西昆侖布倫闊勒巖群中泥質(zhì)高壓麻粒巖的巖石學(xué)、年代學(xué)及其地質(zhì)意義*

曲軍峰 張立飛 張進(jìn) 張波

1. 中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京 1000372. 北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，造山帶與地殼演化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100871

西昆侖造山帶位于青藏高原西北緣，北鄰塔里木、南接喀喇昆侖、西延帕米爾、東被阿爾金斷裂所截，位于幾個(gè)重要構(gòu)造區(qū)域的結(jié)合部位(圖1)，是研究塔里木南緣早期演化、特提斯洋構(gòu)造域演化以及青藏高原隆升和擴(kuò)展的重要地區(qū)之一。該造山帶向東被阿爾金斷裂所截切，并與斷裂東側(cè)的東昆侖造山帶相連，是青藏高原北部一條重要的造山帶。20世紀(jì)90年代隨著蛇綠巖的發(fā)現(xiàn)西昆侖地區(qū)逐漸受到關(guān)注(汪玉珍, 1983; 潘裕生, 1990; 潘裕生和王毅, 1994; 鄧萬明, 1995; Yangetal., 1996; 計(jì)文化等, 2001)，與大洋演化和造山作用相關(guān)的巖漿巖研究也取得重要成果(王志洪等, 1999, 2000; Wangetal., 2001, 2002; Yuanetal., 2002; 方愛民等, 2003; 肖序常等, 2003; Schwabetal., 2004; Jiangetal., 2008, 2013; Yinetal., 2020)。但造山帶中相關(guān)變質(zhì)巖的工作，尤其是高級變質(zhì)巖研究還非常有限，限制了對西昆侖造山帶構(gòu)造演化的認(rèn)知。

西昆侖造山帶中的高級變質(zhì)巖主要分布于造山帶西段的布倫闊勒巖群之中，其主體為一套角閃巖相-麻粒巖相的巖石組合，主要由石榴石云母片巖、含石墨大理巖、斜長角閃片麻巖和少量石英巖組成，具有孔茲巖巖石組合特征?，F(xiàn)有區(qū)域地質(zhì)資料將其劃分為早前寒武紀(jì)地層單元Pt1(河南省地質(zhì)調(diào)查院, 2004(1)河南省地質(zhì)調(diào)查院. 2004. 1:25萬克克吐魯克及塔什庫爾干縣幅地質(zhì)圖)，并作為西昆侖造山帶的變質(zhì)基底。然而近年來陸續(xù)有鋯石年代學(xué)的工作顯示布倫闊勒變質(zhì)雜巖內(nèi)有古生代的沉積記錄以及早中生代的變質(zhì)記錄(張傳林等, 2007; 曲軍峰等, 2007; 楊文強(qiáng)等, 2011; 謝從瑞等, 2013)，這些工作說明布倫闊勒巖群至少有部分是古生代的巖石記錄，且經(jīng)歷了中生代變質(zhì)作用。本文聚焦分布于布倫闊勒巖群中的泥質(zhì)高壓麻粒巖，通過對其巖石學(xué)和年代學(xué)的工作，揭示其演化過程及成因，為西昆侖造山帶的演化研究提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

西昆侖造山帶在區(qū)域構(gòu)造分區(qū)上自北向南大致可分為北昆侖地體、南昆侖地體和甜水海地體三部分(圖2)。位于最北側(cè)的北昆侖地體一般認(rèn)為是塔里木克拉通的南緣，其組成以赫羅斯坦巖群和埃連卡特巖群為代表(圖2)。其中赫羅斯坦群是已知的在西昆侖地區(qū)出露的最古老的變質(zhì)雜巖，主要分布在阿卡孜一帶，為一套條帶狀、強(qiáng)混合巖化的片麻巖類，可能是一套TTG巖石組合(張傳林等, 2003a)，侵入其中的阿卡孜巖體的年齡為2.4Ga(張傳林等, 2003a)；埃連卡特群為分布于鐵克里克一帶的變質(zhì)沉積巖，碎屑巖研究顯示其沉積時(shí)代不會晚于1.0Ga，并經(jīng)歷了約0.9Ga變質(zhì)改造(張傳林等, 2003b, 2007; 王超等, 2009; 康磊等, 2014; Yeetal., 2016)。北昆侖地體主要記錄了塔里木南緣的歷史，與塔里木克拉通早期的演化有關(guān)。

