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东昆仑清水泉蛇纹岩中含石墨变基性岩的成因

批准号:
42072049
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
孟繁聪
学科分类:
矿物学(含矿物物理学)
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
孟繁聪

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
大陆碰撞造山带中的地幔楔橄榄岩/蛇纹岩中常含有不同类型的变基性岩透镜体,它们可记录来自俯冲板片的熔/流与地幔楔橄榄岩之间的反应,是理解俯冲带不同深度壳-幔物质循环过程的一个窗口。本项目选择东昆仑造山带清水泉麻粒岩地体中蛇纹岩中的含石墨的变基性岩透镜体作为研究对象,根据岩石成因就是矿物成因的指导思想,对变基性岩中的主要矿物、次要矿物和副矿物等进行成因矿物学研究,分析各矿物的结构构造、生长世代、矿物包裹体、主微量元素及同位素组成等,并结合岩石地球化学和同位素年代学资料,查明变基性岩的形成时代和形成温压条件以及物质来源,探讨变基性岩的形成过程,为深入认识大陆俯冲带下地壳深度陆壳物质循环和造山过程提供重要的岩石矿物学证据。
英文摘要
The different types of meta-mafic rocks as lens occurred in the mantle wedge peridotite( serpentinite) in continental collision orogenic belt. They can record reaction between the melt/fluid from subduction slab and the mantle wedge peridotite, which is a window to understand the crust-mantle material cycle at different depths in subduction zone.This research will focus on the graphite-bearing meta-mafic rocks in the serpentinite from Qingshuiuquan area,East Kunlun, NW China. Based on the idea that minerals record petrogenesis information, the graphite-bearing meta-mafic rocks will be studied on their genesis of major, minor and accessory minerals, involving structure, growing generation, inclusions, major, trace elements and isotopic compositions of minerals. Combined with geochemistry and geochronology of these rocks, we will determine timing of peak and retrograde metamorphism, P-T condition and possible protolith or source of metasomatic melt/fluid, reveal the formations of the graphite-bearing meta-mafic rocks. It provides important petrological and mineralogical evidences to understand process of the continental materials recycling into shallow mantle wedge in subduction zone and orogenesis.
造山带中的橄榄岩(蛇纹岩)主要有三种类型: 蛇绿岩套中的地幔橄榄岩、大陆边缘的地幔楔橄榄岩以及镁铁-超镁铁堆晶岩,它们的正确识别对重建造山带的构造演化过程具有重要意义。本项目研究的东昆仑清水泉蛇纹岩前人一直认为是蛇绿岩单元。我们通过详细填图,在该蛇纹岩中发现了含石墨的石榴角闪岩透镜体,对其中的石榴石、角闪石、石墨、锆石开展了成因矿物学研究, 并进行了岩石化学和Sm-Nd同位素分析。结果表明,石榴石以铁铝榴石和镁铝榴石成分为主,角闪石以韭闪石为主,少量浅闪石。云母以金云母为主,少量黑云母。辉石仅有少量残留。石墨主要与金云母和角闪石共生。石墨碳同位素δ13CVPDB值为-17‰ ~ -5‰, 多数介于-13‰ ~ -5‰之间,为无机碳。锆石年代学结果表明石榴角闪岩形成于500Ma, 形成的P-T 条件为:< 1.0GPa, 680-750℃(中下地壳深度),峰期可能达到高温麻粒岩相。其岩石化学具有低硅(最低38wt.%), 富镁(12-19wt.%)特征,显示地幔印记。轻、重稀土元素分异不强,明显的Eu负异常,δEu = 0.23~0.29;全岩ε Nd(t)= - 14~ -13,具有强烈的陆壳信号。通过对比,我们排除其为蛇绿岩变质底板和围岩中基性麻粒岩的构造包体,提出来自地壳的变质流体与地幔楔橄榄岩反应形成石榴角闪岩。大理岩可以提供含有CO2的流体,与蛇纹石化释放的甲烷流体混合可形成石墨。该项研究揭示了俯冲带浅部的壳-幔物质交换过程和地幔楔橄榄岩中富集组分的形成方式,为理解弧岩浆及其源区的多样性提供了依据。
俄罗斯极地乌拉尔石榴橄榄岩-榴辉岩成因矿物学研究
东昆仑榴辉岩成因矿物学研究
俄罗斯极地乌拉尔硬玉岩成因矿物研究
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