西南天山哈布腾苏超高压变质地体的岩石学及微量元素地球化学研究

洋壳深俯冲作用是近些年来固体地球科学领域的研究热点。位于我国新疆西南天山的大洋型超高压俯冲变质带为深入开展这方面研究提供了很好的平台。本课题拟对西南天山中段的哈布腾苏河地区出露的主要岩石类型-变基性岩和变沉积岩开展细致的岩相学调查，借助Thermocalc和Domino软件，确定研究区内不同剖面的岩石的峰期变质条件和P-T轨迹，圈定哈布腾苏超高压地体的出露规模；归纳该超高压地体和相邻的高压地体的变质程度差异，在此基础上构建西南天山高压-超高压变质带的演化模型；通过对超高压榴辉岩及其脉体开展LA-ICP-MS分析，确定在不同变质阶段矿物的微量元素特征，分析冷俯冲带深部的脱水作用对大离子亲石元素和稀土元素的迁移的影响。在对哈布腾苏一带的超高压岩石开展的前期研究基础上，本课题的深入研究将对认识大洋型冷俯冲带深部的矿物学行为，微量元素的迁移规律，活动流体的化学构成及其对岛弧岩浆的影响有重要意义。

位于我国新疆西南天山的大洋型超高压俯冲变质带是研究冷俯冲带深部物理化学过程，地球内部元素循环以及大陆地壳增生机制的重要窗口。本课题对西南天山的哈布腾苏河-科布尔特地区出露的主要岩石类型-榴辉岩，泥质-长英质片岩和大理岩变开展了细致的岩石学，相平衡模拟和元素地球化学研究。完成的主要工作有: （1）借助Thermocalc 和Domino/Theriak 软件，系统调查了哈布腾苏地区不同地段的岩石的峰期变质条件和P-T轨迹，在此基础上推断超高压地体位于西南天山高压变质带北侧，高压与超高压地质体的空间关系与古天山洋自南向北的俯冲极性耦合；（2）详细研究了阿坦塔义河沿岸变质岩的岩相学特征，在不同位置的榴辉岩和片岩均发现柯石英，扩大了西南天山超高压地体的研究范围，推测哈布腾苏-科布尔特超高压地体近东西向延伸约60 km，南北向最宽可达10 km；（3）通过对超高压地体内的榴辉岩及其不同类型高压脉体开展岩石学和元素地球化学研究，分析了折返过程中高压脉体(流体)时空演化特征，推测高压流体成分受到不同岩性的共同影响，丰富了人们对俯冲带流体演化复杂性的认识；（4）对超高压地质体的泥质片岩和大理岩开展了岩石学比较研究，通过矿物共生组合和相平衡计算确定大理岩也经历了超高压变质作用，为下一步开展冷俯冲带碳循环研究提供了重要的基础数据。本课题开展的区域地质调查，岩石学，热力学模拟和元素地球化学研究，查明了西南天山低温超高压地质体的基本轮廓和主要的岩石学演化特征，为下一步开展大洋型冷俯冲带深部的矿物学行为，元素迁移规律以及深俯冲板片折返的地球动力学过程等研究奠定了基础。