层状岩体晶粥中压实作用效率——来自扬子地块北缘望江山岩体中部带矿物晶体粒度分布(CSDs)和空间展布形式(SDPs)的约束

层状岩体冷凝中—晚期有铁钛氧化物结晶时,晶粥中粒间熔体的排出方式常以压实作用为主,但不同层位压实作用的效率往往不同,目前对控制压实作用效率的主要机制尚不清楚。笔者等以扬子北缘出露规模较大、分异程度较高的新元古代望江山层状岩体作为研究对象,利用斜长石、单斜辉石的晶体粒度分布(CSDs)和空间展布形式(SDPs)分析,探讨了岩体中部带下段(MZa)橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和中部带上段(MZb)氧化物辉长岩粒间熔体的排出机制及其效率。岩体MZa和MZb中斜长石和单斜辉石的CSD曲线均具有相互平行的特征,SDP图解具有负相关趋势,分别与机械压实的特征和趋势一致,表明各岩相带粒间熔体的排出方式均为机械压实。模拟计算得到橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和氧化物辉长岩中封闭粒间熔体比例(F)分别为:28%~33%,14%~23%和7%~12%,表明从MZa到MZb机械压实逐渐增强。MZa中橄榄辉长苏长岩斜长石CSD截距最大(2.23~3.78),特征长最小(0.29~0.45)且小颗粒斜长石具有较大长宽比(5∶1~11∶1),表明岩浆冷却速率较快,导致压实效率最低,粒间熔体未被有效排出。MZa中辉长苏长岩斜长石CSD截距减小(1.31~2.60),特征长增大(0.43~0.58)且小颗粒斜长石长宽比减小(<5∶1),说明冷却速率变慢,导致压实效率提高,粒间熔体被有效排出。MZb氧化物辉长岩中斜长石CSD截距进一步减小(0.49~1.60),特征长进一步增大(0.53~0.69)且小颗粒斜长石具有低长宽比(<5∶1),说明冷却速率进一步降低,同时相较于橄榄辉长苏长岩和辉长苏长岩堆晶矿物与粒间熔体密度差增大,压实效率进一步提高,粒间熔体排出程度达到最高。因此,层状岩体晶粥中机械压实效率主要受控于堆晶矿物与粒间熔体密度差以及岩浆冷却速率,当冷却速率较低并有大量铁钛氧化物结晶时机械压实作用的效率最高。

扬子北缘晋宁期望江山基性岩体的地球化学特征及其构造背景

钐 钕同位素定年和系统的元素 同位素地球化学研究表明 ,位于扬子克拉通北缘的望江山基性岩体形成于约 785± 88Ma的晋宁期 ,并具有陆内裂谷环境岩浆作用的地球化学属性 ,与时代为 0 95～ 0 .90Ga、具岛弧型火山岩特征的西乡群明显不同 ,标志该地区于新元古代经历了由洋壳消减的大陆边缘向陆内裂谷转变的构造演化。

扬子地块北缘新元古代望江山层状岩体矿物成分和铂族元素特征:对岩浆演化过程和构造环境的制约

望江山层状岩体位于扬子地块北缘新元古代汉南杂岩带中,岩体从底部到顶部由超镁铁质岩过渡为中性岩:底部主要由辉石岩和橄长岩组成;中部为辉长苏长岩和辉长岩;上部为辉长岩和闪长岩。研究以中部岩相带橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和辉长岩为对象,通过主要矿物的主微量元素和全岩主微量元素的分析,查明望江山岩体来源于尖晶石二辉橄榄岩组成的大陆下岩石圈地幔,并且地幔源区受到了来自俯冲板片流体的交代,岩体中部带的母岩浆为拉斑玄武质岩浆。钛铁矿—磁铁矿矿物对成分计算表明,母岩浆在形成时具有较高氧逸度。通过单斜辉石压力计得到岩体的侵位深度约为12.9～18 km。对岩体母岩浆橄榄石分离结晶过程的模拟计算表明,中部带橄榄石为母岩浆经过～28%分离结晶的产物。此外,铂族元素(PGE)组成暗示岩体并未经历过大规模的硫化物熔离,可能与缺乏地壳物质混染有关。岩体中单斜辉石与岛弧环境堆晶岩中单斜辉石成分相似,不同于裂谷环境中堆晶单斜辉石的成分;同时,全岩Th/Yb和Nb/Yb比值也与岛弧玄武岩比值相似,因此矿物和全岩成分均说明望江山层状岩体应形成于岛弧环境。研究认为扬子北缘在新元古代长期的俯冲过程中,大洋板片断离导致软流圈上涌,提供热源使交代大陆下岩石圈地幔部分熔融形成具有岛弧特征的镁铁质岩浆,在局部伸展环境中上升侵位形成汉南杂岩带中镁铁—超镁铁质层状岩体。