长期以来，超高压变质带俯冲和折返模式的建立是以陆-陆碰撞时期被动陆缘板片的单向深俯冲为基础的，苏鲁-大别超高压变质带也不例外。许志琴等(2006)根据苏鲁超高压变质带两个变质基底存在的事实，提出了苏鲁高压-超高压变质带形成的陆-陆碰撞俯冲剥蚀模式：扬子板片在240~220Ma的深俯冲过程中，拽动相邻的北中国板块“胶辽朝地块”的一部分物质向下俯冲，在扬子板片的上盘形成楔形俯冲剥蚀体，后又快速折返地表。该假设是基于苏鲁超高压变质带存在两个变质基底的事实提出的，其具体造山运动过程，还需要更多地质证据来证实。

以粉子山群和荆山群为代表的胶北地块变质杂岩是胶辽朝地块的重要组成部分，并且以五莲-烟台断裂为界与苏鲁超高压变质带相邻。此前，应用锆石U-Pb定年方法获得的粉子山群和荆山群年龄主要分布在1.85~3.34Ga之间，多数学者认为沉积时代是在2.38~2.48Ga之间，变质作用时代在1.85~2.22Ga之间(纪壮义，1993；王沛成，1995b；董永胜和王微，1998；卢良兆和董永胜，1998；周喜文等，2004；Tam et al.，2011，2012；Li et al.，2012；谢士稳等，2014；孔凡梅等，2015)。近来，李广旭等(2016)运用LA-ICP-MS微区原位方法测定粉子山群及荆山群石榴云母片岩和云母片岩中的独居石和金红石U-Pb同位素年龄，揭示了胶北粉子山群和荆山群不仅经历了古元古代(1869~1864Ma)变质事件的改造，而且还经历了三叠纪(218~215Ma)变质变形事件的叠加。此前，Tang et al.(2006)报道了运用SHRIMP测定的粉子山群大理岩的变质锆石U-Pb年龄为240±44Ma，认为粉子山群大理岩经历了三叠纪高级变质作用。Liu et al.(2014)在长海地区的辽河群(属于粉子山群的延伸)通过独居石U-Pb和白云母³⁹Ar-⁴⁰Ar定年也获得了三叠纪变质作用年代数据。这些新的年代学研究成果不同于此前将胶北地块的变质变形事件均限定在古元古代的认识。因此，开展胶北粉子山群变质作用的年代学研究，对于重新认识胶北地块构造演化及苏鲁-大别超高压变质带的俯冲-碰撞造山过程具有重要意义。

本文尝试运用LA-ICP-MS微区原位测定独居石和锆石U-Pb同位素年龄，结合石榴石生长环带揭示粉子山群石榴云母片岩经历的变质作用过程，为探讨苏鲁高压-超高压变质带的俯冲折返过程提供新的依据。

位于胶辽朝地块东南缘的胶北地体内早前寒武纪变质基底大量出露，主要由中新太古代TTG岩石、古元古代荆山群和粉子山群及少量古元古代晚期的花岗质岩石组成(宋明春和李洪奎，2001；宋明春，2008；李旭平等，2011)。胶北地区粉子山群主要分布在莱州粉子山、蓬莱市金果山、福山岗嵛、门楼和栖霞庙后等地(图 1)，为一套经历了强烈变形和以中级变质为主的变质沉积岩系，主要岩性为大理岩、石榴矽线黑云片岩、石墨透闪岩、透闪岩等。被划分为小宋组、祝家夼组、张格庄组、巨屯组和岗嵛组(马洪昌，1993；Li et al.，2012；谢士稳等，2014)。岗嵛组集中分布于烟台市以南及其以西的岗嵛-世回尧-黄务东部等地区，在蓬莱探顶、莱州趴山等地也有零星分布，主要以夕线石榴黑云片岩-片麻岩为主，夹有夕线黑云片岩、石榴云母片岩、黑云(二云)片岩、长英质粒状岩石和含透闪石钙镁硅酸盐岩类岩石(刘福来等，2015)。

图 1

Fig. 1

图 1 胶东地区地质简图(据李旭平等，2013修改) Fig. 1 Geological map of Jiaodong(modified after Li et al.，2013)

