南秦岭勉略构造带高压岩石变质作用演化及其构造地质意义

Taking the eclogites (?) and high-pressure (HP) granulites from the Mianlue suture zone in the South Qinling orogen as the starting point and breakthrough, a combined study of field observation, petrology, mineralogy, mineral inclusions, geochemistry, geochronology and phase equilibria modeling will be carried on with these HP rocks in order to make the following achievements: 1) to analyse the equilibrium relationship, the P-T condition and the P-T-t path of the HP rocks during the metamorphic evolution; 2) to ascertain the protolithic property and the formation age of these rocks, then discuss whether these rocks are the products by the subduction of the oceanic or the continental crust; 3) to systematically study the metamorphic evolution of other types HP rocks in this area; 4) to confirm whether all type HP rocks in the study area preserved the residual UHP evidences. The results of above studies would provide significant metamorphic evidences for discussing the tectonic process and mechanism of the Mianlue suture zone in the period of Indosinia.

本申请项目拟以南秦岭勉略构造带中初步确定的榴辉岩相（？）和高压麻粒岩相变质岩为切入点和突破口，通过细致的野外地质、岩相学、矿物学、矿物包裹体、地球化学和同位素年代学研究，并结合变质相平衡的定量研究方法，深入研究这些高压岩石变质过程中的相平衡关系，确定其变质作用P、T 条件与P-T-t演化轨迹，阐明这些高压岩石的原岩属性与形成时代及其形成是“洋壳”还是“陆壳”俯冲作用的产物，系统研究区内其它各类变质岩的变质作用演化，探索性研究区内各类高压岩石是否残留了早期超高压变质的证据，为深入探讨南秦岭勉略构造带印支期的构造演化过程和机制提供确凿的变质作用证据。

通过细致的野外地质、岩相学、矿物学、矿物包裹体、地球化学和同位素年代学研究，取得的主要研究进展如下：.1）进一步确定了勉县官地坪地区含刚玉石榴子石片麻岩的峰期变质条件为高压麻粒岩相，新发现勉县王家沟和略阳长坝出露泥质高压麻粒岩，并在汉中褒河、城固双溪与洋县湾牛坝等地发现高压变质岩的重要线索，初步查清了勉略构造带中高压变质岩石的分布规律。.2）精细的锆石和独居石定年结果表明，勉略构造带中典型高压麻粒岩的峰期变质时代为235~227 Ma，早期退变质时代约为219 ~209 Ma，晚期退变质时代为约为206 Ma，其原岩主体形成时代应为新元古代中期（～700Ma）。.3）识别出勉县官地坪含刚玉石榴子石片麻岩、勉县王家沟和略阳长坝泥质高压麻粒岩经历了进变质、峰期变质和退变质演化，确定了各期次的矿物共生组合，并依据相平衡模拟准确获得各变质演化阶段的温压条件，并结合年代学研究构建了这些高压变质岩石一致的顺时针型变质作用的P-T-t演化轨迹。.4）综合区内高压岩石的地质产状、原岩类型与原岩形成时代以及其变质作用的P-T-t演化轨迹，分析提出这些高压变质岩石的形成应是新元古代中期的陆壳岩石在印支期至少俯冲至下地壳深部发生高压变质作用后折返的产物，为南秦岭勉略构造带存在印支期陆壳俯冲-碰撞造山过程提供了有力的支撑。.5）揭示勉略构造带中残存着新元古代早期（约930 -873 Ma）岛弧岩浆作用的记录，结合区内印支期高压变质作用的研究，共同说明勉略构造带可能是一个早期经历了Rodinia聚合事件和后期印支期陆壳俯冲碰撞地质事件复合的多期次演化的构造岩带，这一认识对进一步澄清目前关于勉略构造带形成时代的争议提供了关键性的约束，而且对深入认识中国南北、两大陆块的构造演化具有重要意义。.6）另外，为了进一步深入了解勉略构造带的复杂演化历史，本项目还对南秦岭基底陡岭杂岩中的新元古代岩墙和南秦岭盖层刘岭群的碎屑锆石进行了研究，为南秦岭新元古代中晚期的固化基底可能经历了Rodinia超大陆的裂解，继而在晚古生代持续发生陆壳伸展以及之后有限洋盆的打开提供了依据。