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古特提斯是地球演化进程中一个非常关键的时期,古特提斯构造域形成演化的系统研究对于深入探讨东南亚古大陆重建和理解地球发展历史具有重要意义。青藏高原东南缘三江地区中部的昌宁-孟连造山带是一条重要的古特提斯洋-陆俯冲增生型造山带。该带位于亲冈瓦纳古陆的保山-腾冲地块和亲印支-扬子陆块的兰坪-思茅地块之间,代表古特提斯主洋盆的残迹,记录了自大洋打开和扩张、经洋壳闭合和板片俯冲消减、直到折返-抬升等一系列完整的造山带演化过程。以往众多研究表明,昌宁-孟连造山带向北可与青藏高原北缘的龙木错-双湖缝合带相连,向南则经过泰国东南部,一直延伸至马来西亚等东南亚地区。本文以昌宁-孟连造山带榴辉岩、蓝片岩和围岩变沉积岩为重点研究对象,通过岩相学、成因矿物学、相平衡模拟、岩石地球化学、Sm-Nd同位素和多种矿物联合定年等综合研究,并结合前人资料的综合分析和区域性对比,准确限定高压-超高压变质岩的原岩成因、年代格架、变质演化P-T-t轨迹的样式及其形成的构造背景,率先发现含硬柱石榴辉岩和含硬柱石蓝片岩,确定榴辉岩和蓝片岩的赋存状态和展布特征,限定古特提斯主缝合带在三江地区的延伸分布规律,揭示古特提斯洋的俯冲-折返演化历史和俯冲隧道折返机制,构建古特提斯构造演化模式。研究区榴辉岩呈南-北向长达200 km、东-西向宽约50 km的狭长带状分布,自北向南主要出露于勐库、根恨河、邦丙-丫口、黑河、谦迈和景洪等地区。岩石类型和矿物组合十分复杂,既包括低温型榴辉岩,如含硬柱石退变榴辉岩（Grt+Omp+Ph+Lws+Amp+Pl+Rt/Ilm/Ttn+Qz）、硬柱滑石多硅白云母榴辉岩（Grt+Omp+Lws+Tlc+Ph+Amp+Rt+Qz）、多硅白云母/滑石/绿帘石蓝闪榴辉岩（Grt+Omp+Gln+Aln/Ep±Ph±Tlc+Pg+Rt+Qz）,也包括中温型榴辉岩,如白云石/菱镁矿蓝晶榴辉岩（Grt+Omp+Ky+Dol+Mgs+Rt+Pg+Aln/Ep+Qz）,多硅白云母榴辉岩（Grt+Omp+Ph+Rt+Qz）和退变榴辉岩（Grt+Amp+Pl+Rt/Ilm/Ttn+Qz±Ky±Ph）。蓝片岩的空间展布规律与榴辉岩相似,自北向南主要分布于耿马和章驮、南榔-粟义-安康-小黑江、惠民、西定和布朗山等地区。研究发现,栗允新寨和新寨地区的蓝片岩以保存大量硬柱石为特征,包括绿帘镁钠闪石片岩（Mrbk+Ep/Aln+Chl+Ab+Ttn+Ph+Hem+Lws+Aug-Aeg+Qz）和石榴蓝闪片岩（Grt+Fgl+Ttn+Lws+Omp+Ph+Qz±Stp）。硬柱石是洋壳冷俯冲的标志性矿物,含硬柱石榴辉岩和含硬柱石蓝片岩共存于同一造山带中的现象极其罕见,昌宁-孟连造山带为国内继北祁连造山带和西南天山造山带之后第三处完好保存含硬柱石的榴辉岩和蓝片岩的洋-陆俯冲造山带,表明昌宁-孟连造山带为典型的冷俯冲增生型造山带。在榴辉岩和蓝片岩内,硬柱石呈单颗粒细小包体赋存于石榴子石和钠质闪石（镁钠闪石和铁蓝闪石）中,硬柱石的完好保存指示不同俯冲深度的高压-超高压岩石经历了快速俯冲和快速折返的演化过程。变沉积岩系在昌宁-孟连造山带中广泛分布,岩石类型多样,主要包括多硅白云母石英片岩、钠长石英多硅白云母片岩、石榴多硅白云母片岩、含十字蓝晶石榴云母片岩、硬绿泥钠云多硅白云母片岩和绿泥蓝闪钠长片岩等。典型的变沉积岩普遍保存了高压变质矿物组合,以发育多硅白云母为特点,其它特征高压矿物包括石榴子石、蓝晶石、硬绿泥石、钠云母和蓝闪石等。综上所述,昌宁-孟连造山带榴辉岩、蓝片岩和变沉积岩系共同组成南-北向延伸规模长达400 km,宽约50 km的高压-超高压变质带。