Dating Continental Subduction Beneath the Samail Ophiolite: Garnet, Zircon, and Rutile Petrochronology of the As Sifah Eclogites, NE Oman
Dating Continental Subduction Beneath the Samail Ophiolite: Garnet, Zircon, and Rutile Petrochronology of the As Sifah Eclogites, NE Oman
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萨梅尔蛇绿岩下方大陆俯冲年代测定：阿曼东北部 As Sifah 榴辉岩的石榴石、锆石和金红石岩石年代学
DOI：
10.1029/2021jb022715
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Smye, Andrew J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Garber, Joshua M.;Rioux, Matthew;Searle, Michael P.;Kylander‐Clark, Andrew R.;Hacker, Bradley R.;Vervoort, Jeff D.;Warren, Clare J.;Smye, Andrew J.
阿曼东北Saih Hatat窗口的高压（HP） As Sifah榴辉岩研究使用了不同的放射性测年结果组合（Ar/Ar, Sm - Nd vs. U - Pb, Rb - Sr）来解释不同的构造模型，以确定大陆俯冲的时间、几何形状和原因，包括其与Samail蛇绿岩的关系。为了确定大陆俯冲的时间，我们结合了对Saih Hatat最高级变质岩（As Sifah榴辉岩）的主相（石榴石）和副相（锆石和金红石）的岩石年代学分析。早二叠世（283.8±0.7 Ma）凝灰质锆石岩心与先前的解释一致，即As Sifah岩石来自阿拉伯大陆边缘的远端部分。来自大量成分和变质组合的数据一致地表明，石榴石生长的单一变质事件从~ 81 ma到77 ma，尽管在不同岩性之间的变质（再）结晶时间上有轻微的一致偏移。这些新资料证实了以前对Samail蛇绿岩下单一NE向俯冲带内大陆HP变质作用的解释；没有强有力的证据表明在阿拉伯板块下发生了一次~ 110 Ma的事件或西南向俯冲。结合其他限制条件，我们的数据表明，As Sifah单元的俯冲速度与其他小型大陆高压体相似，随后经历了两个阶段的冷却和挖掘——可能与基性根向地幔深处的拖移有关，从地幔深处快速挖掘的初始阶段，以及在中下地壳的长时间停留（≤40米）有关。
Studies of the high‐pressure (HP) As Sifah eclogites in the NE Saih Hatat Window, Oman, have used different combinations of radiometric dating results (Ar/Ar, Sm‐Nd vs. U‐Pb, Rb‐Sr) to interpret disparate tectonic models for the timing, geometry, and cause of continental subduction—including its relationship to the Samail Ophiolite. To determine the timing of continental subduction, we coupled petrochronological analyses of major (garnet) and accessory phases (zircon and rutile) from the highest grade metamorphic rocks (As Sifah eclogites) in the Saih Hatat. Early Permian (283.8 ± 0.7 Ma) tuffaceous zircon cores are consistent with earlier interpretations that the As Sifah rocks were sourced from a distal portion of the Arabian continental margin. Data from a range of bulk compositions and metamorphic assemblages consistently suggest a single metamorphic event with garnet growth from ∼81 to 77 Ma—though with slight, consistent offsets in the timing of metamorphic (re)crystallization between different lithologies. These new data confirm previous interpretations for continental HP metamorphism in a single NE‐dipping subduction zone beneath the obducted Samail Ophiolite; there is no robust evidence for an ∼110 Ma event or for SW‐dipping subduction beneath the Arabian plate. Combined with other constraints, our data suggest that the As Sifah unit was subducted at rates similar to other small continental HP bodies, followed by two stages of cooling and exhumation—likely associated with the dragging to mantle depths by a mafic root, an initial phase of rapid exhumation from mantle depths, and a lengthy residence (≤40 My) in the lower to middle crust.
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J. Le Métour;D. Rabu;M. Tegyey;F. Béchennec;M. Beurrier;M. Villey