柴北缘欧龙布鲁克地块中元古代晚期麻粒岩相变质作用——来自石榴夕线堇青石片麻岩的岩石学、相平衡模拟和U-Pb年代学的制约.pdf

第43卷第2 期2024年3月柴北缘欧龙布鲁克地块中元古代晚期麻粒岩相变质作用岩石矿物学杂志ACTAPETROLOGICA ET MINERALOGICAVol.43,No.2:219237Mar.,2024Doi:10.20086/ki.yskw.2024.0202来自石榴夕线堇青石片麻岩的岩石学、相平衡模拟和U-Pb年代学的制约毛小红,路增龙张建新,郭（1.中国地质科学院地质研究所自然资源部深地动力学重点实验室，北京10 0 0 37；2.中色紫金地质勘查（北京）有限责任公司，北京10 0 0 12；3.北京大学地球与空间科学学院，北京10 0 8 7 1)祺1.3,武亚威1,3摘要：在欧龙布鲁克地块乌兰北部地区察汗河岩群中识别出麻粒岩相石榴夕线堇青石片麻岩，其矿物组合为石榴子石、夕线石、堇青石、黑云母、斜长石、钛铁矿和少量钾长石等。岩相学观察显示，M1阶段矿物组合有斜长石钾长石+石榴子石+夕线石+石英，M2阶段矿物组合有斜长石钾长石+石榴子石+夕线石+石英+钛铁矿+黑云母，M3阶段矿物组合有堇青石+黑云母+钛铁矿+石英+石榴子石+斜长石钾长石。相平衡模拟计算结果显示，该岩石的峰期温压条件为p=0.921.08GPa,峰期温度t790,峰期之后经历升温降压的p-T演化轨迹。锆石和独居石LA-ICP-MSU-Pb年代学研究获得的变质年龄分别为113314Ma和112 537 Ma，1133 112 5M a 应代表了该期麻粒岩相变质作用的时代。结合区域地质资料和已有的研究成果，我们认为乌兰北部察汗河岩群的石榴夕线堇青石片麻岩可能形成于大洋俯冲作用下的弧或弧后构造环境，乌兰北部的岩浆-变质杂岩带经历了从中元古代晚期-新元古代早期俯冲增生到碰撞造山的演化过程，是全球Rodinia超大陆汇聚过程的响应。关键词：欧龙布鲁克地块；石榴夕线堇青石片麻岩；麻粒岩相；Rodinia超大陆；相平衡模拟中图分类号：P588.34*5;P597*.3Late Mesoproterozoic granulite-facies metamorphism in the Oulongbulukeblock of the North Qaidam Mountains:Constraints from petrology,phaseequilibrium modeling and U-Pb dating of garnet-sillimanite-cordierite gneissesMAO Xiao-hong,LU Zeng-long,ZHANG Jian-xin,CUO Qil and WU Ya-weil.3(1.Key Laboratory of Deep-Earth Dynamics of Ministry of Natural Resources,Institute of Geology,Chinese Academy of GeologicalSciences,Beijing 100037,China;2.Sino-Zijin Resources Ltd.,Beijing 100012,China;3.School of Earth and Space Sciences,Abstract:The garnet-sillimanite-cordierite gneiss,which has been identified from the Chahanhe Group in the northernregion of the Oulongbuluke block,consists of garnet,sillimanite,cordierite,biotite,plagioclase,ilmenite,and a收稿日期：2 0 2 3-12-0 5；接受日期：2 0 2 4-0 1-2 8；编辑：郝艳丽基金项目：国家自然科学基金项目（42 10 2 2 46，42 2 0 2 0 58）；中国地质科学院基本科研业务费项目（JKYZD202310）；中国地质科学院地质研究所基本科研业务费项目（J2319)作者简介：毛小红（198 3），女，博士，助理研究员，构造地质学专业，E-mail：mx h c j 40 2 410 55 16 3.c o m；通讯作者：张建新（196 6），男，博士，研究员，长期从事造山带变质变形作用研究，E-mail：z j i x 6 6 y e a h n e t。