此前，粉子山群的年代学研究主要是限定原岩及变质作用时代，对区域内各期变形的年代学限定并不多。锆石U-Pb年代学研究认为粉子山群沉积时代为2.38~2.48Ga之间，变质作用时代为1.85~2.22Ga之间(纪壮义，1993；王沛成，1995b；董永胜和王微，1998；Tam et al.，2011，2012；Li et al.，2012；谢士稳等，2014；孔凡梅等，2015)。此外，余汉茂(1987)报道了粉子山群角闪岩相变质矿物的K-Ar年龄为(1772±27Ma~1654±38Ma)。于志臣(1996)报道了粉子山群岗嵛组K-Ar法测定年龄为1449~1289Ma和1076Ma，巨屯组Rb-Sr法测定等时线年龄为1375Ma以及Sm-Nd法测定等时线年龄为2607Ma。朱光和徐嘉炜(1994)对胶北地区的变形与变质演化史进行了系统总结，认为粉子山事件造山变形和同构造角闪岩相区域变质大致发生于17亿年前，但未报道具体年代学测试数据。王惠初(1995)对粉子山群进行了细致的野外调查，认为粉子山群经历了三幕区域构造变形。Li et al.(2012)对胶北荆山群和粉子山群的构造变形特征及构造-岩浆-变质过程开展了详细研究，认为该地区第一期变形发生在1956~1914Ma左右，形成透入性片理或片麻理；第二期变形导致了1914~1893Ma期间的地壳增厚；第三期变形发生在1893~1875Ma期间，出现角闪岩相背景下的褶皱作用。对各期变形事件的年代学制约主要参照前人锆石定年数据，认为粉子山群和荆山群的变形事件均发生在古元古代。

本研究3个石榴云母片岩样品(CYW121，YTC212，CYT334)采自烟台市东炮台以西500m 处(图 1)，属粉子山群岗嵛组。石榴云母片岩中石榴石含量达15%~20%，石榴石内部包裹体迹线复杂，石榴石多期生长明显。样品矿物组合为：石英+白云母+石榴石+黑云母+斜长石，样品中黑云母和斜长石多已退变和蚀变。石榴石内部包体以石英为主，偶见黑云母和斜长石等矿物。镜下观察，石榴石形态具有明显多期生长(图 2)。

图 2

Fig. 2

图 2 样品YTC212和CYT334显微照片 (a)样品YTC212正交偏光下显微照片；(b)样品CYT334单偏光下显微照片 Fig. 2 Microphotographs of sample YCT212 and CYT334 (a)microphotographs of sample YTC212 in crossed polarized light;(b)microphotographs of sample CYT334 in plane polarized light. Bt-biotite; Grt-garnet; Ms-muscovite; Qz-quartz

原位独居石的标定及独居石Y、Ce、Th、Nd和La成分面扫描、石榴石成分面扫描及成分测定在美国华盛顿州立大学使用电子探针微量分析仪(JEOL)JXA-8500 完成，分析条件为加速电压15.0kV，束流为2×10^-8A，束斑为1μm。开展探针片中原位独居石分析之前，用5%HNO₃擦拭探针片表面，并用超声波进行清洗后干燥，以保证样品的清洁。利用偏光显微镜对探针片进行详细观察，初步了解样品的矿物组成及结构关系。运用扫描电子显微镜观察和能谱分析(SEM-ED)，进一步了解独居石组成、结构及与其他矿物之间的关系，选取同构造生长的独居石颗粒进行Y、Ce、Th、Nd和La元素成分面扫描(图 3)。结合Y元素成分面扫描图、反射光照相和背散射图像，选取不含包裹物或微裂隙不发育的区域进行原位U-Pb同位素分析(曹汇等，2015)。

图 3

Fig. 3

图 3 样品CYW121独居石颗粒BSE图像及Y、Ce、Th、Nd和La元素成分面扫描图 Fig. 3 BSE image and Y，Ce，Th，Nd and La compositional mapping of monazite grain in sample CYW121