位于最南端的甜水海地體主要由一套碎屑沉積巖構(gòu)成，夾有少量火山巖，時(shí)代根據(jù)少量化石證據(jù)有志留系、石炭系、二疊系、三疊系等多種劃分方案。有學(xué)者認(rèn)為其與松潘-甘孜大致可以對應(yīng)，代表一套二疊-三疊紀(jì)的增生雜巖(Yuanetal., 2002; Xiaoetal., 2002a, b, 2003; Schwabetal., 2004; Robinson, 2009; Cowgill, 2010)，是古特提斯洋不斷向塔里木一側(cè)俯沖增生的產(chǎn)物；也有觀點(diǎn)認(rèn)為甜水海地體是羌塘地體的一部分，代表了羌塘地體晚古生代-早中生代的大陸邊緣(姜春發(fā)等, 1992; 丁道桂等, 1996; Matteetal., 1996; Matternetal., 1996; 潘裕生和王毅, 1994; 潘裕生, 2000; Robinsonetal., 2004; Mattern and Schneider, 2000; Zhangetal., 2016)。

位于中間部位的南昆侖地體性質(zhì)比較復(fù)雜，目前也沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。該地體內(nèi)部最顯著發(fā)育的是古生代的蛇綠巖和大量顯生宙花崗巖(汪玉珍, 1983; 姜春發(fā)等, 1992; Matteetal., 1996; 丁道桂等, 1996; 潘裕生, 2000; 王志洪等, 1999, 2000; Wangetal., 2001, 2002; 袁超, 2002; 方愛民等, 2003; 肖序常等, 2003; Jiangetal., 2008, 2013)。分布其中的變質(zhì)巖以布倫闊勒巖群和康西瓦巖群為代表，其中布倫闊勒巖群中有基性高壓麻粒巖的報(bào)道(曲軍峰等, 2007)，康西瓦巖群中也有麻粒巖的發(fā)現(xiàn)(楊坤光等, 2003)。這兩套變質(zhì)巖群長久以來被認(rèn)為是西昆侖造山帶的早前寒武紀(jì)變質(zhì)基底，但近年來的年代學(xué)工作與這種認(rèn)識矛盾(張傳林等, 2007; 曲軍峰等, 2007; 楊文強(qiáng)等, 2011; Zhangetal., 2017)，證實(shí)其中至少有部分代表了古生代的巖石組合。

2 野外地質(zhì)特征

研究區(qū)位于新疆喀什地區(qū)中巴國際公路塔什庫爾干縣-紅其拉甫沿線，周邊出露的布倫闊勒巖群(圖3a)在地理分布上有明顯的變化，北部具有孔茲巖系巖石組合特征，變質(zhì)和變形程度較高，主要由石榴石云母片巖、含石墨大理巖、斜長角閃片麻巖和少量石英巖組成，并侵入有含石榴石的花崗巖；而南部則為一套變形和變質(zhì)相對較弱的火山沉積建造，且夾有厚層的磁鐵石英巖。在野外并未發(fā)現(xiàn)兩套巖石組合之間有明顯的構(gòu)造接觸關(guān)系。

圖1 帕米爾-喜馬拉雅西構(gòu)造節(jié)地質(zhì)簡圖 (據(jù)Yin et al., 2002; Cowgill et al., 2003; Robinson et al., 2004改編)Fig.1 Simplified regional tectonic map of the Pamir-western Himalayan syntaxis (modified after Yin et al., 2002; Cowgill et al., 2003; Robinson et al., 2004)

圖2 西昆侖造山帶構(gòu)造簡圖及前寒武紀(jì)變質(zhì)巖分布(據(jù)丁道桂等, 1996修改)Fig.2 Tectonic map of the West Kunlun orogenic belt and distribution of the Precambrian metamorphic complex (modified after Ding et al., 1996)

圖3 研究區(qū)地質(zhì)簡圖(據(jù) Robinson et al., 2007修改)Fig.3 Simplified geologic map of the study area (modified after Robinson et al., 2007)

