大陆板片-地幔相互作用：来自大别造山带碰撞后安山质火山岩的地球化学证据

论文摘要

俯冲到地幔深度的地壳物质不可避免地在板片-地幔界面与地幔楔发生相互作用,由此形成的超镁铁质交代岩就是造山带镁铁质火成岩的地幔源区.因此,造山带镁铁质火成岩为研究俯冲地壳物质再循环和壳-幔相互作用提供了重要研究对象.为了揭示俯冲陆壳物质再循环的机制和过程,对大别造山带碰撞后安山质火山岩开展了元素和同位素地球化学研究.这些安山质火山岩的SIMS锆石U-Pb年龄为124±3～130±2 Ma,表明其形成于早白垩世.此外,残留锆石的U-Pb年龄为中新元古代和三叠纪,分别对应于大别-苏鲁造山带超高压变火成岩的原岩年龄和变质年龄.它们具有岛弧型微量元素特征、富集的Sr-Nd-Hf同位素组成,以及变化的且大多不同于正常地幔的锆石δ18O值.这些元素和同位素特征指示,这些安山质火山岩是交代富集的造山带岩石圈地幔部分熔融的产物.在三叠纪华南陆块俯冲于华北陆块之下的过程中,俯冲华南陆壳来源的长英质熔体交代了上覆华北岩石圈地幔楔橄榄岩,大陆俯冲隧道内的熔体-橄榄岩反应产生了富沃、富集的镁铁质地幔交代岩.这种地幔交代岩在早白垩世发生部分熔融,就形成了所观察到的安山质火山岩.因此,碰撞造山带镁铁质岩浆岩的地幔源区是通过大陆俯冲隧道内板片-地幔相互作用形成的,而加入地幔楔中长英质熔体的比例决定了这些镁铁质岩浆岩的岩石化学和地球化学成分.

论文目录

• 1 安山岩成因模型
• 2 大别造山带碰撞后安山质火山岩
• 3 大陆俯冲带壳幔相互作用
• 4 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵子福,代富强,陈启

关键词: 安山岩,碰撞造山带,板片地幔相互作用,熔体橄榄岩反应,俯冲隧道,地球化学

来源: 地球科学 2019年12期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院,中国科学院比较行星学卓越创新中心,中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室

基金: 国家“973”计划项目(No.2015CB856102)

分类号: P542;P597.3

页码: 4119-4127

总页数: 9

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