榴辉岩和蓝片岩的地球化学性质十分复杂,显示出与OIB、E-MORB和N-MORB相似的地球化学属性,?Nd（t）值多为正（0.267.89）,少部分为负（-5.45-0.04）。含硬柱石退变榴辉岩和绿帘镁钠闪石片岩的地球化学组成类似于OIB,?Nd（t）分别为-0.352.98和2.294.40。部分退变榴辉岩的元素配分模式与N-MORB相近,?Nd（t）为7.89;另一部分（退变）榴辉岩和石榴蓝闪片岩的地球化学特征则与E-MORB相似,?Nd（t）分别为-4.344.78和-5.454.10,表明它们的原岩应形成于洋岛-海山的环境或者来源于富集或亏损的洋中脊岩石圈地幔,且部分原岩成分受到壳源物质的混染。榴辉岩和蓝片岩的地球化学特征和Sm-Nd同位素比值与古特提斯主洋盆内蛇绿岩套和洋岛-海山的（变）基性岩十分相似,表明昌宁-孟连造山带高压-超高压变基性岩的原岩应归属古特提斯洋壳。大量岩浆锆石U-Pb定年结果显示,研究区榴辉岩和蓝片岩的原岩年龄跨度较宽,为451-250 Ma。其中含硬柱石退变榴辉岩记录了451 Ma的最老原岩时代,而含多硅白云母蓝晶石退变榴辉岩和石榴蓝闪片岩的原岩时代最年轻,为256-250 Ma,菱镁矿蓝晶榴辉岩和退变榴辉岩的原岩时代变化于二者之间,为317-262 Ma左右。这些变基性岩的原岩时代均与研究区古特提斯洋的形成演化时代相对应。变沉积岩系的原岩主要为成分成熟度较低的（亚）长石砂岩和硬砂岩类,沉积物源以长英质成分为主。各类变沉积岩的碎屑锆石年龄分布特征一致,主要集中于1150-850 Ma和600-450 Ma,相应的年龄峰值分别为950 Ma和550 Ma,最小的年龄峰值限定最老沉积时限约为428 Ma。变沉积岩的源区物质组成十分复杂,主要为兰坪-思茅地块的前寒武纪基底和新元古代泛非期的火成岩,少量与原特提斯洋俯冲或古特提斯洋初始拉张过程相关的火山沉积。昌宁-孟连造山带中变沉积岩的原岩应归属兰坪-思茅地块的早古生代沉积地层,并受到新元古代至早古生代多期构造热事件的改造。榴辉岩和蓝片岩的变质演化显示了十分一致的顺时针P-T轨迹。俯冲进变质过程的P-T轨迹均沿着低的地温梯度（5-10℃/km）演化,以普遍出现硬柱石为标志;退变质阶段多为近等温降压或降温降压,以钠钙质闪石（蓝透闪石和冻蓝闪石）、钙质闪石（阳起石和韭闪石等）、透辉石、绿帘石、钠云母和钠长石等低压矿物相的出现为特征。然而,它们的峰期变质P-T条件和峰期矿物组合存在显著差别,其中,绿帘镁钠闪石片岩（Lws+Mrbk+Aug-Aeg+Ph+Aln+Ttn±Chl+Qz）和石榴蓝闪片岩（Grt+Fgl+Omp+Ph+Lws+Rt/Ilm+Qz）记录了硬柱石蓝片岩相峰期矿物组合,峰期P-T条件明显不同,分别为12.4-16.8 kbar和350-406℃,和19.5-22.6 kbar和490-510℃,对应于50-70km的俯冲深度;含硬柱石退变榴辉岩和多硅白云母/滑石蓝闪榴辉岩的峰期矿物组合（Grt+Omp+Gln+Ph+Aln±Tlc+Rt+Qz）与石榴蓝闪片岩接近,记录了更高的峰期变质P-T条件（23-26 kbar和520-610℃）,对应于低温/高压硬柱石榴辉岩相,俯冲深度达75-80 km;白云石/菱镁矿蓝晶榴辉岩的峰期变质矿物组合（Grt+Omp+Ky+Ph+Dol+Mgs+Rt+Qz）以基本无含水矿物为特征,峰期P-T条件（675-754℃和29-32 kbar）达到中温/超高压蓝晶石榴辉岩相的范围,记录了最大俯冲深度90-95 km。变沉积岩系的峰期温压条件与榴辉岩和蓝片岩存在一定差异。