锆石及独居石单矿物分选工作在廊坊市科大岩石矿物分选技术服务有限公司完成。独居石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年的样品制靶与微区原位锆石U-Pb同位素定年的样品制靶过程类似(宋彪等，2002；周红英，2013)。首先，在双目显微镜下挑选不同晶形，不同颜色，无明显包裹体，无裂隙的独居石和锆石，制成环氧树脂靶，再将样品靶进行打磨和抛光后进行反射光、透射光、BSE和CL照相，仔细研究矿物晶体形貌和内部结构特征，选择同位素分析的最佳点。

独居石及锆石U-Pb同位素定年在美国华盛顿州立大学使用Element 2高分辨率ICP-MS(Thermo Fisher Scientific 生产)完成，采用的激光剥蚀系统为美国New Wave公司生产的UP213nm激光剥蚀系统，仪器设备情况及样品分析方法流程详见Kohn and Vervoort(2008)，年龄数据处理选用软件Isoplot v. 3.00(Ludwig，2003)，独居石数据误差范围为2σ，锆石数据误差范围为1σ。

本研究对3个石榴云母片岩样品(CYW121，YTC212，CYT334)进行了独居石LA-ICP-MS U-Pb同位素测定，其中样品CYW121分析测试独居石为探针片中的原位独居石，YTC212和CYT334为分选后制在环氧树脂靶上的独居石。样品YTC212同时分选出适合U-Pb同位素定年的独居石和锆石，对样品YTC212中分选出的锆石也进行了LA-ICP-MS U-Pb同位素测定。

样品CYW121中的原位独居石颗粒直径大多数为10~50μm，电子探针BSE图像及Y、Ce、Th、Nd和La元素成分面扫描图显示，部分独居石具有生长环带，其中部分独居石颗粒Y含量由核部到边部呈现逐渐降低趋势。本研究LA-ICP-MS U-Pb同位素测试分析结果未获得多期生长年龄，可能与测试分析所用激光束斑为12μm有关。

样品(CYW121，YTC212，CYT334)的独居石 LA-ICP-MS U-Pb同位素测定结果见表 1。样品CYW121，YTC212和CYT334 的Tera-Wasserburg下交点年龄分别为：229.5±3.7Ma(MSWD=2.5)，232.6±1.1Ma(MSWD=2.9)和229.7±1.3Ma(MSWD=2.5，图 4a-c)。

表 1

Table 1

表 1(Table 1)

表 1 样品CYT334、YTC212和CYW121独居石LA-ICP-MS U-Pb分析数据 Table 1 LA-ICP-MS U-Pb isotopic analyses of monazite for sample CYT334, YTC212 and CYW121

表 1 样品CYT334、YTC212和CYW121独居石LA-ICP-MS U-Pb分析数据 Table 1 LA-ICP-MS U-Pb isotopic analyses of monazite for sample CYT334, YTC212 and CYW121

图 4

Fig. 4

图 4 独居石和锆石U-Pb同位素年龄谐和图 (a)CYW121独居石U-Pb同位素年龄谐和图；(b)YTC212独居石U-Pb同位素年龄谐和图；(c)CYT334独居石U-Pb同位素年龄谐和图；(d)YTC212 锆石U-Pb同位素年龄谐和图及阴极发光图像与LA-ICP-MS U-Pb同位素测定结果 Fig. 4 U-Pb concordia diagram of monazite and zircon (a)U-Pb concordia diagram of monazite from sample CYW121；(b)U-Pb concordia diagram of monazite from sample YTC212；(C)U-Pb concordia diagram of monazite from sample CYT334；(d)U-Pb concordia diagram，cathodoluminescence(CL)images and LA-ICP-MS U-Pb ages of zircon from sample YTC212

锆石外部形态与内部阴极发光(CL)图像研究结果表明，样品YTC212中的锆石镜下多为无色透明，粒径变化在50~100μm之间，形态大致可分为三种类型：第一类锆石以长柱状为主，CL 图像具有相对弱至中等发光效应特征(图 5a)；第二类锆石主要为浑圆状晶形，少数为不规则粒状晶形，具有均匀的弱发光效应，为变质锆石的CL图像特征(图 5b)；第三类是具有核边结构的多期生长锆石(图 4d)，根据Th/U比值可以判定，其边部为变质成因锆石(表 2)。样品YTC212中3个变质成因锆石分析测试点获得的加权平均年龄为1869±72Ma(图 4d)。

