2017, Vol. 33
2. 中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 100038;
3. 中国地质调查局成都地质调查中心, 成都 610081
2. School of Earth Science and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100038, China;
3. Chengdu Center, China Geological Survey, Chengdu 610081, China
喜马拉雅造山带是印度与亚洲大陆碰撞作用的产物，是世界上最大的活动造山带。造山带整体呈弓形，从西部位于巴基斯坦的南迦帕尔巴特构造结，往东经过印度西北部、尼泊尔、不丹、印度东北部，中国西藏东南部，直到东部的南迦巴瓦构造结(图 1)。由于碰撞时限新，相关记录保存完整，喜马拉雅造山带在板块构造和造山作用研究中起到了举足轻重的地位。位于造山带核部的大喜马拉雅结晶杂岩由中、高级变质岩组成，其研究工作是揭示碰撞造山作用和动力学的关键。近二十年来，尽管在大喜马拉雅结晶杂岩中发现了超高压榴辉岩、高压榴辉岩和高压麻粒岩，副矿物年代学和地球化学研究取得了重要进展(Kohn，2014 and references therein)，但仍存在很多问题需要进一步的研究。例如，国际上争论的热点问题，中、高级变质的大喜马拉雅结晶杂岩如何就位于浅变质甚至未变质的特提斯喜马拉雅岩系和小喜马拉雅岩系之间？为此，地质学家提出了多种解释的模型，如楔形挤出模型(Wedge extrusion；Burchfiel and Royden, 1985；Grujic et al., 1996)、隧道流模型(Channel flow；Nelson et al., 1996)、隧道流与集中剥蚀模型(Modified Channel flow；Beaumont et al., 2001, 2004)和构造楔模型(Tectonic wedging；Yin, 2006; Webb et al., 2007)。无论哪种模型均将夹持大喜马拉雅结晶杂岩的南、北构造边界，即主中央逆冲断裂和藏南拆离断裂的运动过程作为重要的考虑因素。其中，藏南拆离断裂和主中央逆冲断裂的活动时间与大喜马拉雅结晶杂岩剥露时间是否相同至关重要。同时，大喜马拉雅结晶杂岩普遍经历的峰期变质作用是高压麻粒岩相(Groppo et al., 2010；Guilmette et al., 2011；Faak et al., 2012；Sorcar et al., 2014；Tian et al., 2016；Zhang et al., 2017)，还是高角闪岩相变质作用(Guillot et al., 2008；Chakungal et al., 2010；Kellett et al., 2010；Long et al., 2011；Webb et al., 2011)依然存在争议。
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图 1 喜马拉雅造山带地质简图（据Guillot et al., 2008） THS-特提斯喜马拉雅岩系；GHC-大喜马拉雅结晶杂岩；LHS-小喜马拉雅岩系；SG-Siwalik群；STD-藏南拆离断裂；MCT-主中央逆冲断裂；MBT-主边界断裂 Fig. 1 Simplified geological map of the Himalayan orogeny (after Guillot et al., 2008) THS-Tethyan Himalayan Sequence; GHC-Greater Himalayan Crystalline Complex; LHS-Lesser Himalayan Sequence; SG-Siwalik Group; STD-South Tibet Detachment; MCT-Main Central Trust; MBT-Main Boundary Thrust |
吉隆地区位于喜马拉雅造山带中部，出露完整的特提斯喜马拉雅岩系和大喜马拉雅结晶杂岩，以及二者的构造界限藏南拆离断裂。其中，藏南拆离断裂的构造变形特征和活动时间，以及大喜马拉雅结晶杂岩的早古生代岩浆作用已经开展了详细的研究工作(张进江，2007；杨雄英等，2009；王晓先等, 2011, 2016；高利娥等，2015)。但是，对大喜马拉雅结晶杂岩的变质作用研究还比较薄弱(贾建称等，2002；Zhang et al., 2012a)。本次研究在详细的野外地质路线调查基础上，对吉隆地区大喜马拉雅结晶杂岩中不同层位的样品进行了岩石学、相平衡模拟和年代学研究，揭示了大喜马拉雅结晶杂岩的变质作用温度、压力条件和变质作用时间，为喜马拉雅造山带的构造演化模型提供了新的约束。
2 地质背景和样品新生代的喜马拉雅造山作用发生在印度板块北缘和亚洲板块南缘。在我国境内，喜马拉雅造山带出露的主要构造单元，从北至南依次为：特提斯喜马拉雅岩系(Tethyan Himalayan Sequence, THS)、大喜马拉雅结晶杂岩(Greater Himalayan Crystalline Complex, GHC)和小喜马拉雅岩系(Lesser Himalayan Sequence, LHS)。三个构造单元之间依次以藏南拆离断裂(South Tibet Detachment, STD)和主中央逆冲断裂(Main Central Trust, MCT)为界(图 1)(Gansser, 1964；Le Fort, 1975；Yin and Harrison, 2000；Yin, 2006)。
特提斯喜马拉雅岩系主要由元古宙-始新世的硅质碎屑岩和碳酸盐沉积岩组成，并夹杂古生代和中生代的火山岩(Yin, 2006 and references therein)。在尼泊尔北部和西藏中南部地区，部分THS底部岩石发生了低级变质作用(Garzanti et al., 1994；Liu and Einsele, 1994)。大喜马拉雅结晶杂岩通常由中、高级变质岩组成，原岩主要为新元古代-奥陶纪的沉积岩和寒武纪的花岗岩(Parrish and Hodges, 1996；DeCelles et al., 2000；Cawood and Buchan, 2007; Cawood et al., 2007；Zhang et al., 2012b)，其普遍经历了巴罗型区域变质作用。同时，在GHC顶部，经常广泛存在早中新世-中中新世变形和未变形的淡色花岗岩(Yin, 2006 and references therein)。小喜马拉雅岩系主要由原岩为元古代的浅变质沉积岩、变质火山岩和眼球状片麻岩组成(Le Fort, 1989；Frank et al., 1995；DeCelles et al., 1998, 2000；Upreti, 1999)。藏南拆离断裂沿造山带东西向展布2000km，通常由顶部的脆性正断层和下部的糜棱岩化淡色花岗岩组成(Hodges, 2000)。
本次研究表明，吉隆地区藏南拆离断裂以北的特提斯喜马拉雅岩系主要由互层的砂岩、粉砂岩和板岩组成(图 2中1单元)。大喜马拉雅结晶杂岩根据岩石组合分为南、北两个部分，北部岩石主要由含夕线石的眼球状片麻岩组成(图 2中3单元)，南部岩石主要由含石榴子石夕线石斜长/二长片麻岩、含石榴子石夕线石(蓝晶石)二云母片岩、石英片岩和大理岩组成(图 2中4单元)，其中片麻岩和片岩局部可见少量部分熔融的含石榴子石脉体，脉体通常为毫米到厘米级。南、北GHC由向北倾斜的断层分割(图 2)。在北部GHC中，出露一套较低级变质的岩石单元，主要由细粒的黑云母片麻岩夹少量黑云母石英片岩组成，细粒黑云母片麻岩主要由石英和长石组成，含有少量黑云母和绿帘石，矿物组合说明其经历了绿帘-角闪岩相变质作用，原岩可能为砂岩(图 2中2单元)。淡色花岗岩侵入到GHC的含夕线石眼球状片麻岩中(图 2中5单元)。岩层产状主要向北倾斜，仅在较低级变质岩石单元顶部出现向东倾(图 2)。吉隆地区的藏南拆离断裂为一宽约10km的韧性剪切带，主要由糜棱岩化花岗岩和侵入其中的二云母花岗岩组成，未见脆性断层(张进江，2007；杨雄英等，2009)。
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图 2 吉隆地区岩石单元地质简图 1-特提斯喜马拉雅岩系，砂岩、粉砂岩、板岩；2-变质的特提斯喜马拉雅岩系，细粒黑云母片麻岩、黑云母石英片岩；3-北部大喜马拉雅结晶杂岩，含夕线石眼球状片麻岩；4-南部大喜马拉雅结晶杂岩，石榴子石夕线石斜长/二长片麻岩、含石榴子石夕线石(蓝晶石)二云母片岩、石英片岩、大理岩；5-淡色花岗岩.图中插图为较低级变质的特提斯喜马拉雅岩系中细粒黑云母片麻岩的显微照片 Fig. 2 Geological sketch of rock units from the Gyirong area 1-Tethyan Himalayan Sequence: sandstone, siltstone, slate; 2-metamorphic Tethyan Himalayan Sequence: fine-grained Bt gneiss, Bt-Qz schist; 3-North Greater Himalayan Crystalline Complex: Sil augen gneiss; 4-South Greater Himalayan Crystalline Complex: Grt-Sil-Pl/Kfs gneiss, Grt-Sil (Ky) mica schist, Qz schist, marble; 5-leucogranite. Photomicrograph of the fine-grained Bt gneiss from the lower metamorphic Tethyan Himalayan Sequence is illustrated in the figure |
