柴北缘鱼卡硬柱石榴辉岩的岩石学、地球化学和年代学研究

Based on detailed field investigation, this project will mainly focus on the petrological, geochemical and geochronological studies on different kinds of eclogite, especially the new discovered lawsonite bearing eclogite, and their country rock gneisses in Yuka terrane, the North Qaidam UHP metamorphic belt. First of all figure out the distributions of these different eclogites and the relationship between the lawsonite eclogite with others. By means of texture observation and composition analyses on minerals from different generations combining with phase equilibria modelling, we try to establish P-T evolution path for these eclogites and gneisses, and confirm whether they underwent UHP metamorphism; ascertain the protoligh affinity and age of lawsonite eclogites. Using multiple dating methods of U-Pb dating for zircon, rutile and tatanite, we will try to constrain the formation age, metamorphic age and possible retrograde age for eclogites and geiness. Furthermore, through detailed comparison between lawsonite eclogite and the well constrained UHP phengite eclogite, this project will reconstruct the formation and evolution history of Yuka UHP terrane and finally provide vital constraints on the tectonic model of from oceanic subduction to continental collision and the orogen thermal structure of the North Qaidam UHPM belt.

本申请拟以在柴北缘鱼卡河地区新发现的硬柱石假象榴辉岩为重点研究对象，在详细野外地质调研的基础上，对鱼卡河剖面不同类型的榴辉岩及围岩片麻岩进行系统的矿物学、岩石学、地球化学和年代学的综合研究，查明鱼卡地体中硬柱石榴辉岩与其他不同类型榴辉岩的空间分布和相互关系；通过矿物结构和成分研究并结合相平衡计算，确定榴辉岩及其围岩片麻岩的PT演化过程，并确定它们是否经历过超高压变质作用；查明含硬柱石榴辉岩的原岩属性和时代；综合利用锆石、独居石、榍石等副矿物U-Pb体系定年方法，确定榴辉岩和片麻岩的形成、变质或可能的退变质时代。在与已有超高压多硅白云母榴辉岩进行详细对比的基础上，重建鱼卡超高压变质地体的形成和演化历史，进而为整个柴北缘超高压带从洋壳俯冲到陆壳碰撞模式，以及柴北缘造山带的热结构探讨提供重要制约

本项目以鱼卡地体中的不同榴辉岩及围岩为重点研究对象，北秦岭超高压带高压-超高压变质岩石为辅助研究对象，开展了详细的野外地质调查和系统的岩石学、地球化学、变质作用和相平衡计算、同位素年代学研究。项目取得了多项研究成果，在SCI期刊发表SCI论文7篇，评审中SCI论文1篇，EI及国内核心期刊论文2篇，完成博士学位论文2篇，硕士学位论文两篇，参加国内外重要学术会议17人次，达到了预期的成果。其中重要的研究成果包括：（1）建立了鱼卡地区含硬柱石假象榴辉岩的变质P-T轨迹，确定了其原岩为已构造就位的中-新元古代洋壳或早古生代洋陆转换处洋壳；（2）确定鱼卡地区不同榴辉岩的矿物组合主要受全岩X(MgO)和水含量控制；（3）在鱼卡地区识别出残留的中元古代洋壳残片；（4）在柴北缘构造带部分榴辉岩中识别出929~916 Ma角闪岩相和439~430 Ma超高压榴辉岩相两期变质作用，提出这些榴辉岩记录了新元古代Rodinia聚合和早古生代大陆深俯冲两期造山旋回，并据此建立了柴北缘超高压带从中元古代到早古生代的构造演化模型；（5）在北秦岭斜长角闪岩锆石中发现柯石英包裹体，为北秦岭构造带超高压变质作用提供了确凿的证据；（6）在北秦岭松树沟榴闪岩中发现残留的绿辉石，确定其为退变榴辉岩，为秦岭构造带早古生代构造演化过程提供了重要制约。