阿尔泰青河伟晶岩中电气石成分和硼同位素对伟晶岩体系演化及其与围岩相互作用的示踪

作     者：郑贝琪 陈斌 孙杨 ZHENG BeiQi;CHEN Bin;SUN Yang

作者机构：南方科技大学地球与空间科学系深圳518055 韶关学院旅游与地理学院韶关512005 

出 版 物：《岩石学报》 (Acta Petrologica Sinica)

年 卷 期：2023年第39卷第1期

页      面：187-204页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 0815[工学-水利工程] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41872051) 深圳市科创委稳定支持项目(GXWD20201230110313001)联合资助 

主　　题：伟晶岩 电气石 硼同位素 阿尔泰造山带 

摘      要：伟晶岩及其围岩蚀变带的电气石记录了伟晶岩体系的演化、流体出溶以及流体-围岩相互作用的过程。本文对阿尔泰造山带青河伟晶岩及蚀变围岩中电气石进行了系统的化学成分和硼同位素分析,以探讨伟晶岩体系的源区性质、岩浆演化、流体出溶规模等重要科学问题。根据矿物成分和结构构造不同,伟晶岩可分为边缘带、过渡带和核部带。蚀变围岩从接触带开始向外,依次出现带状蚀变围岩、细粒蚀变围岩和粗粒蚀变围岩。伟晶岩蚀变围岩电气石的形成与伟晶岩出溶流体(提供B、P等)和围岩(提供Fe、Mg)相互作用有关。电气石主、微量元素和硼同位素分析表明,所有电气石都属于碱性电气石中的铁电气石-镁电气石固溶体序列,电气石中(R1+Al)(Na+R2)_(-1)、(Al+O)(R+OH)_(-1)、(Na+Mg)(Al+X_(vac))_(-1)、(X vac Al)(NaR^(2+))_(-1)、FeMg_(-1)及MnMg_(-1)的替代关系记录了伟晶岩岩浆逐渐富集Fe、Mn、Al,亏损Na、Mg、Ca的演化路径。结合各分带V含量和Fe 3+-Al相关性,我们认为原始伟晶岩浆具低氧逸度的特征,而伟晶岩脉边缘带较高的氧逸度可能与伟晶岩浆与围岩相互作用有关。伟晶岩电气石具有比花岗岩电气石低得多的REE总量和(La/Yb)N比值,表明青河伟晶岩并不是花岗岩体系分离结晶的残余岩浆,而可能是云母片岩在中地壳角闪岩相条件下低程度部分熔融的结果。蚀变围岩电气石的硼同位素组成仅稍重于未蚀变围岩的电气石,显示青河无矿化伟晶岩演化晚期流体出溶比较有限。由于伟晶岩中的电气石硼同位素组成明显轻于围岩(云母片岩),推测云母片岩并非伟晶岩的唯一源区,而可能存在一定含量的黏土岩源区。