喜马拉雅造山带两类部分熔融作用--白云母脱水熔融和水致白云母部分熔融

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• 作者：高利娥曾令森王莉
• 会议时间：2014-10-19
• 关键词：淡色花岗岩 ; 熔融作用 ; 地球花学特征 ; 同位素
• 作者单位：中国地质科学院地质研究所,大陆构造与动力学国家重点实验室 北京 100037
• 母体文献：2014年中国地球科学联合学术年会论文集
• 会议名称：2014年中国地球科学联合学术年会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国地球物理学会
• 语种：chi
• 分类号：P59;P58

摘要

马拉山-吉隆裂谷带是一系列藏南裂谷系中典型的一支,记录了较完备的有关从缩短增厚向南北向仲展再向东西向仲展的构造转换中深部地质作用的信息,是探讨喜马拉雅造山带构造转换深部动力学机理的重要野外实验室。元素、同位素和年代学特征分析表明:该地区的淡色花岗岩主要形成于两种机制:早期(2820Mad的白云母脱水熔融作用和晚期(20~16Ma)的水致白云母部分熔融作用,这两类部分熔融作用形成的花岗岩具有明显的地球化学差异。白云母脱水熔融反应形成的淡色花岗岩具有以下特征:含有较低的CaO;在An-Ab-Or图解中,相对富K;较低的Sr(<119)和Ba(14~289),较高的Rb(80~508)和Rb/Sr比值(>3,高达18),且Ba与Rb/Sr成负相关关系;在蜘蛛网图上,显示显著的Ba和Th负异常,Zr/Hf比值低于球粒陨石;部分样品富集重稀土,(Gd/Yb)N<0.9,Eu为明显的负异常,Eu/Eu*<0.7;较高的Sr(87Sr/86Sr(t)=0.7441~0.7762)和Hf同位素(εHf(t)=-14.9~-2.8。与白云母脱水熔融相比,水致白云母部分熔融形成的淡色花岗岩具有不同的特征:大部分样品CaO含量较高(>1.5wr,高达3.1wt%);在An-Ab-Or图解中,相对富Na;较高的Sr(50~439)和Ba(87~2647),较低的Rb(4~296)和Rb/Sr比值(<2),且Ba与Rb/Sr无相关关系;在蜘蛛网图上,显示弱的Ba异常,弱亏损Nb和Ta,Zr/Hf比值高度变化;所有样品略亏损重稀土,(Gd/Yb)N=1.1~5.7,Eu高度变化,从正异常到负异常,Eu/Eu*=0.6~1.6;较低的Sr(87Sr/86Sr(t)=0.7235~0.7567)和Hf同位素(εHf(t)=-24.9~-6.4)。同时,在这两类部分熔融作用过程中,矿物具有不同的特征。水致白云母部分熔融形成的淡色花岗岩中:斜长石富Ca,云母中Fe/(Fe+Mg)较低;较多的长石进入熔体;含Ti矿物相(如钦铁矿、金红石、檐石等)残留在源区;和有流体参与,且携带着高场强元素Zr和Hf。相反地,脱水部分熔融形成的淡色花岗岩中;斜长石富Na,云母中Fe/(Fe+Mg)较高;发生独居石分离结晶作用,Th和LREE降低;发生斜长石分离结晶作用,促使石榴石结晶;母岩中的石榴石会发生差异性溶解,导致从熔体中结晶形成的石榴石具有较高的Sc浓度和Lu/Hf比值;发生电气石的结晶作用,同时伴随着锡石的形成。