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《中国科学院地质与地球物理研究所2001学术论文汇编(第二卷)》2001年
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燕山期中国东部高原下地壳组成初探:埃达克质岩Sr、Nd同位素制约

张旗  王焰  王元龙  
【摘要】:大陆地壳组成是地球科学家关注的课题,但困难的是如何确定深部地壳,尤其是下地壳的组成。埃达克质岩的厘定从一个方面有助于这个难题的解决。中国东部"C型"埃达克质岩(adakite-like)的地球化学性质表明其形成的深度大,熔融的温度高,为下地壳中基性麻粒岩部分熔融的产物。因此,可以尝试通过埃达克质岩的地球化学特征来反演下地壳的组成。本文的初步研究表明,中国东部埃达克质岩的Sr-Nd同位素组成有很大的变化,反映埃达克质岩熔融的源区下地壳组成有明显的不同。根据埃达克质岩石的Sr-Nd同位素组成,推测中国东部高原下地壳大体由胶东-大别、北京-辽西和下扬子(长江中下游)3个不同的块体组成。1,胶东-大别区:胶东区的下地壳以富Si、Na_2O/K_2O低(0.8~1.3)、I_(Sr)高(0.709~0.712)、ε_(Nd)(t)低(-15~-21)和T_(DM)高(1.9~2.1Ga)为特征;大别区的I_(Sr)值较低,可能代表了中生代时基底的特征,大体相当于该区下地壳的上限值。2,下扬子区位于扬子地块内,中生代埃达克质岩的Sr初始值、ε_(Nd)和T_(DM)变化大,说明元古宙的下地壳基底中可能有较多年轻的玄武质岩石底侵加入。相比而言,铜陵区的I_(Sr)较高(0.707~0.709)、ε_(Nd)(t)较低(-11~-16)、T_(DM)高(1.7~2.2Ga),接近扬子下地壳的特征。3,辽西-北京地区的Sr-Nd同位素组成以低的I_(Sr)(0.705~0.707)、变化的ε_(Nd)(t)(-4~-20)和T_(DM)(0.7~2.1Ga)为特征,反映辽西-北京区下地壳组成比较复杂。其中北京-彰武地区的Sr-Nd同位素组成与汉诺坝玄武岩中的麻粒岩包体类似,远高于华北下地壳的ε_(Nd)(t)值(-32~-44),推测埃达克质岩石并非来自古老的华北太古宙下地壳,而可能是中生代时增生在华北下地壳底部的年轻基性麻粒岩部分熔融形成的。此外,文中还讨论了用埃达克岩反演下地壳组成存在的不足。

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