第七届青年地学论坛

造山带橄榄岩是研究俯冲带壳幔相互作用的理想样品，记录了洋壳俯冲到大陆碰撞转换过程中多期流体交代作用。我们对红安造山带银山寨蛇纹岩进行了系统的岩相学、全岩主微量元素、矿物主微量元素、氧同位素和锆石学分析。岩石学研究结果表明这些蛇纹岩的原岩是难熔的纯橄岩或方辉橄榄岩，富集难熔组分，亏损富沃组分。银山寨蛇纹岩具有比大洋蛇纹岩高的Mg#和MgO/SiO₂比值以及低的Al₂O₃/SiO₂比值，而与弧前蛇纹岩相似，因此银山寨蛇纹岩原岩是经历了高程度熔体抽取的弧前地幔橄榄岩。橄榄石具有极高的Fo值，指示叶蛇纹石变质脱水形成富镁橄榄石。利用Perple-X软件对蛇纹岩进行P-T视剖面模拟，结果显示叶蛇纹石和变质橄榄石的矿物组合在500~600℃区间内稳定。银山寨蛇纹岩富集LILE和LREE，亏损HFSE，变化的全岩δ¹⁸O值(1.4~5.8‰)和橄榄石δ¹⁸O值(4.6~6.2‰)，表明它们受到多种来源地壳衍生流体的交代作用。银山寨蛇纹岩中锆石具有核-(幔)-边结构，具有多期U-Pb年龄。~220 Ma的锆石具有弱分带或无分带，一组具有相对低Th/U比值和HREE含量，无Eu异常，δ¹⁸O值为4.0~7.2‰，ε_Hf(t)值为-16.0~-2.7，另一组相对高Th/U比值和HREE含量，Eu负异常，δ¹⁸O值为8.5~8.6‰，ε_Hf(t)值为-4.3~-3.5，指示它们是由俯冲大陆板片不同来源流体交代形成。~310 Ma的锆石表现出无分带，Th/U比值＞0.1，HREE含量相对较高，Eu负异常，δ¹⁸O值为4.2~9.4‰，ε_Hf(t)值为4.4~19.1，含有橄榄石、方解石、磷灰石包裹体。这些特征指示它们是俯冲大洋板片衍生流体交代形成。~430Ma的锆石域具Th/U比值＞0.1，较高HREE含量，具有Eu负异常，δ¹⁸O值为5.6~7.6‰，ε_Hf(t)值为-2.0~14.1，这些锆石与红安造山带洋壳榴辉岩原岩具有一致的年龄。少量残留锆石的年龄为新元古代及少量古元古代。~430Ma、新元古代和古元古代年龄锆石与红安造山带高压超高压变质岩的原岩锆石可以相类比，指示它们是通过俯冲地壳的交代流体物理迁移到蛇纹岩中的。总之，银山寨蛇纹岩经历了洋壳俯冲衍生流体和随后的陆壳俯冲来源流体的交代作用，记录了红安造山带从洋壳俯冲到大陆碰撞的构造转换。
 

蛇纹岩 锆石 流体交代作用 壳幔相互作用 俯冲带