Metamorphism Evolution and Geological Significance of Amphibolite in Songyang Area of Southwest Zhejiang Province
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摘要: 位于浙西南松阳地区八都杂岩的斜长角闪岩是构成前寒武纪基底的主要变质岩之一，但其原岩类型与变质演化特点目前尚不明确.开展了岩相学、矿物微区化学成分及全岩主微量元素研究，发现该斜长角闪岩的原岩类型为高铁拉斑玄武岩，可能形成于岛弧构造环境.石榴石核部保存有进变质信息，峰期变质阶段（M1）矿物组合为石榴石（边部）+浅闪石+斜长石（An=40~43）+单斜辉石+黑云母+钛铁矿；退变质阶段（M2）以阳起石+绿泥石+榍石±黑云母±钛铁矿等退变质矿物组合为特征.结合地质温压计、变质相平衡模拟，获得峰期变质阶段（M1）温压为710~740℃、800~850 MPa，退变质阶段（M2）温压为~440℃、~480 MPa；其变质演化过程具有顺时针型P-T演化轨迹.通过区域对比，八都杂岩斜长角闪岩变质作用时代可能为印支期，并经历了印支-华南-华北板块的俯冲碰撞过程.Abstract: Amphibolite of the Badu complex in the Songyang area of Southwest Zhejiang Province is one of the major metamorphic rocks consisting of Precambrian metamorphic basement, However, its protolith and metamorphic evolution remain unclear. In this study, on the basis of the investigation of petrography, mineral chemistry and whole-rock major and trace element analyses, it is found that the protolith for amphilbolite belongs to high Fe tholeiite, which likely formed in an island-arc setting. The prograde metamorphic information is preserved in the garnet core, showing that peak metamorphic stage (M1) consists of garnet (rim)+edenite+plagioclase (An=40-43) +clinopyroxene+biotite+ilmenite and decompression metamorphic stage (M2) is characterized by the assemblage of actinolite + chlorite + sphene±biotite±ilmenite. By means of phase equilibrium simulation and traditional thermobarometer, it gets P-T conditions of 800-850 MPa and 710-740℃ for M1, ~480 MPa and~440℃ for M2, respectively. These P and T conditions confine a typical clockwise P-T path. Through regional comparison, the amphibolite in Badu complex may have undergone Indosinian metamorphism and the amalgamation of the Indochina with South China and North China blocks.
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Key words:
- Badu complex /
- amphibolite /
- island arc basalt /
- metamorphism evolution /
- Southwest Zhejiang Province /
- petrology
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华南板块以新元古代江南造山带为界，分为西北的扬子地块与东南的华夏地块，它们具有不同的前寒武纪构造演化史.在早古生代末期（加里东期）扬子克拉通与华夏地块之间的裂谷最终闭合形成华南统一大陆（舒良树, 2006, 2012；薛怀民等，2010；张国伟，2013）.在华夏地块内广泛出露的前寒武纪变质基底曾遭受了新元古代超大陆拼合裂解事件（Chen et al., 1991；Charvet et al., 1996；Li et al., 1997；Li，1998）、奥陶-志留纪加里东期事件（Shu et al., 1991；Wang et al., 2007）、以及晚二叠世-中三叠世印支期事件（Chen，1999；王岳军等，2002；Wang et al., 2005；Xu et al., 2007）的不同程度再造；该前寒武纪变质基底能够反映丰富的大陆动力学背景.华夏地块早前寒武纪基底岩石主要分布在浙西南八都杂岩、龙泉群、闽西北麻源群、马面山群（胡雄健等，1991；甘晓春等，1995），其中最古老的变质结晶基底岩石为出露于浙西南的八都杂岩，前人对其做了大量研究：从早期认为的最高变质程度为角闪岩相（胡雄健等，1991），到近年来发现的泥质与基性麻粒岩（赵磊等，2012；Zhao et al., 2017；董云峰等，2018）甚至松阳地区还出现了退变榴辉岩（Zhao et al. 2017）.虽然还有争议（郭腾达等，2018），但均表明八都杂岩经历了高级变质作用，目前对其中出露较广的斜长角闪岩研究较少，其变质作用轨迹可进一步丰富八都杂岩基底岩石的变质演化.
