分享

Geology: 深熔作用中源区的演化——以喜马拉雅淡色花岗岩为例

 文殊院士 2019-12-30


深熔作用是造成地球大陆地壳化学分异、产生花岗质岩浆和导致地壳发生流变的重要过程,在碰撞造山带演化中扮演着至关重要的角色。在喜马拉雅地区,广泛发育的晚渐新世-中新世淡色花岗岩代表了碰撞后的陆壳深熔产物。尽管淡色花岗岩的年龄变化范围十分宽泛,但至今还没有学者对淡色花岗岩的源区是否随时间变化做过研究,停留在岩浆来自中下地壳变泥质岩的部分熔融的认识上。

1 锆石年龄和Hf同位素关系图(小图为全岩Nd同位素数据)

近期,来自英国Open UniversityHopkinson等人,对采自不丹喜马拉雅的12件淡色花岗岩进行锆石原位定年和Hf同位素研究发现(1):

(1) 年龄从3411MaɛHf(t)值变得越来越低。
(2) 年龄<17Ma的样品(不包括锆石单点年龄既有>17Ma又有<17Ma的样品)均具有相对低的ɛHf(t)值(1红圈内)。
(3) 年龄>17Ma的样品Hf模式年龄:1450-2000Ma,<17Ma的样品具有相对老的模式年龄:2000-2620Ma
(4) 全岩Nd同位素与锆石Hf同位素变化趋势一致。

2 文中样品数据和GHSLHS锆石Hf同位素概率分布图

作者根据锆石Hf同位素数据特征(1),结合前人总结的高喜马拉雅岩系GHS)和低喜马拉雅岩系LHS)的Hf同位素组成(2),认为淡色花岗岩的源区经历了一个演化的过程,具有富集Hf同位素LHS物质不断加入到源区中,造成<17Ma淡色花岗岩ɛHf(t)变小。作者还发现那些锆石年龄既有<17Ma又有>17Ma的样品,仍具有相对亏损的Hf同位素组成,而锆石年龄只有<17Ma的样品均具有相对低的ɛHf(t)值(1红圈内)。据此,作者认为虽然12件淡色花岗岩总的Hf同位素组成具有随时间逐渐变富集的趋势,但造成岩浆源区富集的过程可能是脉冲式的,而不是渐变的。

3 构造示意图

综上,作者提出一个可能的构造演化过程:17Ma之前,主中央逆冲断层(MCT)上盘的折返,造成GHS的降压熔融,形成继承自GHS岩石Hf同位素特征(相对亏损)的淡色花岗岩;17Ma之后,LHS块体增生拼贴到GHS底部(3 AM部分),随后与GHS一起折返造成拼贴的LHS发生熔融,造成淡色花岗岩源区的Hf同位素富集。
文章发表在最新一期《Geology》上。Hopkinson, T., et al. (2019). 'Evolution of the melt source duringprotracted crustal anatexis: An example from the Bhutan Himalaya.' Geology48(1): 87-91.

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多