青藏高原作为当前世界上最新且仍在持续俯冲的大陆碰撞造山带,其巨厚地壳的成因和地表岩浆的动力学演化过程一直是地学界非常关注的科学问题。石榴角闪岩可能是青藏高原中下地壳主要岩石类型之一。然而,目前国际上对石榴角闪岩的部分熔融和变形实验研究程度很低,在很大程度上限制了我们对深部地壳变形和部分熔融的认识。为了探究青藏高原壳源岩浆成因以及石榴角闪岩流变强度、变形机制和地震波速各向异性,本论文以石榴角闪岩为主要研究对象,以高温高压实验和模拟计算为手段,系统的开展了石榴角闪岩部分熔融和变形的实验研究,获得的主要认识如下:1)在压力1.5-2.0 GPa、温度800-1000℃条件下,分别以纯石榴角闪岩、石榴角闪岩与钾玄岩的混合物为起始样品,利用活塞圆筒压机进行部分熔融实验。实验产物矿物相演化的结果表明,角闪石的脱水熔融控制了整个熔融过程,固相线在800-850℃之间,随着温度的升高,样品中石榴子石、单斜辉石逐渐增多,石英、斜长石、角闪石依次消失。实验后残余矿物和熔体的主微量成分表明,石榴角闪岩熔体具有典型的埃达克质特征,然而相对于西藏埃达克质岩,石榴角闪岩熔体更贫钾、贫强不相容元素（Rb、Ba、Th、U）,相反,混溶实验熔体的微量元素特征与西藏钾质埃达克质岩石基本一致。因此,提出地幔来源的钾玄质岩浆底侵加厚下地壳,诱发部分熔融和形成西藏拉萨地体广泛分布的钾质埃达克质岩石的观点,认为钾玄岩的底侵不仅为下地壳熔融提供热量,也提供了钾质埃达克质岩石所需的大离子亲石元素,因此西藏广泛出露的钾质埃达克质岩石也反映了西藏加厚下地壳中曾有较多石榴角闪岩。2)中下地壳的岩石矿物组成决定了其流变学性质,如果石榴角闪岩是西藏下地壳主要岩石之一,那么其流变性质对理解青藏高原的形成和演化具有重要意义。在深部地壳条件（750-900℃、1.5-2.4 GPa）下对热压合成的细粒角闪岩（100%角闪石、800%角闪石和20%石榴子石、50%角闪石和50%斜长石）进行了轴向压缩实验研究,结果表明斜长石含量的增加会明显升高角闪岩强度。同时获取了80%角闪石和20%石榴子石组成的角闪岩的流变方程为ε=10-6.95σ3.2e（-133+7.6*P/RT）。为了系统评估斜长石对角闪岩强度的影响,结合实验结果和前人研究,计算获得了不同成分斜长石和角闪岩的流变强度,结果表明在相同温度下,斜长石强度明显大于角闪石,富角闪石的角闪岩强度大概是麻粒岩或榴辉岩强度的1/10-1/20,如果青藏高原中下地壳存在富角闪石岩石,中下地壳将表现为流变弱层,支持青藏高原“地壳流”模型,同时也能合理解释地球物理观测结果。3)详细分析了高温高压轴向压缩实验和简单剪切实验样品,以及天然角闪岩样品中角闪石的组构特征和晶内变形特征,发现这些角闪石变形机制主要以位错蠕变为主,角闪石主滑移系为[001]（100）,次级滑移系为（010）[100]、{110}1/2<110>,而拉萨角闪岩样品中角闪石还发育少量的双晶。然而,对角闪石晶内旋转轴的分析表明[001]为主旋转轴,而[010]为次级旋转轴,这与角闪石主滑移系[001]（100）不一致,为此计算了实验样品中不同滑移系的位错密度,发现虽然[001]（100）滑移系贡献了主要的应变量,但次级滑移系的位错密度反而大于主滑移系的位错密度,因此出现了主旋转轴为[001]的现象。为了进一步系统分析角闪石变形机制和组构发育,通过VPSC模拟软件,在考虑双晶的情况下,模拟了轴向压缩条件与简单剪切条件下角闪石组构的发育特征,并与实验结果和天然样品对比,表明在轴向压缩条件下,角闪石发育S型（面理发育）组构,而在简单剪切变形条件下,角闪石主要发育L型（线理发育）组构,同时双晶发育将形成[001]轴与线理呈小角度的次级极密,可作为识别双晶的另一指示标志。4)最后利用MTEX软件计算了实验变形样品和天然角闪岩样品的地震波速性质,并讨论了斜长石、石榴子石对角闪岩地震波速性质的影响。结果显示不同的角闪石组构类型具有不同的地震波速性质,对于S型组构角闪石,当入射波平行面理入射时,其剪切横波各向异性可达13.9%,快波极化方向与压缩方向垂直,而当入射波垂直面理入射时,各向异性几乎为零;对于L型组构角闪石,当入射波平行面理且近垂直线理入射时,剪切横波各向异性可达9.9%,快波极化方向与剪切方向平行,当入射波垂直面理入射时,各向异性也几乎为零。斜长石和石榴子石的加入几乎不会改变地震波速分布特征,但会明显改变波速大小和各向异性大小,斜长石的加入会降低角闪岩P波、S波波速大小以及其各向异性大小,而石榴子石会增加角闪岩的P波、S波波速大小并显著降低其各向异性大小。最后计算了角闪岩波速各向异性产生的延时,得出约20-25 km厚且面理陡倾的角闪岩层可解释西藏中部和东南缘的地壳各向异性观测值。