塔里木克拉通东北缘早古生代大陆碰撞和造山作用：敦煌地块高压麻粒岩的岩石地球化学研究

High-pressure (HP) granulite plays a key role in the understanding of the continental subduction and collision during orogenic evolution. The Dunhuang block, located at the northeast region of the Tarim Craton, is always considered as an important constituent of the Tarim Craton. Recently, we first found early Palaeozoic HP mafic granulite in the Dunhuang block. In order to reveal their P-T-t path and protolith, this study will carry out detailed petrological and geochemical study on these HP granulites. Lastly, through a comparison of the Dunhuang HP granulite with the early Palaeozoic HP granulite and eclogite in the surrounding orogens (Beishan, Altyn Tagh and North Qilian), the early Palaeozoic continental collision in the northeastern Tarim Craton will be discussed.

高压麻粒岩为我们研究大陆俯冲、碰撞和造山作用提供了难得的天然实验样品。敦煌地块位于塔里木克拉通东北缘，目前的研究普遍认为敦煌地块是塔里木克拉通的重要组成部分。申请者最近在该区发现了早古生代高压基性麻粒岩。本研究拟对敦煌地块新发现的高压麻粒岩开展详细的P-T-t轨迹和原岩恢复等岩石地球化学工作。通过与周边造山带（北山、阿尔金和北祁连）早古生代高压麻粒岩和榴辉岩的对比，深入探讨塔里木克拉通东北缘早古生代的大陆碰撞和造山作用，深化我们对塔里木克拉通构造演化的认识。

敦煌地块位于塔里木克拉通东北部，北侧与中亚造山带南缘北山造山带相邻，南侧与阿尔金-祁连造山带相接。本项目在敦煌地块发现了早古生代高压基性麻粒岩，并且对这些高压麻粒岩进行了详细的岩石学、年代学和地球化学研究。敦煌高压基性麻粒岩峰期矿物组合为石榴石子石+单斜辉石+斜长石+石英+金红石，退变质矿物主要由石榴石冠状边里蠕虫状斜长石和角闪石组成。相平衡模拟计算研究揭示敦煌地块高压麻粒岩经历了四期变质作用过程：角闪岩相进变质作用（720-750 °C，11-13 kbar）、峰期高压麻粒岩相变质作用（760- 800 °C，14-16 kbar）和两期角闪岩相退变质作用（690-720 °C，8-8.5 kbar和< 6 kbar，<640 °C）。锆石年代学研究揭示峰期变质年龄为~431 Ma，角闪岩相退变质时代为~403 Ma。. 另外，本项目对敦煌早古生代高压基性麻粒岩进行了系统的全岩地球化学和Sr-Nd同位素组成研究。敦煌高压基性麻粒岩的主、微量元素特征表明其原岩为玄武岩。地球化学特征如高Th/Yb比，相对平坦的REE配分模式((La/Yb)N=0.74-1.95)以及缺失Nb-Ta负异常等特征表明这些玄武岩形成于弧后盆地的构造环境。另外，εNd(0)值高达+4.4表明其原岩来源于亏损地幔源区，亏损地幔Nd模式年龄2.1±0.2 Ga (n=17, 1σ)是原岩形成时代的最大估计。由于敦煌地块广泛发育太古代TTG片麻岩和古元古代沉积岩，我们认为敦煌地块在古元古代处于大陆边缘弧后盆地的构造环境，在早古生代（~430 Ma）塔里木克拉通东北缘与中亚造山带南缘陆-陆碰撞的过程中经历了深俯冲和高压变质作用的叠加。