川西火成碳酸岩成因的锌同位素新约束

论文摘要

本文对形成于造山带的川西牦牛坪碳酸岩-正长岩杂岩体和单矿物进行了详细的C-O-Sr-Nd同位素、主微量及Zn同位素分析。牦牛坪碳酸岩的δ18OV-SMOW（6.95‰-7.33‰）和δ13CV-PDB（-7.08‰--6.51‰）结果表明它们具有与典型地幔来源的“初始火成碳酸岩”相似的C-O同位素组成。此外,它们富含Sr,Ba,REE等不相容元素,具有高的(87Sr/86Sr)0和极负的εNd,这些特征表明研究区碳酸岩来自交代富集地幔源区,为幔源碳酸盐岩浆结晶的产物。碳酸岩与正长岩野外密切共生,成岩时代相近,REE配分模式相似,Sr-Nd同位素组成无明显差异,表明两类岩石的母岩浆相同,碳酸岩和正长岩为富CO2的碱性硅酸岩岩浆在液态下不混溶作用的产物。锌是地幔中的微量元素,海相碳酸盐岩的锌同位素组成与地幔的锌同位素组成明显不同,因此Zn同位素能够示踪地幔中再循环的碳酸盐岩。因为碳同位素受到岩浆去气的影响,锌同位素是识别火成碳酸岩源区是否含有再循环碳酸盐岩的有力手段。为此,本文在共生杂岩体正长岩-碳酸岩剖面每隔1cm取样,发现12个样品的锌同位素组成均为0.23‰0.29‰,表明两类岩石具有共同的来源,且岩浆不混溶过程中没有显著的Zn同位素分馏。除此剖面样品外,大多数正长岩和碳酸岩样品也具有与全球大洋玄武岩（0.28±0.05‰）相似的Zn同位素组成,部分正长岩具有重的Zn同位素组成（0.36‰-0.51‰）,且与Zn含量负相关,反映了霓辉石分离结晶对正长岩Zn同位素组成的影响。部分碳酸岩具有重的Zn同位素组成,且与Zn含量正相关,可能反映了碳酸岩岩浆结晶-演化过程中硅酸盐矿物的混入。综合考虑以上因素,恢复的碳酸岩和正长岩初始岩浆的Zn同位素组成与全球大洋玄武岩在误差范围内完全一致,表明川西牦牛坪碳酸岩和正长岩的地幔源区没有再循环碳酸盐的显著加入,为地幔原生的碳酸岩岩浆。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 翟华烨

导师: 刘盛遨

关键词: 火成碳酸岩,同位素,液态不混溶,再循环碳酸盐

来源: 中国地质大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学

单位: 中国地质大学(北京)

分类号: P588.1;P597

DOI: 10.27493/d.cnki.gzdzy.2019.001052

总页数: 82

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