苏鲁超高压变质带岗上石榴石橄榄岩岩体:中国大陆科学钻探卫星孔(CCSD-PP3钻孔)初步研究

• 作者: 刘福来 吴才来 张仲明 李天福 杨经绥 许志琴 陆永增 陈世忠 陈松永
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 超镁铁岩 超高压变质作用 苏鲁 中国大陆科学钻探 PP3卫星孔
• 年，卷（期）: 2005,（2）
• 页码范围: 293-304
• 页数: 12页
• 分类号: P588.348|P588.125
• 字数: 8919字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-0569.2005.02.004

摘要

大陆科学钻探在江苏岗上超镁铁岩体上打了一个卫星孔(CCSD-PP3),孔深705 m,穿透428 m厚超镁铁岩体,其下主要为不同类型片麻岩及少量榴辉岩.该岩体产在苏鲁超高压变质带中,面积1370 x 700 m,上覆约10 m厚第四纪盖层.岩心柱可以粗分为4段,370 m上部超镁铁岩,50 m片麻岩夹榴辉岩,60 m下部超镁铁岩,225 m片麻岩类.榴辉岩夹在片麻岩中,片麻岩有正、副之分.榴辉岩石榴石中发现柯石英假象,表明岩石经历超高压变质作用.超镁铁岩主要岩性为纯橄岩和含石榴石纯橄岩,含石榴石纯橄岩出现3层,总厚度仅90 m,与不含石榴石的纯橄岩无截然界线.岩相学研究观测到石榴石中保留橄榄石、单斜辉石和尖晶石等超高压变质之前的矿物组合,以及退变质矿物替代石榴石的现象.岩石化学成分总体变化小,SiO2 42.17～44.79,平均43.78;MgO 46.35～48.98,平均47.42,Mg#值(=Mg/(Mg+Fe)×100)为91.89～92.75,平均92.4,属于高Mg型;Al2O3和CaO丰度低,分别为0.66～0.27,平均0.43,和0.01～0.35,平均0.13;REE总量较原始地幔亏损,但LREE相对HREE富集.结合矿物组合特征,说明这套岩石属亏损型,但可能经历了流体热液的改造;纯橄岩和含石榴石纯橄岩成分的一致型,说明后者是前者经变质改造形成.SHRIMP U-Pb定年测得含石榴石纯榄岩中锆石存在两组年龄,超高压变质阶段新形成的锆石时代为240±2.7Ma,核部残留岩浆锆石给出726±56 Ma.前者与区域上超高压变质年龄十分吻合,后者与大别-苏鲁区域上新元古代大规模花岗质岩浆侵位时代.岗上超镁铁岩体可能记录了早期侵位到地壳,在陆陆俯冲碰撞阶段被俯冲岩片带入到柯石英形成深度,以及随岩片折返到地表的整个历史.