文献标识码：APeking University,Beijing 100871,China)文章编号：10 0 0-6 52 4(2 0 2 4)0 2-0 2 19-19220small amount of K-feldspar.Petrographic observation shows that three stages(M1,M2 and M3)of mineral assem-blage can be recognized.They are M1:Pl+Kfs+Grt+Sill+Qz,M2:Pl+Kfs+Grt+Sill+Qz+Ilm+Bt,and M3:Crd+Bt+Ilm+Qz+Grt+Pl+Kfs.Phase equilibrium modelling shows that the peak p-T conditions of the garnet-sillimanite-cordierite rock are p=0.921.08 GPa and t790,a n d e x p e r i e n c e d a h e a t i n g d e c o mp r e s s i o n d u r i n g e x h u ma-tion.The metamorphic ages acquired from zircon and monazite U-Pb dating by LA-ICP-MS are 1 133 14 Ma and1 125 37 Ma,respectively,which represent the timing of granulite-facies metamorphism.Combining regional ge-ology with our data,we suggested that the garnet-sillimanite-cordierite rock in the Chahanhe Group formed in an arcor back-arc system related to oceanic subduction.The magmatic-metamorphic complex belt in the northern region ofthe Oulongbuluke block underwent an evolutionary process from subduction-accretion to collision orogeny during lateMesoproterozoic to early Neoproterzoic,which is a response to the convergence process of Rodinia supercontinent.Key words:Oulongbuluke block;garnet-sillimanite-cordierite gneiss;granulite-facies;Rodinia supercontinent;phase equilibrium modellingFund support:National Natural Science Foundation of China(42102246,42202058);Basic Scientific ResearchFund of Chinese Academy of Geological Sciences(JKYZD202310);Basic Scientific Research Fund of Institute ofGeology,Chinese Academy of Geological Sciences(J2319)柴达木盆地北缘的欧龙布鲁克地块（又称“全吉地块”)位于青藏高原的东北部，中央造山带的中西段,南部以柴北缘高压-超高压变质带为界与柴达木地块相隔,北以宗务隆断裂（构造带)与南祁连俯冲增生杂岩带和祁连地块相隔,其西端被阿尔金断裂所截,往东延至鄂拉山与秦岭造山带交会,东西延伸94E96E肃北岩石矿物学杂志800余千米（图1）。已有研究显示，欧龙布鲁克地块具有克拉通性质的二元结构,其基底由深变质的古元古代深成侵入体（德令哈杂岩）和变质表壳岩（达肯达坂群)组成,其上不整合覆盖有中元古代以来的未（浅)变质的沉积盖层（陆松年等，2 0 0 2；陈能松等，2 0 0 7；张建新等，2 0 2 1）。