南阿尔金石榴橄榄岩-石榴辉石岩的岩石成因研究

Garnet peridotite and garnet pyroxenite are extremely valuable witnesses of the composition, origin and evolution of the mantle. Their formation and evolution are critical for understanding the material composition and circulation, crust-mantle interaction and related deep dynamic evolution process of the mantle. In combination of petrology, mineralogy and geochemistry, this project focuses on the study of the garnet peridotite and garnet pyroxenite from the South Altyn Tagh, and will clarify separation and migration of the trace element, behavior of isotopic geochemistry, the mechanism and dynamic evolution process of the garnet peridotite and garnet pyroxenite. On the basis of above-mentioned research, this project will finally provide petrological evidence for the study of the garnet peridotite and garnet pyroxenite on the mechanism and redistribution of trace element and the behavior of isotopic geochemistry during metamorphism; and it will also play a significant role in the study of composition, crust-mantle interaction and related deep dynamic evolution process of the mantle.

造山带石榴橄榄岩/石榴辉石岩是探测岩石圈地幔组构、起源及演化过程的窗口，其成因与演化研究对于理解俯冲陆壳深部动力学过程、壳幔物质组成与循环以及壳幔相互作用具有重要的意义。本项目拟选取南阿尔金石榴橄榄岩-石榴辉石岩为主要研究对象，在野外地质研究的基础上，以岩石成因研究为主线，综合矿物学、岩石学和地球化学等多学科方法，探明变质过程中元素分异及同位素地球化学行为，解译岩石中细微尺度成分条带（富石榴子石层和富辉石层互层分布）的形成原因，探讨南阿尔金石榴橄榄岩-石榴辉石岩的原岩性质、成因机制及动力学演化过程，并力图在上述研究的基础上，为研究造山带石榴橄榄岩和石榴辉石岩的成因机制、俯冲变质过程中元素分异和同位素地球化学行为规律提供岩石学证据，这对于揭示造山带地幔物质组成与演化、地幔深部动力学过程及壳幔相互作用提供了理论依据。

本项目以南阿尔金-柴北缘高压/超高压变质带中巴什瓦克和绿梁山单元为主要研究区，在系统的野外地质调查和详细的岩相学研究基础上，综合运用矿物学、岩石学和地球化学等多学科方法，取得以下研究成果：（1）查明南阿尔金巴什瓦克地区石榴橄榄岩-石榴辉石岩及其围岩的野外产出形态与相互关系，系统解译南阿尔金巴什瓦克单元不同岩石类型的地球动力学演化过程及原岩性质；（2）揭示了南阿尔金巴什瓦克地区基性麻粒岩（石榴辉石岩）中长英质脉体的活动时限、性质与来源；（3）揭示了柴北缘绿梁山地区石榴橄榄岩与南阿尔金巴什瓦克地区石榴橄榄岩的成因联系，同时在柴北缘地区发现了与造山带橄榄岩密切伴生的火成碳酸岩，并初步限定了其岩石成因。其中部分成果已经发表在国内外主流期刊，为探讨造山带演化、熔流体活动、壳幔作用以及俯冲带深部碳循环提供了重要的矿物学与岩石学证据。