笔者对研究区从北至南，进行了系统的样品采集。本文主要对大喜马拉雅结晶杂岩代表性的北部含夕线石眼球状片麻岩(T14-60-1/82-4)、南部含石榴子石夕线石二长片麻岩(T14-69-1) 和含石榴子石夕线石蓝晶石二云母片岩(T14-74-2) 进行了研究，具体采样位置见图 2。文中出现的矿物缩写据Whitney and Evans (2010)。
3 分析方法矿物化学成分电子探针分析在中国地质科学院地质研究所国土资源部大陆动力学实验室完成，所用仪器为日本电子JEOL公司生产的电子探针显微分析仪，仪器型号：JXA-8100。实验条件为加速电压15kV，束流2×10-8A，束斑直径5μm，摄谱时间10s，ZAF校正。SPI标准矿物校正。吉隆地区含夕线石眼球状片麻岩样品T14-82-4、含石榴子石夕线石二长片麻岩样品T14-69-1和含石榴子石夕线石蓝晶石二云母片岩样品T14-74-2中，与本次研究相关的矿物化学成分见表 1、表 2、表 3。
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表 1 吉隆地区大喜马拉雅结晶杂岩中代表性黑云母的电子探针成分(wt%) Table 1 Representative biotite microprobe analyses for the GHC from the Gyirong area (wt%) |
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表 2 吉隆地区大喜马拉雅结晶杂岩中代表性白云母的电子探针成分(wt%) Table 2 Representative muscovite microprobe analyses for the GHC from the Gyirong area (wt%) |
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表 3 吉隆地区大喜马拉雅结晶杂岩中代表性石榴子石的电子探针成分(wt%) Table 3 Representative garnet microprobe analyses for the GHC from the Gyirong area (wt%) |
全岩主量元素化学成分分析在国家地质实验测试中心完成。主量元素采用XRF(X-ray fluorescence)方法进行测定，用于XRF分析的样品处理流程如下：(1) 将200目样品至于105℃烘箱中烘干3h；(2) 称取0.5~1.0g上述烘干的样品于恒重陶瓷坩埚中，于马弗炉中1000℃灼烧90min，冷却至400℃左右时转移至干燥皿中，待冷却至室温再进行称量，计算烧失量；(3) 分别称取6.0000g(误差±0.3mg)助熔剂(加拿大CLAISSE)与0.6000g(误差±0.3mg)上述烘干的样品于陶瓷坩埚中，用玻璃棒搅拌使样品与熔剂混匀，将混合样品倒入XRF专用铂金坩埚中，置于熔样炉中1100℃熔融，熔样程序运行结束后钳取出坩埚，摇晃坩埚将熔体中的气泡赶出并使熔体充满埚底，再转移到耐火砖上冷却，然后将玻璃片取出，贴上标签，以备XRF测试。样品分析的精密度和准确度满足GB/T 14506.28—2010的要求，分析精度优于5%。
锆石阴极发光成像在中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心完成。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年和微量元素分析(Li and Li, 2016)在中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室完成。所使用的ICP-MS仪器型号为Elan6100DRC，激光剥蚀系统为德国Lamda Physik公司的Geolas200M深紫外(DUV)193nm ArF准分子(excimer)激光剥蚀系统，激光束斑直径采用24μm。实验中采用He作为剥蚀物质的载气，哈佛大学标准锆石91500作为外标，29Si作为内标。采用ICPMSDataCal(V7.2) 软件对同位素比值数据进行处理，详细的仪器操作条件和数据处理方法见Liu et al.(2008, 2010)。ISOPLOT程序(Ludwig, 2003)进行锆石加权平均年龄计算及谐和图的绘制。本文对含夕线石眼球状片麻岩样品T14-82-4、含石榴子石夕线石二长片麻岩样品T14-69-1和含石榴子石夕线石二云母片岩样品T14-74-2进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，定年结果见表 4；片岩样品T14-74-2中锆石的稀土元素分析结果见表 5。
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表 4 锆石LA-ICP-MS U-Pb分析结果 Table 4 Zircon LA-ICP-MS U-Pb isotopic data |
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表 5 吉隆地区片岩中锆石的稀土元素含量(×10-6) Table 5 Rare-earth element contents (×10-6) of zircon of the schist from the Gyirong area |
含夕线石眼球状片麻岩，具有眼球状/片麻状构造，眼球主要为斜长石/钾长石，眼球直径可达12cm。岩石主要由斜长石、钾长石、石英和黑云母组成，含有少量的白云母和夕线石以及钛铁矿、磷灰石和石墨等副矿物(图 3)。其中，呈眼球状分布的斜长石，内部含有未发生定向的钾长石、石英、黑云母、白云母和夕线石矿物包体(图 3a, b)。多数钾长石呈半自形板状分布，其部分边部被共生的斜长石和石英呈蠕虫结构替代；此外，少量钾长石呈不规则的形状，分布在粗粒斜长石或石英的边界(图 3c)，是早期熔体结晶的产物(Holness and Sawyer, 2008；Yu et al., 2015；Zhang et al., 2017)。石英发生塑性变形，多具波状消光，集合体呈带状分布。黑云母定向分布，与石英条带构成片麻理(图 3a)。基质中的白云母多数与黑云母共生，包裹钛铁矿，其部分边部被夕线石替代(图 3d)。探针分析结果表明，产出在基质和长石中的云母类矿物具有相似的化学成分，黑云母中基于11个O的Ti含量为0.18~0.20(表 1)，白云母中基于11个O的Si含量为3.13~3.15(表 2)，说明其可能为同期生长矿物。
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图 3 吉隆地区含夕线石眼球状片麻岩的显微照片(a-c)和背散射图像(d) Fig. 3 Photomicrographs (a-c) and back-scattered-electron image (d) of the Sil augen gneisses from the Gyirong area |
含石榴子石夕线石二长片麻岩，具有片麻状构造，斑状变晶结构。岩石主要由斜长石、钾长石、石英、黑云母和夕线石组成，含有少量石榴子石和白云母(图 4a, b)。其中，石榴子石为变斑晶，半自形-他形，部分边部被黑云母和夕线石替代，内部含有钾长石、斜长石、石英、黑云母和白云母包体。基质中，黑云母与白云母共生，部分云母边部被钾长石和石英呈蠕虫结构替代。部分粗粒重结晶的石英呈条带状分布，并包裹针柱状夕线石，大多数夕线石呈毛发状集合体分布(图 4a)。石英条带，与定向分布的云母和夕线石构成片麻理。不规则形状的钾长石和斜长石颗粒与黑云母共生，包裹在石英颗粒中(图 4b)，代表了早期熔体的假象(Holness and Sawyer, 2008；Yu et al., 2015；Zhang et al., 2017)。探针分析结果表明，石榴子石中的黑云母包体较基质中黑云母具有较低的TiO2含量，包体黑云母中的Ti含量为0.01，基质黑云母中Ti含量为0.21~0.23(表 1)。石榴子石中的白云母包体较基质中白云母具有较高的SiO2含量，包体白云母中的Si含量为3.20，基质白云母中Si含量为3.13~3.18(表 2)。石榴子石主要由铁铝榴石端元和镁铝榴石端元组成，各端元组分分别为镁铝榴石=0.10~0.12，钙铝榴石= 0.05~ 0.07，铁铝榴石=0.74~0.75，锰铝榴石=0.07~0.09(表 3)。
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图 4 吉隆地区片麻岩和片岩的显微照片 Fig. 4 Photomicrographs of the gneiss and schist from the Gyirong area |
含石榴子石夕线石蓝晶石二云母片岩，具有片状构造，斑状变晶结构。岩石主要由斜长石、石英、黑云母和夕线石组成，含有少量蓝晶石、石榴子石和白云母以及钛铁矿等副矿物(图 4c, d)。其中，石榴子石为变斑晶，半自形，含有大量叶状石英包体、黑云母和钛铁矿包体，呈残晶结构(图 4c)，说明其可能在部分熔融过程中生长(Waters, 2001；Zhang et al., 2015)。基质中，黑云母与白云母共生定向分布，它们与呈毛发状集合体分布的夕线石共同构成片理(图 4c)。少量蓝晶石包裹在半自形的板状斜长石颗粒中(图 4d)。探针分析结果表明，石榴子石中的黑云母包体较基质中黑云母具有较低的TiO2含量，包体黑云母中的Ti含量为0.18，基质黑云母中Ti含量为0.20~0.22(表 1)。石榴子石中的白云母包体较基质中白云母具有较高的SiO2含量，包体白云母中的Si含量为3.12，基质白云母中Si含量为3.08~3.09(表 2)。石榴子石主要由铁铝榴石端元和锰铝榴石端元组成，各端元组分分别为镁铝榴石=0.09，钙铝榴石=0.04~0.05，铁铝榴石=0.74~0.75，锰铝榴石= 0.11~0.12(表 3)。