圖4 布倫闊勒巖群高級變質(zhì)巖的野外照片(a)石榴石二云母石英片巖；(b)弱變形的石榴石黑云母片麻巖(少量淺色體)；(c、d)強(qiáng)變形的石榴石黑云母斜長片麻巖(淺色體增多)；(e)石榴石夕線石黑云斜長片麻巖；(f)泥質(zhì)高壓麻粒巖(含藍(lán)晶石)Fig.4 Representative field photographs of the high-grade metamorphic rocks from the Bulunkuole Group(a) garnet-mica-quartz schist; (b) garnet-biotite gneiss (weak deformation and lack of leucosome); (c, d) garnet-biotite gneiss (strong deformation and abundant of leucosome); (e) garnet-sillimanite-biotite gneiss; (f) high-pressure pelitic granulite (with kyanite)

研究區(qū)內(nèi)布倫闊勒巖群自南向北大致有一個(gè)變質(zhì)程度逐漸增加的趨勢，從礦物相上可以分為石榴石帶-黑云母帶-夕線石帶三個(gè)相帶(圖3b)，與典型的巴羅式相帶略有不同。從南向北最先出現(xiàn)的是含石榴石的二云母石英片巖(圖4a)，巖石未見經(jīng)歷深熔作用，部分地區(qū)甚至可以觀察到保留下來的變余沉積構(gòu)造；向北巖石逐漸開始變?yōu)槭袷谠颇感遍L片麻巖(圖4b)，這也是布倫闊勒巖群中最發(fā)育的巖石類型，變形明顯增強(qiáng)(圖4c, d)，深熔作用可以在露頭尺度上觀察(圖4c, d)，混合巖化形成的淺色體表現(xiàn)出各種勾狀和無根的褶皺；再向北巖石依然為石榴石黑云母斜長片麻巖，但深熔作用愈發(fā)明顯。在片麻巖的內(nèi)部常見由深熔作用形成的淺色體匯集而成的石榴石花崗巖類，在產(chǎn)狀上形成類似透鏡體的樣式賦存于片麻巖之中，大小從十幾厘米到數(shù)米不等。同時(shí)片麻巖中開始出現(xiàn)夕線石礦物(圖4e, f)，某些露頭上手標(biāo)本尺度即可識別。高壓麻粒巖分布在塔什庫爾干縣城北至馬爾洋鄉(xiāng)的鄉(xiāng)道一側(cè)(圖3b)，既有基性高壓麻粒巖也有泥質(zhì)高壓麻粒巖?；愿邏郝榱r主要是石榴石輝石巖，其中石榴石發(fā)育特征的白眼圈結(jié)構(gòu)(曲軍峰等, 2007)；泥質(zhì)高壓麻粒巖為含藍(lán)晶石的石榴石黑云母斜長片麻巖，從野外觀察泥質(zhì)高壓麻粒巖與周邊的片麻巖差別不大，僅在顯微鏡薄片尺度下觀察可見到礦物組合有所區(qū)別。

3 巖石學(xué)研究

3.1 分析方法

礦物化學(xué)成分在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所電子探針實(shí)驗(yàn)室完成。測試采用的儀器型號為JXA-8100型電子探針分析儀(日本電子JEOL公司生產(chǎn))，分析條件為加速電壓15kV、2×10-8A束流、5μm束斑、10s計(jì)數(shù)，ZAF矯正，標(biāo)準(zhǔn)樣品為美國SPI礦物標(biāo)樣，主要元素相對誤差小于2%。

3.2 巖相學(xué)與礦物化學(xué)

泥質(zhì)高壓麻粒巖的主要礦物組成為石榴石(10%～15%)、藍(lán)晶石和夕線石(10%～15%)、黑云母(20%～25%)、斜長石(10%～15%)、鉀長石(10%～15%)、石英(10%～15%)，另有少量白云母及金紅石、鈦鐵礦和獨(dú)居石等副礦物。石榴石、藍(lán)晶石和鉀長石組合是典型的泥質(zhì)高壓麻粒巖的礦物組合(O’Brien and R?tzler, 2003)。其中石榴石粒徑大小不一，多數(shù)在1～3mm之間，呈篩狀變斑晶結(jié)構(gòu)，內(nèi)部常見小顆粒的礦物包裹體，主要有石英、黑云母、金紅石、鈦鐵礦及藍(lán)晶石或夕線石等礦物包體(圖5a, e)，部分石榴石邊部被黑云母替代(圖5c)。石榴石巖石化學(xué)成分以富鐵、貧鈣為特征，錳鋁榴石小于2%(表1)。石榴石的成分環(huán)帶不明顯(圖6)，僅在邊部表現(xiàn)出鐵鋁榴石略有升高鎂鋁榴石略有降低，說明經(jīng)歷了較高溫度的變質(zhì)過程，造成了化學(xué)成分的均一(表1)。

