CAJ | 학술논문

本文在总结全球地幔橄榄岩岩石学和地球化学特征的基础上,首次提出了一个用于判别HP-UHP变质带中变质橄榄岩原岩及其成因类型的判别图解.该图主要由镁铁总量MgO+(%)和一个参数m+f/si比值构成.另用Al2O3和CaO分别与MgO+(%)制成两个辅助图解,以示方辉橄榄岩和二辉橄榄岩之间在Al2O3和CaO含量上的分界.通过原岩判别结果和研究表明,PP3孔和PP1孔两者在变质组合、原岩成因类型、地球化学和变质条件方面存在一系列的重大差异.分别代表来自两种极端的地球化学类型和两种不同大地构造环境的UHP变质体.PP3钻孔以Ol+Gt+Cpx+Opx+Sp为变质矿物共生组合的含石榴石纯橄岩,其原岩系来自地幔残余成因的方辉橄榄岩遭受UHP变质作用的产物,它以成分高度均一,富Mg(Mg'=92),极端亏损不相容元素REE(∑REE<1×10-6可称为超亏损型)为特征.在变质相中仍保留原岩的残余矿物铬尖晶石(Sp),其成分显示蛇绿岩地幔橄榄岩的成分趋势.并出现以Gt和Sp共存相为特征的变质相.据实验结果(klemme,2004)表明该共存相的稳定域的P-T条件Cr-Sp可达7Gpa,T1400℃,即形成于200km的地幔深度.综合研究显示该孔变质橄榄岩原岩(方辉橄榄岩)具有大洋岩石圈地幔残余成因的某些印记,而不是同深度原生地幔岩相转变的产物.PP1孔变质橄榄岩是由无水矿物相(Ol+Opx+Cpx+Gt)+含水矿物相(Phl±Chu)组成的石榴石橄榄岩杂岩,其原岩来自两种不同成因的超镁铁岩系列:一为具地幔成因的方辉橄榄岩-二辉橄榄岩系列(可能相当于地幔楔中的Al型橄榄岩),另一部分(少数)来自具岩浆成因的超镁铁岩系列(纯橄岩-异剥橄榄岩-辉石岩组合,可能相当于A2型橄榄岩).该套变质橄榄岩,以成分高度不均一,极端富集REE(∑REE平均>20×10-6可称为超富集型)和大离子亲石元素(K、Ba、Rb)为特征.这种异常现象并不反映其原岩原有的地球化学特征,它可能是由于在俯冲过程中受到陆壳物质的污染,或壳-幔相互作用所致.据该孔变质相中缺乏Sp相,而以Gt为标志的变质相的事实,推断其形成的压力条件应>7Gpa, 即形成的深度应大于200km.上述研究表明在苏鲁UHP变质带中,不仅有来自大陆地幔楔中的地幔残余的UHP变质体,而且首次提出有可能来自大陆俯冲前锋具大洋岩石圈地幔性质的(蛇绿岩型地幔残片)变质体存在,这对揭示该区UHP变质带的形成和演化过程提供了新的信息. 本文在總結全毬地幔橄欖巖巖石學和地毬化學特徵的基礎上,首次提齣瞭一箇用于判彆HP-UHP變質帶中變質橄欖巖原巖及其成因類型的判彆圖解.該圖主要由鎂鐵總量MgO+(%)和一箇參數m+f/si比值構成.另用Al2O3和CaO分彆與MgO+(%)製成兩箇輔助圖解,以示方輝橄欖巖和二輝橄欖巖之間在Al2O3和CaO含量上的分界.通過原巖判彆結果和研究錶明,PP3孔和PP1孔兩者在變質組閤、原巖成因類型、地毬化學和變質條件方麵存在一繫列的重大差異.分彆代錶來自兩種極耑的地毬化學類型和兩種不同大地構造環境的UHP變質體.PP3鑽孔以Ol+Gt+Cpx+Opx+Sp為變質礦物共生組閤的含石榴石純橄巖,其原巖繫來自地幔殘餘成因的方輝橄欖巖遭受UHP變質作用的產物,它以成分高度均一,富Mg(Mg'=92),極耑虧損不相容元素REE(∑REE<1×10-6可稱為超虧損型)為特徵.在變質相中仍保留原巖的殘餘礦物鉻尖晶石(Sp),其成分顯示蛇綠巖地幔橄欖巖的成分趨勢.併齣現以Gt和Sp共存相為特徵的變質相.據實驗結果(klemme,2004)錶明該共存相的穩定域的P-T條件Cr-Sp可達7Gpa,T1400℃,即形成于200km的地幔深度.