摘要：2025年是《地质力学学报》创刊30周年，期刊设置了创刊30周年纪念专栏， 2025年第4期的创刊30周年纪念专栏共发表4篇文章，现为大家推送第一篇文章——唐渊等作者的《藏东金沙江缝合带“三岩地区”榴辉岩的年代学、岩石地球化学特征及构造意义》。

编者按：2025年是《地质力学学报》创刊30周年，期刊设置了创刊30周年纪念专栏， 2025年第4期的创刊30周年纪念专栏共发表4篇文章，现为大家推送第一篇文章——唐渊等作者的《藏东金沙江缝合带“三岩地区”榴辉岩的年代学、岩石地球化学特征及构造意义》。

作者：唐渊, 李益多, 王冬兵, 韩明明, 李鑫, 罗亮

摘要:金沙江−哀牢山缝合带作为东特提斯构造域的关键组成部分，被广泛认为是一条古特提斯造山带。然而，由于缺乏标志性高压/超高压岩石的变质作用研究，该区域洋壳俯冲闭合过程及后续碰撞造山演化一直未能得到有效约束。研究针对藏东金沙江缝合带“三岩地区”新发现的榴辉岩，开展了系统的野外调查、岩相学观察、锆石U-Pb测年及全岩主微量元素分析。根据退变质程度、主要矿物组合及结构特征，将“三岩地区”榴辉岩划分为石榴钠长阳起片岩、石榴阳起石岩、榴闪岩和榴辉岩4类。选取2件榴辉岩样品进行锆石U-Pb测年，获得206Pb/238U年龄分别为 247±2 Ma 和 246±1 Ma。锆石具有低 Th/U 比值、极低的Nb、Ta 和重稀土元素（HREE）含量，且无明显 Eu 负异常，表明其为榴辉岩相变质成因，~246 Ma 代表榴辉岩相变质时代。12 件样品的全岩主量元素分析显示原岩为苦橄质玄武岩−玄武岩，微量元素特征揭示原岩构造背景多样，包括洋岛玄武岩（OIB）、正常型洋中脊玄武岩（N-MORb）和富集型洋中脊玄武岩（E-MORB），表明“三岩地区”榴辉岩主要由古特提斯洋壳物质（洋岛及洋中脊玄武岩）经俯冲作用形成，属于洋壳型榴辉岩。结合前期研究获得的榴辉岩锆石U-Pb 年龄和多硅白云母 Ar-Ar 坪年龄，进一步限定金沙江古特提斯洋在中三叠世早期（T21）完全闭合。

关键词：金沙江缝合带；榴辉岩；俯冲作用；古特提斯；青藏高原；地球化学

图件及说明

图 1 青藏高原及东南缘大地构造简图

图 2 金沙江缝合带构造−地质图

西金乌兰−金沙江−哀牢山缝合带自西向东/东南方向纵贯西藏、青海、四川、云南4个省（自治区），向南经哀牢山山脉延伸至越南境内，与马江带（Song Ma）相接（图1；Faure et al.，2014；Wang et al.，2022b；林伟等，2025）。该缝合带内发育有西金乌兰、金沙江治多、东竹林、双沟等蛇绿岩，伴生的深海放射虫硅质岩及同位素数据显示，其形成时代为泥盆纪至晚二叠世（380~250 Ma；王立全等，1999；孙晓猛与简平，2004；Jian et al.，2008，2009a，2009b）。缝合带可分为西段的西金乌兰带、中段的金沙江带和南段的哀牢山带。其中，中段的金沙江缝合带沿金沙江呈南北向展布，全长约1000 km，宽30~50 km，其东侧为义敦岛弧和中咱−中甸地块，西侧为昌都地块（图2a、2b）。

图 3 榴辉岩的野外产出特征

榴辉岩主要分布在金沙江西岸的“三岩地区”，该区域自北向南涵盖克日、罗麦、沙东、敏都、雄松、木协6个乡（图2b），故俗称“三岩六乡地区”。榴辉岩呈透镜体产出，规模较小，出露宽约几米至几十米（图3a、3b），与蛇纹石化超基性岩、大理岩或云母片岩通过断层或剪切带接触，且普遍经历了退变质作用，野外可见石榴子石周围形成“白眼圈”构造（图3c）。

图 4 不同退变程度榴辉岩的偏光显微镜和背散射电子显微特征

石榴阳起石岩：呈绿色，具有粒柱状变晶结构，块状构造−局部似片状构造，矿物组合含量分别为阳起石（约50%~55%）、石榴石（约25%）、钠长石（约10%）、黑云母（约5%）、绿辉石（约1%~5%）及少量石英、金红石（图4a、4b）。