基于岩相学观察和矿物化学特征，含夕线石眼球状片麻岩中白云母包裹钛铁矿和夕线石替代白云母的结构关系(图 3d)，说明其可能记录了两期矿物组合，分别为斜长石+钾长石+黑云母+白云母+钛铁矿+石英(Pl+Kfs+Bt+Ms+Ilm+Qz)和斜长石+钾长石+黑云母+白云母+夕线石+石英(Pl+Kfs+Bt+Ms+Sil+Qz)。含石榴子石夕线石二长片麻岩记录了两期矿物组合，分别为石榴子石和包体矿物(Grt+Pl+Kfs+Bt+Ms+Qz)，以及石榴子石和基质中的矿物(Grt+Pl+Kfs+Bt+Ms+Sil+Qz)。含石榴子石夕线石蓝晶石二云母片岩记录了两期矿物组合，分别为石榴子石和包体矿物(Grt+Ky+Pl+Bt+Ms+Ilm+Qz)，以及石榴子石和基质中的矿物(Grt+Sil+Pl+Bt+Ms+Ilm+Qz)。同时，3个样品中均含有结晶的早期熔体。
5 相平衡模拟和变质作用P-T条件相平衡模拟使用Perple_X程序(Connolly, 2005, 2013年升级的6.6.8版)，数据库选择Holland and Powell(1998)的6.6.8版。所涉及的矿物及熔体相的活度-成分关系模型选自Perple_X文件(solution_model.dat)。考虑到P2O5主要形成磷灰石，且在所研究的样品中含量很低，因此忽略该组分。岩石中含有石墨，并未见磁铁矿或其他富含Fe3+的矿物，因此假设Fe均为Fe2+。本文相平衡模拟选择接近岩石实际成分的MnO-Na2O-CaO-K2O-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2 (MnNCKFMASHT)体系。相平衡模拟获得的P-T视剖面图见图 5a-c，计算时采用实测的全岩成分见图 5d。
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图 5 吉隆地区大喜马拉雅结晶杂岩的P-T视剖面图 黄色虚线Si代表白云母中基于11个O的Si含量等值线；蓝色虚线Ti代表黑云母中基于11个O的Ti含量等值线；绿色虚线Grs代表石榴子石中钙铝榴石端元含量等值线；橙色虚线Prp代表石榴子石中镁铝榴石端元含量等值线；红色实线代表固相线；白色实线代表钛铁矿的消失线；黄色实线代表白云母的消失线；黑色填充部分代表合并的相邻矿物组合区域 Fig. 5 P-T pseudosections for the GHC from the Gyirong area The yellow and blue dashed lines represent isopleths of Si and Ti contents of muscovite and biotite (on the basis of 11 oxygen), respectively. The green and orange dashed lines represent isopleths of grossular and pyrope contents of garnet, respectively. The red solid line represents the positions of solidus. The white and yellow solid lines represent the disappearance lines of ilmenite and muscovite. The black filled portions represent regions where several adjacent fields have been amalgamated for clarity of illustration |
含夕线石眼球状片麻岩样品T14-84-2计算的P-T条件区域为4~12kbar，600~800℃。从计算出的P-T视剖面图(图 5a)中可以看出，黑云母、斜长石和钾长石稳定存在于所计算的整个P-T区域内，白云母稳定存在于大部分区域，除了大于660℃的三角区域，钛铁矿稳定存在于小于730℃的区域，夕线石稳定存在于小于10kbar和大于680℃的区域，固相线位于600~665℃之间。所观察到峰期矿物组合Bt+Pl+Kfs+Ms+Qz+Ilm稳定于有熔体存在的4.5~11.5kbar和630~720℃的区域内。退变质矿物组合Bt+Pl+Kfs+Ms+Sil+Qz稳定于有熔体存在的5~7kbar和680~720℃的狭长区域内。白云母的Si含量等值线在峰期矿物组合区域内具中等正斜率，其含量随压力升高而升高。黑云母的Ti含量等值线在峰期矿物组合区域内具较高正斜率，其含量随温度升高而升高。根据实测的矿物化学成分，黑云母两条Ti含量较高等值线(0.19和0.20) 和白云母Si含量较高等值线(3.14和3.15) 相交区域得到的温、压条件为685~700℃和10.2~11.2kbar，可能为样品峰期变质作用的P-T条件。
含石榴子石夕线石二长片麻岩样品T14-69-1计算的P-T条件区域为5~12kbar，600~850℃。从计算出的P-T视剖面图(图 5b)中可以看出，黑云母、斜长石和钾长石稳定存在于所计算的整个P-T区域内，白云母稳定存在于大部分区域，除了大于680℃的高温区域，夕线石稳定存在于小于11kbar和大于680℃的区域，石榴子石稳定存在于大部分区域，除了小于9kbar和690℃的区域，固相线位于615~665℃之间。所观察到峰期矿物组合Bt+Pl+Kfs+Ms+Grt+Qz稳定于有熔体存在的5.2~10.6kbar和685~775℃的区域内。退变质矿物组合Bt+Pl+Kfs+Ms+Grt+Sil+Qz稳定于有熔体存在的5.2~8.9kbar和680~760℃的狭长区域内。石榴子石的钙铝榴石等值线在峰期矿物组合区域内具中等正斜率，其含量随压力升高而升高；镁铝榴石等值线在峰期矿物组合区域内具较高正斜率，其含量随温度升高而升高。根据实测的石榴子石化学成分，其Grs(0.06和0.07) 和Prp(0.11和0.12) 含量较高的两条等值线相交区域得到的温、压条件为735~755℃和9.5~10.5kbar，可能为样品峰期变质作用的P-T条件。
含石榴子石夕线石蓝晶石二云母片岩样品T14-74-2计算的P-T条件区域为6~13kbar，600~850℃。从计算出的P-T视剖面图(图 5c)中可以看出，黑云母、斜长石和石榴子石稳定存在于所计算的整个P-T区域内，白云母稳定存在于大部分区域，除了大于675℃的高温区域，夕线石稳定存在小于11kbar和大于630℃的区域，固相线位于660~685℃之间。所观察到峰期矿物组合Bt+Pl+Ms+Grt+Ky+Qz+Ilm稳定于有熔体存在的7.4~12.5kbar和680~800℃的区域内。退变质矿物组合Bt+Pl+Ms+Grt+Sil+Qz+Ilm+H2O稳定于有熔体存在的6~7.4kbar和675~685℃的小区域内，邻近固相线。探针分析结果表明，石榴子石的镁铝榴石组分无变化，说明石榴子石中的Mg成分可能在变质过程中发生了扩散均一化，因此本文没有用镁铝榴石等值线进行温、压条件估算。本文采用石榴子石的钙铝榴石等值线和石榴子石中黑云母包体的Ti含量等值线进行峰期变质作用条件的估算。石榴子石的最高钙铝榴石等值线(0.05) 和包体黑云母的Ti含量等值线(0.18) 相交于712℃和12kbar，位于峰期矿物组合边界。
相平衡模拟结果表明，吉隆地区的大喜马拉雅结晶杂岩普遍经历了高角闪岩相峰期变质作用和部分熔融，以及近等温降压的退变质过程(图 5a-c)。具体的变质作用温度、压力条件：北部含夕线石眼球状片麻岩的峰期P-T为685~700℃和10.2~11.2kbar。南部含石榴子石夕线石二长片麻岩的峰期P-T为735~755℃和9.5~10.5kbar；含石榴子石夕线石蓝晶石二云母片岩的峰期P-T可能为712℃和12kbar，退变质P-T为675~685℃和6~7.4kbar。
6 锆石U-Pb年代学含夕线石眼球状片麻岩(T14-82-4) 中的锆石半自形-自形长柱状，无色，颗粒长径约为100~200μm。阴极发光图像揭示，锆石具有核-边结构，核部表现为较边部明亮的发光特征，具岩浆锆石典型的振荡环带(图 6a插图中C区域)；边部较窄，表现为不具环带暗色的发光特征(图 6a插图中R区域)。分析结果表明，岩浆锆石核部得到谐和的年龄，约为495Ma的206Pb/238U加权平均值，Th/U比值大于0.1，代表岩石的原岩结晶时间，与王晓先等(2011, 2016)在该区得到的眼球状片麻岩原岩结果基本一致，因此在此不赘述。在宽度可测的边部得到4个年龄值，因为样品的放射性207Pb含量低接近检出限，较大的分析误差导致年龄不谐和(图 6a)，但是不影响206Pb/238U年龄值，其分别为24Ma、23Ma、20Ma和18Ma(表 4)，Th/U比值范围为0.007~0.011(表 4)，代表岩石的变质时间。
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图 6 吉隆地区片麻岩和片岩中锆石的U-Pb年龄谐和图(a-c)和片岩中锆石的稀土元素球粒陨石标准化图解(d)(标准化值据Sun and McDonough, 1989) 图 6a-c中插图为代表性锆石的阴极发光图像，比例尺为100μm Fig. 6 Zirocn U-Pb concordia diagrams of the gneisses and schist (a-c) and chondrite-normalized REE patterns of zircon within the schist from the Gyirong area (d, normalization values after Sun and McDonough, 1989) In Fig. 6a-c, the cathodoluminescence images of the representative zircon grains are illustrated, with a scale of 100μm |
