超高压变质作用过程中的流体-岩石相互作用——中国大陆科学钻探工程主孔(0～2050m)岩心的氧同位素证据

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• 出版年：2004
• 作者：张泽明；肖益林；Jochen；HOEFS；高勇军
• 单位1：中国地质科学院地质研究所
• 出生年：1961
• 职称：研究员
• 语种：中文
• 作者关键词：超高压变质作用；氧同位素；流体-岩石相互作用；岩心；中国大陆科学钻探工程
• 起始页：289
• 总页数：9
• 经费资助：国家重点基础研究发展规划项目(973计划)(2003CB716501)；国家自然科学基金重大项目(40399142)
• 刊名：岩石矿物学杂志
• 是否内版：否
• 刊频：季刊
• 创刊时间：1982
• 主办单位：中国地质学会岩石学专业委员会；中国地质学会矿物学专业委员会；中国地质科学院地质研究所
• 主编：沈其韩
• 卷：23
• 期：4
• 期刊索取号：P306357-1
• 核心期刊：中文核心期刊

摘要

中国大陆科学钻探工程主孔位于苏鲁超高压变质带南部的东海地区。该钻孔0～2050m井段钻遇的岩石主要是榴辉岩、正片麻岩、剐片麻岩和石榴石橄榄岩。激光原位氧同位素研究表明，变质矿物的δ¹⁸O值具有显著的不均一性，从-6.8‰变化至+7.5‰。空间上看，从近地表至1000m深度δ¹⁸O值逐渐降低，向更深处又逐渐升高。位于钻孔1100～1600m深度之间的正片麻岩是新元古代花岗岩体，该岩体的侵入为表壳岩与低氧同位素大气降水之间的水-岩交换作用提供了热源，并导致岩体附近的围岩发生了最强烈的水-岩蚀变，因此具有极低的氧同位素值。研究还显示，在厘米尺度内，大多数超高压变质矿物之间具有平衡的氧同位素组成，所获得的超高压峰期变质温度为700～882℃，与矿物之间的主元素交换温度计获得的结果基本相同。超高压变形与变质分异、高压退变质作用及其伴生的局部流体活动可能是造成超高压变质矿物氧同位素不平衡的主要原因。研究进一步证明，超高压变质岩原岩的异常低氧同位素特征在大陆板块的俯冲与折返过程中得以较好保存，在超高压变质前期、同期和后期均没有大规模的透人性流体活动发生。与围岩呈构造接触关系的石榴石橄榄岩具有正常地幔岩的氧同位素成分，它很可能是构造侵位到俯冲带之间的地幔楔状体，并不具有与表壳岩相同的前超高压变质历史。