此外，华夏地块八都杂岩基底岩石受印支期变质事件的影响和改造非常明显.前人对八都杂岩中出露的含石榴角闪岩、退变榴辉岩、基性麻粒岩和石榴角闪二长片麻岩展开了变质作用和年代学研究（Wang et al., 2012；Zhao et al., 2017；董云峰等，2018；周枭等，2018），结果表明这些岩石的变质时代均为印支期，并且具有近等温减压型（ITD）的P-T轨迹演化特点.而关于华夏地块印支期构造热事件的性质和构造背景一直存在争议：Hsü et al.（1988）提出以早中生代阿尔卑斯型碰撞造山模式解释华夏地块中生代的变质和岩浆活动，但是因缺少证据而受到质疑（Gupta et al., 1989；Rowley et al., 1989；Chen et al., 1991）；Zhou et al.（2006）提出用古太平洋板块俯冲模式来解释华夏地块现有的格局；Li and Li（2007）在此基础上进一步提出用古太平洋板块的平俯冲模式解释华夏地块的构造热事件；Wang et al.（2013）认为华夏地块的构造热事件是由华南板块先与印支板块碰撞，之后又与华北板块碰撞引起的.因此，本文通过显微岩相学、矿物微区化学、地球化学、变质作用特征等方面的系统研究以确定斜长角闪岩的变质作用演化以及原岩组成，探讨其形成的构造环境，为该区的构造演化研究提供新的依据.
1. 区域地质背景
浙西南处在华夏地块东北部，临近江南造山带（图 1a），西北部为江绍断裂，东南部为政和-大埔断裂.区内出露的华夏地块最古老的变质基底为浙西南的八都群（胡雄健等，1991），或称八都杂岩（Yu et al., 2009, 2012）.胡雄健等（1991）根据原岩建造和岩石组合、构造-岩浆活动历史、年代学等方面的差异，将旧称陈蔡群中变质程度较深、时代较为古老并且花岗质岩石发育的部分解体出来，称作八都群.其岩石类型以黑云斜长变粒岩为主体，另有云母石英片岩、斜长角闪岩等区域变质岩，并遭受了混合岩化作用，形成大范围出露的条带状混合岩，原岩整体为一套较完整的火山-沉积建造（胡雄健等，1991）.主要分布于龙泉地区、遂昌-大柘地区、松阳高亭-玉岩地区（图 1b），呈“窗口状”出露于中生代火山岩盖层之中，主要由一系列陆源碎屑沉积的变质表壳岩和花岗岩组成，混合岩化发育（胡雄健等，1991；甘晓春等，1995；刘锐，2009）.对八都杂岩及其相关的花岗质岩石的同位素定年研究表明，其年龄为1.8~2.0 Ga，形成于古元古代（甘晓春等，1995）.
图 1 华南（a）及浙西南地区（b）区域地质简图Fig. 1. Geological sketch of South China (a) and Southwest Zhejiang Province (b)样品位于浙江省松阳地区，采样区整体处于浙西南的八都杂岩内.岩石类型主要以黑云斜长片麻岩为主，出露部分斜长角闪岩和少量花岗岩，均遭受了不同程度的变形和变质作用.
2. 岩相学特征
本文分析样品为斜长角闪岩（p16-6-2、p16-6-3、p16-6-3-1、B1663-1、B1659-2），中细粒变晶结构，块状构造，主要矿物为角闪石（40%）、斜长石（35%）、单斜辉石（5%）、黑云母（5%）、石榴石（5%）和钛铁矿（5%），次要矿物为绿泥石（3%）和石英（2%）.
浅闪石多呈柱状发育，部分浅闪石内部包裹有长石、石英与钛铁矿（图 2a），单偏光下为绿色-黄褐色，具有多色性，部分颗粒周围出现阳起石的退变质反应边（图 2b）；核部残余的颗粒粒度较小，使得浅闪石的粒径差异较大（0.2~1.2 mm），体积分数约为30%.
图 2 斜长角闪岩的显微照片a.钛铁矿发育榍石退变反应边；b.浅闪石具阳起石退变边, 单斜辉石具有角闪石退变边, 钛铁矿被包裹与浅闪石中; c.石榴石具斜长石冠状边, 红线为石榴石剖面线；d.浅闪石边部出现黑云母，且黑云母向绿泥石退变；e、f.石榴石边部环绕绿泥石与斜长石.矿物缩写：Grt.石榴石；Ed.浅闪石；Act.阳起石；Cpx.单斜辉石；Pl. 斜长石；Bt.黑云母；Ilm.钛铁矿；Sph. 榍石；Chl. 绿泥石Fig. 2. Photomicographs of amphibolite阳起石多呈他形，以退变质边的形式分布于浅闪石周围（图 2b）.单偏光下为浅绿-浅黄绿色，弱多色性；正交偏光下呈一级黄-二级蓝干涉色，斜消光.粒径为0.1~1.0 mm，体积分数约为10%.
斜长石多呈他形-半自形，有少量小颗粒斜长石被包裹于角闪石中（图 2b），大部分颗粒分布于基质中与角闪石平衡共生（图 2b）；粒径为0.1~1.4 mm，体积分数为35%.
单斜辉石呈粒状，大部分单斜辉石外围具有角闪石的退变边（图 2b）.单偏光下无色；正交偏光下具二级蓝干涉色，斜消光.粒径为0.2~1.0 mm，体积分数为5%.
