李妍 于勝堯 紀文濤

摘 ? 要：南阿爾金吐拉地區(qū)基性麻粒巖呈透鏡體分布于泥質(zhì)片麻巖中?；月榱r主要礦物組成為石榴子石、斜方輝石、單斜輝石、角閃石、黑云母和斜長石，顯示“巴羅式”變質(zhì)作用（中壓麻粒巖相變質(zhì)作用）特征。目前南阿爾金吐拉地區(qū)發(fā)育的“巴羅式”變質(zhì)巖研究相對薄弱，對巖石學特征、變質(zhì)演化軌跡及“巴羅式”變質(zhì)作用成因機制亦不明確。傳統(tǒng)礦物溫壓計指示基性麻粒巖的峰期變質(zhì)溫壓條件為T=820 ℃～870 ℃，P=8.0～8.5 kPa，退變質(zhì)階段溫壓T=700 ℃～750 ℃，P=6～7.5 kPa，為一個降溫降壓順時針型的P-T演化軌跡。鋯石U-Pb定年加權平均年齡為～450 Ma，結合巖相學研究和鋯石特征，認為其代表了峰期麻粒巖相變質(zhì)時代?；月榱r與區(qū)域上深熔作用和花崗質(zhì)巖漿作用變質(zhì)年齡相似，較南阿爾金UHP榴輝巖和HP麻粒巖的峰期變質(zhì)時代晚40～50 Ma，與榴輝巖折返過程中麻粒巖相疊加變質(zhì)作用時代較相似。說明吐拉地區(qū)“巴羅式”變質(zhì)作用及同時代花崗質(zhì)巖漿作用和混合巖化作用可能是由于俯沖陸殼發(fā)生斷離并開始折返上升，在伸展環(huán)境下由幔源巖漿上涌加熱中地殼形成的。

關鍵詞：南阿爾金;中壓麻粒巖;“巴羅式”變質(zhì)作用

南阿爾金造山帶為一個典型高壓-超高壓變質(zhì)帶，高壓-超高壓巖石分布于江尕勒薩依、英格利薩伊、淡水泉、木那布拉克4個地區(qū)。前人對區(qū)內(nèi)高壓-超高壓變質(zhì)巖變質(zhì)作用及演化歷史開展了大量研究，確定一條順時針的P-T演化軌跡，指示了與大陸俯沖-深俯沖作用相關的高壓變質(zhì)事件和俯沖碰撞后的折返事件[1-4]。年代學研究結果顯示高壓-超高壓變質(zhì)時代為～500 Ma[1，4-7] 。前人在南阿爾金吐拉地區(qū)厘定一套麻粒巖相變質(zhì)巖，主要巖石類型包括石榴矽線黑云片麻巖、石榴角閃二輝麻粒巖，在吐拉西側20 km范圍內(nèi)呈EW向展布，表明該套麻粒巖具孔茲巖系特征[8]。初步資料顯示，這些“巴羅式”變質(zhì)巖變質(zhì)年齡明顯晚于高壓-超高壓變質(zhì)作用（40～50 Ma）[9-11]。

本文在前人研究基礎上，對吐拉地區(qū)基性麻粒巖進行巖相學及地球化學研究，利用傳統(tǒng)溫壓計計算該巖石變質(zhì)作用發(fā)生時的溫壓條件，獲得該巖石在早古生代的P-T軌跡，并進一步探討“巴羅式”變質(zhì)作用的成因機制，這對整個南阿爾金造山帶早古生代造山過程的重塑具重要意義。

