Metamorphic <i>P-T</i> path and tectonic implication of the sillimanite-garnet-biotite schist in the eastern Gangdese magmatic arc

Abstract

冈底斯岩浆弧东段的中-新生代变质岩是揭示岩浆弧深部组成与形成演化的窗口。本文对该地区的变质沉积岩——夕线石榴黑云片岩进行了岩石学和锆石年代学研究。岩相学和矿物化学研究表明，夕线石榴黑云片岩具有三期矿物组合：（1）进变质矿物组合为Grt+Pl+Bt+Ms+Qz+Ep+Rt+Ilm，其保存于石榴石和斜长石变斑晶核部；（2）峰期矿物组合为Grt+Pl+Bt+Ms+Qz+Rt+Ilm，为包裹在石榴石变斑晶幔部和基质中的矿物；（3）退变质矿物组合是Grt+Pl+Bt+Sil+Qz+Ilm，为石榴石的冠状体或产在基质中。相平衡模拟表明，岩石的进变质、峰期和退变质条件分别为600~650℃和9~13kbar、~820℃和~16kbar、~680℃和~7kbar，表明岩石具有一个顺时针型的变质作用P-T轨迹，其峰期发生在高压和高温麻粒岩相条件下，并经历了明显的部分熔融。锆石U-Pb定年表明，岩石的变质作用发生在~89Ma。本文和现有研究结果表明，夕线石榴黑云片岩作为晚白垩世岩基中的包体记录了大体积幔源岩浆岩底垫和增生导致的岩浆弧地壳显著加厚过程，以及加厚弧根的高温和高压变质与深熔作用。