中国大陆科学钻探工程主孔2000～3000米正、副片麻岩的地球化学性质及其成因机制

中国大陆科学钻探工程主孔2000～3000米正、副片麻岩的
地球化学性质及其成因机制
刘福来;许志琴;杨经绥;张泽明;薛怀民;孟繁聪;李天福;陈世忠
【期刊名称】《岩石学报》
【年(卷),期】2005(021)002
【摘要】中国大陆科学钻探工程主孔(CCSD-MH)2000.0～3000.0米深度范围内出露的岩心以正、副片麻岩为主,夹有薄层榴辉岩和斜长角闪岩等.地球化学研究结果表明,主孔2000.0～3000.0米之间的正片麻岩SiO2含量普遍偏高,为73.26%～78.17%之间,平均值76.40%;Al2O3含量为11.30%～13.66%.TiO2、Fe2O3、FeO、MnO和MgO含量则明显偏低,其中Fe2O3总量为0.39%～
1.71%,FeO=0.20%～1.49%,MgO=0.01%～0.06%.CaO含量为0.19～
1.41%,Na2O和K2O含量分别为3.38%～5.35%和1.31%～4.87%.正片麻岩的稀土元素和微量元素配分模式可分为三种类型.第一类表现出较强的轻、重稀土元素分馏,具有中等的负Eu异常,Eu/Eu*=0.39～0.64;洋脊玄武岩(MORB)标准化蛛网图表现出强烈富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th)的特点,显示明显的正Ba异常,Ba/Ba*=1.09～
2.34,高场强元素Ti、Nb和Ta呈明显的负异常.第二类正片麻岩具有明显的负Eu异常,Eu/Eu*=0.39～0.41,稀土元素配分曲线具有明显右倾斜的特点,轻稀土元素明显富集,而重稀土元素明显亏损;洋脊玄武岩(MORB)标准化蛛网图与第一类正片麻岩比较相似,但却具有中等的负Ba异常,Ba/Ba*=0.57～0.67.第三类正片麻岩主要为含磁铁矿二长花岗质片麻岩,稀土元素球粒陨石标准化曲线呈"V"字型特点,具有异常强烈的负Eu异常,Eu/Eu*普遍低于0.11;洋脊玄武岩(MORB)标准化蛛网图显示出强烈富集大离子亲石元素(K、Rb、Th)的特点,具有异
常强烈的负Ba异常,Ba/Ba*=0.03～0.21.2000.0～3000.0米深度范围内的正片麻岩具有多成因的特点,部分正片麻岩具有A型花岗岩的地球化学特征,反映它们有可能形成于板内的构造环境;而另一部分的原岩则可能形成于陆缘火山弧的构造环境.
主孔2000.0～3000.0米深度范围内副片麻岩SiO2含量明显低于正片麻岩,Al2O3、Fe2O3+FeO、MgO和CaO含量则明显偏高,而Na2O和K2O含量则与正片麻
岩大体相当.其中SiO2含量为64.21%～74.12%;Al2O3含量为13.06%～
15.38%,Fe2O3+FeO含量为1.61%～4.92%;CaO含量为1.10%～3.27%,Na2O
和K2O含量分别为3.68%～5.39%和2.46%～5.85%.副片麻岩稀土元素配分模式和洋脊玄武岩(MORB)标准化蛛网图与正片麻岩也存在明显差异.其中稀土元素配分模式表现出一定程度的轻、重稀土元素分馏,大多数样品具负Eu异
常,Eu/Eu*=0.56～0.93之间,但远不及正片麻岩的明显;洋脊玄武岩(MORB)标准化蛛网图则显示出富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th)的特点,具有异常明显的正Ba异常,且变化范围较大,Ba/Ba*=1.02～4.83之间,高场强元素如Ti、Nb和Ta呈现负异常的特点.副片麻岩的原岩可能是形成于被动大陆边缘的一套典型的沉积岩
或变沉积岩.SHRIMP U-Pb定年结果表明,主孔副片麻岩锆石微区记录了十分复杂
的年代学信息.继承性碎屑锆石核部的年龄(206pb/238U的年龄)为313～659 Ma,表明原岩继承性碎屑锆石来源的复杂性,以及部分碎屑锆石在超高压变质过程中发
生不完全重结晶,导致年龄变新;在含柯石英锆石微区记录的超高压变质年龄
(206Pb/238U的年龄)为220～236 Ma,加权平均值为227±5 Ma;而锆石晶体边
部所记录的退变质年龄(206pb/238U的年龄)为209～219 Ma,加权平均值为
214±6 Ma,上述含柯石英锆石微区和锆石边部的SHRIMP U-Pb定年结果分别与
主孔CCSD-MH中的正片麻岩锆石微区获得的超高压变质年龄(227±2 Ma)和角闪岩相退变质年龄(209±3 Ma)十分接近,这进一步证明了中国大陆科学钻探工程主孔中的正、副片麻岩的原岩曾一起发生深俯冲,并经历了新三叠纪的超高压变质作用.
【总页数】20页(P305-324)
【作者】刘福来;许志琴;杨经绥;张泽明;薛怀民;孟繁聪;李天福;陈世忠
【作者单位】中国地质科学院地质研究所,国土资源部大陆动力学开放实验室,北京,100037;中国地质科学院地质研究所,国土资源部大陆动力学开放实验室,北京,100037;中国地质科学院地质研究所,国土资源部大陆动力学开放实验室,北京,100037;中国地质科学院地质研究所,国土资源部大陆动力学开放实验室,北京,100037;中国地质科学院地质研究所,国土资源部大陆动力学开放实验室,北京,100037;中国地质科学院地质研究所,国土资源部大陆动力学开放实验室,北京,100037;中国地质科学院地质研究所,国土资源部大陆动力学开放实验室,北京,100037;中国地质科学院地质研究所,国土资源部大陆动力学开放实验室,北京,100037
【正文语种】中文
【中图分类】P588.345;P597.3
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