含石榴子石夕线石二长片麻岩(T14-69-1) 中的锆石半自形-自形椭圆状或卵状，无色-褐色，颗粒长径约为50~200μm。阴极发光图像揭示，锆石具有核-边结构，核部较复杂，大小形状不一，多数表现为较边部明亮的发光特征，具有振荡环带或板状环带(图 6b插图中C区域)，为继承的碎屑锆石；边部较窄，表现为不具环带暗色的发光特征(图 6b插图中R区域)，部分锆石在此边部基础上发育极窄(＜3μm)的以更明亮发光为特征的外边。分析结果表明，锆石的边部得到4个不谐和的年龄值(图 6b)，206Pb/238U年龄分别为38Ma、27Ma、19Ma和18Ma(表 4)，Th/U比值范围为0.008~0.009(表 4)，代表岩石的变质时间。
含石榴子石夕线石蓝晶石二云母片岩(T14-74-2) 中的锆石半自形-自形椭圆状或卵状，无色，颗粒长径约为50~200μm。阴极发光图像揭示，锆石具有复杂的核-幔-边结构，核部大小形状不一，多数表现为较幔部明亮的发光特征(图 6c插图中C区域)，可能为继承的碎屑锆石；幔部表现为不具环带、暗色的发光特征(图 6c插图中M区域)；边部表现为不具环带、明亮的发光特征，较幔部含有更多的包体(图 6c插图中R区域)。分析结果表明，锆石的幔部得到11个不谐和的年龄值(图 6c)，206Pb/238U年龄范围为19~16Ma(表 4)，Th/U比值范围为0.004~0.008(表 4)，幔部的稀土元素配分模式图表现为轻稀土元素(LREE)亏损，重稀土元素(HREE)平坦且富集(图 6d)，重稀土元素总量较边部低范围为29×10-6~226×10-6(表 5)；边部得到9个不谐和的年龄值(图 6b)，206Pb/238U年龄范围为17~15Ma(表 4)，Th/U比值较幔部稍高，范围为0.011~0.017(表 4)，边部的稀土元素配分模式图表现为LREE亏损，HREE富集(图 6d)，HREE总量较幔部高范围为509×10-6~764×10-6(表 5)。
7 讨论 7.1 大喜马拉雅结晶杂岩的新生代变质作用本次研究表明，吉隆地区的大喜马拉雅结晶杂岩普遍经历了高角闪岩相变质作用和部分熔融，以及近等温降压的退变质过程。野外观察和岩相学研究表明，吉隆地区GHC中的花岗质/长英质片麻岩和泥质片岩记录的峰期矿物组合主要为斜长石+钾长石+黑云母+白云母+石英±石榴子石±钛铁矿和石榴子石+蓝晶石+斜长石+黑云母+白云母+钛铁矿+石英，峰期变质作用的P-T条件为685~755℃和9.5~12kbar；退变质矿物组合为斜长石+钾长石+黑云母+白云母+夕线石+石英±石榴子石和石榴子石+夕线石+斜长石+黑云母+白云母+钛铁矿+石英，退变质作用的P-T条件可能为675~685℃和6~7.4kbar，说明GHC经历了近等温降压的退变质过程。野外观察到的少量部分熔融脉体和显微镜下早期熔体结晶的产物说明岩石发生了部分熔融。
已有的研究表明大喜马拉雅结晶杂岩存在广泛的部分熔融作用，但是部分熔融作用的时间仍存在争议：长期持续的部分熔融作用时间15~30Myr(Imayama et al., 2012；Rubatto et al., 2013；Wang et al., 2013；Zhang et al., 2015)，短期的部分熔融作用时间约5Myr(Kohn, 2008；Groppo et al., 2010)；部分熔融作用起始时间早于25Ma(Groppo et al., 2010；Imayama et al., 2012；Rubatto et al., 2013；Wang et al., 2013)，或晚于25Ma(Viskupic et al., 2005；Warren et al., 2011)。本文锆石U-Pb年代学表明，研究区片麻岩和片岩中均发育变质成因锆石，记录了始新世-中新世(38~15Ma)较长期的变质作用过程。南、北部片麻岩中的变质成因锆石具有相似的特征，即较窄(＜30μm)、不具环带暗色发光的边(图 6a和b插图中R区域)，Th/U比值基本小于0.01(表 4)，这些变质成因锆石得到的年龄范围为38~18 Ma。南部片岩具有两期变质成因锆石，一期与上述片麻岩中的变质成因锆石具有相似的阴极发光(图 6c插图中M区域)和Th/U比值(表 4)特征，得到的年龄范围为19~16Ma；另一期变质成因锆石具有较明亮的发光(图 6c插图中R区域)和相对较高的Th/U比值(＞0.01，表 4)，得到的年龄范围为17~15Ma。变质成因锆石的Th/U比值主要受变质流体/熔体的成分和共生的矿物组成控制，部分熔融的熔体通常贫Th且富U，因此从中生长的锆石也具有相对低的Th/U比值(Rowley et al., 1997；Hermann, 2002；Mojzsis and Mark Harrison, 2002；Rubatto, 2002；Chen et al., 2015)。Rubatto et al.(2013)认为锡金地区GHC泥质变质岩中的锆石在进变质过程中，或熔体出现之前基本上是不生长的；而退变质过程中，锆石的交代作用也是很少的。因此，用于GHC变质作用定年的锆石是在熔体的参与下生长的。而且，Rubatto et al.(2013)认为，如果高温得以保持，那么熔融作用可以持续很长一段时间，而单颗粒锆石的生长，溶解和沉淀在任何时候都会发生。在这种情况下，锆石的年龄普遍呈现出一组离散的数据。所以，本文认为片麻岩中的锆石边部和片岩中的锆石幔部为部分熔融过程中生长的变质成因锆石，可能记录了有熔体存在的部分进变质、峰期变质和部分退变质作用时间。此外，片岩样品中锆石边部的重稀土元素含量较幔部的高(图 6d)，说明与其共生的石榴子石发生了分解，而石榴子石的分解通常发生在其与熔体反应的退变质过程中(Imayama et al., 2012)，而获得的年龄代表了退变质过程中熔体结晶的时间。因此，吉隆地区的大喜马拉雅结晶杂岩经历了较长期(38~16Ma)的部分熔融作用和快速(17~15Ma)的结晶过程。
本文研究的吉隆地区，构造上处于大喜马拉雅结晶杂岩的中、上部层位(图 1)。已有研究表明，GHC的中、上部构造层位经历了高温麻粒岩相变质作用，以峰期变质矿物组合不含白云母为特征(Rubatto et al., 2013；Sorcar et al., 2014；Wang et al., 2016；Zhang et al., 2017)。但是，在不丹中部和印度西北部地区GHC的中、上部构造层位主要出露高角闪岩相变质岩(Chakungal et al., 2010；Kellett et al., 2010；Long et al., 2011；Webb et al., 2011)，以含有夕线石和白云母为特征，与本文研究区GHC的变质岩相似。因此，本文认为吉隆地区的GHC经历的峰期变质作用是高角闪岩相，而不是GHC上层普遍认为的麻粒岩相。
7.2 构造意义由于具有相同的物质组成，包括沉积原岩、寒武纪-奥陶纪花岗质侵入岩和淡色花岗岩(Miller et al., 2001；Webb et al., 2011)，当没有明显的藏南拆离断裂——脆性断层时，很难将连续的特提斯喜马拉雅岩系和大喜马拉雅结晶杂岩间的界限明确地区别出来。此时，最有效的识别方法既是变质级别，通常GHC中含有特征变质矿物蓝晶石和夕线石，而THS中几乎完全没有(Vannay and Grasemann, 1998)。吉隆地区，在GHC北部的含夕线石眼球状片麻岩中出露一套较低级变质沉积岩(图 2中2单元)，岩性主要为细粒黑云母片麻岩，可能相当于Zhang et al. (2012a)研究中的变质砂岩单元，矿物组合表明其经历的是绿帘-角闪岩相变质作用。在GHC北部眼球状片麻岩中的夕线石矿物未发现之前，很可能将眼球状片麻岩和细粒黑云母片麻岩的变质级别归为一体。而本次研究表明北部含夕线石眼球状片麻岩经历了峰期高角闪岩相的变质作用及伴随的部分熔融，与其内部的较低级变质岩石单元变质程度截然不同。根据与研究区北部特提斯喜马拉雅岩系中相似的岩性(砂岩)和突变的变质级别，本文认为，吉隆地区GHC北部单元中的较低级变质岩很可能为THC的底部岩石，代表残余的推覆体(图 7)。这种特提斯喜马拉雅岩系呈飞来峰形式产出在大喜马拉雅结晶杂岩中的现象在不丹中部、尼泊尔中部、印度西北部和中国亚东地区普遍存在(Chakungal et al., 2010；Kellett et al., 2010；Long et al., 2011；Webb et al., 2011；Xu et al., 2013)。
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图 7 吉隆地区喜马拉雅造山带南北向剖面示意图(据Wang et al., 2016修改) Fig. 7 Geological sketch of the N-S cross section of the Himalayan orogenic belt through the Gyirong area (after Wang et al., 2016) |
关于大喜马拉雅结晶杂岩的挤出机制，目前主要的三种构造模型为楔形挤出模型，隧道流与集中剥蚀模型和构造楔模型。这些构造模型对GHC的挤出过程做出了不同的解释，楔形挤出模型认为GHC呈向北倾斜逐渐变细的楔形体，其向南通过主中央逆冲断裂和藏南拆离断裂挤出地表(Burchfiel and Royden, 1985)。隧道流与集中剥蚀模型认为GHC代表了局部熔融的中-下地壳，其在始新世-渐新世受高原的重力势差向南流动；在早-中中新世，由于南喜马拉雅前缘集中降水导致的剥蚀作用，使STD和MCT之间的GHC剥露出地表(Beaumont et al., 2001；Hodges et al., 2001)。上述两个模型均要求沿着MCT和STD，并随着二者的主要活动期(23~15Ma)，THS快速遭到剥蚀，GHC出露于地表(Nelson et al., 1996; Beaumont et al., 2001; Hodges et al., 2001)。而构造楔模型认为，在始新世-渐新世，印度大陆地壳缩短、加厚，导致GHC遭受进变质和峰期变质作用。在早-中中新世，由于上覆THS的褶皱变形以及STD和MCT的运动变形，GHC前缘随之发生变形呈楔形向南运动并抬升就位。在晚中新世的11~5 Ma，由于小喜马拉雅岩系的底侵作用，GHC出露于地表(Webb et al., 2011; Alexander, 2013)。因此，构造楔模型认为GHC在中中新世之后出露于地表，滞后于STD的主要活动期，此外THS在STD运动过程中是可以保存在GHC上部的(Webb et al., 2011)。Wang et al. (2016)最新的研究总结得出，在喜马拉雅造山带大部分地区(从西至东，包括尼泊尔、中国、印度锡金和不丹地区)，STD的运动时间主要为27~15Ma。其中，吉隆地区STD的主要活动时间为26Ma，持续到15Ma(杨雄英等，2009；Zhang et al., 2012a)。本文研究表明，位于GHC构造层位中、上部吉隆地区的高级变质岩在大约15Ma近等温降压到约6~7kbar，相当于就位抬升时间。因此，出露时间应远远晚于STD的主要活动期。结合本次研究新发现的残存在GHC之上的THS较低级变质岩，构造楔模型对研究区地质现象的解释似乎更合理。但是，还需要对研究区STD南部的断裂做进一步的研究工作。