然而，近年的研究显示，98E第43卷南祁连俯冲增生杂岩带冷湖。吉绿素N.86柴达木盆地古元古代变质基底中新元古代岩浆一变质杂岩超高压变质岩滩间山群火山一沉积岩系上古生界194E图1欧龙布鲁克地块及其邻区地质图据路增龙等(2 0 2 0 修改Fig.1 Geological map of Oulongbuluke block and adjacent area(modifed after Lu Zenglong et al.,2020)0鱼卡大柴全吉群花岗岩辉长一闪长岩断层柴北缘HP-UHP变质带推测界限96E100kmN.8乌北变质一岩浆杂岩带欧龙布鲁克地块宗务隆构造带德令哈锡铁图2都兰98E卡盐湖第2 期在原归为欧龙布鲁克地块的乌兰北部地区,其所谓“达肯达坂群”的深变质岩的原岩时代主要为中元古代,并伴有中新元古代的岩浆侵人体。一些学者把乌北地区主要由中元古代表壳岩和中-新侵人体组成的变质-岩浆杂岩从欧龙布鲁克地块中解体出来，称之为“乌北地块”（Wanget al.，2 0 16）。近年来，我们及其他学者发现这些深变质岩石普遍经历了早古生代的低压-高温变质作用，并伴随早古生代弧岩浆岩的侵位（李秀财等，2 0 15a；Lu e t a l.，2 0 18；Wang et al.，2 0 18；Li e t a l.，2 0 19）,我们又称之为乌兰北早古生代弧（弧后)变质-岩浆杂岩带（Lu etal.，2 0 18；张建新等，2 0 2 1）。因此，查明乌兰北部毛小红等：柴北缘欧龙布鲁克地块中元古代晚期麻粒岩相变质作用221地区高级变质岩-岩浆杂岩的组成和年代格架,解析其经历的多期构造热历史，揭示欧龙布鲁克地块的性质,对重新认识中央造山带中的前寒武纪地块的起源、区域地层划分及区域构造格局的重建乃至超大陆的演化具有重要的启示意义。乌兰北部变质-岩浆杂岩带西起老虎口以西,东到茶卡以北，呈NWW-SEE展布,在乌兰北部察汗河村-哈里哈图一带，主要分布有中新元古代的副变质岩系（察汗河岩群）、中新元古代多期次的变质长英质侵人岩（包括约1.5Ga、约1.1Ga及约0.9Ga的正片麻岩）、古生代和早中生代岩浆岩及少量滩间山群浅变质火山-沉积岩（图2）。本文以察汗河岩群N.O.OleLE7线理倾伏向85.1860NN.O.00aLE中出露的麻粒岩（石榴夕线堇青石片麻岩)为研究对象,开展了详细的岩相学、相平衡模拟和年代学研究，结合已有研究资料，来进一步限定欧龙布鲁克地块的性质和经历的构造热演化历史，为区域构造格局的重建提供依据。基性麻粒岩新生代透镜体早古生代大理岩淮涧山群透镜体中元古代察汗石英岩河岩群a岩组透镜体60中元古代察汗54河岩群b岩组11中生代50花岗岩36AQ16-14-3.4588165826160458540374km98300E韧性剪切带面理倾向80与倾角（)60早古生代花岗岩早古生代闪长岩8058646图2 乌兰地区地质图Fig.2Geological map of Wulan area1区域地质位于欧龙布鲁克地块北部的南祁连地区，主要由巴龙贡噶尔组和不整合于其上的晚古生代-中生18与倾伏角()走滑断层新元古代花岗片麻岩中元古代55花岗片麻岩二超基性岩透镜体98400E逆冲断层采样位置222代沉积岩组成。巴龙贡噶尔组下部为灰色、浅灰紫色千枚岩夹硅质灰岩透镜体，中部为浅灰绿色硬砂岩夹板岩及凝灰岩，上部为紫色、灰绿色硬砂岩夹板岩、黄绿色硅质岩沉积（牛广智等，2 0 16）。巴龙贡噶尔组原定为下志留统（青海省地质局，1991），后来的研究显示其主体形成时代可能不是志留系（白春东等，2 0 19）,碎屑岩中获得的最年轻的碎屑锆石年龄为约550 Ma,因此,巴龙贡噶尔组的形成时代还需再确定或解体。该单元北部木里地区，出露蛇纹石化橄榄岩、辉石岩、辉长岩和枕状熔岩等组成的蛇绿混杂岩，辉长岩的锆石年龄为52 0 47 0 Ma（Ya netal.，2 0 19；张帅等，2 0 2 2），玄武岩具有N-MORB的地球化学特征,其向东可与拉脊山蛇绿混杂岩相连，向西延至党河南山一带（Song et al.，2 0 17）。拉脊山-木里-党河南山蛇绿混杂岩带被认为是南祁连俯冲增生杂岩带与（中)祁连地块的分界。