浒湾地区洋壳榴辉岩的石榴石主要元素环带成因和精细P−T−t轨迹恢复

The garnets of oceanic eclogites in Huwan shear zone of Hong’an orogen show diverse major elements profiles including uniform-changed successive type, step-changed type and homogeneous type. The relations between genesis of those profiles and metamorphic P−T−t paths are still not systematically established. This project aims to investigate the oceanic eclogites with combined studies of petrology, phase equilibrium modelling, geochronology(garnet Lu−Hf isochrone and zircon U−Pb dating) and garnet major elements growth and diffusion simulation using Theria_G procedure. Integrating with the details of previous metamorphic P−T estimates and geochronology, the genesis of garnet major elements profile of those eclogites will be explored and close links to the metamorphic P−T−t paths will be connected, thus probing into the tectono-metamorphic conditions of metamorphic evolution and isotopic ages of different eclogites. The tectonic model of this area from Paleozoic ocean subduction/accretion to Mesozoic continent-continent collision can be further developed.

红安造山带浒湾地区出露洋壳榴辉岩的石榴石具有不同的主要元素环带（匀变连续型环带、台阶型环带和均一化环带），这些不同的石榴石主要元素环带的成因和变质P−T−t轨迹之间的联系尚未系统建立。本项目拟对该地区出露洋壳榴辉岩进行详细的岩相学、相平衡模拟、地质年代学（石榴石Lu−Hf和锆石U−Pb等）和基于Theria_G软件的石榴石主要元素环带生长和扩散模拟研究。在前人详细的变质温压估算和年代学研究基础上，探讨不同石榴石主要元素环带的成因，系统建立石榴石主要元素环带和变质P−T−t轨迹之间的联系，进而解析不同的榴辉岩变质演化阶段和同位素年龄对应的地质过程，完善该地区从古生代的大洋俯冲/增生到中生代陆陆碰撞的构造演化模型。

红安造山带北部浒湾地区出露的少量洋壳榴辉岩是该地区在古生代存在大洋俯冲的直接证据，然而对这些洋壳榴辉岩的变质演化历史研究还存在争议。本项目对浒湾地区出露的洋壳榴辉岩进行了详细的矿物学、岩石学、相平衡模拟和同位素年代学的研究，发现单一露头榴辉岩的石榴石具有不同的主要元素环带（匀变连续型、台阶型环带和均一化环带），并恢复了该露头精细的变质P-T-t轨迹轨迹。主要研究进展如下：（1）应用相平衡模拟和传统地质温压计约束了同一露头不同位置榴辉岩记录了迥异的P-T轨迹；（2）锆石U-Pb定年和石榴石Lu-Hf/Sm-Nd定年约束了不同位置的榴辉岩的变质年龄，结合前人发表的年代学数据，恢复了该露头榴辉岩特征的悠悠球型的P-T-t轨迹，这应与大洋俯冲隧道中的隧道流和幕式水-岩反应相关，指示了该地区经历了从泥盆纪到二叠纪冗长的洋壳俯冲和随后的三叠纪陆陆碰撞；（3）俯冲隧道中高氧化态的变基性岩可氧化外来的低氧逸度的富S2-流体，促进黄铁矿的形成和石榴石的再生长，该过程伴随着榴辉岩中碳酸盐的溶解和硅质交代，导致基质矿物中碳酸盐的消失和全岩SiO2含量的升高。