件为552-651℃和8-11 kbar,这些观察指示东昆仑榴辉岩具有顺时针的P-T轨迹。 综合考虑前人的研究结果，恢复出东昆仑造山带的构造演化为:550-480Ma时，原特提斯洋洋壳（昆仑洋洋壳）开始向北俯冲，随着俯冲深度的增加，洋壳发生部分熔融，在中昆仑带形成基性和酸性的岩浆侵入体;480Ma左右，祁曼塔格弧后盆地开始扩张，弧后盆地的洋壳开始向北俯冲。约430-410Ma,持续俯冲的昆仑洋洋壳和柴达木地块发生碰撞，形成了同碰撞花岗岩类。约410-370 Ma期间，俯冲碰撞加厚的岩石圈发生减薄，软流圈上涌加热，导致巴肯型变质作用伴随岩浆活动。总之，东昆仑造山带内同一地区同时出露的洋壳和陆壳榴辉岩，指示东昆仑造山带存在从洋壳俯冲到陆壳俯冲的转化。
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