欧龙布鲁克地块呈狭长的条带状分布于全吉山-德令哈-乌兰一带，其基底岩系主要由古元古代德令哈杂岩、达肯大坂岩群及中元古代万洞沟群组成（陆松年，2 0 0 2；陆松年等，2 0 0 2；Luetal.，2008）。德令哈杂岩形成时代为2.4 2.3Ga，达肯大坂岩群形成时代可能略晚于德令哈杂岩，但二者共同经历了1.9 6 1.8 Ga的区域变质事件（王勤燕等，2 0 0 8；Chen et al.，2 0 0 9,2 0 12，2 0 13；G o n get al.，2 0 12；Lia o e t a l.，2 0 14）。欧龙布鲁克地块西段和德令哈地区分别出露17 7 6 33Ma的环斑花岗岩和17 12 47 Ma的基性岩侵入体（肖庆辉等，2003；廖梵汐等，2 0 12；Liaoetal.，2 0 18）。未变质的全吉群及早古生代以来的沉积岩系呈角度不整合覆盖于古元古代变质基底之上。近年来在乌兰地区识别出一些中新元古代正片麻岩（Wang et al.，2016，2 0 2 1a，2 0 2 1b；Xi a o e t a l.，2 0 2 0）和中元古代副变质岩（Yuetal.，2 0 19；Wa n g e t a l.，2 0 19,2021b）,特别是普遍发育有早古生代岩浆和变质事件的记录（李秀财等，2 0 15a，2 0 15b；孙娇鹏等，2015；Wa n g e t a l.，2 0 18），与欧龙布鲁克地块主要岩石组成及变质演化历史等均有较大差异。综合前人的研究及区域地质资料，我们认为该地区是一套叠加在中新元古代岩石之上的早古生代岩浆-变质岩组合,因此,本文将这一地区的岩石从原欧龙布鲁克地块分离出来，划分为一个独立的岩石构造单元，称为“乌兰北变质-岩浆杂岩带”。位于欧龙布鲁克地块南部的柴北缘HP-UHP变岩石矿物学杂志质带西起鱼卡地区,东至都兰沙柳河地区（图1），以含榴辉岩、石榴橄榄岩及相关片麻岩为特征,其主体被认为是大陆深俯冲的产物（杨经绥等，1998；Song etal.，2 0 0 3，2 0 0 5，2 0 0 6；张建新等，2 0 0 4,2007,2009a,2009b;Mattinson et al.,2007;Zhanget al.,2008,2009;Zhang et al.,2010;Yu et al.,2013b；于胜尧等，2 0 14）。该变质带不同地区的榴辉岩、副片麻岩及石榴橄榄岩中相继发现柯石英包、柯石英假像、金刚石等确凿的超高压变质作用证据(Song et al.,2003,2005;Zhang et al.,2009;张建新等，2 0 0 9a；Zh a n g e t a l.，2 0 10），表明柴北缘作为整体曾经被俯冲到8 0 150 km的地慢深度。带内榴辉岩相变质年龄介于46 0 42 0 Ma之间（Mattinsonet al.,2006;Zhang et al.,2010,2017;Song et al.,2010,2012,2014;Yu et al.,2013b)。2野外关系及岩相学特征在乌兰北部的察汗河村-哈里哈图地区,岩石单元主体呈北西西向展布，主要由中新元古代的副变质岩系（察汗河岩群）、中新元古代多期次的变质长英质侵入岩、古生代和早中生代岩浆岩及少量滩间山群浅变质火山-沉积岩组成（图2）。其中察汗河岩群b岩组和中-新元古代正片麻岩普遍遭受了早古生代变质作用的叠加，本文研究的石榴夕线堇青石片麻岩（AQ16-14-3.4)采自乌兰北变质-岩浆杂岩带中的察汗河岩群a岩组，采样位置详见图2。样品石榴夕线堇青石片麻岩主要由石榴子石、夕线石、堇青石、斜长石、黑云母、钛铁矿、石英及少量钾长石组成，副矿物有独居石和锆石。石榴子石中发育石英包裹体,石榴子石较为破碎,且以裂隙中发育晚期矿物堇青石为特征（图3a3c）。岩相学观察显示，石榴子石已被部分分解，被分解的石榴子石边部被夕线石和黑云母环绕，也有石榴子石边部被斜长石和夕线石环绕（图3a）。夕线石有两种产出状态,或呈较大的板柱状分布在基质中,或呈细小粒状与细小片状黑云母环绕石榴子石的边部生长（图3b）。堇青石主要沿石榴子石的裂隙发育，堇青石内部可见黑云母、夕线石、石英和石榴子石包裹体发育（图3a3d）。斜长石主要呈两种产出状态,环绕石榴子石边部，且包裹早期夕线石生长,或呈细小粒状与石英和夕线石分布在石榴子石的边部（图3c,3d)。