黑云母有多種存在狀態(tài)，有基質(zhì)中構(gòu)成面理的黑云母，有鉀長石邊部的黑云母(圖5f)，還有石榴石內(nèi)部包裹的黑云母包裹體。這些黑云母的Ti含量差異明顯(表1、圖7)，石榴內(nèi)部包裹的黑云母和由鉀長石退變形成的黑云母Ti含量明顯高，而由石榴石轉(zhuǎn)變的黑云母和基質(zhì)中的黑云母Ti含量偏低。少數(shù)粒徑較大的藍(lán)晶石與石榴石共生(圖5b)，多數(shù)殘留的粒狀藍(lán)晶石夾在基質(zhì)礦物顆粒之間，部分藍(lán)晶石的邊部已轉(zhuǎn)變?yōu)橄€石(圖5c)。除了由藍(lán)晶石直接退變而成的針束狀夕線石外，部分夕線石同黑云母和小顆粒石英等礦物一起構(gòu)成泥質(zhì)高壓麻粒巖的面理。鉀長石和斜長石均見出溶結(jié)構(gòu)，分別形成條紋長石和反條紋長石(圖5e, f)。鉀長石顆粒較小，多數(shù)邊部已經(jīng)被黑云母替代?；|(zhì)中也見少量白云母，呈細(xì)小鱗片狀，穿切黑云母的現(xiàn)象十分普遍，為更晚期變質(zhì)的產(chǎn)物。

表1 樣品T403代表性礦物電子探針分析(wt%)

3.3 變質(zhì)演化

選取藍(lán)晶石最發(fā)育的樣品T403進(jìn)行變質(zhì)演化研究，利用THERMOCALC 3.33程序(Holland and Powell, 1998)計(jì)算樣品在Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-Ti2O(NCKFMASHT)體系中的視剖面圖和部分礦物等值線圖(圖8)，所用礦物活度模型參考Whiteetal. (2007)。樣品成分由XRF方法進(jìn)行全巖氧化物分析獲得，H2O的含量參考了燒失量，通過換算最終獲得模擬計(jì)算的全巖成分為H2O: 6.02; SiO2: 67.00; Al2O3: 10.83; CaO: 0.46; MgO: 4.69; FeO: 6.96; K2O: 2.87; Na2O: 0.56; TiO2: 0.60(mol%)。

圖5 泥質(zhì)高壓麻粒巖顯微圖像g-石榴石；ky-藍(lán)晶石；bi-黑云母；pl-斜長石；sill-夕線石；kfs-鉀長石；q-石英Fig.5 Microphotographs of high-pressure pelitic granuliteg-garnet; ky-kyanite; bi-biotite; pl-plagioclase; sill-sillimanite; kfs-K-feldspar; q-quartz

圖6 泥質(zhì)高壓麻粒巖中石榴石成分環(huán)帶圖Alm-鐵鋁榴石；Prp-鎂鋁榴石；Grs-鈣鋁榴石；Sps-錳鋁榴石Fig.6 Composition profiles of garnet grain from the high-pressure pelitic granuliteAlm-almandine; Prp-pyrope; Grs-grossular; Sps-spessartine

圖7 泥質(zhì)高壓麻粒巖中黑云母Ti含量的變化Fig.7 Variation of Ti in biobite from the high-pressure pelitic granulite

