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王佳敏等-CMP:独居石在泥质麻粒岩等温降压过程中的行为
2017-09-30 | 作者:科技处 | 【 】【打印】【关闭

独居石是应用于造山带高级变质岩石定年的一种重要副矿物((Ce, La, Th)PO4),它在高温变质和深熔过程中往往具有复杂的化学成分和年龄环带。但是对其成因解释,尤其是建立变质反应和独居石变质年龄/成分的关系,一直是一项挑战。

基于此研究背景,中科院地质地球所岩石圈演化国家重点实验室王佳敏博士后及其合作者对藏南定结地区大喜马拉雅结晶岩系中的泥质麻粒岩进行了岩石学、变质温压条件和变质年代学研究。研究区泥质麻粒岩普遍经历了近等温降压变质过程(750–830 °C>10kbar5kbar),记录了三个变质阶段(图1):蓝晶石阶段(M1),夕线石阶段(M2)和堇青石-尖晶石阶段(M3)。作者对薄片中和分选出的独居石和锆石颗粒分别进行了微区定年,基于独居石和锆石的环带特征、微量元素、特征变质矿物包体、与周围矿物的接触关系等一系列指标,建立所获得年龄和具体变质反应/阶段的联系。 

    

  1定结地区喜马拉雅泥质麻粒岩的温度压力条件、P–T轨迹及关键变质反应 

结果表明(图2):1. 即使在麻粒岩相条件下,部分独居石也能够保留继承核(500–400 Ma);2. 少量独居石和锆石记录了M1阶段的年龄(30–29 Ma),可能与进变质过程中白云母脱水熔融反应(R1)有关;3. 在等温降压早期,由于黑云母脱水熔融反应(R2)产生大量熔体,大多数继承或进变质独居石趋向于溶解,因而使岩石丢失早期变质阶段时间信息。4. 在等温降压晚期(M3阶段,21–19 Ma),大量独居石从熔体中结晶,其化学成分与石榴石分解反应有关(R3/R4);5. 部分独居石记录晚期熔体结晶年龄(~15 Ma),其环带不明显,化学成分较为均一。

该研究不仅对泥质麻粒岩在等温降压过程中独居石的行为进行了详细阐述,也确立了定结地区喜马拉雅的高压麻粒岩相变质时限(~30–29 Ma),对高级变质岩石折返的速率和过程进行了有效制约。 

    

  2定结地区喜马拉雅泥质岩麻粒岩中的独居石和锆石行为示意图。 

上述研究成果近期发表于国际学术期刊Contributions to Mineralogy and PetrologyWangJM et al. Monazite behaviour during isothermal decompression in pelitic granulites: a case study from Dinggye, Tibetan Himalaya.Contributions to Mineralogy and Petrology, 2017, 172(10): 81, DOI 10.1007/s00410-017-1400-y)。 

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