第43卷第2 期毛小红等：柴北缘欧龙布鲁克地块中元古代晚期麻粒岩相变质作用223aGrdBtBIFig.3 Photomicrographs and back-scattered electron(BSE)images of garnet-sillimanite-cordierite gneiss from Wulan areaa一石榴子石较为破碎，一些石榴子石已被部分或完全分解，石榴子石边部被细小粒状夕线石环绕（BSE）；b 一基质中可见粗粒板状夕线石发育，晚期青石沿石榴子石裂隙发育，黑云母正交偏光下呈深褐色或黄绿色（CPL)；c 一斜长石环绕石榴子石发育，且包裹夕线石，大小不同的黑云母呈片状与堇青石共生（BSE）；d 一破碎的石榴子石边部可见细小的斜长石和夕线石环绕（BSE）athe broken garnet is partially or completely decomposed,and the garnet is surrounded by fine sillimanite(BSE);bcoarse plate-like sllimanitein the matrix,and cordierite occurs along cracks of garnet(CPL);cplagioclase with sillimanite inclusion occurs around garnet,and different黑云母在正交偏光下呈深褐色或绿色，背散射图像显示大小不同的片状黑云母常与夕线石、堇青石等矿物产出（图3b）。钛铁矿主要呈不规则状或粒状被黑云母包裹,或分布于片状黑云母粒间，或与夕线石等环绕石榴子石的边部生长（图3a、3d）。石英作为包裹体产出于石榴子石中,或呈细小颗粒与夕线石、斜长石和堇青石等共生。根据岩相学观察，,石榴夕线堇青石片麻岩的矿物组合可分为3期（M1、M 2、M3）,M 1阶段矿物组合有斜长石钾长石+石榴子石+夕线石+石英,M2阶段矿物组合有斜长石钾长石+石榴子石+夕线石+石英+钛铁矿+黑云母，M3阶段矿物组合有堇青石+黑云母+钛铁矿+石英+石榴子石+斜长石钾长石。文中的主要矿物简写为：Grt（石榴子石），Sil（夕线石），Pl（斜长石），SIQZBtGrdSiJEOLCOMP15.0kVQZBtSiGrtGrdJEOLCOMP15.0kV图3石榴夕线堇青石片麻岩（AQ16-14-3.4）的显微照片及背散射图像biotite with different size occur with cordierite(BSE);dgarnet is surrounded by PI+Sil+Bt(BSE)SiBISilGrtJIGrdBx80100mWD11mm(AQ16-14-3.4)Qz（石英）,Rt（金红石），Ilm（钛铁矿），Crd（堇青石），Kfs（钾长石），Bt（黑云母），详见Whitney和Evans(2010)。3矿物化学该样品的矿物化学成分测试在中国地质科学院地质研究所完成，分析使用的仪器为日本电子（JEO L）JXA-8 10 0 型电子探针，测试电压为15kV，束流2 0 nA,束斑5m,对于较小的矿物使用的束斑15m不等,摄谱时间10 s,背景分析时间5s。使用ZAF程序校正，标样使用SPI公司的组合标样。石榴夕线堇青石片麻岩（样品AQ16-14-3.4）的代表性矿物化学成分见表1。GnGrdmBt-mx45100mWD11mmGTtPISilGrtCrddGrdBtJEOLCOMP15.0kVBt200mBIGrdPIGrtPGntGrtmQzSilx140100mWD11mm224矿物产状Si02Ti02Al,03Cr203Fe20,FeoMnoMgOCaoNa20K200SiTiA1CrFe3+FeMnMgCaNaKSumXAlmXPPXGrsXspsXMeAnXAlm=Fe*/(Fe2*+Mn+Mg+Ca);Xpp=Mg/(Fe2*+Mn+Mg+Ca);Xcn=Ca/(Fe2*+Mn+Mg+Ca);Xsps=Mn/(Fe2*+Mn+Mg+Ca);Xg=Mg/（M g+Fe 2）；A n=Ca/（Ca+Na+K）；A-c：矿物A的核部；A-r：矿物A的边部；A-in-crack：石榴子石裂隙中发育的矿物A；A-n e a r-g r t：环绕石榴子石边部生长的矿物A；A-i n-c r d：堇青石中的矿物包体A；A-a r o u n d-g r t：环绕石榴子石生长的矿物A；A-n e a r-s i l：矿物A与环绕石榴子石边部生长的sil共生。