广州地化所经过高δsup18supO锆石和橄榄石识别出地壳成长

时间: 2024-09-24 02:23:44 |   作者: 产品中心

  大陆地壳成长速率一直是固体地球科学研讨的热门，处理这一个问题的难点在于怎样区别地壳成长和再造相关的岩浆事情。地壳成长便是向地壳中增加幔源岩浆岩，而地壳再造则是先存地壳的腐蚀、堆积和重熔等壳内进程。最近二十年的研讨广泛运用锆石Hf-O同位从来提醒地壳成长速率，由于Hf形式年纪可代表锆石母岩浆从地幔中抽取的年纪（即地壳成长年纪），O同位素可拿来判别Hf形式年纪是无意义的混合年纪仍是有意义的地壳成长年纪，堆积岩来历的岩浆结晶的锆石就会发生无意义的混合年纪。因而，高δO（5.9‰）锆石遍及被认为是没有幔源岩浆参加的壳内再造产品。但是，渐渐的变多的研讨标明幔源岩浆也或许来自爬升改造的高δ18O地幔楔，但由于锆石一般结晶于长英质岩浆，咱们很难建立起高δ

  国科大博士毕业生，来自中国科学院广州地化所的王军，与国科大导师、广州地化所王强研讨员及合作者经过对西藏北地块含高δ18O锆石和橄榄石的超镁铁质堆晶岩及同期火山岩的研讨来处理上述难题，获得以下重要发展：

  （1）堆晶岩构成于110 ± 2 Ma，其堆晶相包含橄榄石和少数单斜辉石，粒间相包含角闪石和少数斜方辉石、金云母、磷灰石和锆石（图1）。

  （2）辉石、角闪石和磷灰石及其平衡熔体的温度、SiO2、Zr、La/Sm和Dy/Yb改变趋势标明粒间熔体逐步从锆石不饱满的玄武质演化到锆石饱满的流纹质熔体（图2和3）。粒间熔体的这些成分改变趋势与同期火山岩成分演化共同，标明火山岩或许是堆晶岩中抽离的粒间熔体。

  （3）角闪石包裹着溶蚀状的橄榄石和单斜辉石（图1）阐明角闪石是经过包晶（peritectic）反响构成的，稀土元素模仿也证明了粒间熔体-晶粥体反响生成角闪石的进程（图3），该反响发生的低硅角闪石促进了粒间熔体的硅富集和锆饱满。

  （4）前期橄榄石和晚期锆石的平衡熔体具有堆叠δ18O值，且高于正常地幔（图3）；锆石结晶前后的磷灰石εNd值（2.4 ± 1.4）也坚持不变，这标明锆石的高δ18O特征是起源于地幔源区，而不是壳内混染或熔融进程；地幔中再循环地壳的量少于12%，即研讨区早白垩世岩浆效果代标明显的地壳成长事情。

  最近全球的研讨也发现爬升组分对地幔楔的告知会导致超镁铁质到长英质岩浆岩具有高δ18O特征。因而，假设把这些高δ18O锆石都归因于地壳再造产品，则会明显轻视显生宙地壳成长的量。本研讨也标明，关于特定的弧岩浆效果，超镁铁质到长英质岩石的锆石和橄榄石氧同位素的结合比独自锆石数据在区别地壳成长与再造方面更有用。相关研讨成果已宣布在世界岩石学闻名刊物Journal of Petrology上，该研讨受国家自然科学基金、第2次青藏科考和中科院战略性先导科技专项的联合赞助。

  图1. 超镁铁质堆晶岩的岩相图（Amp=角闪石；Ol=橄榄石；Opx=斜方辉石；Cpx=单斜辉石；Phl=金云母；Ap=磷灰石；Zrn=锆石；Ser=蛇纹石）

  图2. 矿藏平衡熔体的温度和Zr（左）以及SiO2和La/Sm（右）联系

  图3. 矿藏平衡熔体的La/Sm和Dy/Yb（左）以及εHf和δ18O（右）联系