黑云母呈自形-半自形片状，多以小颗粒分布于角闪石边部、与角闪石共生，部分黑云母颜色较浅并向绿泥石转化（图 2d）；粒径为0.1~0.4 mm，体积分数为5%.
石榴石呈他形-半自形，裂隙发育，边部常环绕斜长石和少量绿泥石（图 2c、2e、2f）；粒度差异较大，变化范围为0.2~2.0 mm，体积分数为5%.
钛铁矿呈他形，大部分被包裹于角闪石中，部分钛铁矿发生退变质具有榍石的退变边（图 2a）；粒径为0.2~1.0 mm，体积分数为5%.
绿泥石含量非常少，多分布于角闪石粒间（图 2d）与石榴石边部（图 2e、2f），可能为后期退变质阶段产物.正交偏光镜下可见明显异常蓝干涉色，体积分数约为3%.
石英颗粒多呈他形被包裹于角闪石中（图 2a），粒径较小约为0.1 mm，体积分数也小，约为2%.
3. 分析方法及结果
3.1 全岩主量、微量元素分析
全岩主量、微量元素分析在中国冶金地质总局第一地质勘察院测试中心完成，主量元素分析采用X射线荧光光谱仪（XRF）测定，精度优于5%；微量元素采用等离子质谱仪（ICP-MS）测定，具体测试条件和步骤可参考靳新娣和朱和平（2000）.
斜长角闪岩的主量、微量元素分析结果见附表 1.SiO2含量为48.13%~48.67%，属于基性岩范畴.Na2O含量为2.09%~2.96%，平均为2.53%，K2O含量为0.65%~2.18%，平均为1.48%，全碱含量平均为4.01%，总体表现出低碱低钾的特征；TiO2含量为0.60%~2.56%，平均为1.33%，相对较低；CaO含量为8.05%~10.22%，平均为8.86%；Al2O3含量为11.83%~14.56%，平均为13.36%；全铁（TFeO）含量为9.55%~13.26%，具富铁特征；同时具有相对高的MgO含量（5.67%~9.41%），平均为8.30%.Mg#值为46.15~62.87，低于原生玄武质岩浆Mg#值（68~75），说明斜长角闪岩的原岩并非原生玄武质岩浆结晶的产物，这可能与岩浆结晶过程中铁镁质矿物分离结晶作用有关.岩石整体表现出富铁、贫钾、低钛特征.
斜长角闪岩的稀土元素总量变化较大，∑REE=34.92×10-6~204.39×10-6，LREE/HREE值为0.84~2.60，（La/Sm）N值为1.24~2.31，（La/Yb）N值为1.68~6.93；稀土元素配分模式（图 3a）总体显示为略富轻稀土，与岛弧玄武岩（IAB）的模式（杨婧等，2016）相似.δEu值为0.79~0.97，平均为0.86，具有微弱的负异常；δCe值为0.81~1.03，平均为0.94，基本无异常.
图 3 斜长角闪岩的球粒陨石标准化稀土元素配分图（a）和原始地幔标准化微量元素蛛网图（b）Fig. 3. chondrite-normalized REE pattern (a) and primitive mantle-normalized trace element spider diagram (b) of amphibolite斜长角闪岩的微量元素中U、K、Sr的含量较高，而Nb、Ta、Pr、Ti含量较低，各元素之间差距较大.微量元素蛛网图（图 3b）整体呈右倾趋势，Ba、U、K、Sr大离子亲石元素相对富集，并且K、Sr在陆壳中比较丰富，表明原岩受到陆壳的影响，可能与俯冲沉积物参与岛弧岩浆作用过程有关.Th、Nb、Ta等高场强元素相对亏损，而Nb、Ta、Ti的负异常是岛弧火山岩的显著标志（翟明国，1991），显示了消减带的影响.Ni和Cr的含量较原始岩浆（Ni=250×10-6，Cr=300×10-6）低得多，表明斜长角闪岩的原岩不是由原始岩浆结晶形成，而是经历了橄榄石与单斜辉石的结晶分异.
3.2 矿物电子探针分析及化学特征
矿物的电子探针分析在吉林大学自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室完成，测试仪器为日本JEOL JAX-8230型电子探针，测试条件为15 kV加速电压、10 nA束流、1 μm束斑，标样为硅酸盐或氧化物，矿物端元组分计算使用Geoplot和AX程序.
