中喜马拉雅陈塘地区基性麻粒岩变质作用、原岩特征及其地质意义

本文对中喜马拉雅陈塘地区高压基性麻粒岩进行了岩石学、地球化学和锆石年代学及Hf同位素研究，确定了其变质 P- T演化、原岩性质和构造背景。陈塘地区基性麻粒岩发生了明显部分熔融，基质中保存有单斜辉石和斜长石后成合晶，指示其可能经历了榴辉岩相变质作用。根据基性麻粒岩的矿物组合识别出三个变质演化阶段：高压麻粒岩相矿物组合为石榴子石+单斜辉石+斜长石+金红石+石英，温压条件为1.0~1.3GPa、730~800℃；中压麻粒岩相矿物组合为石榴子石+单斜辉石+斜方辉石+角闪石+斜长石+钛铁矿+金红石+石英，温压条件为0.78~0.82GPa、820~890℃；而角闪岩相阶段以角闪石的大量出现为特征，变质温压条件为0.6~0.7GPa、660~740℃。锆石U-Pb年代学指示基性麻粒岩高压麻粒岩相的变质时代为15~14Ma，原岩时代为~1800Ma。另外，基于TiO2含量可将基性麻粒岩划分为两组，一组具有低的TiO2和高的 εNd( t)，稀土元素配分模式与E-MORB一致，原岩为弧后盆地玄武岩。第二组基性麻粒岩相比于第一组，具有高的TiO2、REE、Th/Ta和低的Mg#、Nb/La和 εNd( t)，其稀土元素配分模式与OIB一致。地球化学特征表明高Ti基性麻粒岩的原岩经历了显著的地壳混染，其形成与低Ti组基性麻粒岩原始岩浆上升过程混染壳源物质有关。中喜马拉雅Ama Drime地体-陈塘地区-Arun河谷沿南北方向上均出露的古元古代岩浆记录可能与新生代裂谷活动导致喜马拉雅造山带古元古代基底剥露至地表有关。另外，本研究证实印度大陆北缘在古元古代(1.9~1.8Ga)处于汇聚型板块边缘，伴生有广泛的弧/弧后岩浆作用，而非裂谷环境。