Lithos:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)揭示26億年前板塊構(gòu)造作用的巖石地球化學(xué)證據(jù)
時間:2025-12-12 00:30:21 來源:桑間濮上網(wǎng)

圖1堿性超鉀質(zhì)花崗片麻巖的鋯石U-Pb定年及主微量元素圖解

圖2 華北東南緣前寒武紀(jì)代表性巖石的鋯石U-Pb年齡vs. εHf(t)圖解
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)(地球和空間科學(xué)學(xué)院、科研部):近日,科學(xué)塊構(gòu)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院劉貽燦教授研究組首次在華北克拉通發(fā)現(xiàn)了原巖時代為約26億年的技術(shù)揭示杭州錢塘約服務(wù)提供全國外圍女上門1662+044-1662提供全國外圍女上門.堿性超鉀質(zhì)花崗片麻巖,證明其原巖是大學(xué)地球由富集的幔源物質(zhì)受俯沖大洋沉積物產(chǎn)生的熔流體交代改造而形成的超鉀質(zhì)正長巖巖漿經(jīng)分離結(jié)晶而形成的,揭示了早前寒武紀(jì)板塊構(gòu)造作用的億年用的巖石最早啟動時間。相關(guān)研究成果以“Petrogenesis and 前板tectonic significance of Neoarchean (~2.6 Ga) alkalineultrapotassic granitic gneisses from the southeastern margin of the NorthChina Craton: Constraints from U-Pb dating, Hf isotopeand petrogeochemistry”為題發(fā)表于Lithos上。
早前寒武紀(jì)板塊構(gòu)造作用的化學(xué)最早啟動時間屬于地球動力學(xué)方面科學(xué)問題,一直是中國造作證據(jù)國際上的研究熱點,長期存在爭議。科學(xué)塊構(gòu)杭州錢塘約服務(wù)提供全國外圍女上門1662+044-1662提供全國外圍女上門.此外,技術(shù)揭示近三十五年以來,大學(xué)地球盡管前人對超鉀質(zhì)巖石的億年用的巖石形成和演化進行了廣泛的研究,普遍認為其形成于碰撞后環(huán)境中,前板然而,化學(xué)具體成因及演化過程仍存在較大分歧。中國造作證據(jù)而且,早前寒武紀(jì)(特別是大于25億年的太古代)堿性超鉀質(zhì)花崗巖極為罕見,因而,前人也很少報道或研究。為此,劉貽燦教授研究組在國家自然科學(xué)基金項目的持續(xù)資助下,根據(jù)近十五年的研究積累,對華北克拉通東南緣前寒武紀(jì)變質(zhì)基底巖石(五河雜巖或“五河群”)進行了系統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查和深入研究,發(fā)現(xiàn)了堿性超鉀質(zhì)花崗片麻巖。
鋯石U-Pb年代學(xué)研究結(jié)果(圖1a、b)表明,堿性超鉀質(zhì)花崗片麻巖的原巖形成時代為26億年,并經(jīng)歷了~25億年麻粒巖相變質(zhì);隨后,又在18.5億年經(jīng)歷了與古元古代碰撞造山作用有關(guān)的變質(zhì)作用疊加。該片麻巖富硅、堿,屬于硅飽和的堿性超鉀質(zhì)花崗巖,并具有輕微過堿性到過鋁質(zhì)特征(圖1c、d)。此外,樣品具有明顯的Eu正異常,以及較強的Nb、Ta、P和Ti負異常和顯著的Pb正異常,并表現(xiàn)出顯著富集大離子親石元素(圖1e、f)。上述結(jié)果證明華北克拉通東南緣確實存在約26億年的堿性超鉀質(zhì)花崗巖。
該堿性超鉀質(zhì)花崗片麻巖的鋯石εHf(t)值變化范圍較小(圖2),并且未發(fā)現(xiàn)相關(guān)鎂鐵質(zhì)巖石,與巖漿混合成因巖石的特征不符,因而難以用單一的巖漿混合過程解釋其巖石成因和相關(guān)特征。此外,簡單的地殼混染也無法解釋大多數(shù)片麻巖樣品的遠高于大陸地殼的高Rb和高大離子親石元素特征。上述異常地球化學(xué)特征表明華北東南緣超鉀質(zhì)片麻巖源自于富集K、Ba和Rb以及輕稀土元素的源區(qū)。而且,片麻巖中巖漿鋯石具有正的εHf(t)值,位于虧損地幔和球粒隕石的演化曲線之間,進一步表明片麻巖原巖的源區(qū)主要來自于幔源物質(zhì)(圖2)。此外,所研究的樣品與巴西東北部的超鉀質(zhì)花崗巖具有類似的地球化學(xué)以及巖石學(xué)特征。前人質(zhì)量平衡計算模擬結(jié)果表明,堿性長石+透輝石+云母+中長石+磷灰石的礦物組合的分離結(jié)晶即相當(dāng)于正長巖的初始組成,并可能最終形成類似于超鉀質(zhì)花崗巖的成分。因此,研究區(qū)超鉀質(zhì)花崗片麻巖的高大離子親石元素(特別是Ba和Rb)、低Mg#、Cr、Ni以及FeOT+MgO等特征可歸因于正長巖巖漿的分離結(jié)晶,而非幔源成因影響。此外,片麻巖也表現(xiàn)出與俯沖相關(guān)的高Th/Yb-高Ta/Yb特征,指示形成過程中存在俯沖沉積物質(zhì)的加入。
論文第一作者是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士研究生蘇海燕,通訊作者是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)楊陽博士后和劉貽燦教授。該項研究受到國家自然科學(xué)基金項目(41773020)的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.lithos.2021.106324
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