石榴石的端元组分主要以铁铝榴石为主（50.74%~53.32%），其次为钙铝榴石（25.11%~28.22%），锰铝榴石（11.10%~16.92%）和镁铝榴石（6.41%~8.96%）含量较少（附表 2，图 4a）.从核部到边部，各组分呈现出规律变化：铁铝榴石、钙铝榴石与镁铝榴石的含量略有升高，而锰铝榴石明显降低.石榴石整体的组分变化规律展现出生长环带特点（图 4b），且与前人研究的八都杂岩变基性岩的石榴石成分相比，本文的石榴石具有更高的钙铝榴石含量（图 4a）.
图 4 石榴石的（Alm+Spes）-Gro-Py图解(a)和成分剖面(b)石榴角闪岩中石榴石据郭腾达等（2018）；退变榴辉岩与基性麻粒岩中石榴石据Zhao et al.（2017）.剖面位置见图 2c.矿物缩写：Alm.铁铝榴石；Spes.锰铝榴石; Gro.钙铝榴石；Py.镁铝榴石Fig. 4. (Alm+Spes)-Gro-Py compositional diagram of garnet (a) and profiles of garnet (b)角闪石有浅闪石和阳起石两种类型，均属于钙质角闪石大类（图 5a、5b）.在矿物化学成分中（附表 3），两者明显不同，主要表现为浅闪石的TiO2、Al2O3含量明显高于阳起石，而阳起石的SiO2含量高于浅闪石.在Ti-（Na+K）和AlⅣ-Ti关系图解中（图 5c、5d），浅闪石均落在高角闪岩相，阳起石均落在绿片岩相，表明两类角闪石形成的温压条件不同，属于不同的变质阶段.与其他八都杂岩变基性岩中角闪石相比，本文角闪石以浅闪石和阳起石为主，而退变榴辉岩、基性麻粒岩以及石榴角闪岩中角闪石多为韭闪石、铁韭闪石与镁角闪石，与本文角闪石存在差异.
图 5 角闪石的成分命名（a、b）、Ti-(Na+K) 关系图解（c）和AlⅣ-Ti关系图解（d）Fig. 5. The classification diagrams (a and b), Ti-(Na+K) diagram (c) and AlⅣ-Ti diagram (d) of amphiboles斜长石整体An值为35~43，Ab值为56~63（附表 4），主要为中长石；An值为35~38的斜长石主要分布在石榴石周围，An值为40~43的斜长石主要分布在基质中.
单斜辉石整体Wo值为41%~48%，En值为31%~35%，Fs值为36%~43%（附表 5），主要为低铁透辉石（图 6a）.值得注意的是，单斜辉石从核部到边部呈现出规律变化：AlⅥ逐渐递减（图 6b），与之相应的Al2O3、FeO和MgO含量也有相同规律.Anovitz（1991）研究认为单斜辉石的Al2O3含量随着压力升高而增加，说明本文单斜辉石从核部到边部压力逐渐降低.与退变榴辉岩、石榴辉石岩以及石榴角闪岩的次透辉石相比，本文单斜辉石为低铁透辉石，具有更低的铁含量.
图 6 单斜辉石Wo-Fs-En图解（a）和AlVI-XMg关系图解（b）Fig. 6. Wo-Fs-En compositional diagram (a) and relationship between AlVI and XMg (b) of clinopyroxene黑云母整体上富Fe、低Mg，XMg值为0.38~0.42，变化较小.
综合岩相学和矿物微区化学特征，可以发现石榴石核部保存有进变质信息，峰期变质阶段（M1）矿物组合为石榴石（边部）+浅闪石+斜长石（An=40~43）+单斜辉石+黑云母+钛铁矿；退变质阶段（M2）以阳起石+绿泥石+榍石±黑云母±钛铁矿等退变质矿物组合为特征.斜长石（An=35~38）为石榴石退变质形成，可能形成于M1阶段到M2阶段的过渡时期.
4. 变质温压条件
4.1 地质温压计
采用传统温压计估算变质作用的温压条件，温压计主要为Grt-Hbl-Pl-Q压力计（Dale et al., 2000）和Grt-Cpx温度计（Ravna，2000）.峰期变质阶段选取石榴石边部与基质中的浅闪石与斜长石组分，计算的变质压力为800~1 020 MPa；选取石榴石边部与单斜辉石组分，计算的变质温度为746~832 ℃.
