新疆西天山是新近发现的又一经历超高压变质作用的地区,与大别-苏鲁和柴北缘-阿尔金超高压变质带不同的是西天山超高压变质榴辉岩是由洋壳岩石发生超深俯冲、折返地表形成的。这是目前发现的世界上第二例由洋壳岩石经历超高压变质作用的地区。因此该申请拟以西天山这一典型的由洋壳岩石俯冲发生超高压变质地区为例,深入开展岩石学、矿物学、地球化学和同位素年代学研究工作,结合野外构造地质学研究和同位素定年工作,建立西天山
在西天山榴辉岩中发现了柯石英包体和柯石英出溶条纹,进一步证实了西南天山榴辉岩经历了超高压变质,确定了3个阶段的变质演化PT轨迹,这是目前我国唯一、世界上第二例洋壳俯冲超高压变质带。在其北侧发现了低压麻粒岩相变质带,其PT轨迹具有逆时针近等压降温(IBC)的特点,其形成时代为292Ma与榴辉岩相近,与其南侧的高压超高压变质带构成了双变质带。锆石SHRIMP测年确定了西天山榴辉岩的变质时代为226-232Ma,原岩时代为310-407 Ma,提出了西南天山造山带是印之期俯冲碰撞具有双变质带特征的构造演化模式。地球化学研究表明榴辉岩的原岩是由MORB和OIB,与其下部的蛇纹石化地幔橄榄岩和其上的深海沉积物组成了典型的洋壳层序,在蛇纹岩化的地幔橄榄岩中发现了世界上首例由榴辉岩转化形成的易剥钙榴岩。在柴北缘石榴橄榄岩中首次发现了金刚石包体和辉石、金红石和钠质闪石的出溶片晶,证明该石榴橄榄岩的形成深度大于200 km。并利用SHRIMP确定了其超高压变质的年龄为423±5Ma,与北祁连山高压变质带的年代学和地球化学特征比较,提出了祁连山-柴北缘古生代高压超高压变质由洋壳俯冲到陆壳碰撞的演化模式。