8 结论(1) 吉隆地区的大喜马拉雅结晶杂岩主要由北部的含夕线石眼球状片麻岩和南部的含石榴子石夕线石斜长/二长片麻岩、含石榴子石夕线石(蓝晶石)二云母片岩、石英片岩及大理岩组成。本次研究的片麻岩和片岩样品峰期矿物组合为斜长石+钾长石+黑云母+白云母+石英±石榴子石±钛铁矿和石榴子石+蓝晶石+斜长石+黑云母+白云母+钛铁矿+石英，退变质矿物组合为斜长石+钾长石+黑云母+白云母+夕线石+石英±石榴子石和石榴子石+夕线石+斜长石+黑云母+白云母+钛铁矿+石英。
(2) 岩石学和相平衡模拟研究表明，吉隆地区的大喜马拉雅结晶杂岩普遍经历了高角闪岩相变质作用和部分熔融，以及近等温降压的退变质过程。峰期变质作用的温度、压力条件为685~755℃和9.5~12kbar，退变质作用的条件为675~685℃和6~7.4kbar。锆石U-Pb年代学表明，高级变质岩的部分熔融作用时间为38~16Ma，熔体结晶时间为17~15Ma。
(3) 根据野外调查和变质级别差异，本文在北部大喜马拉雅结晶杂岩的高级变质岩中识别出一套较低级变质的特提斯喜马拉雅岩系底部岩石单元，岩性主要为细粒黑云母片麻岩，经历了绿帘-角闪岩相变质作用。结合吉隆地区大喜马拉雅结晶杂岩的剥蚀出露时间晚于藏南拆离断裂的主要活动期，本文认为构造楔模型更适用于解释研究区的喜马拉雅造山作用过程。
致谢 感谢中国地质科学院地质研究所张泽明研究员在文章撰写过程中的指导、戚学祥研究员和中国海洋大学于胜尧教授在评审过程中提出的宝贵意见；感谢中国地质科学院地质研究所戎合高级工程师在实验中和田作林助理研究员以及中国地质大学(北京)硕士研究生李旺超和唐磊在野外样品采集中的帮助！| [] | Alexander WA. 2013. Preliminary palinspastic reconstruction of Cenozoic deformation across the Himachal Himalaya (northwestern India). Geosphere, 9(3): 572–587. DOI:10.1130/GES00787.1 |
| [] | Beaumont C, Jamieson RA, Nguyen MH, Lee B. 2001. Himalayan tectonics explained by extrusion of a low-viscosity crustal channel coupled to focused surface denudation. Nature, 414(6865): 738–742. DOI:10.1038/414738a |
| [] | Beaumont C, Jamieson RA, Nguyen MH, Medvedev S. 2004. Crustal channel flows:1. Numerical models with applications to the tectonics of the Himalayan-Tibetan orogen. Journal of Geophysical Research, 109(B6): B06406. DOI:10.1029/2003JB002809 |
| [] | Burchfiel BC, Royden LH. 1985. North-south extension within the convergent Himalayan region. Geology, 13(10): 679–682. DOI:10.1130/0091-7613(1985)13<679:NEWTCH>2.0.CO;2 |
| [] | Cawood PA, Buchan C. 2007. Linking accretionary orogenesis with supercontinent assembly. Earth Science Review, 82(3-4): 217–256. DOI:10.1016/j.earscirev.2007.03.003 |
| [] | Cawood PA, Johnson MRW, Nernch AA. 2007. Early Palaeozoic orogenesis along the Indian margin of Gondwana:Tectonic response to Gondwana assembly. Earth Planetary and Science Letters, 255(1-2): 70–84. DOI:10.1016/j.epsl.2006.12.006 |
| [] | Chakungal J, Dostal J, Grujic D, Duchêne S, Ghalley KS. 2010. Provenance of the Greater Himalayan sequence:Evidence from mafic granulites and amphibolites in NW Bhutan. Tectonophysics, 480(1-4): 198–212. DOI:10.1016/j.tecto.2009.10.014 |
| [] | Chen YP, Wei CJ, Zhang JR, Chu H. 2015. Metamorphism and zircon U-Pb dating of garnet amphibolite in the Baoyintu Group, Inner Mongolia. Science Bulletin, 60(19): 1698–1707. DOI:10.1007/s11434-015-0890-0 |
| [] | Connolly JAD. 2005. Computation of phase equilibria by linear programming:A tool for geodynamic modeling and its application to subdution zone decarbonation. Earth and Planetary Science Letters, 236(1-2): 524–541. DOI:10.1016/j.epsl.2005.04.033 |
| [] | DeCelles PG, Gehrels GE, Quade J, Ojha TP. 1998. Eocene-Early Miocene foreland basin development and the history of Himalayan thrusting, western and central Nepal. Tectonics, 17(5): 741–765. DOI:10.1029/98TC02598 |
| [] | DeCelles PG, Gehrels GE, Quade J, LaReau B, Spurlin M. 2000. Tectonic implications of U-Pb zircon ages of the Himalayan orogenic belt in Nepal. Science, 288(5465): 497–499. DOI:10.1126/science.288.5465.497 |
| [] | Faak K, Chakraborty S, Dasgupta S. 2012. Petrology and tectonic significance of metabasite slivers in the Lesser and Higher Himalayan domains of Sikkim, India. Journal of Metamorphic Geology, 30(6): 599–622. DOI:10.1111/jmg.2012.30.issue-6 |
| [] | Frank W, Grasemann B, Guntli P, Miller C. 1995. Geological map of the Kishwar-Chamba-Kulu region (NW Himalayas India). Jahrbuch der Geologischen Bundesanstalt, 138: 299–308. |
| [] | Gansser A. 1964. Geology of the Himalayas. New York:Wiley Interscience, 289 |
| [] | Gao LE, Zeng LS, Xu ZQ, Wang L. 2015. Himalaya in the Caledonia time:A record from the Malashan-Gyirong area, southern Tibet. Acta Petrologica Sinica, 31(5): 1200–1218. |
| [] | Garzanti E, Gorza M, Martellini L, Nicora A. 1994. Transition from diagenesis to metamorphism in the Paleozoic to Mesozoic succession of the Dolpo-Manang Synclinorium and Thakkhola Graben (Nepal Tethys Himalaya). Eclogae Geologicae Helvetiae, 87(2): 613–632. |
