低温高压岩石的俯冲与折返过程通常受到构造作用和浮力作用的双重控制,而浮力作用主要是由低温高压岩石与周围岩石圈地幔的密度差引起的。前人对藏北羌塘中部低温高压岩石的构造特征已经有了全面的认识,但是这些低温高压岩石的俯冲与折返机制仍然是一个悬而未决的问题。本研究对藏北羌塘中部蓝岭地区新发现的含硬柱石榴辉岩、绿帘石榴辉岩、含硬柱石蓝片岩、含硬绿泥石蓝片岩和含硬绿泥石硬柱石多硅白云母片岩开展了详细的岩相学、矿物化学和相平衡模拟的研究。岩相学和矿物化学研究结果显示:这些低温高压岩石中多数石榴石变斑晶均表现出明显的核-边结构:核部包裹大量的包体,如硬柱石、蓝闪石和绿辉石等;而边部较为“干净”;石榴石环带表现出明显的进变质特征——从核部到边部,锰铝榴石组分逐渐降低而镁铝榴石组分逐渐升高。相平衡模拟结果表明:这些低温高压岩石中的石榴石核部生长于420-490°C和17.5-24.5 kbar之间,位于硬柱石蓝片岩相/硬柱石榴辉岩相稳定域内,矿物组合为蓝闪石+硬柱石±绿辉石/硬玉±硬绿泥石±绿泥石±滑石±阳起石±多硅白云母±石英±钠云母,记录了石榴石初始生长条件及压力峰期条件;而石榴石边部生长于520-550°C和20-22.5 kbar之间,位于硬柱石榴辉岩相稳定域内,矿物组合为绿辉石/硬玉+蓝闪石+硬柱石+石英±硬绿泥石±多硅白云母±钠云母,记录了温度峰期条件;这些岩石样品均记录了一条顺时针的变质P-T轨迹,主要由显著的升温降压阶段(不包括含硬绿泥石硬柱石多硅白云母片岩)和近等温降压退变质阶段组成。结合前人发表的年代学数据,推测低温高压岩石的俯冲速率为4-9毫米/年,而近等温降压阶段的速率为~10毫米/年。本研究还进一步绘制了不同变质阶段低温高压岩石的密度演化图解,结果表明密度变化(即浮力)可能控制着羌塘中部低温高压岩石的不同变质阶段的俯冲与折返过程。综合以上研究成果,本研究支持“原位俯冲”模型,即羌塘中部的低温高压岩石可能形成于古特提斯洋壳的原位冷俯冲环境中。