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刘通等-CMP:在西藏蛇绿岩中寻找“消失的”新特提斯大洋中脊岩石圈
2019-03-15 | 作者: | 【 】【打印】【关闭

  新特提斯洋是中生代以来位于南半球冈瓦纳大陆和北半球欧亚大陆之间的古海洋,它的构造演化直接塑造了现今洋陆格局,因此一直是地质学关注的重要问题。新特提斯洋的演化存在诸多争议,关键一点在于其大洋岩石圈是否保存于现今大陆之上,这也直接限制了我们对特提斯基本问题的理解,如新特提斯洋的打开和俯冲时代、俯冲机制、地幔性质和洋壳结构等。西藏南部雅鲁藏布江蛇绿岩被广泛看作构造就位于印度大陆之上的新特提斯洋岩石圈残片,但它能否代表真正的大洋中脊岩石圈依然存在极大的争议。因此,对雅江蛇绿岩构造属性和成因的深入研究将是重建新特提斯洋演化历史的关键。 

  针对这一问题,中科院地质与地球物理所岩石圈演化国家重点实验室刘通博士后,与吴福元院士、刘传周研究员及其合作者,对雅江缝合带大竹区蛇绿岩的地幔橄榄岩开展了详细的岩石学和地球化学研究,深入讨论并厘定了大竹区地幔橄榄岩的构造属性,结果显示: 

  1)大竹区橄榄岩普遍具有较低的尖晶石Cr#值,与现今大洋中脊深海橄榄岩类似,仅有少数被熔体强烈交代的样品的尖晶石Cr#值高于0.6 

  2)单斜辉石微量元素模拟表明大竹区橄榄岩在抬升至尖晶石相稳定域之前已经历了0-6%的橄榄石相部分熔融(图1),暗示其初始熔融深度(>85 km)明显大于弧前橄榄岩的来源深度(<80 km); 

  3)大竹区橄榄岩具有与深海橄榄岩类似的Re-Os同位素和强亲铁元素(HSE)组成(图2,图3),区别于大陆地幔和弧下地幔。这些特征一致表明大竹区地幔橄榄岩具有大洋橄榄岩的属性,代表了新特提斯大洋中脊深海橄榄岩。 

1 大竹区地幔橄榄岩单斜辉石微量元素模拟结果(14DZQ7814DZQ80受熔体强烈交代,其尖晶石Cr#值大于0.6

2 大竹区地幔橄榄岩Re-Os同位素组成

 

3 大竹区地幔橄榄岩强亲铁元素组成

  该项研究的科学意义在于: 

  1)建立了厘定地幔橄榄岩构造属性的若干指标,为研究地幔性质提供参考; 

  2)明确提出新特提斯大洋中脊岩石圈可有效保存于现今大陆之上,而并非前人认为的全部俯冲消亡; 

  3)间接否定了雅江蛇绿岩的俯冲带SSZ成因,从蛇绿岩的角度证明新特提斯洋内初始俯冲并无根据。 

  研究成果发表于Contributions to Mineralogy and Petrology(Liu T, Wu F Y, Liu C Z, et al. Reconsideration of Neo-Tethys evolution constrained from the nature of the Dazhuqu ophiolitic mantle, southern Tibet[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 2019, 174: 23. DOI: 10.1007/s00410-019-1557-7)原文链接 

 
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