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魏穎等-Lithos:在華夏地塊中生代巖漿底侵作用與下地殼重熔改造的研究中取得進(jìn)展
撰稿:
發(fā)布時(shí)間:2020-07-16
華夏地塊中生代廣泛分布花崗質(zhì)巖漿活動(dòng),通常認為與巖漿底侵作用造成下地殼的重熔改造有關(guān),但直接來(lái)自于下地殼巖石的證據非常缺乏。由玄武巖噴發(fā)迅速攜帶至地表的麻粒巖捕虜體反映了下地殼的原位信息,是研究下地殼生長(cháng)和演化的直接樣品。中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室地幔地球化學(xué)學(xué)科組博士后魏穎(現工作單位為東華理工大學(xué))和黃小龍研究員等對道縣中生代玄武巖中的麻粒巖捕虜體(圖1)開(kāi)展了巖石學(xué)、地球化學(xué)、鋯石年代學(xué)及原位Hf–O同位素研究,以期探討華夏地塊中生代巖漿底侵作用與地殼重熔改造過(guò)程。
圖1 道縣麻粒巖捕虜體巖相學(xué)特征
(a)鎂鐵質(zhì)麻粒巖;(b)蠕蟲(chóng)狀尖晶石出溶;(c)局部殘余輝綠結構;(d)長(cháng)英質(zhì)麻粒巖
研究獲得以下認識:(1)道縣下地殼存在鎂鐵質(zhì)麻粒巖和長(cháng)英質(zhì)麻粒巖(圖1a),鎂鐵質(zhì)麻粒巖其原巖來(lái)自于地幔源區的部分熔融,長(cháng)英質(zhì)麻粒巖原巖來(lái)源于地殼源區熔融;(2)鎂鐵質(zhì)和長(cháng)英質(zhì)麻粒巖捕虜體均記錄了相似并且連續的巖漿活動(dòng)年齡(226–218 Ma)和變質(zhì)作用年齡(218–193 Ma),指示了它們的成因聯(lián)系,玄武質(zhì)巖漿底侵作用形成鎂鐵質(zhì)麻粒巖的同時(shí)導致了先存下地殼的部分熔融并最終形成長(cháng)英質(zhì)麻粒巖;(3)麻粒巖捕虜體的繼承鋯石顯示了太古代-新元古代(2584–659 Ma)、早古生代(峰期年齡約425 Ma)和晚古生代(峰期年齡約261 Ma)等多期巖漿活動(dòng)年齡,并具有明顯不同的Hf–O同位素組成(圖2),記錄了華夏地塊下地殼的多階段演化過(guò)程,晚太古代和晚古生代具明顯的地殼增生特征,新元古代和早古生代主要為地殼重熔再造,而早中生代的地殼增生伴隨了地殼再造。
圖2 道縣麻粒巖捕虜體的鋯石Hf–O同位素組成
道縣麻粒巖捕虜體的鋯石U–Pb年齡和Hf–O同位素特征與華夏地塊顯生宙巖漿活動(dòng)分布趨勢一致(圖3),支持了華夏地塊中生代巖漿底侵作用導致先存地殼物質(zhì)熔融并產(chǎn)生廣泛花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)的演化模型。
圖3 道縣麻粒巖捕虜體及華夏地塊巖漿巖鋯石Hf–O同位素特征
該研究受?chē)易匀豢茖W(xué)基金項目資助,已發(fā)表在國際地學(xué)專(zhuān)業(yè)期刊《Lithos》上。
論文信息:Wei, Y., Huang, X.L.*, Yu, Y., Wang, X., He, P.L., Ma, W.W., 2020. Phanerozoicmagma underplating associatedwith remelting of the lower crust beneath the Cathaysia Block: Evidence from zircon U–Pb ages and Hf–O isotopes of granulite xenoliths from Daoxian, South China. Lithos 368–369, 105596.
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105596.
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