3.1石榴子石石榴子石变斑晶的代表性化学成分测试结果详见表1,石榴子石铁铝榴石端员组分为0.7 5 0.7 9，镁铝榴石端员组分为0.0 6 0.12,钙铝榴石端员组分为0.0 3，锰铝榴石端员组分为0.0 7 0.16。石榴子石的Xmg值Mg/（M g+Fe 2）为0.0 8 0.13。石榴子石核部镁铝榴石端员组分为0.11 0.12,而边部镁铝榴石端员组分在0.0 6 0.0 7 之间变化。3.2黑云母黑云母的XMg值Mg/（M g+Fe 2）】在0.2 6 0.27之间变化，Ti02含量在3.38%3.42%之间变岩石矿物学杂志表1石榴夕线堇青石片麻岩的矿物化学成分Table 1Representative mineral compositions of grt-sill-crd gneissgrtgrtgrt-cgrt-r37.5737.430.000.0020.4820.290.020.030.000.0034.5432.492.986.612.911.501.191.160.020.030.000.0012123.043.050.000.001.951.950.000.000.000.002.342.220.200.460.350.180.100.100.000.010.000.007.997.970.780.750.120.060.030.030.070.150.130.08第43卷WB/%crdcrdcrd-in-crack crd-in-crack48.440.0032.540.050.3012.010.695.380.010.220.00185.020.003.980.000.021.040.060.830.000.040.0011.000.44btbt-near-grt48.4634.480.003.3932.7920.080.040.060.060.0011.9323.020.660.135.484.780.010.040.190.320.018.8918115.022.670.000.204.001.830.000.000.010.001.031.490.060.010.850.550.000.000.040.050.000.8811.007.680.450.27化。岩石中黑云母有3种产出状态：环绕石榴子石边部生长的黑云母具有高的TiO，含量和低的XMz值；堇青石中的包裹体黑云母相对于石榴子石边部的黑云母具有较低的TiO2含量和较高的XM值；与堇青石共生的黑云母具有最低的TiO2含量和最高的 Xmg值(图 4a)。3.3长石和堇青石斜长石主要有两类,环绕石榴子石边部，且包裹早期夕线石的斜长石An值Ca/（Ca+Na+K）在0.330.35之间变化,环绕在石榴子石边部且与夕线石平衡共生的斜长石An值为0.31（图4b）。堇青btbt-near-grt34.553.4019.850.000.0023.720.174.950.010.339.08112.660.201.800.000.001.530.010.570.000.050.897.710.27btbt-in-crd34.673.0520.090.100.0022.640.125.110.050.359.01112.680.181.830.010.001.460.010.590.000.050.897.700.29btbt-in-crack35.021.2721.520.160.0022.120.206.340.100.328.86112.670.071.930.010.001.410.010.720.010.050.867.740.34plpl-around-grt60.220.0224.390.000.070.000.000.007.147.410.0582.700.001.290.000.000.000.000.000.340.640.004.980.35plpl-near-sil61.140.0024.100.000.100.000.040.006.197.640.1482.730.001.270.000.000.000.000.000.300.660.014.970.31第2 期(rde)ul.0.15F0.100.05F0.00L0.2图4石榴夕线堇青石片麻岩（AQ16-14-3.4）中的黑云母Ti-Mg/（M g+Fe 2+）图解（a)和斜长石不同部位的An值（b)Fig.4 Ti-Mg/(Mg+Fe2)diagram of biotite(a)and An value diagram of different plagioclase in garnet-sillimanite-cordierite石沿石榴子石裂隙生长，堇青石的XMg值在0.430.46之间变化。