内蒙古固阳地区角闪石等矿物分离结晶形成的新太古代TTG片麻岩——来自元素地球化学和热力学模拟的证据

作者：佟鑫; 施建荣; 王惠初; 张家辉; 任云伟

来源：吉林大学学报(地球科学版), 2023, 53(06): 1734-1759.

DOI：10.13278/j.cnki.jjuese.20230205

• 片麻岩
• TTG
• 元素地球化学
• 热力学模拟
• 分离结晶
• 固阳

内蒙古固阳地区存在大量的新太古代末期(石英)闪长质-英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质(DTTG)片麻岩组合。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年得到了石英闪长质片麻岩和英云闪长质片麻岩的结晶年龄分别为(2 504±11)和(2 514±7)Ma,在石英闪长质片麻岩中同时得到了约2.6 Ga的继承锆石年龄。这些石英闪长质(D)片麻岩具有相对较低的w(SiO2)(62.08%～62.62%)和Sr/Y值(23.3～39.8),w(MgO)(2.08%～3.06%)和w(TFe2O3)(5.43%～6.01%)相对较高，不具有或具有弱的Eu负异常(Eu/Eu*为0.91～0.98),轻、重稀土元素分异相对不明显((La/Yb)N为7.59～21.60),显示岛弧钙碱性岩石的地球化学特征。结合其锆石Hf同位素组成，本文认为其形成于相对低压较浅层次古老下地壳的部分熔融，同时有幔源熔体的加入。固阳新太古代末期英云闪长质-奥长花岗质(TT)片麻岩则显示较高的w(SiO2)(67.95%～77.01%)和Sr/Y值(120.00～941.00),相对低的w(MgO)(0.14%～1.29%)和w(TFe2O3)(0.63%～2.66%),具有显著的Eu正异常(Eu/Eu*为1.48～8.73),轻、重稀土元素分异明显((La/Yb)N为29.70～140.00)。TTG岩石一般被认为是来自水化变质玄武岩的部分熔融。而固阳新太古代末期(石英)闪长质-英云闪长质-奥长花岗质(DTT)片麻岩的地球化学特征则指示了角闪石分离结晶过程。固阳堆晶角闪石岩和奥长花岗质片麻岩的混合模拟可很好地复现出固阳地区石英闪长质片麻岩的地球化学组成。热力学模拟和微量元素的定量模拟则揭示了固阳新太古代末期英云闪长质-奥长花岗质岩石是在含水且相对低压条件下，闪长质岩浆经过多阶段分离结晶后形成，主要分离结晶矿物相为角闪石，同时伴有少量斜长石和榍石的分离结晶；其高的全岩Sr/Y、Eu/Eu*值并不是指示其具有相对高压源区的充分条件。

• 单位
  中国地质科学院地质研究所; 中国地质调查局天津地质调查中心