圖8 泥質(zhì)高壓麻粒巖(T403樣品)的P-T視剖面圖及等值線圖等值線包括黑云母中的x(bi)和石榴石中的x(g)，x(bi)=Fe/(Fe+Mg)；x(g)=Fe/(Fe+Mg).g-石榴石；ky-藍(lán)晶石；mu-白云母；bi-黑云母；pl-斜長石；sill-夕線石；ksp-鉀長石；liq-熔體；q-石英；cd-堇青石；ilm-鈦鐵礦；ru-金紅石;st-十字石；opx-斜方輝石Fig.8 P-T pseudosection and compositional isopleths for high-pressure pelitic granulite (Sample T403)The contoured isopleths include x(bi) of biobite and x(g) of garnet. X(bi)=Fe/(Fe+Mg); x(g)=Fe/(Fe+Mg). g-garnet; ky-kyanite; mu-muscovite; bi-biotite; pl-plagioclase; sill-sillimanite; ksp-K-feldspar; liq-liquid; q-quartz; cd-cordierite; ilm-ilmenite; ru-rutile; st-staurolite; opx-orthopyroxene

樣品T403在顯微鏡下觀察到的g+ky/sill+ksp+bi礦物組合在視剖面圖上遠(yuǎn)在固相線以上，且有l(wèi)iq組分存在，這與野外實(shí)際觀測到的大量深熔形成的熔體一致。同時(shí)從視剖面看，這套礦物組合在很大壓力范圍內(nèi)(0.6～1.7GPa)穩(wěn)定，但溫度范圍較窄(810～870℃)，然而要使ky穩(wěn)定出現(xiàn)，需要的壓力不能小于1.0GPa。沿退變方向主要發(fā)生的反應(yīng)為g+ksp+liq = bi+sill+q以及ky = sill，在退變過程中，石榴石和鉀長石不斷被消耗并生成黑云母，藍(lán)晶石也快速向夕線石轉(zhuǎn)變，這些反應(yīng)與顯微鏡下觀察到的石榴石和鉀長石邊部被黑云母替代(圖5c, f)，以及藍(lán)晶石邊部被夕線石替代(圖5d)的現(xiàn)象吻合。由于石榴石邊部成分和其退變而成的黑云母是平衡的，石榴石核部成分和其內(nèi)部黑云母包體也大致可認(rèn)為是平衡的(這種平衡受到后期擴(kuò)散作用的影響，所得溫壓條件應(yīng)反映下限)，因此可以利用這兩個(gè)礦物的化學(xué)成分進(jìn)行溫壓條件的估算及變質(zhì)P-T軌跡的反演。如圖8所示，由石榴石核部成分及石榴石內(nèi)部黑云母包體成分確定出樣品T403峰期變質(zhì)的溫壓條件約為850℃、1.4GPa。但很顯然，由于較高的變質(zhì)溫度，石榴石核部成分已經(jīng)發(fā)生擴(kuò)散(圖6)，得到只是近似條件，真正的峰期變質(zhì)程度應(yīng)該更高；由石榴石邊部成分和其退變而成的黑云母成分確定出退變過程中一個(gè)平衡階段的溫壓條件為800℃、9.0GPa，這樣就得到一個(gè)順時(shí)針的P-T軌跡(圖8)。此外，所采用的石榴石和黑云母的等值線均與壓力相關(guān)而與溫度相關(guān)性較差，因此取二者交點(diǎn)造成的誤差會相對較大，但結(jié)合巖相學(xué)我們認(rèn)為這兩組溫壓條件是比較可信的。從巖相學(xué)的觀察可以確認(rèn)形成面理的最后期退變礦物組合為bi+ms+pl+sill，由于找不到合適的平衡礦物對，很難進(jìn)行溫壓條件的估算。但可以判斷退變質(zhì)階段應(yīng)該越過固相線，因此從視剖面圖即可大致推斷出退變質(zhì)的溫壓條件約為650℃、0.6GPa。