斜长石和堇青石的代表性化学成分测试结果详见表1。4变质作用温压条件本文在获取实测全岩成分基础上，利用GeoPSv3.4程序（Xiang and Connolly，2 0 2 2）,选择NCKF-MASHTO Na,O-CaO-K.-FeO-MgO-Al,O,-SiO,-H,O-TiO,-O（Fe,O,）体系对乌兰北部石榴夕线堇青石片麻岩（样品AQ16-14-3.4）开展了相平衡模拟计算，以确定该岩石的变质条件及p-T演化轨迹。本文通过T-MH,。和T-M。图及实测矿物成分等值线图共同确定模拟所需的O和H,O的摩尔分数,所确定的O 和H,O的摩尔分数需保证所观察到的最终矿物组合恰好在固相线之上可以稳定存在(Korhonen et al.，2 0 12;Li a n d We i,2 0 16)。假设P,O,主要形成磷灰石,并对CaO含量做出相应调整，归一后的全岩成分为：Si0,58.51%，A l,0 315.55%,Ca0 2.23%,Mg0 4.8%,Fe0 12.26%,K,01.47%,Na,0 1.51%,Ti0,0.96%,0 0.01%,H,02.7%（摩尔分数），利用该全岩成分模拟峰期p-T条件及退变质阶段的p-T演化轨迹。模拟采用的内部一致性热力学数据库为Hol-land和Powell(2011）发表的版本ds62,矿物活度模型为：黑云母（Bt；Wh it e e t a l.，2 0 14），石榴子石（G r t；Wh i t e e t a l.，2 0 14）,绿泥石（Chl；Wh i t e e tal.，2 0 14）,堇青石（Crd；Wh i t e e t a l.，2 0 14）,绿帘毛小红等：柴北缘欧龙布鲁克地块中元古代晚期麻粒岩相变质作用0.30a0.250.20F2250.35Bt-near-grtbBt-in-crdOBt-in-crackO0.240.28Mg/(Mg+Fe2)gneiss(b)from Wulan area(AQ16-14-3.4)0.340.330.320.310.300.320.36石(Ep;Holland and Powell,2011),斜长石(Pl;Hol-land and Powell，2 0 0 3），钾长石（Kfs；H o l l a n d a n dPowell，2 0 0 3），钛铁矿（Ilm；Wh i t e e t a l.，2 0 14）,熔体（Liq；Wh i t e e t a l.，2 0 14），白云母（Ms；Wh i t eet al.，2 0 14）,斜方辉石（Opx；Wh i t e e t a l.，2 0 14),尖晶石（Spl；Wh i t e e t a l.，2 0 0 2），十字石（St；Wh i t eetal.，2 0 14），夕线石（Sil）,石英（Qz），金红石（Rt），蓝晶石（Ky）为纯端员组分。图5为石榴夕线堇青石片麻岩（样品AQ16-14-3.4)在p=0.21.2 GPa,t=6001000范围内的p-T视剖面图。视剖面图显示,金红石在p0.7GPa的条件下稳定存在；黑云母大致稳定在t800的范围内;堇青石在p0.55GPa 的条件下稳定存在；钛铁矿大致稳定存在于p0.9 CPa的区域内;固相线出现在温度范围6 8 0 7 90 之间；石英和斜长石稳定存在于视剖面图中大部分区域；尖晶石大致存在于p 8 40 范围内。实测斜长石An值(An=0.310.35)等值线投人Grt+Kfs+Ky+Rt+Pl+Qz+Liq和Grt+Kfs+Sil+Rt+Pl+Qz+Lig矿物组合稳定区域内,随着温度的升高 An 值逐渐变大,随着压力的升高An值逐渐变小；石榴子石的钙铝榴石端员成分等值线(Gr=0.030.04)位于p0.9CPa的区域内，而石榴子石的镁铝榴石端员成分等值线(Py=0.08 0.12)位于 p0.4 GPa、t 0.92GPa，t 7 90，石榴子石的镁铝榴石等值线投在了M3阶段矿物组合Bt+Crd+Grt+Ilm+Kfs+Pl+Qz稳定存在的区域,这可能NCKFMASHTO(PI+QZ)L.ig1.2-13161.1451.00.90.8BtGntKyMsRStAl3750260.736岩石矿物学杂志因为石榴子石比较破碎,受晚期退变质作用的改造显著,使得石榴子石成分发生了重置,镁铝榴石的成分仅是对退变质阶段的温度条件的反映。