Re-initiation of plutonism at the Gondwana margin after a magmatic hiatus: The bimodal Permian-Triassic Longwood Suite, New Zealand
Re-initiation of plutonism at the Gondwana margin after a magmatic hiatus: The bimodal Permian-Triassic Longwood Suite, New Zealand
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岩浆中断后冈瓦纳大陆边缘岩体活动的重新启动：双峰式二叠纪-三叠纪朗伍德套房，新西兰
DOI：
10.1016/j.gr.2021.09.021
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发表时间：
2022
影响因子：
6.1
通讯作者：
McCoy-West A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
McCoy-West A
新西兰的寒武纪至白垩纪图瓦侵入岩保存了冈瓦纳大陆边缘显生宙俯冲和地壳生长的火成岩记录。在图瓦侵入岩中，同时代的辉长岩和长辉岩侵入岩约在 1990 年左右。 261–243 马朗伍德套房因其同位素更加原始且化学成分与新西兰所有其他深成套房不同而脱颖而出。我们提出了 Longwood Suite 的新 U-Pb 结晶年龄、微量元素分析和 Sr-Nd 同位素组成。从鲁阿普克岛的岩体和布拉夫的岩脉中获得的 U-Pb SHRIMP 锆石年龄为 258.5 ± 2.5 Ma、256.0 ± 1.8 Ma、247.8 ± 2.7 Ma 和 243.2 ± 2.4 Ma，证实了限制时间范围并扩大了 Longwood Suite 的已知面积范围。 Longwood Suite 花岗岩为 I 型钠质花岗岩 (K/Na < 0.4)，与附近的相比，具有独特的低 Rb 和 Nb/Ta、平坦的稀土元素模式 (La/YbN < 10)、非放射性 87Sr/86Sr(t)（0.7029 至 0.7032）和放射性 ε143Nd(t)（+6.3 至 +8.2），钙碱性，晚三叠世吐华侵入体的达兰套件 I 型岩体。与全球深成岩 (δ146/144Nd = 44 ppm) 相比，Longwood Suite 样品的稳定 Nd 同位素比率变化很大 (δ146/144Nd = 233 ppm)，反映了磷酸盐矿物的去除。总的来说，这些地球化学特征与角闪岩残渣浅层（不含石榴石）熔融形成花岗岩的情况一致，由此我们推断岩石圈相对较薄。当岩浆弧完全形成时，朗伍德套房的最大面积增加率为 43 km2/Ma，远低于随后的深成岩套房。我们提出了一种岩石构造模型，根据该模型，冈瓦纳大陆边缘地壳在构造上被二叠纪洋内岛弧地壳和地幔岩石圈所覆盖，随后熔融形成了朗伍德套房的同位素原始辉长岩和长辉岩岩体。
The Cambrian to Cretaceous Tuhua Intrusives, New Zealand, preserve an igneous record of Phanerozoic subduction and crustal growth at the margin of Gondwana. Within the Tuhua Intrusives, the coeval gabbroic and trondhjemitic intrusions of the c. 261–243 Ma Longwood Suite stand out as being isotopically more primitive and chemically distinct from all other New Zealand plutonic suites. We present new U-Pb crystallization ages, trace element analyses and Sr-Nd isotope compositions of the Longwood Suite. U-Pb SHRIMP zircon ages of 258.5 ± 2.5 Ma, 256.0 ± 1.8 Ma, 247.8 ± 2.7 Ma and 243.2 ± 2.4 Ma obtained from plutons on Ruapuke Island, and a dike at Bluff, affirm the restricted time range and expand the known areal extent of the Longwood Suite. Longwood Suite granitoids are I-type and sodic (K/Na < 0.4), with distinctive low Rb and Nb/Ta, flat rare earth element patterns (La/YbN< 10), unradiogenic87Sr/86Sr(t)(0.7029 to 0.7032) and radiogenic ε143Nd(t)(+6.3 to +8.2), compared to the nearby, calc-alkaline, Late Triassic Darran Suite I-type plutons of the Tuhua Intrusives. Stable Nd isotope ratios of Longwood Suite samples are highly variable (δ146/144Nd = 233 ppm) compared to global plutonic rocks (δ146/144Nd = 44 ppm) and reflect the removal of phosphate minerals. Collectively, these geochemical characteristics are consistent with generation of the granitoids by shallow (garnet-absent) melting of an amphibolitic residue, from which we infer relatively thin lithosphere. The Longwood Suite has a maximum areal addition rate of 43 km2/Ma, substantially less than the subsequent plutonic suites when the magmatic arc was fully established. We suggest a petrotectonic model whereby Gondwana continental margin crust was tectonically underplated by Permian intra-oceanic island arc crust and mantle lithosphere, which subsequently melted to generate the isotopically primitive gabbro and trondhjemite plutons of the Longwood Suite.
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