南极大陆主要由东南极前寒武纪克拉通、横贯南极山脉早古生代 Ross造山带和西南极中新生代活动带三大单元组成。位于东南极前寒武纪克拉通的普里兹构造带经历了多期构造活动，其延伸、构造性质和演化过程，一直是南极地质研究的关键问题。关于普里兹带的构造演化，尚存在两种截然不同的观点：一种观点认为本带的变质作用经历了顺时针近等温减压（ITD）P-T轨迹，反映了与地壳增厚有关的泛非期碰撞造山作用，与东冈瓦纳大陆最终聚合有关；另一种观点认为普里兹带是早古生代东冈瓦纳大陆的陆内活动带。这些观点的分歧，限制了人们对东南极克拉通泛非构造事件性质的认识。
图 1 东南极普里兹湾拉斯曼丘陵地质简图
为进一步研究普里兹构造带的变质热演化和大地构造属性，地科院地质所任留东研究员团队成员参加了中国第34次南极科学考察（2017.12-2018.2），对普里兹湾拉斯曼丘陵（我国南极中山站所在地）的布洛克尼斯半岛高级变质岩进行了研究。拉斯曼丘陵（Larsemann Hills）位于东南极的普里兹湾（Prydz Bay），为普里兹构造带的一部分（图 1），主要出露两套岩类：复合正片麻岩类和变沉积岩类。该区经历了麻粒岩相峰期变质作用和强烈的深熔作用，形成了大量的混合岩、伟晶岩脉和含榴花岗岩，局部侵位正长花岗岩、二长花岗岩。拉斯曼丘陵布洛克尼斯半岛（Broknes Peninsula）位于普里兹带的中心位置，在野外详细调查和室内工作的基础上，项目组重点对布洛克尼斯半岛地区的长英质麻粒岩进行了变质作用、同位素定年、物源区与构造环境等方面的研究。
研究表明：
1. 长英质麻粒岩主要由Grt+Pl+Kfs+Sil+Ilm+Qtz组成，主要经历了晚格林威尔期（～899 Ma）麻粒岩相变质，变质条件为～870℃和～9.5kbar（图 2）；
2. 拉斯曼丘陵长英质麻粒岩中的岩浆锆石比变质锆石具有更低的LREE和更高的HREE，且锆石的铅丢失情况与锆石中的HREE呈成正相关、而与LREE负相关关系；
3. 其原岩为花岗闪长岩，依据其成分和地化特征将其划分为S-型花岗岩，侵位年龄为～975 Ma，与基底长英质片麻岩呈侵入接触关系；
4. 该区在古元古代就已经形成并存在古陆。
图2 布罗克尼斯半岛长英质正片麻岩P-T视剖面
本研究认为普里兹湾拉斯曼丘陵在格林威尔期经历了弧-陆碰撞到陆-陆碰撞和地壳增厚的构造演化过程，在泛非期则呈现非透入性的陆内再活化作用和局部的构造隆升（550-500 Ma）。研究结果对东南极泛非构造缝合带位置的确定提供了新的认识，研究者推测东南极泛非缝合带位置并非位于普里兹湾，而应位于普里兹湾东侧冰盖下某处。
本研究受国家自然科学基金项目（41472172,41530209）支持，研究成果近期发表于国际地学期刊《International Geology Review》：Shi Zong, Liudong Ren & Meiqian Wu (2020): Grenville-age metamorphism in the Larsemann Hills: P-T evolution of the felsic orthogneiss in the Broknes Peninsula, East Antarctica, International Geology Review, DOI: 10.1080/00206814.2020.1734973.
链接：https://doi.org/10.1080/00206814.2020.1734973
