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大陆碰撞造山带麻粒岩的形成和演化及其伴随的部分熔融作用对于理解深俯冲陆壳地球动力学和大陆俯冲带壳幔相互作用具有重要意义。本学位论文对Moldanubian地区长英质麻粒岩进行了系统的岩石学、同位素年代学和地球化学研究,结果恢复了这些麻粒岩的变质演化历史和原岩性质,探讨了超高温叠加超高压变质作用的构造成因机制,同时对变泥质岩在大陆碰撞过程中部分熔融发生的机制和条件及该过程中的矿物和元素行为进行了详细的讨论,为碰撞造山带中超高温麻粒岩相变质作用叠加到超高压榴辉岩相变质岩上的地球动力学机制提供了新的制约。在波西米亚地块Moldanubian地区Gfohl unit长英质麻粒岩的石榴石中发现有柯石英包裹体,表明其记录了从早期超高压榴辉岩相变质作用到超高温麻粒岩相叠加的过程。这些样品记录了四个阶段的矿物组合和不同P-T条件。第一阶段矿物组合(M-Ⅰ)以石榴石斑晶核部和其中的白云母和金红石包裹体为代表,记录了早期进变质高压角闪岩相至峰期超高压榴辉岩相变质演化过程,伴随着低程度的地壳熔融作用。第二阶段矿物组合(M-Ⅱ)以含柯石英的石榴石域、蓝晶石和白云母为代表,记录了峰期超高压榴辉岩相变质作用,限定的P-T条件为3.5-5.0 GPa和ca.950℃。第三阶段开始以石榴石斑晶幔部或包裹蓝晶石/三元长石的环礁状/冠状体石榴石为代表(M-Ⅲa),记录了榴辉岩相转变为麻粒岩相过程中白云母和绿辉石的部分熔融形成转熔石榴石,对应的变质P-T条件为2.7-2.2 GPa和900-1000℃。随后完全进入超高温高压麻粒岩相变质阶段,形成三元长石和斜长石(M-Ⅲb),对应的温压条件为2.4-1.3 GPa和880-1000℃。部分麻粒岩直接在蓝晶石稳定域内降压冷却至1.0-1.2 GPa和780-810℃(M-Ⅲc),而部分麻粒岩则降压至夕线石稳定域内冷却。第四阶段矿物组合主要以夕线石和金红石(M-Ⅳa:1.0-1.3 GPa/890-970℃),和退变矿物(钛铁矿、尖晶石和斜长石)以及晚期黑云母、长石和石英在中低压麻粒岩相条件下从残留熔体中结晶(M-Ⅳb:0.5-0.8 GPa和760-810℃)为特征。这些长英质麻粒岩不同的变质P-T轨迹,可能是由它们在俯冲带不同位置对热体制变化的响应不同导致的。这些结果表明,这些麻粒岩发生峰期超高压榴辉岩相变质作用时已达到极高温度,在近乎同时或初始折返时达到超高温变质条件。因此,碰撞造山带中超高温麻粒岩是由大陆地壳俯冲到弧下深度形成超高压岩石后经过快速加热改造形成的。对波西米亚长英质麻粒岩同位素年代学和地球化学研究表明,在进变质高压角闪岩相到峰期超高压榴辉岩相过程中,黑云母和斜长石反应形成石榴石、白云母和绿辉石并伴随锆石和独居石生长。这些锆石和独居石缺乏Eu负异常,给出的峰期超高压变质U-Pb年龄为ca.340±6 Ma。从超高压峰期榴辉岩相到超高温麻粒岩相转变过程中,白云母发生脱水熔融作用,该阶段形成的石榴石斑晶幔部或冠状体具有高的HREE+Y含量,锆石具有高的U含量,独居石具有高的HREE+Y、Th、U、Ba、Sr、Ca含量。随着白云母的逐渐消失,部分熔融主体转为绿辉石参与,形成了具有降低U含量的锆石和降低HREE+Y、Th、U、Ba、Sr、Ca含量的独居石。此阶段形成的石榴石和锆石、独居石缺乏Eu负异常,锆石和独居石给出的U-Pb年龄为331±7~341±4 Ma。在进入超高温/高压麻粒岩相之后,伴随着石榴石分解和斜长石生长,所形成的锆石呈现HREE含量与Eu负异常之间明显负相关的特征,给出的U-Pb年龄为ca.336±4 Ma。随着部分熔融程度增大,先期锆石和独居石发生溶解进入熔体中。在降压冷却阶段,伴随有黑云母、长石和石英等矿物的结晶生长,从演化的深熔熔体中生长的锆石和独居石具有低的HREE+Y含量和明显的Eu负异常,对应的U-Pb年龄为332±4~340±5 Ma。不同阶段形成的石榴石、锆石和独居石具有不同的微量元素组成,主要受控于变质反应和转熔反应类型及共生矿物组成。变泥质岩体系中锆石在大陆碰撞过程的不同阶段都可以形成,其溶解和生长受全岩成分影响较小,主要受控于深熔作用的温压条件、熔融程度、转熔反应性质和含Ti矿物的稳定性等。在从超高压榴辉岩相到超高温麻粒岩相转变的降压折返过程中,部分熔融所产生的深熔熔体经历了不同程度的结晶分异,结果在残留矿物、变质矿物、转熔矿物和岩浆矿物成分上出现一系列差别。虽然形成于不同变质阶段的锆石和独居石给出了相似的U-Pb年龄结果,但同时记录了超高压榴辉岩相和超高温麻粒岩相变质作用的样品给出的年龄分别为ca.340±6 Ma和ca.337±3 Ma。由此可见,超高压和超高温两个极端变质事件之间仅相隔3-5 Myr,表明从峰期超高压变质转变到超高温变质的降压折返是个快速过程。因此,碰撞造山带中的超高温麻粒岩是由大陆地壳俯冲到弧下深度形成超高压岩石后经过加热改造形成,板片在被加热时仍处在弧下深度,且是在短时间内快速加热达到超高温变质条件。因此,这些结果支持超高温变质岩形成的板片断离模型:近乎同时达到超高压和超高温变质条件只有通过俯冲板片在岩石圈与软流圈界面深度发生断离才能实现;在这样的条件下,软流圈得以沿断离空间上涌,所提供的热量能够使超高压变质岩石发生超高温变质作用。如此复杂的构造过程发生在欧洲华力西造山带波西米亚地块的Moldanubian地区,从而形成了超高压/超高温长英质麻粒岩。因此,俯冲板片断离是碰撞造山带中同时发生超高压和超高温变质作用的基本构造机制。