北祁连俯冲增生杂岩的组成及变质变形历史

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1、摘要北祁连HP／LT变质带分布在北祁连造山带中段祁连县清水沟一百经寺一带，主要由各种绿片岩、蓝片岩、榴辉岩及榴辉岩质岩石、变质沉积岩和少量超基性岩块所组成，被认为是早古生代与洋壳俯冲有关的增生楔的深部组成部分。FIP／LT变质带中的榴辉岩一般以透镜体的形式产在蓝片岩和多硅白云母片岩中，主要由石榴石、绿辉石，蓝闪石、多硅白云母、绿帘石组成，部分样品还含有硬柱石。根据蓝闪石、硬柱石、绿帘石等特征变质矿物的含量可将本区榴辉岩相岩石划分为如下五种类型：榴辉岩、含绿辉石石榴蓝闪片岩，含硬柱石榴辉岩、绿辉石岩、退变榴辉岩．其中含绿辉石石榴蓝闪片岩是榴辉岩相岩石的主体组成

2、部分。详细的岩石矿物学、显微结构特征分析表明，北祁连低温榴辉岩相变质作用经历四个变质演化阶段：I峰前蓝片岩相(硬柱蓝片岩相／绿帘蓝片岩相)阶段、II峰期榴辉岩相阶段、Ill峰后(绿帘)蓝片岩相阶段，IV绿片岩相阶段。我们利用Grt-Cpx叩he矿物压力计(gavna鑫ndTerry。2004)和Grt-Cpx矿物温度计(R8vna．2000)估算蜂期温压条件为430-57doC和2．I-2．66Pa。详细的尊Ar-‰法和SHRIMP锆石U-Pb定年分析显示，北祁连HP／LT变质岩的原岩形成时代为502_+161Ja，而发生榴辉岩相变质作用时代为477-Ia-

3、489bla。根据稀土元素和微量元素的变化特征及标准化配分模式，本区唧／LT变质岩可分为两类：I类肝／LT变质岩以轻重稀土分异不明显和具有Eu正异常为特征；II类榴辉岩以轻稀土富集和轻微的EIl负异常为特征。研究表明，I类肝／LT变质岩的原岩来源于长期亏损的地幔源区，形成于大洋环境；而II类／伊／LT变质岩的原岩形成过程很可能是混入了陆壳物质，其原岩可能形成于大陆边缘或洋陆过渡环境。关键词：俯冲一增生杂岩；变质作用：变形作用IIAbstractThenorthQilianhigll·pressure(HP)／10w-temperature(LDmetamor

4、phicbelt,whichiscomposedmainlyofgreenschists，blueschists，eclngiticrocks。metasedimentswithminorsliceofultramaficrocks，islocatedbetweenQingshuigouandaaijingsiatthemiddlepartofthenorthQilianOrogenicbelts．Itisbelievedtobeade印unitoftheEarlyPalaeozoicaeeretionarywedgeaszoeiatedwithtIlesi

5、tbductionofoceaniucrusLF_,elogiteocculB私lenseswithinblueschistsandphengite-sc№．Itconsistsofgarnet,omphaeite，glaucophane，phengiteandepidote，lawsonitecouldbeobservedinpartssamples．Theeclogitefaciesrockscouldbedividedintothefollowingfivetypes：oclogite，omphaeite·bearinggarnetbluesehist

6、,lawsoniteeelogim，omphaeitite，retrogradedeclogite．Detailedmineralogyandmicrostructureimplythattheeelogitefaciesrocksunderwentmultiplemetamorphismincludinglawsonitebluesehisl／epidotebluesehistfacies，eclogitefacies,post-poakepidoteblueschistfaciesandgreenschist雠醅．Peakpressureconditio

7、nsestimatedfromomphacite—phengite—garnet∞semblageswere2．1-2．6GPaattemperatureof430-570C．SHRIMPU-Pbdatingofzirconyieldsagesof463-489whichreflectaneclogitefaciesmetamorphism．．BasedonREEand仃a∞elementanalysesaswellasSr-Ndisotopicdata,wedividedtheeelogitesintotwotypes．TypeIeclngiteischm

8、毗rizedbynearlyflatREEnorma