| [] | Groppo C, Rubatto D, Rolfo F, Lombardo B. 2010. Early Oligocene partial melting in the Main Central Thrust Zone (Arun valley, eastern Nepal Himalaya). Lithos, 118(3-4): 287–301. DOI:10.1016/j.lithos.2010.05.003 |
| [] | Grujic D, Casey M, Davidson C, Hollister LS, Kündig R, Pavlis T, Schmid S. 1996. Ductile extrusion of the Higher Himalayan Crystalline in Bhutan:Evidence from quartz microfabrics. Tectonophysics, 260(1-3): 21–43. DOI:10.1016/0040-1951(96)00074-1 |
| [] | Guillot S, Mahéo G, de Sigoyer J, Hattori KH, Pêcher A. 2008. Tethyan and Indian subduction viewed from the Himalayan high-to ultrahigh-pressure metamorphic rocks. Tectonophysics, 451(1-4): 225–241. DOI:10.1016/j.tecto.2007.11.059 |
| [] | Guilmette C, Indares A, Hébert R. 2011. High-pressure anatectic paragneisses from the Namche Barwa, Eastern Himalayan Syntaxis:Textural evidence for partial melting, phase equilibria modeling and tectonic implications. Lithos, 124(1-2): 66–81. DOI:10.1016/j.lithos.2010.09.003 |
| [] | Hermann J. 2002. Allanite:Thorium and light rare earth element carrier in subducted crust. Chemical Geology, 192(3-4): 289–306. DOI:10.1016/S0009-2541(02)00222-X |
| [] | Hodges KV. 2000. Tectonics of the Himalaya and southern Tibet from two perspectives. Geological Society of America Bulletin, 112(3): 324–350. DOI:10.1130/0016-7606(2000)112<324:TOTHAS>2.0.CO;2 |
| [] | Hodges KV, Hurtado JM, Whipple KX. 2001. Southward extrusion of Tibetan crust and its effect on Himalayan tectonics. Tectonics, 29(6): 799–809. |
| [] | Holland TJB, Powell R. 1998. An internally consistent thermodynamic data set for phases of petrological interest. Journal of Metamorphic Geology, 16(3): 309–343. |
| [] | Holness MB, Sawyer EW. 2008. On the pseudomorphing of melt-filled pores during the crystallization of migmatites. Journal of Petrology, 49(7): 1343–1363. DOI:10.1093/petrology/egn028 |
| [] | Imayama T, Takeshita T, Yi K, Cho DL, Kitajima K, Tsutsumi Y, Kayama M, Nishido H, Okumura T, Yagi K, Itaya T, Sano Y. 2012. Two-stage partial melting and contrasting cooling history within the Higher Himalayan Crystalline Sequence in the far-eastern Nepal Himalaya. Lithos, 134-135: 1–22. DOI:10.1016/j.lithos.2011.12.004 |
| [] | Jia JC, Lu YM, Zhang ZL. 2002. New progress in the study of the Nyalam Group in the Gyirong area, southern Tibet. Geology in China, 29(2): 178–180. |
| [] | Kellett D, Grujic D, Warren C, Cottle J, Jamieson R, Tenzin T. 2010. Metamorphic history of a syn-convergent orogen-parallel detachment:The South Tibetan detachment system, Bhutan Himalaya. Journal of Metamorphic Geology, 28(8): 785–808. DOI:10.1111/jmg.2010.28.issue-8 |
| [] | Kohn MJ. 2008. P-T-t data from central Nepal support critical taper and repudiate large-scale channel flow of the Greater Himalayan Sequence. Geological Society of America Bulletin, 120(3-4): 259–273. DOI:10.1130/B26252.1 |
| [] | Kohn MJ. 2014. Himalayan metamorphism and its tectonic implications. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 42(1): 381–419. DOI:10.1146/annurev-earth-060313-055005 |
| [] | Le Fort P. 1975. Himalayas, the collided range:Present knowledge of the continental arc. American Journal of Science, 275: 1–44. DOI:10.2475/ajs.275.1.1 |
| [] | Le Fort P. 1989. The Himalayan orogenic segment. In:Sengor AMC (ed.). Tectonic Evolution of the Tethyan Region. Berlin:Springer, 289-386 |
| [] | Li XH, Li QL. 2016. Major advances in microbeam analytical techniques and their applications in Earth Science. Science Bulletin, 61(23): 1785–1787. |
| [] | Liu GH, Einsele G. 1994. Sedimentary history of the Tethyan basin in the Tibetan Himalayas. Geologische Rundschau, 82(1): 32–61. |
| [] | Liu YS, Hu ZC, Gao S, Günthe D, Xu J, Gao CG, Chen HH. 2008. In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying an internal standard. Chemical Geology, 257(1-2): 34–43. DOI:10.1016/j.chemgeo.2008.08.004 |
| [] | Liu YS, Gao S, Hu ZC, Gao CG, Zong KQ, Wang DB. 2010. Continental and oceanic crust recycling-induced melt-peridotite interactions in the Trans-North China Orogen:U-Pb dating, Hf isotopes and trace elements in zircons of mantle xenoliths. Journal of Petrology, 51(1-2): 537–571. DOI:10.1093/petrology/egp082 |