4 鋯石年代學(xué)研究

4.1 測試分析方法

鋯石單礦物分選在河北廊坊誠信地質(zhì)服務(wù)公司完成。在無污染條件下將原巖樣品粉碎成全部通過60目的一次性篩網(wǎng)，之后淘洗巖石粉末得到含鋯石的重砂。再經(jīng)重液和電磁分選后于雙目鏡下挑選出鋯石顆粒。鋯石制靶、拍照均在中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所北京離子探針中心完成。首先將待測鋯石顆粒依照從大到小的順序排列，與鋯石標(biāo)樣(TEM)粘貼在已具有雙面膠的玻璃板上，灌注環(huán)氧樹脂待樹脂固結(jié)變硬后，打磨和拋光至鋯石中心部位暴露，完成樣品制靶。之后拍攝鋯石的透、反射光顯微圖像以及陰極發(fā)光(CL)圖像。SHRIMP鋯石U-Pb同位素測定在北京離子探針中心SHRIMP Ⅱ上完成，分析測試時(shí)選取無裂隙無包裹體的位置進(jìn)行測定以避免分析結(jié)果受污染。詳細(xì)的分析原理及流程參見文獻(xiàn)(宋彪等, 2002; Williams, 1998)。分析測試束斑大小為25～30μm，標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEM(206Pb/238U年齡為416±8Ma)的測值分別用于校正待測樣品的U含量和206Pb/238U年齡(Blacketal., 2003)。根據(jù)實(shí)測204Pb扣除普通Pb。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)由5次掃描構(gòu)成，誤差為1σ，而年齡加權(quán)平均值誤差為2σ。數(shù)據(jù)處理使用SQUID和ISOPLOT程序(Stacey and Kramers, 1975; Ludwig, 2001)。單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差為1σ，加權(quán)平均年齡誤差為95%置信度。

圖9 泥質(zhì)高壓麻粒巖中代表性鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.9 Cathodoluminescence image of representative zircon grains from the high-pressure pelitic granulite

圖10 泥質(zhì)高壓麻粒巖鋯石U-Pb諧和圖Fig.10 The U-Pb concordia diagrams of zircon from high-pressure pelitic granulite

4.2 分析測試結(jié)果

泥質(zhì)高壓麻粒巖中鋯石CL圖像顯示，鋯石多為橢球渾圓狀，粒度在50～100μm之間，個(gè)別顆粒達(dá)到200μm (圖9)。幾乎所有鋯石都具有明顯的巖漿核-變質(zhì)暗邊-次生亮邊三級結(jié)構(gòu)，其中鋯石核部均具有較好的生長環(huán)帶，為典型的巖漿鋯石特征，部分保留了原始自形形態(tài)，晶棱發(fā)育，部分則顯示經(jīng)歷過融蝕改造，巖漿鋯石的邊部表現(xiàn)為齒狀或港灣狀；在巖漿鋯石外圍是顏色相對較暗的第一層變質(zhì)邊，寬度相對較大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)模糊呈云霧狀，為典型的變質(zhì)鋯石特征，由鋯石的重結(jié)晶或部分變質(zhì)增生形成；在鋯石的最外層發(fā)育第二層顏色明亮的環(huán)狀變質(zhì)窄邊，極少數(shù)寬度能達(dá)到25～30μm，多數(shù)小于10μm。對于發(fā)生部分熔融的巖石，鋯石最外層的變質(zhì)增生主要發(fā)生于退變階段(Kelseyetal., 2008; Wangetal., 2014)。

本次測試一共分析了15顆鋯石樣品共20個(gè)點(diǎn)位(表2)，年齡數(shù)據(jù)基本都分布于諧和線上(圖10a)。除2個(gè)年齡數(shù)據(jù)約為350Ma外，鋯石核部的年齡主要集中在245～273Ma之間，說明泥質(zhì)高壓麻粒巖的原巖形成不早于晚二疊世；變質(zhì)鋯石分別對內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定年測試，第一層暗色變質(zhì)邊獲得9個(gè)年齡，其中202Ma和211Ma兩個(gè)年齡數(shù)據(jù)可能在測試過程中受巖漿鋯石核的影響造成年齡偏大，推測為混合年齡。其余7個(gè)數(shù)據(jù)比較集中，加權(quán)平均年齡為184.1±3.5Ma(圖10b)，為高壓麻粒巖退變過程中重結(jié)晶形成的鋯石的年齡，可認(rèn)為較接近峰期變質(zhì)的時(shí)代。鋯石的Th/U較低，為0.041～0.005；最外層淺色的變質(zhì)增生邊由于寬度過窄僅獲得3個(gè)年齡，但年齡數(shù)據(jù)比較一致，加權(quán)平均值為166±4Ma(圖10b)，鋯石Th/U比第一層暗色變質(zhì)邊更低，為0.013～0.006，代表了后期退變質(zhì)階段的年齡。