4.2 相平衡模拟
由于矿物普遍受到后期改造，而相平衡模拟可根据P-T视剖面图上的矿物等值线温压计，模拟由矿物世代关系和环带所记录的P-T条件变化，并可以定量模拟变质过程中的矿物组合演化（魏春景，2011）.因此为了精确限定变质温压条件，笔者对样品（P16-6-3）利用Perple_X程序（2018年升级的6.8.1版）进行相平衡模拟，数据库选择Hollan and Powell（2003年升级版），所涉及的矿物及固溶体相的活度-成分关系模型选自Perple_X文件（solution_model.dat，包括角闪石-Amph（DPW）、石榴石-Gt（HP）、斜长石-Pl（h）、黑云母-Bio（TCC），熔体-melt（HP））.在样品中未见磁铁矿或其他富含Fe3+的矿物，因此假设Fe均为Fe2+，在相平衡模拟中选择最接近实际岩石化学组分及矿物组合的NCKMnFMASHT（Na2O-CaO-K2O-MnO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-TiO2）体系；由于岩石的成分分布不均匀，尤其在变质岩中常出现变质反应微域，全岩成分可能并非有效.因此，选取P16-6-3样品薄片中均匀且未蚀变的部分进行有效全岩成分估算，将矿物的电子探针数据加权平均后得到其摩尔百分含量为：Na2O=2.06%，CaO=8.05%，K2O=1.69%，MnO=0.28%，FeO=11.70%，MgO=8.50%，Al2O3=15.50%，SiO2=48.56%，TiO2=0.90%，H2O=1.48%.
斜长角闪岩在NCKMnFMASHT体系下的温压视剖面如图 7.P-T窗口的变化范围为400~800 ℃和400~1 000 MPa，石榴石XMg等值线随温度升高而变高，而斜长石An值等值线随温度升高而降低；根据实测值，可将石榴石XMg值（0.102~0.139）和斜长石An值（0.366~0.426）投到P-T视剖面中.石榴石的环带特点为生长环带，可根据石榴石XMg值的变化推测斜长角闪岩进变质轨迹.根据石榴石边部XMg值（0.139）以及斜长石最大An值（0.426），可进一步限定峰期变质阶段温压条件为710~740 ℃、800~850 MPa，位于矿物组合Bt Melt Amph Pl Grt Di Q Ilm区域，与镜下观测到的峰期矿物组合一致，由此在地质温压计基础上进一步确定峰期变质阶段的温压为710~740 ℃、800~850 MPa.退变质阶段的绿泥石与阳起石明显为绿片岩相，应与钠长石共生.因此，根据钠长石以及榍石、绿泥石出现的矿物组合区域限定其变质温压上限为~440 ℃、~480 MPa.
图 7 松阳地区斜长角闪岩P-T视剖面图及其反演P-T轨迹①Bt Amph Grt Zo Sph Pa Ab Q；②Bt Amph Grt Zo Sph Pa Clin Ab Q Ru；③Bt Amph Grt Zo Sph Clin Ab Q Ru Ilm；④Bt Amph Grt Zo Clin Ab Q Ru Ilm；⑤Bt Amph Grt Zo Sph Clin Ab Q Ilm；⑥Bt Amph Pl Grt Zo Sph Clin Ab Q Ilm；⑦Bt Amph Pl Grt Zo Sph Clin Ab Q Ilm；⑧Bt Amph Pl Grt Sph Clin Ab Q；⑨Bt Amph Pl Grt Zo Sph Clin Ab Q Ilm；⑩Bt Amph Pl Grt Sph Clin Ab Q Ilm；⑪Bt Amph Pl Grt Clin Ab Q Ilm；⑫Bt Amph Pl Grt Zo Sph Clin Ab Q H2O；⑬Bt Amph Pl Grt Zo Sph Clin Q；⑭Bt Amph Pl Grt Fanth Clin Q Ilm；⑮Bt Amph Pl Grt Fanth Clin Q Ilm H2O；⑯Bt Amph Pl Grt Zo Sph Q H2O；⑰Bt Melt Amph Pl Grt Sph Di Q Ilm H2O；⑱Bt Amph Pl Grt Di Fanth Q Ilm H2O；⑲Bt Melt Pl Grt Sph Di Q；⑳Bt Melt Pl Grt Sph Di Q Ilm.黑线和箭头代表斜长角闪岩的P-T轨迹，虚线为推测的进变质轨迹，M1为峰期变质阶段，M2为退变质阶段.矿物缩写：Grt. 石榴石；Di. 透辉石；Amph. 角闪石；Bt. 黑云母；Pl. 斜长石；Ilm. 钛铁矿；Clin. 斜绿泥石；Sph. 榍石；Zo. 黝帘石；Ab. 钠长石；Fanth. 铁直闪石；Ru. 金红石；Melt. 熔体Fig. 7. P-T pseudo section and metamorphism P-T path for amphibolite of Songyang area上述变质演化的结果表明浙西南八都杂岩中的斜长角闪岩具有顺时针型P-T轨迹（图 7，图 8）.
