北大别超高压变质带的折返历史和退变质过程中稀土元素的地球化学行为.pdfVIP

全国岩石学与地球动力学研讨会论文摘要(20lo#，北京大学) 北大别超高压变质带的折返历史及退变质过程中稀土元 素的地球化学行为 王水炯1一，李曙光2,1，安诗超2 (1．中国地质大学(北京)，地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京100083； 2．中国科学技术大学，中科院壳幔物质与环境重点实验室，合肥230026) 大别山各超高压变质岩片的同位素年代学以及基于此的折返模型研究取得了很大进展。然而， 相比南大别和中大别超高压变质带(简称南大别和中大别)，北大别超高压变质带(简称北大别) 仍缺乏相应的变质年代学约束，从而限制了对于深俯冲岩片折返过程的深入了解。查明大陆折返过 程中退变质流体来源(外部流体VS内部流体)以及稀土元素(REE)在此过程中的地球化学行为具 有重要科学意义。文章试图通过对北大别麻粒岩中锆石年代学、微量元素以及矿物包裹物研究，结 合石榴石微量元素研究，来回答以上地质问题。 北大别罗田穹窿边部半深熔混合岩中发育麻粒岩残留体，麻粒岩边部退变成角闪岩。麻粒岩主 要矿物组合为石榴子石+单斜辉石+方柱石+斜长石。少量方解石他形充填在麻粒岩相矿物问或包裹 to 104．92ppm，具有轻稀土富集、重稀土扁平，和轻度Eu负异常的REE配分特征。 麻粒岩中锆石具有核一幔一边结构，核部主要为岩浆锆石，少量核部继承锆石表现为碎屑锆石的特 征；锆石幔部和边部为变质锆石。变质锆石的Camecal280U—Pb定年结果显示较宽年龄谱，结合锆 石矿物包裹物和微量元素特征，北大别麻粒岩中锆石记录三期重要变质年龄：第一组锆石具有 4-2．3Ma，锆石微 Rul+Gn+CpX+F．Ap+Aln等包裹物，没有斜长石，9个分析点给出谐和年龄为223．8 量元素特征显示为较低的REE含量，没有Eu负异常，和扁平的HREE特征。由此认为该年龄代表 1 个分析点给出谐和年龄为213 4-2Ma，锆石微量元素特征显示为较低的REE含量，Eu负异常明显和 扁平或更加亏损的HREE特征。该组年龄可能代表北大别高压麻粒岩相变质年龄；第三组锆石具有 4-2Ma，锆石微量元素特征显示为较高的REE含 Am+PI+Qtz+Ap，10个分析点给出谐和年龄为200 量，显著Eu负异常和陡峭的HREE特征。因此改组年龄代表了北大别角闪岩相退变质年龄。该三 组年龄完整记录了北大别折返历史：北大别与南大别一起在226-223Ma经历榴辉岩相变质；随后在 223—213Ma南大别和北大别脱耦折返，南大别折返至角闪岩相而北大别发生麻粒岩相变质； 213．200Ma北大别进一步折返至中上地壳，而南大别经历缓慢冷却，没有记录该抬升事件。鉴于北 大别麻粒岩相变质时代与秦岭．大别．苏鲁造山带同碰撞花岗岩年龄一致，深俯冲过程中洋壳断离导致 的地幔上涌可能是北大别麻粒岩相变质的主要原因；鉴于213-200Ma北大别和南大别之间存在差异 抬升，洋壳断离后后续物质俯冲极性变为平俯冲可能是这一差异抬升的主要原因。 麻粒岩相变质增生锆石相比榴辉岩相变质锆石具有相似的REE含量，略微亏损HREE，并且有 明显Eu负异常，表明麻粒岩相变质过程中石榴子石继续生长和斜长石出现。石榴子石环带表现为 REE和Y含量从核部到边部逐渐降低，并且HREE更加亏损。这一现象表明麻粒岩相变质过程中， 锆石和石榴子石在封闭体系生长，因此麻粒岩相退变质流体应该是麻粒岩自身减压释放的内部流体， 221 叠胃岩石学与地球动力学研讨台论文冀要(20]B4F．北京大学) 没有外束流体作用：角闶岩耜变质增生锆石相比麻粒岩相变质锆石具有较高的REE含量．陡峭的 HREE和显著Eu负异常。这一现象表明外来流体携带大量REE进入体系导致该阶段生长的锆石具 有较高