表2 泥質(zhì)高壓麻粒巖(樣品T403)鋯石SHRIMP U-Pb定年結(jié)果

5 討論

5.1 年齡

高級變質(zhì)巖中隨著溫度升高熔體含量增加，鋯石會發(fā)生溶解，在降溫過程中會重新結(jié)晶，因此，麻粒巖中的鋯石記錄的是溫度降到固相線附近的年齡，與變質(zhì)峰期時(shí)代有所不同(魏春景, 2016)。所以我們得到的ca. 185Ma的變質(zhì)年齡只是接近但不代表泥質(zhì)高壓麻粒巖峰期變質(zhì)的時(shí)間。楊文強(qiáng)等(2011)曾對布倫闊勒巖群中部分石榴石夕線石片麻巖和石榴斜長角閃片麻巖進(jìn)行過激光鋯石定年，將多數(shù)點(diǎn)位得到的ca. 180Ma的年齡解釋為退變年齡，將少量點(diǎn)位得到的ca. 220Ma年齡解釋為峰期變質(zhì)年齡，這種解釋是值得商榷的。從作者提供的鋯石圖像及測試數(shù)據(jù)分析，ca. 180Ma的年齡應(yīng)該是第一期變質(zhì)年齡，同我們獲得的年齡近似，也是接近于峰期變質(zhì)的年齡；而ca. 220Ma的年齡可能是混合年齡，應(yīng)用激光方法對變質(zhì)鋯石定年常常會遇到造成年齡偏大的問題(曲軍峰等, 2012)，需尤為注意。此外，曲軍峰等(2007)對基性高壓麻粒巖中的定年從鋯石圖像和實(shí)測數(shù)據(jù)上看也應(yīng)有兩期，但當(dāng)時(shí)作為一期進(jìn)行了加權(quán)平均計(jì)算，因此得到一個(gè)無意義的ca.177Ma的混合年齡。此外，從礦物組合上看，沒有明顯的后期疊加變質(zhì)，高壓麻粒巖經(jīng)歷的大致是一個(gè)連續(xù)退變過程，因此兩期變質(zhì)年齡也有可能反應(yīng)的是一個(gè)過程的兩個(gè)階段，是非線性不均勻的退變過程。

為了獲得相對準(zhǔn)確的峰期變質(zhì)的時(shí)間，我們對泥質(zhì)高壓麻粒巖中深熔形成的巨量脈體進(jìn)行了初步定年工作，得到的年齡為200Ma(未發(fā)表數(shù)據(jù))。雖然在等溫降壓的過程中也會有部分熔體產(chǎn)生，但考慮到野外熔體出現(xiàn)的規(guī)模，我們認(rèn)為這些脈體是在麻粒巖相進(jìn)變質(zhì)過程中由礦物脫水熔融、富集并結(jié)晶形成的(魏春景, 2016)。因此可以推斷，高壓麻粒巖相峰期變質(zhì)的時(shí)代應(yīng)該介于185～200Ma之間。也就是說，西昆侖布倫闊勒巖群中的泥質(zhì)高壓麻粒巖在ca. 200Ma深熔作用已經(jīng)發(fā)展到一定規(guī)模并形成大量熔體分離出去，之后經(jīng)歷了峰期高壓麻粒巖相變質(zhì)作用，在ca. 185Ma退變質(zhì)至固相線附近形成第一期暗色變質(zhì)鋯石，之后又在ca. 166Ma發(fā)生退變質(zhì)作用形成第二期亮色的變質(zhì)增生邊。