含十字蓝晶石榴云母片岩的峰期矿物组合为Grt+Ph+Ky±Jd+Qz,为典型榴辉岩相组合,峰期温压条件为600-750℃和19-30 kbar;石榴多硅白云母片岩则记录了蓝片岩相至榴辉岩相的峰期温压条件（392-553℃和18.8-21.6 kbar）;绿泥蓝闪钠长片岩的峰期温压条件为430-520℃和9-11 kbar,峰期矿物组合为Gln+Ab+Ph+Ttn+Qz。大量变质锆石U-Pb年龄和多硅白云母40Ar-39Ar定年结果综合研究表明,昌宁-孟连造山带中榴辉岩和变沉积岩的变质时代分别为246-227 Ma和238-231 Ma。其中,原岩年龄最老的含硬柱石退变榴辉岩（450 Ma）记录了最老的变质年龄246-245 Ma,而原岩年龄最新的含多硅白云母蓝晶石退变榴辉岩（256-250 Ma）则记录了较新的高压变质时代235 Ma。由此可见,不同时代的古特提斯洋壳在246-227 Ma之间发生连续的俯冲消减,早期进变质俯冲时代约为250 Ma,板片沿着低的地温梯度（5-10℃/km）和4.5-6.0 km/myr的俯冲速率发生冷的快速俯冲,石榴蓝闪片岩和含多硅白云母蓝晶石退变榴辉岩的原岩时代与变质时代如此接近,表明新生洋壳在形成后随之被古老洋壳强烈拖拽并进入俯冲通道,俯冲至50-80 km的深度,形成硬柱石蓝片岩和低温型榴辉岩;洋壳板片在234 Ma进一步俯冲至90-95 km的最大深度,形成超高压变质的白云石/菱镁矿蓝晶榴辉岩;在新三叠世（227-225 Ma）,高压-超高压岩石发生快速折返,折返速率约为3.2-4.2 km/my左右;在新三叠世末期（222-207 Ma）,这些岩石最终折返-抬升至浅地表,部分经历了强烈的退变质作用的改造。昌宁-孟连造山带变沉积岩系的高压变质时代与榴辉岩和蓝片岩相近,表明兰坪-思茅地块陆相沉积岩系曾普遍卷入到古特提斯俯冲-造山事件,这进一步充分表明在古特提斯洋俯冲过程中,位于俯冲带上盘的变沉积岩系由于受到构造剥蚀作用而被携带进入俯冲带内,并经历了高压变质作用,随后与榴辉岩和蓝片岩一起折返-抬升。高压-超高压变基性岩的折返过程不仅受到巨量变沉积岩系的浮力作用的影响,而且与隧道流作用密切相关。昌宁-孟连造山带俯冲板片的物质来源复杂,既包括年龄跨度达200 Ma的古老洋壳和新生洋壳,也包括上盘的变沉积岩系。这些岩石峰期变质温压条件和变质演化P-T轨迹的差异性体现出俯冲板块边界复杂的俯冲-折返演化过程,如俯冲洋壳与上覆板片局部耦合或板底垫托作用等;部分高压矿物（如石榴子石和铁蓝闪石）发育的震荡型成分环带指示俯冲带内多期俯冲-折返过程,体现出俯冲板片在隧道环流的驱使下的循环运动;近等温减压或降温降压而无明显高温叠加的退变质过程表明俯冲板片的快速折返受隧道流作用的影响,这些特征均与俯冲隧道折返模式的特点非常吻合。由此可见,在昌宁-孟连造山带中,俯冲至不同深度的新-老古特提斯洋壳板片和被俯冲洋壳刮削下来的变沉积岩随隧道流发生强烈的机械混合,在隧道回流的作用下快速折返-抬升并发生构造叠置。昌宁-孟连造山带榴辉岩和蓝片岩的野外产状、矿物组合特征、高压-超高压变质时代和地球化学属性均与龙木错-双湖榴辉岩和蓝片岩十分相似,表明昌宁-孟连造山带和龙木错-双湖缝合带在空间上可以相连,共同组成了古特提斯主缝合带,该缝合带自青藏高原北缘可持续延伸到三江地区的昌宁-孟连一带,延伸规模至少达2000 km。青藏高原这一古特提斯主缝合线的准确限定,为深入探讨俯冲带深部动力学过程和古特提斯复杂的构造演变机理提供了重要制约。昌宁-孟连造山带榴辉岩、蓝片岩和变沉积岩的岩石学和变质演化的精细研究,为进一步深入探究汇聚板块边界洋-陆俯冲带热力学结构、流体活动与元素迁移以及壳-幔物质循环等提供了重要信息。