图 5 “三岩地区”榴辉岩的主量元素图解

榴辉岩分析样品的全岩主量和稀土微量元素数据列于表1。榴辉岩样品的SiO₂含量范围为41.88%~52.02%，具有苦橄质玄武岩−玄武岩的特征（图5a）；全碱（K2O+Na2O）含量较低，为4.01%~4.93%，类似于大洋低钾拉斑玄武岩；Al2O3和CaO含量相对较高，分别为11.45%~17.95%和6.82%~16.72%。样品的TiO2含量为0.47%~2.09%，镁指数（Mg#）为37~63。在SiO₂–FeOT/MgO图解中，所有样品均投在拉斑玄武岩区域（图5b）。

图 6 榴辉岩样品的球粒陨石标准化REE模式图和原始地幔标准化微量元素蛛网图

稀土元素球粒陨石标准化配分模式特征显示榴辉岩可以分为2类（图6a）：第1类（样品D4058-1—D4058-3）轻稀土相对富集至平坦，类似富集型洋中脊玄武岩（E-MORB）；第2类∑REE更高（166.34×10−6~544.05×10−6），轻稀土更富集，右倾曲线似洋岛型玄武岩(OIB)。

图 7 榴辉岩测年样品代表性锆石阴极发光图像

图 8 榴辉岩测年样品的锆石微量稀土元素特征及U-Pb年龄谐和图

样品21LM01的锆石总体自形程度中等，多数为半自形−自形，少数为他形；阴极发光（CL）图像发光性强，多数无残留核，具有环带构造（图7a）。样品21LM01的23个分析点的Th和U含量分别为3.85×10−6~11.20×10−6和26.8×10−6~81.4×10−6，Th/U比值为0.05~0.23（表2；图8a），属于变质锆石（Volante et al.，2023）。23个分析点获得的206Pb/238U加权平均年龄值为247±2 Ma（MSWD=0.1；图8b）。

图 9 榴辉岩的构造背景判别图

金沙江缝合带的榴辉岩经历了不同程度的碳酸盐岩蚀变与变质作用，不仅导致烧失量（LOI）值发生变化，其活动元素（如Na、K、Ca、Cs、Rb、Ba、Sr）的浓度与原岩相比也存在差异。不过，在俯冲带环境中，母岩向榴辉岩转化的过程里，不活动元素（如REE、Nb、Ta、Zr、Hf、Ti、P）和过渡金属元素（如V、Ni、Cr、Fe）的溶解度通常最低，因此可借助这些元素探究物源特征（Spandler et al., 2004；Bebout，2007；Liu et al.，2008；Zhang et al.，2013；Wang et al.，2019a，2022a）。

图 10 金沙江古特提斯缝合带构造演化模式图

针对藏东地区金沙江缝合带“三岩”榴辉岩的系统研究显示，其榴辉岩相峰期变质作用发生于248~244 Ma；结合岩石地球化学研究结果，该榴辉岩的原岩主要为金沙江古特提斯洋的洋壳物质（OIB/ N-MORB/ E-MORB），属于洋壳型榴辉岩，由此精确限定金沙江古特提斯洋在中三叠世早期（T21）已完全闭合（图10）。

文章结论

针对藏东金沙江缝合带“三岩地区”出露的榴辉岩，系统开展了岩石学、全岩主微量元素地球化学和锆石U-Pb年代学等综合研究，获得了如下结论。

（1） 全岩主量元素分析反映了榴辉岩的原岩为苦橄质玄武岩−玄武岩类，微量稀土元素特征表明其原岩的构造背景包括OIB、N-MORB 和 E-MORB；榴辉岩是由金沙江古特提斯洋壳物质俯冲形成，属于洋壳型榴辉岩。

（2）对榴辉岩样品进行锆石U-Pb测年得到了247±2 Ma、246±1 Ma的年龄；结合锆石的结构特征、Th/U比值、Nb和Ta含量、重稀土平坦且无Eu负异常的稀土配分曲线形态，以及样品中绿辉石的存在，显示此次得到的~246 Ma应是榴辉岩相变质作用的年龄。

（3）结合前期工作获得的测年数据，进一步精确约束了金沙江缝合带榴辉岩相的峰期变质时代约为248~244 Ma，从而限定了金沙江古特提斯洋在中三叠世早期（T21）已经完全闭合。围岩中的云母40Ar/39Ar坪年龄，反映出榴辉岩在238~225 Ma期间折返到地壳浅部，从而揭示德钦−维西大陆边缘弧与中咱地块之间大规模弧−陆碰撞作用发生于晚三叠世早期—中期（T31–T31）。

引用格式

唐渊，李益多，王冬兵，等，2025. 藏东金沙江缝合带“三岩地区”榴辉岩的年代学、岩石地球化学特征及构造意义[J]. 地质力学学报，31（4）：557−575 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025053

TANG Y，LI Y D，WANG D B，et al.，2025. Chronological, geochemical characteristics and tectonic evolution significance of the Sanyan eclogites in the Jinsha River suture zone, eastern Xizang[J]. Journal of Geomechanics，31（4）：557−575 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025053

来源：地质力学学报