| [] | Long S, McQuarrie N, Tobgay T, Grujic D. 2011. Geometry and crustal shortening of the Himalayan fold-thrust belt, eastern and central Bhutan. Geological Society of America Bulletin, 123(7-8): 1427–1447. DOI:10.1130/B30203.1 |
| [] | Ludwig KR. 2003. ISOPLOT 3.00:A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel. Berkeley, CA:Berkeley Geochronology Center |
| [] | Miller C, Thöni M, Frank W, Grasemann B, Klötzli U, Guntli P, Draganits E. 2001. The Early Palaeozoic magmatic event in the Northwest Himalaya, India:Source, tectonic setting and age of emplacement. Geological Magazine, 138(3): 237–251. |
| [] | Mojzsis SJ, Harrison T. 2002. Establishment of a 3.83Ga magmatic age for the Akilia tonalite (southern West Greenland). Earth and Planetary Science Letters, 202(3-4): 563–576. DOI:10.1016/S0012-821X(02)00825-7 |
| [] | Nelson KD, Zhao W, Brown LD, et al. 1996. Partially molten middle crust beneath southern Tibet:Synthesis of Project INDEPTH results. Science, 274(5293): 1684–1688. DOI:10.1126/science.274.5293.1684 |
| [] | Parrish RR, Hodges KV. 1996. Isotopic constraints on the age and provenance of the Lesser and Greater Himalayan sequences, Nepalese Himalaya. Geological Society of America Bulletin, 108(7): 904–911. DOI:10.1130/0016-7606(1996)108<0904:ICOTAA>2.3.CO;2 |
| [] | Rowley DB, Xue F, Tucker RD, Peng ZX, Baker J, Davis A. 1997. Ages of ultrahigh pressure metamorphism and protolith orthogneisses from the eastern Dabie Shan:U/Pb zircon geochronology. Earth and Planetary Science Letters, 151(3-4): 191–203. DOI:10.1016/S0012-821X(97)81848-1 |
| [] | Rubatto D. 2002. Zircon trace element geochemistry:Partitioning with garnet and the link between U-Pb ages and metamorphism. Chemical Geology, 184(1-2): 123–138. DOI:10.1016/S0009-2541(01)00355-2 |
| [] | Rubatto D, Chakraborty S, Dasgupta S. 2013. Timescales of crustal melting in the Higher Himalayan Crystallines (Sikkim, Eastern Himalaya) inferred from trace element constrained monazite and zircon chronology. Contributions to Mineralogy and Petrology, 165(2): 349–372. DOI:10.1007/s00410-012-0812-y |
| [] | Sorcar N, Hoppe U, Dasgupta S, Chakraborty S. 2014. High-temperature cooling histories of migmatites from the High Himalayan Crystallines in Sikkim, India:Rapid cooling unrelated to exhumation?. Contributions to Mineralogy and Petrology, 167(2): 1–34. |
| [] | Sun SS and McDonough WF. 1989. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts:Implicaions for mantle composition and processes. In:Sanders AD and Norry MJ (eds.). Magmatism in Ocean Basins. Geological Society, London, Special Publication, 42:313-345 |
| [] | Tian ZL, Zhang ZM, Dong X. 2016. Metamorphism of high-P metagreywacke from the Eastern Himalayan Syntaxis:Phase equilibria and P-T path. Journal of Metamorphic Geology, 34(7): 697–718. DOI:10.1111/jmg.2016.34.issue-7 |
| [] | Upreti BN. 1999. An overview of the stratigraphy and tectonics of the Nepal Himalaya. Journal of Asian Earth Sciences, 17(5-6): 577–606. DOI:10.1016/S1367-9120(99)00047-4 |
| [] | Vannay JC, Grasemann B. 1998. Inverted metamorphism in the High Himalaya of Himachal Pradesh (NW India):Phase equilibria versus thermobarometry. Swiss Journal of Geosciences Supplement, 78: 107–132. |
| [] | Viskupic K, Hodges KV, Bowring SA. 2005. Timescales of melt generation and the thermal evolution of the Himalayan metamorphic core, Everest region, eastern Nepal. Contributions to Mineralogy and Petrology, 149(1): 1–21. DOI:10.1007/s00410-004-0628-5 |
| [] | Wang JM, Zhang JJ, Wang XX. 2013. Structural kinematics, metamorphic P-T profiles and zircon geochronology across the Greater Himalayan Crystalline Complex in south-central Tibet:Implication for a revised channel flow. Journal of Metamorphic Geology, 31(6): 607–628. DOI:10.1111/jmg.2013.31.issue-6 |
| [] | Wang JM, Zhang JJ, Liu K, Zhang B, Wang XX, Rai SM, Scheltens M. 2016. Spatial and temporal evolution of tectonometamorphic discontinuities in the central Himalaya:Constraints from P-T paths and geochronology. Tectonophysics, 679: 41–60. DOI:10.1016/j.tecto.2016.04.035 |
| [] | Wang XX, Zhang JJ, Yang XY, Zhang B. 2011. Zircon SHRIMP U-Pb ages, Hf isotopic features and their geological significance of the Greater Himalayan Crystalline Complex augen gneiss in Gyirong Area, south Tibet. Earth Science Frontiers, 18(2): 127–139. |
