中国大陆科学钻探工程主孔榴辉岩原岩研究及其成因指示-地质学刊.PDF

１—１６，２０１３ 地　 质　 学　 刊 第３７卷　 第１期 ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４⁃３６３６．２０１３．０１．１ 中国大陆科学钻探工程主孔榴辉岩原岩研究及其成因指示 １，２ ２ ２ 叶景艳 ，胡　 建 ，汤　 倩 （１．南京大学地球科学与工程学院，江苏 南京 ２１００９３；２．江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏 南京 ２１０００７） 摘要：榴辉岩是造山带中最为常见的高级变质岩石，无论是自身还是其原岩均蕴含着丰富的地球动力学信息。 以 中国大陆科学钻探工程主孔０ ～２０００ ｍ范围内揭露的榴辉岩为对象，按其与围岩接触关系，划分为与片麻岩类共 生的榴辉岩、与超基性岩毗邻的榴辉岩以及与超基性岩共生的榴辉岩３种类型。 据此对比分析了此３类榴辉岩的 地球化学组成的差异，提出了这些岩石的原岩可能是由单一岩浆房岩浆经堆晶及分离结晶作用演化而来的基性— 超基性杂岩体，物质来源主要为富集地幔物质的部分熔融，其构造环境应位于洋壳对大陆俯冲的消减带，但并非岛 弧环境，应是弧后拉张岩浆作用的产物。 关键词：中国大陆科学钻探工程（ＣＣＳＤ）；榴辉岩；地球化学特征；物质来源；构造环境；江苏东海 中图分类号：Ｐ５８８．３４　 　 　 文献标识码：Ａ　 　 　 文章编号：１６７４－３６３６（２０１３）０１－０００１－１６ 俯冲的标志（Ｂａｒｔｈ ｅｔ ａｌ，２００１，２００２；Ｚｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ， ０　 引　 言 ２００３ｂ；Ｚｈａｏ ｅｔ ａｌ，２００７ｂ；李天福等，２００７）。 中国大陆科学钻探工程（ＣＣＳＤ），以解决板块 榴辉岩是造山带中最为常见的高级变质岩石之 会聚边界的大陆深俯冲及地幔动力学为科学目标， 一，因其包含了高压或超高压标志矿物及其丰富的 是继前苏联和德国之后第３ 个超过５０００ ｍ的科学 地球动力学信息而成为当前地学研究的热点和前 深钻，选址于世界著名的中央超高压变质带东部的 缘。 自Ｈａｕｙ（１８２２）提出榴辉岩概念以来，至今已有 江苏省连云港市东海县（图１ａ），建成了亚洲第一个 近２００年的研究历史。 榴辉岩在我国主要集中在中 深部地质作用长期观测实验基地，也是亚洲第一个 央造山带（苏鲁—大别—秦岭—祁连山等）。 典型 大陆科学钻探和地球物理遥测数据信息库，亚洲第一 的榴辉岩主要由石榴石和绿辉石组成，可含少量斜 个研究地幔物质的标本岩芯馆和配套实验室，使我国 方辉石、石英、角闪石、蓝晶石、橄榄石、金红石、蓝闪 超高压变质带和地幔物质研究达到国际领先水平。 石及白云母等。 一般呈深色，地表出露稀少，岩石密 中国大陆科学钻探工程主孔中的榴辉岩原岩多 度大，具中粗粒变晶结构，块状构造。 多数具有与辉 为新元古代岩浆活动的产物，许志琴等（２００６）曾测定 长岩—玄武岩相似的化学成分，少数含钠较高者其 深度５ ０８４．９０ ｍ退变质金红石榴辉岩原岩年龄为 成分与细碧岩相似，产状较为复杂，大致可区分为以 （７６５±１５） Ｍａ，Ｃｈｅｎ等 （２００７）分别采用ＳＨＲＩＭＰ 和 下５种类型：（１）呈包体产于金伯利岩或碱性橄榄 ＬＡ－ＩＣＰ⁃ＭＳ技术获得主孔７３６．０１ｍ榴辉岩原岩年 玄武岩中，或呈条带状、透镜状产于橄榄岩或石榴石 龄（７６７±２８） Ｍａ和（７７９ ±４２） Ｍａ，这些年龄与地表 橄榄岩中，往往具有上地幔来源特征；（２）呈层状或 出露的东海县青龙山榴辉岩ＳＨＲＩＭＰ Ｕ⁃Ｐｂ年龄（７６１ 透镜状与角闪岩相片麻岩共生；（３）呈透镜状赋存于 ±１３） Ｍａ在误差范