5.2 構(gòu)造意義

一般認(rèn)為西昆侖造山帶是伴隨古特提斯洋消亡，由塔里木和羌塘地塊于中生代碰撞拼貼形成(Deweyetal., 1988; 姜春發(fā)等, 1992; Matteetal., 1996; 丁道桂等, 1996; 潘裕生, 2000; Xiaoetal., 2002a, b)，但由于缺少蛇綠巖和高級變質(zhì)巖的證據(jù)，碰撞拼合的位置并不清楚。布倫闊勒巖群中的高壓麻粒巖是目前西昆侖造山帶中已知的變質(zhì)程度最高的巖石，形成的溫壓條件代表了近40km厚度的加厚地殼。本文獲得的P-T軌跡與劉文平等(2013)和曲軍峰等(2007)在布倫闊勒巖群石榴輝石巖、石榴角閃片麻巖、石榴夕線石片麻巖中獲得的P-T軌跡近乎一致，均為順時(shí)針軌跡，是一次碰撞造山事件的響應(yīng)。沿布倫闊勒巖群向東進(jìn)入西昆侖造山帶腹地的康西瓦巖群中也有二輝麻粒巖的報(bào)道(楊坤光等, 2003)，但相關(guān)研究較少?，F(xiàn)有的區(qū)域地質(zhì)資料將康西瓦巖群劃分為早前寒武紀(jì)變質(zhì)基底Pt1(陜西省地質(zhì)調(diào)查院, 2005(2)陜西省地質(zhì)調(diào)查院. 2005. 1:25萬康西瓦幅地質(zhì)圖)，其主體也由一套變沉積巖構(gòu)成，巖石組合與布倫闊勒巖群十分相似。許志琴等(2004)曾報(bào)道過該巖群中副片麻巖的碎屑鋯石年齡，具有214～179Ma、256～245Ma、347～292Ma、492～428Ma、718～618Ma及1923～873Ma等多組年齡譜峰，作者將前寒武紀(jì)的年齡解釋為原巖年齡，將早古生代的年齡解釋為變質(zhì)年齡，而晚古生代和早中生代的年齡解釋為后期改造年齡(許志琴等, 2004)。根據(jù)作者提供的圖像和數(shù)據(jù)，我們重新分析這些年齡，認(rèn)為只有214～197Ma代表變質(zhì)年齡，其余均為原巖中的碎屑鋯石年齡。最新的年代學(xué)工作也證實(shí)康西瓦巖群中確有部分巖石形成于晚古生代(Zhangetal., 2017)。因此，康西瓦巖群與布倫闊勒巖群類似，其中有部分深變質(zhì)巖是形成于古生代并經(jīng)歷了中生代麻粒巖相的變質(zhì)作用。

綜上所述，以布倫闊勒巖群和康西瓦巖群中的高級變質(zhì)巖為標(biāo)志，西昆侖山自塔什庫爾干縣向東至康西瓦地區(qū)可以連成一條晚三疊世-早侏羅世的中生代中-高壓變質(zhì)帶，這條變質(zhì)帶代表了古特提斯洋關(guān)閉塔里木與羌塘地塊最終碰撞拼合的位置。

6 結(jié)論

(1)西昆侖造山帶西段的布倫闊勒巖群內(nèi)發(fā)育有泥質(zhì)高壓麻粒巖，峰期變質(zhì)溫壓條件高于850℃及1.4GPa，之后經(jīng)歷了降溫降壓的過程，形成順時(shí)針的P-T軌跡。

(2)高壓麻粒巖的鋯石記錄了兩期變質(zhì)年齡，第一期暗色變質(zhì)鋯石為ca. 185Ma，代表了從高壓麻粒巖相峰期變質(zhì)退變至近固相線階段的年齡；第二期亮色變質(zhì)增生邊為ca. 166Ma，代表了后期退變質(zhì)的年齡；而高壓麻粒巖相峰期變質(zhì)的時(shí)代應(yīng)該在200～185Ma之間。

(3)高壓麻粒巖的變質(zhì)條件和P-T軌跡指示了晚三疊世-早侏羅世的碰撞造山事件；在西昆侖山內(nèi)存在一條中生代的中-高壓變質(zhì)帶，代表了塔里木與羌塘地塊碰撞拼合的位置。

致謝文章在寫作過程中與中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所李錦軼研究員和中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心陸松年研究員多次交流。感謝中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所王偉和北京大學(xué)張貴賓對本文的認(rèn)真審閱和建設(shè)性意見。

謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給著名變質(zhì)地質(zhì)學(xué)家、前寒武紀(jì)地質(zhì)學(xué)家沈其韓院士百歲華誕，在地質(zhì)所受得先生的言傳身教是我一生的財(cái)富，值此機(jī)會向先生始終如一的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度和為地質(zhì)事業(yè)奉獻(xiàn)終身的崇高精神致敬，祝愿先生健康長壽！