扬子克拉通地幔在新元古代发生强烈富集:来自蕲春镁铁-超镁铁质岩石的证据
为了认识前寒武纪大陆岩石圈地幔的岩石学和地球化学性质,对扬子克拉通北缘中部蕲春地区出露的镁铁-超镁铁质岩石进行了岩石学、地球化学和地质年代学研究.蕲春地区出露的岩石主要是中粗粒的辉石岩、辉长岩和蛇纹岩,中间夹杂有少量细粒的片岩脉体.野外观察、镜下眼相学观察和高LOI值都说明,这些镁铁-超镁铁岩石经历了强烈的变质和蚀变.主要堆晶矿物是辉石和角闪石,而很多辉石在强烈的蛇纹石化作用中转变成蛇纹石和磁铁矿.根据蕲春镁铁-超镁铁岩石的主微量元素地球化学特征，结合其非常负的锆石εHf(t)值(-21.3±1.2)，说明它们是从富集地幔源区来源的镁铁质岩浆中经堆晶作用形成。这一新元古代富集地幔源区被解释为古老的陆源沉积物与克拉通下具有相对亏损性质的岩石圈地幔之间相互作用而形成的。蕲春镁铁-超镁铁岩石的Fe/Mn和Fe/Zn比主要受矿物堆晶作用和蛇纹石化过程的控制，反映了一个橄榄岩源区而不是辉石岩源区。因此，来自沉积物的熔体与地幔源区的反应对相容元素的影响非常微弱，没有改变其岩石学性质。通过与扬子克拉通北部新元古代来自地幔的镁铁质岩浆岩进行比较，可以发现~800Ma是地幔发生富集作用的一个重要时间段，而且这一富集信号在地幔至少保留了170Myr。因此，华夏古洋壳对扬子克拉通的俯冲交代作用时间可能是800-830Ma，对应于江南造山带一系列岩浆岩的产出。
扬子克拉通 地幔 富集作用 新元古代 镁铁-超镁铁岩石 地球化学特征
张少兵 郑永飞 赵子福 袁洪林
中国科学技术大学地球和空间科学学院 合肥 230026 西北大学地质系 西安 710069
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2015-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）