图 8 斜长角闪岩的变质作用演化P-T轨迹P-T格子中各变质相据Oh and Liou (1998)，蓝晶石-矽线石-红柱石转化界限据Salje (1986).1.退变榴辉岩，据Zhao et al. (2017)；2.泥质麻粒岩，据董云峰等（2018）；3.石榴角闪二长片麻岩，据周枭等（2018）；4.石榴辉石岩，据郭腾达等（2018）.M1为峰期变质阶段，M2为退变质阶段Fig. 8. Metamorphism P-T path of amphibolite5. 讨论
5.1 原岩成分类型与变质作用P-T轨迹
斜长角闪岩的原岩类型有正、副之分，笔者对松阳地区斜长角闪岩样品进行地球化学分析，发现样品均落入了火山岩区（图 9a）.考虑到K、Na等元素都具有较强的活动性和变质过程中元素可能发生迁移，采用Zr/TiO2-Nb/Y图解进行分析（图 9b），样品大部分落在亚碱性玄武岩区域.为区分拉斑玄武岩系列和钙碱性系列，并避免K、Na的干扰，采用（TFeO+TiO2）-Al2O3-MgO图解投图（图 9c），样品落在高铁拉斑玄武岩区域，说明斜长角闪岩的原岩属于高铁拉斑玄武岩.利用TiO2-10MnO-10P2O5图解（图 10a）和Ti/100-Zr-Sr/2图解（图 10b）对斜长角闪岩的构造环境进行判别，显示样品大部分落在岛弧拉斑玄武岩区域，结合微量元素与稀土元素变化特点，表明斜长角闪岩的原岩属于岛弧拉斑玄武岩.
图 9 斜长角闪岩的原岩恢复图解a. 据王仁民（1987）；b. 据Winchester and Floyd（1977）；c. 据Jensen（1976）. UMK. 超基性科马提岩; BK. 玄武质科马提岩; HMT. 高镁拉斑玄武岩; HFT. 高铁拉斑玄武岩; TA. 拉斑质安山岩; TD. 拉斑质英安岩; TR.拉斑质流纹岩; CB.钙碱性玄武岩; CA.钙碱性安山岩; CD.钙碱性英安岩; CR.钙碱性流纹岩Fig. 9. Diagram for initial rock recovery of amphibolite
图 10 TiO2-10MnO-10P2O5图解(a)和Ti/100-Zr-Sr/2图解(b)Fig. 10. Diagrams of TiO2-10MnO-10P2O5 (a) and Ti/100-Zr-Sr/2 (b)综合岩相学、矿物微区化学特征以及相平衡模拟，可以发现石榴石核部保存有进变质信息，峰期变质阶段（M1）矿物组合为石榴石（边部）+浅闪石+斜长石（An=40~43）+单斜辉石+黑云母+钛铁矿；退变质阶段（M2）以阳起石+绿泥石+榍石±黑云母±钛铁矿等退变质矿物组合为特征.斜长石（An=35~38）由石榴石退变质形成，可能形成于M1阶段到M2阶段的过渡时期.在镜下观察到单斜辉石边部多被浅闪石与阳起石环绕（图 2b），结合单斜辉石由核部到边部的环带变化以及Anovitz（1991）认为表明单斜辉石的Al2O3含量随着压力升高而增加，说明其核部属于更高的压力范围，在峰期之前斜长角闪岩可能经历了更高的压力.因此据石榴石与单斜辉石的环带变化进一步推测进变质轨迹，在P-T轨迹中用虚线表示（图 7，图 8）.本文石榴石都具他形，自形程度差（图 2c、2e），且形成类似白眼圈的减压结构，结合石榴石的生长环带表明石榴石为进变质形成，并保留有生长环带，但在石榴石形成之后经历了强烈的退变质改造，使得边部石榴石退变为斜长石与绿泥石（图 2e）.在此过程中，浅闪石由于温压的降低退变为阳起石，退变强烈的只在核部保留有浅闪石的小颗粒.而斜长角闪岩中的钛铁矿随着温压的降低与流体的交代，发生反应（周枭等，2018）从而形成榍石的退变边（图 2a）.与此同时黑云母也由于温压条件的降低与流体的加入，向绿泥石转化（图 2d）.