图 5

Fig. 5

图 5 石榴云母片岩样品YTC212中的锆石阴极发光图像与LA-ICP-MS U-Pb同位素测定结果 Fig. 5 Cathodoluminescence(CL)images and LA-ICP-MS U-Pb ages of zircon from garnet-mica schist(YTC212)

表 2

Table 2

表 2(Table 2)

表 2 样品CYT212锆石LA-ICP-MS U-Pb 分析数据 Table 2 LA-ICP-MS U-Pb isotopic analyses of zircon for sample CYT212

表 2 样品CYT212锆石LA-ICP-MS U-Pb 分析数据 Table 2 LA-ICP-MS U-Pb isotopic analyses of zircon for sample CYT212

石榴石的成分环带可由生长成因或扩散成因两种方式形成，确定成因对推测其形成环境至关重要。生长环带是石榴石生长过程中不同阶段、不同物质供给等因素造成的，扩散环带则是生长过程中晶内扩散或停止生长后发生离子交换反应或纯转换反应所产生的晶间扩散的结果(Spear and Daniel，2001；程昊等，2003；程昊和周祖翼，2004；周喜文等，2003；陈丹玲等，2005)。由电子探针数据可见，样品CYW121中石榴石均匀连续变化的成分环带特征显示其应属于生长环带，可用于估算形成环境的温压条件(图 6、图 7)。

图 6

Fig. 6

图 6 样品CYW121石榴石变斑晶BSE图像(a)与电子探针成分面扫描图(b-f)示意石榴石变斑晶成分环带特征 Fig. 6 BSE image(a)and compositional mapping(b-f)by EPMA showing chemical zonation of garnet in sample CYW121

图 7

Fig. 7

图 7 样品CYW121中石榴石成分剖面图 (a)石榴子石成分A-B剖面图；(b)石榴子石成分C-D剖面图；XGt，Fe=Fe/(Mg+Fe2++Mn+Ca)；XGt，Mn=Mn/(Mg+Fe2++Mn+Ca)；XGt，Mg=Mg/(Mg+Fe2++Mn+Ca)；XGt，Ca=Ca/(Mg+Fe2++Mn+Ca) Fig. 7 Compositional profile of garnet in sample CYW121

前人研究表明，石榴石中MgO、FeO、MnO和CaO的含量通常随变质作用的温度和压力条件变化而变化，随着岩石形成温度的逐渐升高，石榴石中MgO的含量逐渐升高，MnO的含量逐渐降低；而CaO的含量则随压力的升高而显示出平坦或略升高的变化趋势(Tracy et al.，1976；Cygan and Lasaga，1985；Spear and Franz，1986；Mezger，1989；O’Neill et al.，1989； Carswell et al.，2000；任升莲等，2011)。变质岩中石榴石X_Gt，Mg、X_Gt，Fe、X_Gt，Mn、X_Gt，Ca值既受寄主岩石的化学成分影响，又受变质温度控制，在等化学成分的条件下，它们的变化反映出变质环境的变化(张宏福等，1999；陈能松等，2003；程昊等2003，程昊和周祖翼，2004)。

样品CYW121中石榴石X_Gt，Mg、X_Gt，Fe、X_Gt，Mn、X_Gt，Ca值在A-B和C-D剖面上基本呈对称的规律变化(图 7、表 3、表 4)，大致可区分出核部、幔部和边部三个部分。其变化特征表明，从石榴石的核部到边部温度先升高后降低，对应先进变质后退变质的变质作用过程。

表 3

Table 3

表 3(Table 3)