綜閤研究顯示該孔變質橄欖巖原巖(方輝橄欖巖)具有大洋巖石圈地幔殘餘成因的某些印記,而不是同深度原生地幔巖相轉變的產物.PP1孔變質橄欖巖是由無水礦物相(Ol+Opx+Cpx+Gt)+含水礦物相(Phl±Chu)組成的石榴石橄欖巖雜巖,其原巖來自兩種不同成因的超鎂鐵巖繫列:一為具地幔成因的方輝橄欖巖-二輝橄欖巖繫列(可能相噹于地幔楔中的Al型橄欖巖),另一部分(少數)來自具巖漿成因的超鎂鐵巖繫列(純橄巖-異剝橄欖巖-輝石巖組閤,可能相噹于A2型橄欖巖).該套變質橄欖巖,以成分高度不均一,極耑富集REE(∑REE平均>20×10-6可稱為超富集型)和大離子親石元素(K、Ba、Rb)為特徵.這種異常現象併不反映其原巖原有的地毬化學特徵,它可能是由于在俯遲過程中受到陸殼物質的汙染,或殼-幔相互作用所緻.據該孔變質相中缺乏Sp相,而以Gt為標誌的變質相的事實,推斷其形成的壓力條件應>7Gpa, 即形成的深度應大于200km.上述研究錶明在囌魯UHP變質帶中,不僅有來自大陸地幔楔中的地幔殘餘的UHP變質體,而且首次提齣有可能來自大陸俯遲前鋒具大洋巖石圈地幔性質的(蛇綠巖型地幔殘片)變質體存在,這對揭示該區UHP變質帶的形成和縯化過程提供瞭新的信息.
본문재총결전구지만감람암암석학화지구화학특정적기출상,수차제출료일개용우판별HP-UHP변질대중변질감람암원암급기성인류형적판별도해.해도주요유미철총량MgO+(%)화일개삼수m+f/si비치구성.령용Al2O3화CaO분별여MgO+(%)제성량개보조도해,이시방휘감람암화이휘감람암지간재Al2O3화CaO함량상적분계.통과원암판별결과화연구표명,PP3공화PP1공량자재변질조합、원암성인류형、지구화학화변질조건방면존재일계렬적중대차이.분별대표래자량충겁단적지구화학류형화량충불동대지구조배경적UHP변질체.PP3찬공이Ol+Gt+Cpx+Opx+Sp위변질광물공생조합적함석류석순감암,기원암계래자지만잔여성인적방휘감람암조수UHP변질작용적산물,타이성분고도균일,부Mg(Mg'=92),겁단우손불상용원소REE(∑REE<1×10-6가칭위초우손형)위특정.재변질상중잉보류원암적잔여광물락첨정석(Sp),기성분현시사록암지만감람암적성분추세.병출현이Gt화Sp공존상위특정적변질상.거실험결과(klemme,2004)표명해공존상적은정역적P-T조건Cr-Sp가체7Gpa,T1400℃,즉형성우200km적지만심도.종합연구현시해공변질감람암원암(방휘감람암)구유대양암석권지만잔여성인적모사인기,이불시동심도원생지만암상전변적산물.PP1공변질감람암시유무수광물상(Ol+Opx+Cpx+Gt)+함수광물상(Phl±Chu)조성적석류석감람암잡암,기원암래자량충불동성인적초미철암계렬:일위구지만성인적방휘감람암-이휘감람암계렬(가능상당우지만설중적Al형감람암),령일부분(소수)래자구암장성인적초미철암계렬(순감암-이박감람암-휘석암조합,가능상당우A2형감람암).해투변질감람암,이성분고도불균일,겁단부집REE(∑REE평균>20×10-6가칭위초부집형)화대리자친석원소(K、Ba、Rb)위특정.저충이상현상병불반영기원암원유적지구화학특정,타가능시유우재부충과정중수도륙각물질적오염,혹각-만상호작용소치.거해공변질상중결핍Sp상,이이Gt위표지적변질상적사실,추단기형성적압력조건응>7Gpa, 즉형성적심도응대우200km.상술연구표명재소로UHP변질대중,불부유래자대륙지만설중적지만잔여적UHP변질체,이차수차제출유가능래자대륙부충전봉구대양암석권지만성질적(사록암형지만잔편)변질체존재,저대게시해구UHP변질대적형성화연화과정제공료신적신식.