西大别浒湾变质带洋壳和陆壳耦合俯冲的锆石U-Pb年龄记录及其动力学意义

• 作者: 刘小驰 吴元保 彭敏 汪晶 焦文放
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 石炭纪 浒湾变质带 陆壳榴辉岩 锆石U-Pb定年 Hf同位素 耦合俯冲作用
• 年，卷（期）: 2009,（9）
• 页码范围: 2209-2223
• 页数: 15页
• 分类号: P597.3
• 字数: 10959字
• 语种: 中文

摘要

西大别浒湾高压变质带是研究秦岭-大别-苏鲁造山带演化的关键区域.本文对该变质带熊店和学河两地的两个榴辉岩样品进行了LA-(MC)-ICPMS锆石U-Pb定年、微量元素分析及Hf同位素测定.熊店榴辉岩岩浆锆石得到的年龄为406±14Ma,具有高的ε_(Hf)(t)值(ε_(Hf)(t)=11.3±1.3),年轻的亏损地幔模式年龄(t_(DM)=578±52Ma),其来源可能为亏损地幔,进而说明它们的原岩可能为古特提斯洋壳物质;学河榴辉岩岩浆锆石的年龄为703±8Ma,具有略低的ε_(Hf)(t)值(ε_(Hf)(t)=4.11±0.94),较老的亏损地幔模式年龄(t_(DM)=1105±37Ma),其原岩可能为扬子克拉通新元古代裂谷岩浆作用产生的新生陆壳物质.这些结果表明浒湾地区存在原岩形成于新元古代和志留纪两个时期的榴辉岩.熊店榴辉岩中变质锆石的微量元素特征与岩浆锆石类似,可能为完全重结晶成因锆石,其~(206)Ph/~(238)U加权平均年龄为316±1Ma,代表了洋壳榴辉岩榴辉岩相峰期变质的最早时间.学河榴辉岩变质锆石以低Th/U、Nb/Ta比值为特征,其REE组成模式为不明显的Eu负异常,HREE呈平坦型.这些特征反映了这些锆石形成时出现了较大数量的石榴子石与金红石,而缺乏长石.根据锆石Ti温度计计算学河榴辉岩变质锆石形成的温度范围是704～741℃,与榴辉岩相变质温度一致.它们对应的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为312±3Ma,可作为浒湾变质带榴辉岩相峰期变质年龄,这一结果表明浒湾变质带陆壳成因榴辉岩存在石炭纪榴辉岩相变质事件.空间上相近的古生代洋壳和新元古代陆壳具有相同的榴辉岩相变质年龄表明,浒湾变质带的洋壳和陆壳榴辉岩可能存在石炭纪的耦合俯冲作用.