西藏南迦巴瓦地区新生代以来地壳深熔作用及其构造动力学意义

位于喜玛拉雅碰撞造山带东构造结的南迦巴瓦地块记录了大陆深俯冲到快速折返的重要物理和化学信息，是浅表过程与深部地质过程高度耦合的地区。地壳物质的深熔作用是链接浅表过程与深部过程正反馈效应的纽带。在南迦巴瓦地区，不同尺度的地壳深熔作用表现为形成不同矿物组合、不同性质的花岗岩和混合岩。本项目拟以南迦巴瓦高级变质地体中的花岗岩、麻粒岩相和角闪岩相混合岩为主要研究对象，通过岩石学、构造地质学、矿物学、地球化学和地质年代学的系统综合研究，来：（1）限定自新生代以来，南迦巴瓦高级变质岩所经历的部分熔融事件和时限；（2）确定这些部分熔融的岩石和地球化学特征；（3）厘定部分熔融反应类型；（4）探讨部分熔融、变质反应和构造变形之间的互动关系。通过这样一个典型例子的解剖，进一步深化理解喜玛拉雅碰撞造山带自陆陆碰撞以来，可能经历的物理和化学过程，进一步限定碰撞造山带不同类型花岗岩的形成机理。

通过对西藏南迦巴瓦及其相关地区的高级变质岩、混合岩和淡色花岗岩的岩石学、地球化学和地质年代学等研究，确定了研究区的地壳深熔作用的时限和地球化学特征，取得了一系列重要进展和成果，发表论文22篇，其中11篇为SCI论文。 主要进展包括：（1）发现并厘定了喜马拉雅造山带始新世（43-44Ma）构造岩浆事件。北喜马拉雅造山带存在至少两期>35 Ma、以角闪岩部分熔融为主的地壳深熔作用，代表着在地壳增厚条件下深部地壳的响应。（2）首次厘定了中国境内特提斯喜马拉雅带始新世高级变质作用的时限和性质。特提斯喜马拉雅带中的石榴角闪岩和眼球状花岗片麻岩分别在45.0±1.0 Ma 和47.61.8 Ma经历了碰撞造山初期的变质作用与喜马拉雅造山带西部含柯石英榴辉岩的变质年代相当。（3）揭示了年轻快速隆升高级变质地体中，角闪岩可在较热、饱水条件下发生水致部分熔融，形成富钠过铝质、具有埃达克质特征的花岗质熔体。（4）厘定了中新世南迦巴瓦地区麻粒岩相变泥质岩的变质和高压部分熔融作用。在南迦巴瓦地区，麻粒岩相变泥质岩是最重要的组分，经历了明显的多期部分熔融作用。变泥质岩在~25 Ma和~21 Ma经历了至少两期变质作用，其中较早一期伴随着强烈的部分熔融作用，形成高Ca和高Na/K比的花岗质岩浆；层状泥质混合岩中的淡色体记录了~25-23Ma的部分熔融事件，部分熔融的持续时限为~2 Ma；部分淡色体记录了石榴石和磷灰石在部分熔融中的地球化学效应，形成高度不平衡的Nd同位素特征，为理解喜马拉雅造山带中高Ca淡色花岗岩的成因提供了重要的观测实例；和（5）本研究成果表明，在大型造山带中，部分熔融反应类型与高级变质岩体的构造转换之间存在紧密的关系，对深化理解深部岩石在碰撞造山过程中的物理和化学行为具有重要意义。