图1  西天山榴辉岩锆石边部含绿辉石和金红石包体

A, C-锆石边部的Omp和Rt包体；B, D-锆石阴极发光图像；E-绿辉石包体的激光拉曼光谱谱峰；F-金红石包体的激光拉曼光谱谱峰

位于西伯利亚、卡拉库姆-塔里木板块、华北板块和东欧板块之间的中亚造山带（或阿尔泰拼贴体）不同于环太平洋俯冲型和阿尔卑斯-喜马拉雅山碰撞型造山带，是典型的增生型造山带，也是全球显生宙大陆地壳生长最显著的地区。塔里木和伊犁地块之间的碰撞、拼合标志着中亚造山带西南缘造山作用的结束，形成了西起乌兹别克斯坦，经塔吉克斯坦、吉尔吉斯坦、哈萨克斯坦，东延至我国新疆和甘肃交界，约2500km的南天山造山带。多年来，地质学家认为塔里木和伊犁地块之间的碰撞发生在晚古生代，但缺乏精确的年代学限定。近年来部分学者根据西天山榴辉岩中锆石的SHRIMP U-Pb年龄（233-226Ma），提出塔里木和伊犁地块之间的碰撞发生在三叠纪，在学术界引起了激烈争议。

地质地球所苏文研究员和高俊研究员等人通过对西天山高压-超高压变质带中榴辉岩锆石Cameca U-Pb年代学研究，获得榴辉岩的峰期变质年龄为320Ma（晚古生代石炭纪期间），从而精确限定了塔里木和伊犁地块之间的碰撞事件发生的时间。他们对产于绿片岩和蓝片岩围岩中的榴辉岩透镜体（大小约0.69 x 0.93m²，GPS坐标42°30′29.6″N，81°14′51.4″E）的两个代表样品进行了U-Pb年代学研究。发现锆石边部含有高压变质矿物的包体，同时获得锆石边部U-Pb年龄319.5 ± 2.9 Ma和318.7 ± 3.3 Ma。锆石边部包体大小1 × 6 μm – 3 × 18 μm，经详细激光拉曼光谱研究，确定包体矿物为绿辉石、多硅白云母和金红石（图1），说明该锆石的边形成于峰期高压变质条件之下。071-6a样品的协和年龄319.9 ± 2.7 Ma（MSWD = 1.13）、²⁰⁶Pb/²³⁸U 平均年龄 319.5 ± 2.9 Ma（MSWD=0.6）（图2-A, B），Th/U比值为0.002至0.004；071-8a样品的协和年龄319.8 ± 3.1 Ma（MSWD = 3.3），²⁰⁶Pb/²³⁸U平均年龄318.7 ± 3.3 Ma（MSWD=0.64）（图2-C, D），Th/U比值为0.002至0.016。同时还获得锆石核部年龄2450–1956 Ma, 幔部年龄486–428 Ma。

图2  西天山榴辉岩中锆石的U-Pb年龄结果图解

该研究揭示出塔里木和伊犁地块之间的碰撞事件发生在320Ma（晚古生代石炭纪）而不是三叠纪。研究成果发表在欧洲矿物学杂志（Su et al. U–Pb zircon geochronology of Tianshan eclogites in NWChina: implication for the collision between the Yili and Tarim blocks of the southwestern Altaids. European Journal of Mineralogy, 2010, 22: 473-478）。