5.2 构造环境
关于八都杂岩的年代前人做了大量研究：李献华（1999）发现原岩为1.77~1.78 Ga的斜长角闪岩；向华（2008）对华夏地块八都杂岩中基性-超基性岩进行了研究，发现斜长角闪岩岩浆结晶锆石的U-Pb年龄为1.85 Ga，变质新生锆石U-Pb年龄为260~230 Ma；Yu et al.（2009）对浙西南广泛出露且与八都杂岩密切共生的花岗岩进行了系统研究，发现无论S型还是A型花岗岩都具有1 850~1 900 Ma的成岩年龄和200~240 Ma的变质改造年龄；近几年发现八都杂岩具有印支期的变质改造年龄（Wang et al., 2012；Zhao et al., 2017, 2018；董云峰，2018；周枭等，2018）.因此，笔者推测本文斜长角闪岩的原岩年龄为古元古代并在印支期发生变质改造.值得注意的是，Zhao et al.（2015）报道的陈蔡群斜长角闪岩以及陈林燊（2017）报道的龙泉群斜长角闪岩，其原岩不同于本文的岛弧拉斑玄武岩，均为岛弧钙碱性玄武岩，其原岩年龄属于新元古代；而拉斑玄武岩多在早期喷发，最后演化为钙碱性玄武岩（陈骏和王鹤年，2004），表明浙西南龙泉-陈蔡-八都地区可能发育与板块俯冲带相关的构造环境.本文斜长角闪岩具有顺时针的P-T轨迹，与前人研究的八都杂岩其他变质岩的P-T轨迹相同（图 8）.从P-T轨迹与变质时代推断研究区在印支期经历过俯冲碰撞过程，而目前关于印支期的构造模式分为两种：一种认为华夏地块东南部受古太平洋板块的俯冲，使其发生印支期的变质事件与岩浆活动（Zhou et al., 2006；Li and Li 2007）；另一种认为印支-华南-华北板块的碰撞，导致了华夏地块印支期的构造事件（Wang et al., 2013；Li et al., 2017）.虽然古太平洋俯冲模式被许多学者接受，但在华夏东南部至今还没有与俯冲相关的印支期弧火山岩的报道.而且Wang et al.（2013）通过总结大量的地质年代学数据认为华南早中生代印支期变质作用、挤压/汇聚变形以及同造山岩浆作用的年龄分布并未显示出从东南沿海地区向华南板块内部递变的规律.且Li et al.（2017）在东武夷山地区发现一系列与NNE-SSW向剪切挤压有关的右行斜剪切构造，年代学研究表明其构造运动时代为228~245 Ma，并伴有后期构造岩浆作用与冷却过程（约200~221 Ma），为NNE-SSW向的地壳缩短，这与古太平洋俯冲模式（Li and Li, 2007）预测的NW-SE向地壳缩短不一致.因此，本文认为浙西南在早中生代很可能经历了印支-华南-华北板块的俯冲碰撞过程.
6. 结论
（1）浙西南松阳地区八都杂岩斜长角闪岩的原岩类型为高铁拉斑玄武岩，可能形成于岛弧构造环境.
（2）八都杂岩斜长角闪岩中石榴石核部保存有进变质信息，峰期变质阶段（M1）矿物组合为石榴石（边部）+浅闪石+斜长石（An=40~43）+单斜辉石+黑云母+钛铁矿；退变质阶段（M2）以阳起石+绿泥石+榍石±黑云母±钛铁矿等退变质矿物组合为特征.
（3）传统温压计结合相平衡模拟获得峰期变质阶段（M1）温压为710~740 ℃、800~850 MPa，退变质阶段（M2）温压为~440℃、~480 MPa；并具有顺时针型P-T轨迹.
附表见本刊官网（http://www.earth-science.net）.
致谢: 北京大学魏春景教授和吉林大学张晋瑞教授对本文给予了重要指导与帮助，评审专家提出了宝贵的修改意见，在此一并致以真挚的谢意！ -
图 1 华南（a）及浙西南地区（b）区域地质简图
据Liu et al.（2009）、Yu et al.（2012）和Zhao et al.（2015）
Fig. 1. Geological sketch of South China (a) and Southwest Zhejiang Province (b)
图 2 斜长角闪岩的显微照片
a.钛铁矿发育榍石退变反应边；b.浅闪石具阳起石退变边, 单斜辉石具有角闪石退变边, 钛铁矿被包裹与浅闪石中; c.石榴石具斜长石冠状边, 红线为石榴石剖面线；d.浅闪石边部出现黑云母，且黑云母向绿泥石退变；e、f.石榴石边部环绕绿泥石与斜长石.矿物缩写：Grt.石榴石；Ed.浅闪石；Act.阳起石；Cpx.单斜辉石；Pl. 斜长石；Bt.黑云母；Ilm.钛铁矿；Sph. 榍石；Chl. 绿泥石
Fig. 2. Photomicographs of amphibolite
图 3 斜长角闪岩的球粒陨石标准化稀土元素配分图（a）和原始地幔标准化微量元素蛛网图（b）
Fig. 3. chondrite-normalized REE pattern (a) and primitive mantle-normalized trace element spider diagram (b) of amphibolite
图 4 石榴石的（Alm+Spes）-Gro-Py图解(a)和成分剖面(b)
石榴角闪岩中石榴石据郭腾达等（2018）；退变榴辉岩与基性麻粒岩中石榴石据Zhao et al.（2017）.剖面位置见图 2c.矿物缩写：Alm.铁铝榴石；Spes.锰铝榴石; Gro.钙铝榴石；Py.镁铝榴石