| [] | Wang XX, Zhang JJ, Wang JM. 2016. Early paleozoic magmatism in Himalayan orogen:The geochronological study on augen gneisses from Gyirong and Nyalam areas, southern Tibet. Advances in Earth Science, 31(4): 391–402. |
| [] | Warren CJ, Grujic D, Kellett DA, Cottle J, Jamieson R, Ghalley KS. 2011. Probing the depths of the Indian-Asia collision:U-Th-Pb monazite chronology of granulites from NW Buthan. Tectonics, 30: 1–24. |
| [] | Waters DJ. 2001. The significance of prograde and retrograde quartz-bearing intergrowth microstructures in partially melted granulite facies rocks. Lithos, 56(1): 97–110. DOI:10.1016/S0024-4937(00)00061-X |
| [] | Webb A, Alexander G, Yin A, Harrison TM, Célérier J, Burgess WP. 2007. The leading edge of the Greater Himalayan Crystalline complex revealed in the NW Indian Himalaya:Implications for the evolution of the Himalayan Orogen. Geology, 35(10): 955–958. DOI:10.1130/G23931A.1 |
| [] | Webb A, Alexander G, Yin A, Harrison TM, Célérier J, Gehrels GE, Manning CE, Grove M. 2011. Cenozoic tectonic history of the Himachal Himalaya (northwestern India) and its constraints on the formation mechanism of the Himalayan orogen. Geosphere, 7(4): 1013–1061. DOI:10.1130/GES00627.1 |
| [] | Whitney DL, Evans BW. 2010. Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95(1): 185–187. DOI:10.2138/am.2010.3371 |
| [] | Xu ZQ, Wang Q, Pêcher A, Liang FH, Qi XX, Cai ZH, Li HQ, Zeng LS, Cao H. 2013. Orogen-parallel ductile extension and extrusion of the Greater Himalaya in the late Oligocene and Miocene. Tectonics, 32(2): 191–215. DOI:10.1002/tect.v32.2 |
| [] | Yang XY, Zhang JJ, Qi GW, Wang DC, Guo L, Li PY, Liu J. 2009. Structure and deformation around the Gyirong basin, North Himalaya, and onset of the South Tibetan Detachment System. Science in China (Series D), 52(8): 1046–1058. DOI:10.1007/s11430-009-0111-2 |
| [] | Yin A, Harrison TM. 2000. Geologic evolution of the Himalayan-Tibetan orogen. Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 28(1): 211–280. DOI:10.1146/annurev.earth.28.1.211 |
| [] | Yin A. 2006. Cenozoic tectonic evolution of the Himalayan orogen as constrained by along-strike variation of structural geometry, exhumation history, and foreland sedimentation. Earth-Science Reviews, 76(1-2): 1–131. DOI:10.1016/j.earscirev.2005.05.004 |
| [] | Yu SY, Zhang JX, Sun DY, Li YS, Gong JH. 2015. Anatexis of ultrahigh-pressure eclogite during exhumation in the North Qaidam ultrahigh-pressure terrane:Constraints from petrology, zircon U-Pb dating, and geochemistry. Geological Society of American Bulletin, 127(9-10): 1290–1312. DOI:10.1130/B31162.1 |
| [] | Zhang JJ. 2007. A review on the extensional structures in the northern Himalaya and southern Tibet. Geological Bulletin of China, 26(6): 639–649. |
| [] | Zhang JJ, Santosh M, Wang XX, Guo L, Yang XY, Zhang B. 2012a. Tectonics of the northern Himalaya since the India-Asia collision. Gondwana Research, 21(4): 939–960. DOI:10.1016/j.gr.2011.11.004 |
| [] | Zhang ZM, Dong X, Santosh M, Liu F, Wang W, Yu F, He ZY, Shen K. 2012b. Petrology and geochronology of the Namche Barwa Complex in the eastern Himalayan syntaxis, Tibet:Constraints on the origin and evolution of the north-eastern margin of the Indian Craton. Gondwana Research, 21(1): 123–137. DOI:10.1016/j.gr.2011.02.002 |
| [] | Zhang ZM, Xiang H, Dong X, Ding HX, He ZY. 2015. Long-lived high-temperature granulite-facies metamorphism in the Eastern Himalayan orogen, south Tibet. Lithos, 212-215: 1–15. DOI:10.1016/j.lithos.2014.10.009 |
| [] | Zhang ZM, Xiang H, Dong X, Li WC, Ding HX, Gou Z, Tian ZL. 2017. Oligocene HP metamorphism and anatexis of the Higher Himalayan Crystalline Sequence in Yadong region, east-central Himalaya. Gondwana Research, 41: 173–187. DOI:10.1016/j.gr.2015.03.002 |
| [] | 高利娥, 曾令森, 许志琴, 王莉. 2015. 喜马拉雅造山带加里东期构造作用:以马拉山-吉隆构造带为例. 岩石学报, 31(5): 1200–1218. |
| [] | 贾建称, 鲁艳明, 张振利. 2002. 藏南吉隆地区聂拉木群的研究. 中国地质, 29(2): 178–180. |
| [] | 王晓先, 张进江, 杨雄英, 张波. 2011. 藏南吉隆地区早古生代大喜马拉雅片麻岩锆石SHRIMP U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义. 地球前缘, 18(2): 127–139. |
| [] | 王晓先, 张进江, 王佳敏. 2016. 喜马拉雅早古生代岩浆事件:以吉隆和聂拉木眼球状片麻岩为例. 地球科学进展, 31(4): 391–402. |
| [] | 杨雄英, 张进江, 戚国伟, 王德朝, 郭磊, 李鹏远, 刘江. 2009. 吉隆盆地周缘构造变形特征及藏南拆离系启动年龄. 中国科学(D辑), 39(8): 1128–1139. |
| [] | 张进江. 2007. 北喜马拉雅及藏南伸展构造综述. 地质通报, 26(6): 639–649. |