柴北缘超高压变质带中都兰北带似蛇绿岩组合岩石学研究

In this project, we will focus on the lithology of serpentinized peridotite, garnet pyroxenite and elcogite, and the country gneiss in North Dulan subbelt, North Qaidam UHPM belt. Based on petrology, structral geology, geochemistry and geochronology studies, we will make it clear whether this lithology is a ophiolitic relict. Using texture and composition of main minerals, to constrain the P-T paths of serpentinized garnet peridotite and eclogite, and find the UHP metamorphism evidence. Using the phase equilibria data to constrain the metamorphic history of pelitic gneiss. Combined with the major, trace elements and isotopic data, we will discuss the genesis of these rocks. To construct the protolith, metamorphic and cooling time of these rocks, U-Pb dating for zircon, rutile and tatanite, and Ar-Ar dating for mica and hornblende will be done. Compared with the Shaliuhe ophiolite lithology, we will discuss the relationship between the rock lithology and the country gneiss, and also the mechanism of the deep subduction and exhumation for these rocks.

本申请拟对柴北缘超高压变质带都兰北带野马滩剖面中的蛇纹石化石榴橄榄岩、石榴辉石岩和榴辉岩所构成的岩石组合以及围岩，进行系统的岩石学、构造地质学、元素地球化学、同位素地球化学及地质年代学综合研究，以确定此剖面是否为蛇绿岩组合残留。通过矿物结构和成分研究确定石榴二辉橄榄岩和榴辉岩的P-T轨迹，并确定它们是否经历过超高压变质作用；运用相平衡模拟围岩泥质片麻岩的变质演化历史。对这几类岩石综合进行主微量和同位素地球化学研究，揭示其成因。综合运用锆石、金红石、榍石等副矿物U-Pb体系和云母角闪石等的Ar-Ar体系开展定年工作，以限定其形成和变质时代以及冷却史。在此基础上，对比沙柳河蛇绿岩组合，确定此区域内这一岩石组合与围岩之间的关系，并探讨它们的深俯冲过程及抬升折返机制。

柴北缘大陆型超高压变质带中发现有以都兰沙柳河剖面为代表的先前的俯冲洋壳残留，表明柴北缘经历了从大洋深俯冲到大陆俯冲碰撞的完整过程。而都兰北带的岩石组合也具有类似蛇绿岩的特征，其是否同为残留的俯冲洋壳是此项目的研究背景和要解决的关键问题。基于此，我们重点对柴北缘都兰北带的榴辉岩及围岩进行了详细的野外调查及室内岩石学，地球化学和年代学研究工作。同时为了进行比较研究和深入探讨，我们还对都兰南带及鱼卡的榴辉岩进行了类似的研究。取得了以下几点结果：1）确证柴北缘超高压变质带从大洋俯冲到大陆俯冲碰撞的构造演化模式；2）提出柴北緣超高压变质带的差异折返模式；3）柴北缘榴辉岩在折返时发生部分熔融过程中的微量元素行为及对埃达克岩成因的启示。共发表SCI论文6篇，培养博士研究生1名，硕士研究生1名。同时项目负责人以此项目的成果为主要申请内容获得了基金委16年度优青资助。