中國大陸科學(xué)鉆探工程主孔3000-3500米片麻巖的地球化學(xué)性質(zhì)及其成因機制.pdf

1、中國大陸科學(xué)鉆探工程主孔3000-3500m揭示的巖石類型以正、副片麻巖為主，夾少量的榴輝巖、片巖及斜長角閃巖。巖相學(xué)特征表明正片麻巖為含石榴鉀長花崗質(zhì)片麻巖、黑云鉀長(二長)花崗質(zhì)片麻巖、多硅白云母鉀長(二長)花崗質(zhì)片麻巖、含磁鐵礦鉀長(二長)花崗質(zhì)片麻巖、含角閃石鉀長花崗質(zhì)片麻巖、二云鉀長(二長)花崗質(zhì)片麻巖、含磁鐵礦二云二長花崗質(zhì)片麻巖、含石榴黑云二長花崗質(zhì)片麻巖及基本不含暗色礦物的鉀長花崗質(zhì)片麻巖。副片麻巖為綠簾黑云斜長(二長)

2、片麻巖、綠簾黑云角閃斜長片麻巖、含石榴綠簾黑云斜長(二長)片麻巖、含石榴黑云斜長(二長)片麻巖、角閃黑云斜長(二長)片麻巖、含石榴石白云母斜長片麻巖、黑云斜長(二長)片麻巖、角閃綠簾黑云斜長片麻巖、多硅白云母斜長(二長)片麻巖、二云斜長(二長)片麻巖、含石榴二云二長片麻巖、含磁鐵礦二長片麻巖、含磁鐵礦黑云二長片麻巖。 地球化學(xué)研究結(jié)果表明正片麻巖的SiO<,2>含量普遍偏高，為73.56％-79.01％，Al<,2>O<,3>含

3、量為10.49％-13.75％；TiO<,2>、Fe<,2>O<,3>、FeO、MnO和MgO的含量明顯偏低，其中Fe<,2>O<,3>為0.26％-2.56％，F(xiàn)eO為0.09％-1.13％，MgO為0.01％-0.63％；巖石明顯富含Na<,2>O、K<,2>O，強烈貧鈣，Na<,2>O+K<,2>O的含量為6.20％-9.15％，K<,2>O的含量為1.26％-5.67％，CaO的含量為0.08％-1.59％。正片麻巖的稀土和微量

4、元素地球化學(xué)特征表現(xiàn)為Eu呈中等-強烈的負異常，弱-明顯的輕重稀土分餾，強烈富集大離子親石元素K、Rb、Th，高場強元素Ti、Ta和Nb表現(xiàn)為明顯的負異常，而Hf和zr則為明顯正異常。3000-3500m花崗質(zhì)片麻巖的原巖具A型花崗巖的特征，形成于大陸裂谷環(huán)境，記錄了Rodinia超大陸裂解時蘇魯?shù)貐^(qū)的花崗巖漿事件，表明新元古代晚期揚子板塊北緣的構(gòu)造屬性為大陸裂谷環(huán)境。 中國大陸科學(xué)鉆探工程主孔 3000-3500m副片麻巖Si

5、O<,2>含量相對偏低，且變化范圍大，Al<,2>O<,3>、FeO、Fe<,2>O<,3>、MgO和CaO的含量明顯高于正片麻巖，其中SiO<,2>含量為55.38％-78.5％，Al<,2>O<,3>的含量為10.99％-20.09％，F(xiàn)eO的含量為0.4％-6.04％，F(xiàn)e<,2>O<,3>的含量為0.14％-3.86％，MgO的含量為0.05％-4.83％，CaO的含量為0.22％-7.39％。稀土和微量元素的特征表明副片麻巖E

6、u異常差別大，存在從強烈到中等再到弱的負或正異常，與正片麻巖明顯不同，稀土含量變化大。雖然多數(shù)副片麻巖的Ti、P呈明顯的負異常，但其異常幅度明顯小于正片麻巖。副片麻巖的原巖具有多種來源，部分可能為形成于板內(nèi)或火山弧環(huán)境酸性火山碎屑巖，部分為形成于弧前(弧后)盆地或大陸邊緣的走滑盆地的含泥質(zhì)的長石石英砂巖。 正、副片麻巖鋯石微區(qū)記錄了詳細的年代學(xué)信息，其中正片麻巖的鋯石核部<'206>pb<'*>/<'238>U年齡大于750Ma

7、，表明花崗巖原巖形成于新元古代；副片麻巖的鋯石核部<'206>pb<'*>/<'238>U年齡為659-313Ma，表明原巖繼承性碎屑鋯石來源的復(fù)雜性。正、副片麻巖的含柯石英包體的鋯石幔部<'206>pb<'*>/<'238>U年齡加權(quán)平均值分別為227±2Ma、228±5Ma，表明超高壓峰期變質(zhì)發(fā)生在晚三疊紀。正、副片麻巖的鋯石邊部<'206>pb<'*>/<'238>U年齡加權(quán)平均值分別為209±3Ma、213±6Ma，代表了蘇魯?shù)?/p>