表 3 样品CYW121石榴云母片岩中石榴石成分(剖面A-B)(wt%) Table 3 The composition of garnet(profile A-B)in garnet-mica schist for sample CYW121(wt%) 元素 边缘 → 中心 SiO2 36.1 36.2 36 35.9 36 36.4 36.4 36.3 36.1 36 36 TiO2 0.03 0.03 0.03 0.04 0.07 0.07 0.07 0.06 0.05 0.07 0.06 Al2O3 20.8 20.8 20.8 20.7 20.7 20.7 20.8 20.8 20.7 20.7 20.7 Fe2O3 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 FeO 38.09 39.5 39.8 39.9 39.8 38 38.1 38 37.7 38.1 38 MnO 0.11 0.13 0.25 0.29 0.32 1.1 1.2 1.2 1.2 1.2 1 MgO 2.39 2.25 2.14 2.07 1.98 1.37 1.35 1.39 1.44 1.46 1.59 CaO 0.44 0.34 0.31 0.32 0.36 1.68 1.74 1.72 1.7 1.71 1.65 Na2O 0.03 0.03 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.06 0.08 0.04 0.05 K2O 0.01 0 0 0.01 0 0.01 0 0.01 0.01 0.01 0 Total 99.46 100.74 100.84 100.74 100.74 100.84 101.17 101.00 100.44 100.75 100.51 Si 2.953 2.94 2.928 2.926 2.933 2.956 2.948 2.945 2.944 2.933 2.936 Ti 0.002 0.002 0.002 0.002 0.004 0.004 0.004 0.004 0.003 0.004 0.004 Al 2.006 1.991 1.994 1.989 1.988 1.982 1.986 1.99 1.99 1.988 1.99 Fe3+ 0.09 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 Fe2+ 2.606 2.683 2.707 2.72 2.712 2.581 2.581 2.579 2.572 2.596 2.592 Mn 0.008 0.009 0.017 0.02 0.022 0.076 0.082 0.082 0.083 0.083 0.069 Mg 0.291 0.272 0.259 0.251 0.24 0.166 0.163 0.168 0.175 0.177 0.193 Ca 0.039 0.03 0.027 0.028 0.031 0.146 0.151 0.15 0.149 0.149 0.144 Na 0.005 0.005 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.009 0.013 0.006 0.008 K 0.001 0 0 0.001 0 0.001 0 0.001 0.001 0.001 0 Total 8.001 8.021 8.031 8.034 8.027 8.009 8.012 8.017 8.019 8.026 8.025 元素 中心 → 边缘 SiO2 36.4 36.1 36.2 36.2 36.2 36.1 36.2 36.2 36.2 36.4 36.3 36.6 TiO2 0.09 0.06 0.05 0.07 0.05 0.03 0.02 0.03 0.03 0.02 0.09 0.02 Al2O3 20.8 20.7 20.7 20.7 20.7 20.7 20.8 20.9 20.8 20.9 20.9 21.1 Fe2O3 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 FeO 37.7 37.8 38.1 37.9 39.3 39.6 39.6 39.6 39.6 39.4 39.2 39.1 MnO 0.88 0.8 0.68 0.58 0.39 0.32 0.31 0.26 0.18 0.1 0.1 0.13 MgO 1.67 1.7 1.75 1.83 2.03 2.11 2.13 2.21 2.3 2.41 2.45 2.32 CaO 1.74 1.73 1.62 1.63 0.43 0.41 0.31 0.32 0.32 0.34 0.42 0.47 Na2O 0.05 0.05 0.04 0.08 0.05 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 0.07 0.02 K2O 0.01 0 0.01 0.02 0.01 0 0 0 0.01 0.01 0.01 0.01 Total 100.80 100.40 100.61 100.47 100.62 100.76 100.86 101.02 100.94 101.09 101.00 101.23 Si 2.95 2.941 2.944 2.945 2.945 2.937 2.94 2.933 2.936 2.941 2.936 2.948 Ti 0.005 0.004 0.003 0.004 0.003 0.002 0.001 0.002 0.002 0.001 0.005 0.001 Al 1.988 1.988 1.985 1.985 1.986 1.985 1.991 1.997 1.989 1.991 1.993 2.004 Fe3+ 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.089 0.088 Fe2+ 2.556 2.576 2.591 2.579 2.674 2.694 2.689 2.684 2.686 2.662 2.651 2.634 Mn 0.06 0.055 0.047 0.04 0.027 0.022 0.021 0.018 0.012 0.007 0.007 0.009 Mg 0.202 0.206 0.212 0.222 0.246 0.256 0.258 0.267 0.278 0.29 0.295 0.278 Ca 0.151 0.151 0.141 0.142 0.037 0.036 0.027 0.028 0.028 0.029 0.036 0.041 Na 0.008 0.008 0.006 0.013 0.008 0.005 0.005 0.006 0.006 0.008 0.011 0.003 K 0.001 0 0.001 0.002 0.001 0 0 0 0.001 0.001 0.001 0.001 Total 8.010 8.018 8.019 8.021 8.016 8.026 8.021 8.024 8.027 8.019 8.024 8.007