1 ?區(qū)域地質(zhì)背景

阿爾金造山帶位于青藏高原東北緣，介于塔里木盆地與柴達木盆地之間。阿爾金造山帶從北到南可分為4個構造單元：阿北地塊、紅柳溝-拉配泉蛇綠混雜巖帶、米蘭河-金雁山地塊和南阿爾金俯沖碰撞雜巖帶（圖1-（a））[1，12-14]。其中南阿爾金俯沖-碰撞雜巖帶為早古生代大陸深俯沖作用產(chǎn)物，該帶主要位于阿爾金西部，在西起且末東至茫崖長達250 km 范圍展布，被稱為“阿爾金山巖群”。該單元主要由3種具碰撞雜巖帶特征的巖石組合構成[15]：①英云閃長質(zhì)-花崗質(zhì)片麻巖（～70%）;②變沉積巖包括藍晶（矽線）石榴片麻巖和大理巖（～25%）;③榴輝巖、石榴輝石巖、角閃巖、基性-超基性巖石和花崗巖的塊體和透鏡體（～5%）。本文所研究的基性麻粒巖位于吐拉地區(qū)，采樣位置見圖1-（b）。

2 ?巖石學特征

本次研究樣品基性麻粒巖呈深灰色，主要由石榴子石、單斜輝石、斜方輝石、角閃石、斜長石及少量黑云母組成。石榴子石變斑晶多為自形粒狀，發(fā)育明顯裂紋，幾乎不含包體，邊部可見典型“白眼圈”結構（圖2-a），代表了典型的減壓反應結構。斜長石有兩種產(chǎn)出狀態(tài)：一種分布于石榴子石邊部構成“白眼圈”結構（圖2-a）;另一種呈它形粒狀分布于基質(zhì)中（圖2-b） 。角閃石多為半自形-它形柱狀分布于單斜輝石、斜方輝石、石榴石邊部（圖2-a-d），為退變質(zhì)過程產(chǎn)物。單斜輝石和斜方輝石呈半自形-它形柱狀分布于基質(zhì)中，多被角閃石交代（圖2-b，d）。通過上述巖相學研究，基性麻粒巖可劃分出兩個變質(zhì)階段：峰期礦物組合為Grt+Pl1+Cpx+Opx，以石榴子石、單斜輝石、斜方輝石和斜長石平衡共生為特征;退變質(zhì)階段礦物組合為石Grt+Pl2+Cpx+Opx+Hbl，以典型“白眼圈”結構為特征，斜長石和角閃石圍繞石榴子石邊部生長。礦物名稱縮寫見[16]。推測變質(zhì)峰期（M1）到退變質(zhì)階段（M2）的變質(zhì)反應如下[17-18]：Grt+H2O=Amp+Pl2;Opx+Pl1+H2O=Hbl+Qtz

3 ?分析方法

礦物化學成分分析在中國海洋大學電子探針室的JEOJ JXA-8230電子探針儀進行測試。運行條件為15 kV的加速電壓，20 nA的電子束電流，5 μm的電子束斑，少數(shù)礦物及包裹體采用2 μm的電子束斑，檢測時間10 s。為觀察石榴子石成分變化，選取一條通過石榴子石中心的直線，等間距選點分析石榴子石成分的變化，同時選點時注意避開包體。

鋯石U-Pb定年測定利用中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所MC-ICP-MS實驗室的Finnigan Neptune 型MC-ICP-MS儀器及與之配套的Newwave UP 213激光剝蝕系統(tǒng)完成。激光剝蝕所用斑束直徑為25 μm，頻率為10 Hz，能量密度約2.5 J/cm2，以He為載氣。LA-MC-ICP-MS激光剝蝕采樣采用單點剝蝕方法，測試前用鋯石GJ-1調(diào)試儀器，使之達到最佳狀態(tài)。鋯石U-Pb定年以鋯石GJ-1為外標，U，Th含量以鋯石M127（U：923×10-6;Th：439×10-6; Th/U：0.475）為外標進行校正。測試過程中每測定5～7個樣品前后重復測定兩個鋯石GJ-1對樣品進行校正，并測量一個鋯石 Plesovice，觀察儀器狀態(tài)以保證測試精確度。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal程序[19]，鋯石年齡諧和圖據(jù)Isoplot3.0程序獲得。詳細實驗測試過程可見[20]。

4 ?測試結果