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挪威西片麻岩省svartberget石榴石橄榄岩内榴辉岩-辉石岩复杂脉体成因与大陆俯冲隧道物质交换过程

挪威西片麻岩省Svartberget石榴石橄榄岩内榴辉岩-辉石岩复杂脉体...

引用

2020年中国地球科学联合学术年会

作者：曹思宜熊庆郑建平夏君郑鸿达王力中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室

俯冲作用对地球圈层之间的物质循环和能量交换具有重要意义,位于地幔楔与俯冲板片交汇处的俯冲隧道,是发生壳幔相互作用最关键的场所。造山带橄榄岩是记录俯冲隧道壳幔相互作用的绝佳对象。本研究选取挪威西片麻岩省（WGR）svartberget... 详细信息

俯冲作用对地球圈层之间的物质循环和能量交换具有重要意义,位于地幔楔与俯冲板片交汇处的俯冲隧道,是发生壳幔相互作用最关键的场所。造山带橄榄岩是记录俯冲隧道壳幔相互作用的绝佳对象。本研究选取挪威西片麻岩省（WGR）svartberget超高压石榴子石橄榄岩体（C型造山带橄榄岩）内的代表性辉石岩脉体,对其进行了详细的岩石学和矿物主微量地球化学研究。svartberget橄榄岩体被一系列辉石岩、石榴子石岩脉呈网状切割。根据系统的野外和岩相学观察,辉石岩脉从核部向橄榄岩围岩,分为5个交代反应带:榴辉岩（Zone 1;脉体核心）、石榴子石岩（Zone 2）、石榴子石二辉岩（Zone 3）、金云母石榴子石二辉岩（Zone 4）、富斜方辉石石榴子石二辉岩（Zone 5;脉体边缘）。在各分带的单斜辉石（Cpx）和石榴子石（Grt）中均可见丰富的多相矿物以及熔/流体包裹体,尤其是在石榴子石岩（Zone 2）的Grt中发现大量的磷灰石（Ap）包裹体。从围岩向岩脉核心方向,岩脉由富斜方辉石（Opx）逐渐向富单斜辉石（Cpx）、角闪石（Amp）和金云母（Phl）过渡。各带岩石整体呈现递减的Mg#（Mg#Grt=0.65-0.55;Mg#Cpx=0.91-0.76;Mg#Amp=0.84-0.71;Mg#Phl=0.89-0.76）和Cr#（Cr#Grt=0.65-0.51;Cr#Cpx=0.31-0.01;Cr#Amp=0.03-0.01;Cr#Phl石中Cpx和Amp富集轻稀土元素（LREE）,Opx和Grt富集重稀土元素（HREE）,大离子亲石元素（LILE）主要富集于含水矿物Amp和Phl中,主要矿物（Cpx、Opx、Amp、Grt、Phl）均显示Eu负异常,暗示受到长英质壳源组分的影响,并向围岩方向Eu负异常逐渐减弱。这些岩石学、矿物学和地球化学证据表明,从橄榄岩围岩向岩脉核心,熔/流体交代作用逐渐增强,富集壳源组分的比例逐渐增大,脉体核心的榴辉岩和石榴子石岩很可能代表在超高压条件下熔/流体结晶的产物,而从脉体核心到橄榄岩围岩横向分带的一系列辉石岩则代表了熔/流体与橄榄岩在大陆俯冲隧道深部发生反应的直接产物。综合前人研究成果[1-4],本研究认为svartberget橄榄岩体起源于元古代时Baltica大陆深部地壳的超镁铁质堆晶岩,在志留纪末Scandia期Laurentia大陆与Baltica大陆碰撞过程中,该岩体深俯冲到金刚石稳定域（～5.5 GPa、800℃）深度,从地壳酸性围岩内产生的富含C-H-O超临界流体或熔体,沿岩体内部破裂网脉不断渗入,交代该石榴石橄榄岩,形成成分复杂的榴辉岩-辉石岩反应脉体系,这种岩性和化学分带现象暗示在至少180 km深的大陆俯冲隧道内能够发生显著的熔/流体活动和物质交换过程。对此类超高压橄榄岩体内部发育的复杂交代脉体开展深入的剖析,可以为揭示大陆俯冲隧道深部的壳-幔物质交换过程提供最直接的约束。

关键词：大陆深俯冲熔/流体交代作用辉石岩脉 svartberget石榴石橄榄岩体挪威西片麻岩省超高压变质带

来源： cnki会议评论

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