表 3 样品CYW121石榴云母片岩中石榴石成分(剖面A-B)(wt%) Table 3 The composition of garnet(profile A-B)in garnet-mica schist for sample CYW121(wt%)

表 4

Table 4

表 4(Table 4)

表 4 样品CYW212石榴云母片岩中石榴石成分(剖面C-D)(wt%) Table 4 The composite of garnet (profile C-D) in garnet-mica schist for sample CYW212 (wt%)

表 4 样品CYW212石榴云母片岩中石榴石成分(剖面C-D)(wt%) Table 4 The composite of garnet (profile C-D) in garnet-mica schist for sample CYW212 (wt%)

样品CYW121电子探针数据在Coleman 石榴石分类图(Coleman et al.，1965)上的投影落在铁铝榴石和锰铝榴石区(图 8)，铁铝榴石和锰铝榴石端元约为90％~96％，钙铝榴石约为2％~4％，镁铝榴石约为6％~9％，反映出其经历的变质作用为绿帘角闪岩相-角闪岩相中级区域变质作用(杨振升等，2008)。

图 8

Fig. 8

图 8 样品CYW121石榴石成分三角图 Alm.-铁铝榴石；Spe.-锰铝榴石；Gro.-钙铝榴石；Pyr.-镁铝榴石 Fig. 8 The triangle plot for garnet compositions in sample CYW121

由于锆石封闭温度较高，难以获得中低温条件下生长记录，独居石、榍石、金红石等副矿物的封闭温度相对较低，可以揭示锆石等封闭温度较高的定年矿物无法记录的年代学信息，为变质地体的低温变质过程提供精确的年代制约(刘树文等，2007；肖益林等，2011；周红英等，2013)。独居石U-Pb体系封闭温度大约为530~720℃，低于锆石封闭温度，并且不易受到后期热事件的干扰(Suzuki and Adachi，1991；Kalt et al.，2000；万渝生等，2004)。中低温地质事件和流体活动事件可以在独居石矿物中保持良好的生长和改造记录。因此，独居石U-Pｂ定年逐渐成为中低级变质作用年代学约束的有利工具(刘树文等，2007)。

本研究样品YTC212中变质锆石加权平均年龄为1869±72Ma，与前人通过锆石U-Pb定年限定的粉子山群变质作用时代(1.85~2.22Ga； 纪壮义，1993；王沛成，1995a；董永胜和王微，1998；Li et al.，2012；谢士稳等，2014)基本一致。而样品CYW121，YTC212和CYT334的独居石Tera-Wasserburg下交点年龄分别为：229.5±3.7Ma、232.6±1.1Ma和229.7±1.3Ma。说明粉子山群石榴云母片岩经历的三叠纪变质作用变质程度相对较低，通过对锆石U-Pb年龄的研究难以揭示粉子山群石榴云母片岩经历的三叠纪变质作用。此前，通过锆石U-Pb同位素测定的有关粉子山群变质作用年代学研究结果多集中于古元古代，仅有Tang et al.(2006)测定的经历了高级变质的粉子山群大理岩的三叠纪锆石U-Pb年龄等少数粉子山群三叠纪变质作用年代学报道。

由于独居石和锆石U-Pb体系封闭温度不同，独居石和锆石分别记录了不同温度条件下的变质作用信息。本文所获得的独居石和锆石U-Pb年龄分别为三叠纪和古元古代，年龄间隔跨度大，期间经历的地质过程复杂，仅凭现有的年代学数据尚不足以对古元古代到三叠纪之间的演化过程进行精确限定，但可以确定胶北粉子山群至少经历了古元古代及三叠纪两个阶段的变质作用。

