西藏雅江带中部日喀则石榴角闪岩和蓝片岩的矿物岩石学和变质动力学研究

This project intends to study on mineralogy, petrogenesis and geochemistry of garnet amphibolite and blue schist of the Xigaze ophiolite in the middle Yaluzangbu (YLZB) belt, Tebit. Garnet amphibolite and blue schist here are two different metamorphic belts, which represent metamorphic sole for emplacement of the Xigaze ophiolites and subducted HP metamorphism respectively. Detailed studies include the determination of equilibrated mineral assemblages in NFMCAS mafic system, calculation of PT conditions by using internal consistent thermodynamic data set, and investigation of the relationship between blue schist and garnet amphibolite during metamorphism, summarizing the characteristics of P-T path of the subduction within ocean plates. In order to figure out the genesis and tectonic background of blue schists and garnet amphibolites in the Xigaze ophiolites, this project also involves studies on bulk and mineral geochemistry, Rb-Sr-Pb isotope etc and dynamics of metamorphic process. Meanwhile, using amphibole 40Ar/39Ar isotope dating to determine metamorphic stages of garnet amphibolites, and the accurate times of possible metamorphic events, which would help to understand the contribution of metamorphic sole and HP blueschist to the formation and development of Neo-Tethys ocean and upheaval of Tibet Plateau during the collision between the Eurasian and Indian plates.

本项目拟以西藏雅鲁藏布蛇绿岩带中部日喀则地区的石榴角闪岩和蓝片岩为主要研究对象，它们分别代表了蛇绿岩侵位的变质底板和俯冲高压变质的两套不同成因的变质带。通过矿物、岩石学研究，建立NFMCAS基性岩体系的相平衡关系，计算石榴角闪岩和蓝片岩石的相平衡稳定的PT区间和可能的P-T-t轨迹，寻找出洋壳内部变质底板P-T轨迹和俯冲折返的演化特征。通过对石榴角闪岩和蓝片岩代表性岩石和矿物的稀土、微量元素地球化学和同位素地球化学研究，结合 40Ar/39Ar 年代学，确定石榴角闪岩和蓝片岩的成因类型和构造属性；利用石榴石的成分梯度和元素的扩散系数建立动力学模型，定量评价蛇绿岩侵位过程中变质演化的速率和时间跨度。从而探讨变质底板和高压蓝片岩在新特提斯的形成发展、构造演化历史以及在印度、欧亚板块碰撞拼合过程中青藏高原的隆起过程的贡献。

西藏雅鲁藏布蛇绿岩带中部的日喀则蛇绿岩记录了变形和变质特征，赋存有石榴角闪岩、单斜辉石角闪岩、蓝片岩以及异剥钙榴岩等变质岩石。本项目以日喀则地区的石榴角闪岩、蓝片岩为主要研究对象，它们分别代表了蛇绿岩侵位的变质底板和俯冲高压变质的两套不同成因的变质带。通过矿物、岩石学研究，建立NFMCAS基性岩体系的相平衡关系，计算石榴角闪岩和蓝片岩石的相平衡稳定的PT区间和可能的P-T-t轨迹，寻找出洋壳内部变质底板P-T轨迹和俯冲折返的演化特征。通过对石榴角闪岩和蓝片岩代表性岩石和矿物的稀土、微量元素地球化学和Sr-Nd同位素地球化学研究，结合锆石U-Pb年代学，确定石榴角闪岩和蓝片岩的成因类型和构造属性；利用石榴石的成分环带和热力学模拟计算，构建得到精确的顺时针P-T-t轨迹，定量评价蛇绿岩侵位过程中变质演化的速率和时间跨度。从而探讨变质底板和高压变质蓝片岩在新特提斯的形成发展、构造演化历史以及在印度、欧亚板块碰撞拼合过程中青藏高原的隆起过程的重要作用。.该项目的研究结果表明，原确定的日喀则地区的石榴石角闪岩实际上达到了HP-UHT变质条件，其压力峰期温压条件为14.7 – 17.7 kbar / 900–1030 °C, 俯冲板块折返后到达8.6 – 10.4 kbar / 920°C – 960°C，因而重新定义为石榴石麻粒岩。雅江带中部的石榴石麻粒岩和蓝片岩分别代表了蛇绿岩侵位的变质底板和俯冲高压变质的两套不同成因的变质带，分别记录了122.7–127.2 Ma, 102.8–105.9 Ma 和 65–55Ma的变质年龄。反映出变质底板和变质蓝片岩在新特提斯的形成发展、构造演化历史，在印度、欧亚板块碰撞拼合过程中青藏高原的隆起过程起的重要作用。与石榴石麻粒岩有着共同变质历史经历的异剥钙榴岩，从其与流体的密切关系、形成的类型及其动力学过程中，记录了在特提斯-喜马拉雅中西藏雅鲁藏布蛇绿岩从洋内俯冲开始，伴随着印度和欧亚板块在始新世的碰撞过程中的地质演化。