《Journal of Asian Earth Sciences》：Metamorphism of the high-pressure pelitic granulites from the Luxia, Danniang and Baga valleys, Namche Barwa Complex, southeastern Tibet, China
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Tao Peng|Ling-Sen Zeng|Guang-Ming Hao|Ying Xia|Han-Wen Dong|Juan Wang•新发现的泥质榴辉岩记录了顺时针方向的P-T路径。•记录到的最高温度为790–860℃/11–15千巴。•锆石年龄和微量元素表明，变质作用在约
Tao Peng|Ling-Sen Zeng|Guang-Ming Hao|Ying Xia|Han-Wen Dong|Juan Wang
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新发现的泥质榴辉岩记录了顺时针方向的P-T路径。
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记录到的最高温度为790–860℃/11–15千巴。
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锆石年龄和微量元素表明，变质作用在约26百万年前至7百万年前间呈脉冲式进行。
引言
位于中国西藏东南部东喜马拉雅山脉的南切巴尔瓦杂岩体，由于气候、侵蚀与构造作用的相互作用，形成了极为特殊的地形特征（Koons等人，2013年）。自从首次发现高压榴辉岩以来（Zhong和Ding，1995年），关于其岩石学、构造特征以及深部与地表相互作用的研 究不断涌现（例如Booth等人，2009年；Ding等人，2001年；Liu和Zhong，1997年；Xu等人，2008年；Zeng等人，2012年；Zhang等人，2018年、2015年、2012年）。尤其是在过去1000万年间，南切巴尔瓦杂岩体经历了快速而强烈的地表侵蚀，使得相对较热的岩石迅速暴露到地壳浅层（Zeitler等人，2001年、2014年；Koons等人，2013年）。
目前所报道的南切巴尔瓦杂岩体的变质年龄从约4000万年前一直延续到约100万年前，这一差异引发了关于高压榴辉岩最高变质时期的争论。不同学者提出的最高变质时期分别为约4000万年前（Ding等人，2001年）、37–3000万年前（Zhang等人，2015年、2018年、2021年），或是约25–2000万年前（Liu和Zhang，2014年；Su等人，2012年；Xu等人，2010年、2012年）。来自南切巴尔瓦杂岩体的角闪岩显示出约30–900万年的角闪岩相变质年龄（Tian等人，2017年；Peng等人，2018年）。变粒岩则呈现出大于19–1400万年的正向变质年龄以及14–300万年的反向变质年龄（Peng等人，2022年）。也有研究记录到低于1800万年的反向变质年龄（Su等人，2012年；Liu和Zhang，2014年）。Burg等人（1998年）通过变粒岩中的石榴石Sm–Nd等时线测年，得到了约1600万年的结果，并将其视为最高变质时期的标志。
最近的研究表明，南切巴尔瓦杂岩体不仅经历了高压变质，还经历了长时间的高温变质作用（Lu等人，2021年；Wu等人，2024年；Zhang等人，2018年），同时从约4000万年前到约300万年前还发生了广泛的部分熔融现象（例如Burg等人，1997年；Ding等人，2001年；Booth等人，2004年、2009年；Qi等人，2010年；Zeng等人，2012年）。这种长期的高温变质作用以及重结晶作用在喜马拉雅造山带的中部和东部地区也很常见（例如Ding等人，2017年、2019年、2021a年、2021b年）。由重结晶作用形成的白岩和白榴辉岩的年龄与已报道的变质年龄大致相符（例如Zeng等人，2012年）。尤其是，有大量证据表明白榴辉岩的结晶作用始于2500万年前之后（例如Booth等人，2009年；Zeng等人，2012年；Hao等人，2021年、2024年），这说明该地区的岩石经历了多次重结晶作用。不过，所有的部分熔融事件是否都保存在以高压榴辉岩为主的残余岩石中，目前仍存在争议。