苏鲁-大别超高压变质带是华南陆块与华北陆块在三叠纪俯冲-碰撞的产物，具体表现为华南陆块呈北北东向斜向俯冲到华北陆块之下。古地磁、同位素年代学等多学科的综合研究表明，240~220Ma华南陆块巨量物质往北深俯冲于华北陆块之下，220~200Ma高压-超高压变质岩石整体快速折返(许志琴等，2006)。

苏鲁超高压变质带俯冲和折返模式有挤出楔模型，大陆碰撞带构造楔模型，俯冲岩石圈的断离与拆沉(Slab breakoff)模式，大洋岩石圈俯冲的俯冲剥蚀模式，陆-陆碰撞的双向俯冲模式和陆-陆碰撞俯冲剥蚀模式等多种(Maruyama et al.，1994; Liou et al.，2000; Pysklywec，2001; Pysklywec et al.，2002; Clift and Vannucchi，2004；许志琴等，2006；郑永飞等，2008)。许志琴等(2006)根据苏鲁超高压变质带两个变质基底存在的事实，提出了苏鲁高压-超高压变质带形成的“陆-陆碰撞俯冲剥蚀”模式，认为扬子板片在240~220Ma的深俯冲过程中，拽动相邻的北中国板块“胶辽朝地块”的一部分物质向下俯冲，在扬子板片的上盘形成楔形俯冲剥蚀体，后又快速折返地表。该模式与以往超高压变质带形成模式的不同之处在于其不是简单的单向俯冲模式，而是由于被动陆缘板块的俯冲引起上覆板片物质遭受俯冲剥蚀，导致不对称的双向俯冲，也不同于大洋岩石圈俯冲的俯冲剥蚀模式(Clift and Vannucchi，2004)和陆-陆碰撞的双向俯冲模式(Pysklywec，2001; Pysklywec et al.，2002)。

本文测得的232.6±1.1Ma~229.5±3.7Ma的独居石U-Pb年龄和1869±72Ma的锆石U-Pb年龄，说明粉子山群石榴云母片岩不仅经历了古元古代变质事件的改造，而且经历了三叠纪变质变形事件的叠加。样品CYW121中石榴石MgO、FeO、MnO和CaO含量变化特征表明，石榴石核部到边部温度先升高后降低，记录了其经历的进变质及退变质作用过程。部分探针片中原位独居石Y含量由核部到边部逐渐降低(图 3)，说明测得的独居石U-Pb年龄对应石榴石的进变质生长过程，粉子山群石榴云母片岩经历了三叠纪俯冲及折返过程。这与苏鲁超高压变质地体的“陆-陆碰撞俯冲剥蚀”模式提出的扬子板块在240~220Ma的深俯冲作用过程中拽动上部胶辽朝板块的一部分老变质基底岩石向下俯冲后折返的运动过程一致。

本研究电子探针成分分析结果表明粉子山群石榴云母片岩中石榴石属于铁铝榴石，经历了绿帘角闪岩相-角闪岩相中级区域变质作用。可知，胶北粉子山群石榴云母片岩虽然卷入了三叠纪苏鲁超高压变质带的俯冲碰撞造山过程，但俯冲深度相对较浅，并未达到100km的超高压变质深度，这与苏鲁超高压变质地体的“陆-陆碰撞俯冲剥蚀”模式认为的胶辽朝板块的一部分老变质基底岩石向下俯冲至大于100km的深度，后又折返的运动过程假设有一定差别。胶北地块参与俯冲过程所到达的俯冲深度，有待深入研究。苏鲁高压-超高压变质带形成的“陆-陆碰撞俯冲剥蚀”模式还需要更多地质证据来证实。

(1) 锆石、独居石U-Pb年代学研究表明，胶北地块粉子山群不仅经历了古元古代(1869±72Ma)变质事件的改造，而且经历了三叠纪(232.6±1.1Ma~229.5±3.7 Ma)变质变形事件的叠加。

(2) 胶北粉子山群石榴云母片岩卷入了三叠纪苏鲁超高压变质带的俯冲碰撞造山俯冲折返过程，部分验证了陆-陆碰撞俯冲剥蚀模式提出的在扬子板片240~220Ma的深俯冲作用过程中拽动胶北地块向下俯冲后又折返的运动过程假设，但胶北地块参与俯冲过程所到达的俯冲深度有待进一步研究。