根据岩相学观察的3期矿物组合和矿物成分等值线，推测该岩石峰期之后经历了略增温降压的顺时针p-T演化轨迹（图5粉色粗箭头）。GintKfsKyMs RtGrtKfsKy LiqRt30An=0.31=0.33An-0.35BtGrtKfs KyMsRtAn-22GntKis LiqRiSil12BtGrtKyMsRt4311152733BtGrtllm LiqSil第43卷Gr-0.04GimKisLiqRISiL18BtGrtmKfs Liq SilGnt:llmKfsLig SilGrtllm LiqSsij Spl0.6BtGtlm Kyst0.5BtGttllmsilSt0.428BtCrdGnt llmSil0.3BLCrdGnllmKfs SiBtCrdGllmKfsPy-0.080.26001AndBtCrdGrtIlmKfs2CrdGnt IlmKfsLiqOpx3-CrdGrtllmKfs LigOpx(-Qz)11-BtGrtKfs LigRtSil4Crd Ilm LiqPI Spl12BtGntKfsKy LiqRt5-AndBtCrdGnt llm13-AbBtGrtKfsKyMsRt(-Pl)6BtCrdGnt llmKfsLiq15BtGnt LiqRt Sil7CrdGnt llmKfs LiqPI16-AbBtGrtKfsKyMsRt8CrdGrtIlmKfs LiqSpl17-BtCrdGntllmLiq Sil图5石榴夕线堇青石片麻岩（AQ16-14-3.4)p-T视剖面图及p-T演化轨迹Fig.5 p-T pseudosection and p-T path for garnet-sillimanite-cordierite gneiss(AQ16-14-3.4)粉色粗箭头代表峰期及退变质p-T演化轨迹；虚线代表推测的p-T轨迹;Gr=Ca/（M g+Fe 2+Ca)）；Py=M g/（M g+Fe 2+Ca)；A n=Ca/（Ca+light pink arrow is the p-T path afer peak of pressure;doted light pinkline is the supposed p-T path;Gr=Ca/(Mg+Fe2*+Ca);Py=Mg/(Mg+Gr-0.033%CrdGrt llmKfs Lig Sil1925Gr=0.03435Py-0.126507009CrdIlm LiqOpxSpl10BtGnt LiqgMs Rt SilFe2+Ca);An=Ca/(Ca+K+Na);red line is the solidus lineGrtllim Liq SplCrdGitllm LiqSpl829-9CrdGrtllmKfs LiqGr-0.03一钙铝榴石等值线-Py-0.12-镁铝榴石等值线237508001C18BtGrtllmKfsLiqRtSil19BtCrdGrtH20llmSil20Grt IlmLiqOpxSpl22BtGrtKfsKy Lig Ms Rt25-BtCrd Grt lmKfsLiqSil26-BtGnt IlmKyMsRtSt27-BtGrtH20KyMsRt28BtCrdGrtllmSil StK+Na）；红色实线为固相线203-An-0.35-.-斜长石An值等值线85090029CrdGnt llmLiqOpxSpl30-GntKfsKyLiqMsRt31BtGrt lmKyMs St33BtGrtllmLiqRtSil34-IlmLiqOpxSpl35-Bt Crd Grtllm Kfs Lia Opx50Bt GrtH20 llm KySt36BtGrtllmKyRtSt51Crd GrtIlm LiqSil Spl37-Grt llmLiqRtSil95039GntllmKfs LigSil Spl41-BtGntH20 llmKy43BtGrtKfs LiqMsRtSil44CrdGntllmKfsLiqSil Spl45-AbBtGntKyMsRI1000114316Ma第2 期5年代学研究5.1测试方法对石榴夕线堇青石片麻岩（AQ16-14-3.4）分别开展了锆石和独居石U-Pb同位素定年工作。锆石