此外，以往的研究主要集中在那些出露良好的国家道路沿线的岩石上，而森林茂密、交通条件恶劣的区域则很少被涉足。在本文中，我们报道了在南切巴尔瓦杂岩体西南部的卢夏谷、丹娘谷和巴嘎谷新发现的泥质榴辉岩。我们通过相平衡建模和地质热压力测定，确定了不同变质阶段时的P-T条件。同时，通过锆石定年并分析稀土元素分布特征，构建出了所研究样本的P-T-t路径。这些未被充分研究的采样地点为该区域提供了新的岩石学数据，因此具有非常重要的意义。这些发现有助于我们更好地理解东喜马拉雅造山带的变质-重结晶演化过程以及地壳抬升机制。
章节摘要
地质背景与样本位置
南切巴尔瓦杂岩体位于喜马拉雅造山带的最东部，与雅鲁藏布江的“大180度转弯”相伴而生（见图1）。该杂岩体主要由变质岩和花岗岩类岩石构成，属于大喜马拉雅晶质岩系（GHS，例如Ding等人，2001年；Sun等人，2004年）。南切巴尔瓦杂岩体的整体结构为一个向北倾斜的大型反斜构造（Burg等人，1998年；Burg等人，1997年；Ding等人，2001年）。雅鲁藏布江
岩石学特征
样本TP10E位于卢夏谷，与角闪石-斜长石片麻岩、白榴辉岩、混杂岩以及泥质榴辉岩互层。这些岩石中都含有石榴石斑晶，其粒度在0.1毫米到2厘米之间。在露头层面，尤其是泥质榴辉岩中，可以观察到蓝晶石斑晶（见图2b）。样本TP11B和TP11C位于丹娘谷，与黑云母-斜长石片麻岩以及石英片岩互层。
矿物化学特征
石榴石、黑云母、斜长石以及钾长石的典型化学成分见表S1。
石榴石。
样本TP10E中的斑晶石榴石为铝锰榴石，其化学成分范围为XFe=0.67－0.72，XMg=0.13－0.23，XCa=0.07－0.10，XMn=0.03－0.06[其中XFe=Fe2+/(Fe2+ + Mg + Ca + Mn)，XMg、XCa和XMn的定义同上，下文亦如此]。对典型石榴石斑晶进行的扫描电镜微区分析（见图4a和5a）并未显示出明显的分区特征。
变质P-T条件
相平衡建模。
该体系的相平衡模型是在[MnNCKFMASHTO（MnO－Na2O－CaO－K2O－FeOtotal－MgO－Al2O3－SiO2－H2O－TiO2－O(Fe2O3)）]体系中建立的。相平衡建模是使用GeoPS软件（版本3.6.3，Xiang等人，2022年）完成的，所用的数据集为Holland和Powell（2011年）更新的版本ds.62。研究中采用了以下元素的活动-组成关系：黑云母、绿泥石、氯铁矿、堇青石、石榴石、钛铁矿、熔体、正辉石等。
锆石LA-ICPMS铀铅定年
U、Th、Pb同位素的测量浓度以及相关的稀有元素含量见表S2，一致性图则见图8。
所有研究样本中的锆石均为圆形或卵形晶体，直径约为30–120微米。与火成岩中锆石的规律性振荡分区不同，这些样本中的锆石在阴极发光图像中显示出特殊的内部结构特征，即吸收作用或变质重结晶现象（见图S3）。
讨论
锆石铀铅定年的解读与脉冲式变质作用。
变质锆石可以通过固态重结晶以及局部溶解-再沉淀作用，在峰值P-T条件之前、之后或期间，保留出各种不同的蚀刻、坑洞以及重结晶结构特征（Hoskin和Schaltegger，2003年）。通过对锆石芯部的测量，得到的原岩年龄在500百万年到1000百万年之间，这些年龄属于大喜马拉雅晶质岩系的形成时期（例如Zhang等人，2012年）。
结论
1. 卢夏谷、丹娘谷和巴嘎谷中的含蓝晶石-石榴石的变粒岩均经历了高压榴辉岩相变质作用。通过相平衡建模和地质热压力测定可知，所研究的泥质榴辉岩首先经历了约622℃/6.7千巴的正向变质阶段，随后进入约790–860℃/11–15千巴的峰值压力阶段，最后在近等温条件下降压至约750℃/5–8千巴的状态。
9通过构建顺时针方向的P-T路径，可以发现泥质榴辉岩的
作者贡献说明
Tao Peng：论文撰写——初稿编写、研究工作、资金申请、数据分析、概念构思。Ling-Sen Zeng：论文撰写——审阅与编辑、研究指导、研究工作、资金申请、数据管理。Guang-Ming Hao：研究工作。Ying Xia：论文撰写——审阅与编辑、方法设计、数据分析、数据管理。Han-Wen Dong：研究工作。Juan Wang：论文撰写——审阅与编辑、方法设计、数据管理。
未引用参考文献
Ding等人，2021a年；Ding等人，2021b年；Hao等人，2016年；Ludwig，2012年；McDonough等人，1995年；O’Brien和Rotzler，2003年；Watson等人，2006年；Xiang和Connolly，2022年。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。
致谢
两位匿名审稿人的宝贵意见极大地提升了本文的质量。本研究得到了中国国家自然科学基金（项目编号：42302067、U2444202）以及中国国家重点研发计划（项目编号：2024YFC2910300）的支持。