Fig. 4. (Alm+Spes)-Gro-Py compositional diagram of garnet (a) and profiles of garnet (b)
图 5 角闪石的成分命名（a、b）、Ti-(Na+K) 关系图解（c）和AlⅣ-Ti关系图解（d）
图a、b据王立本（2001）修改；图c、d据靳是琴（1991）修改. 石榴角闪岩中角闪石据郭腾达等（2018）；退变榴辉岩与基性麻粒岩中角闪石据Zhao et al.（2017）
Fig. 5. The classification diagrams (a and b), Ti-(Na+K) diagram (c) and AlⅣ-Ti diagram (d) of amphiboles
图 6 单斜辉石Wo-Fs-En图解（a）和AlVI-XMg关系图解（b）
图a据特吕格（1959）修改. 石榴角闪岩和石榴辉石岩中单斜辉石据郭腾达等（2018）；退变榴辉岩中单斜辉石据Zhao et al.（2017）
Fig. 6. Wo-Fs-En compositional diagram (a) and relationship between AlVI and XMg (b) of clinopyroxene
图 7 松阳地区斜长角闪岩P-T视剖面图及其反演P-T轨迹
①Bt Amph Grt Zo Sph Pa Ab Q；②Bt Amph Grt Zo Sph Pa Clin Ab Q Ru；③Bt Amph Grt Zo Sph Clin Ab Q Ru Ilm；④Bt Amph Grt Zo Clin Ab Q Ru Ilm；⑤Bt Amph Grt Zo Sph Clin Ab Q Ilm；⑥Bt Amph Pl Grt Zo Sph Clin Ab Q Ilm；⑦Bt Amph Pl Grt Zo Sph Clin Ab Q Ilm；⑧Bt Amph Pl Grt Sph Clin Ab Q；⑨Bt Amph Pl Grt Zo Sph Clin Ab Q Ilm；⑩Bt Amph Pl Grt Sph Clin Ab Q Ilm；⑪Bt Amph Pl Grt Clin Ab Q Ilm；⑫Bt Amph Pl Grt Zo Sph Clin Ab Q H2O；⑬Bt Amph Pl Grt Zo Sph Clin Q；⑭Bt Amph Pl Grt Fanth Clin Q Ilm；⑮Bt Amph Pl Grt Fanth Clin Q Ilm H2O；⑯Bt Amph Pl Grt Zo Sph Q H2O；⑰Bt Melt Amph Pl Grt Sph Di Q Ilm H2O；⑱Bt Amph Pl Grt Di Fanth Q Ilm H2O；⑲Bt Melt Pl Grt Sph Di Q；⑳Bt Melt Pl Grt Sph Di Q Ilm.黑线和箭头代表斜长角闪岩的P-T轨迹，虚线为推测的进变质轨迹，M1为峰期变质阶段，M2为退变质阶段.矿物缩写：Grt. 石榴石；Di. 透辉石；Amph. 角闪石；Bt. 黑云母；Pl. 斜长石；Ilm. 钛铁矿；Clin. 斜绿泥石；Sph. 榍石；Zo. 黝帘石；Ab. 钠长石；Fanth. 铁直闪石；Ru. 金红石；Melt. 熔体
Fig. 7. P-T pseudo section and metamorphism P-T path for amphibolite of Songyang area
图 8 斜长角闪岩的变质作用演化P-T轨迹
P-T格子中各变质相据Oh and Liou (1998)，蓝晶石-矽线石-红柱石转化界限据Salje (1986).1.退变榴辉岩，据Zhao et al. (2017)；2.泥质麻粒岩，据董云峰等（2018）；3.石榴角闪二长片麻岩，据周枭等（2018）；4.石榴辉石岩，据郭腾达等（2018）.M1为峰期变质阶段，M2为退变质阶段
Fig. 8. Metamorphism P-T path of amphibolite
图 9 斜长角闪岩的原岩恢复图解
a. 据王仁民（1987）；b. 据Winchester and Floyd（1977）；c. 据Jensen（1976）. UMK. 超基性科马提岩; BK. 玄武质科马提岩; HMT. 高镁拉斑玄武岩; HFT. 高铁拉斑玄武岩; TA. 拉斑质安山岩; TD. 拉斑质英安岩; TR.拉斑质流纹岩; CB.钙碱性玄武岩; CA.钙碱性安山岩; CD.钙碱性英安岩; CR.钙碱性流纹岩
Fig. 9. Diagram for initial rock recovery of amphibolite
图 10 TiO2-10MnO-10P2O5图解(a)和Ti/100-Zr-Sr/2图解(b)
图a据Pearce and Peate（1995）；图b据Pearce（1982）
Fig. 10. Diagrams of TiO2-10MnO-10P2O5 (a) and Ti/100-Zr-Sr/2 (b)
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