新疆西天山夏塔地区超基性岩的岩石地球化学及其流体活动研究

该申请拟以西天山夏塔地区超高压变质带俯冲上板片环境超基性岩为例，深入开展岩石地球化学研究工作；结合岩石学成因和稳定同位素分析以及最新热力学实验数据，确定超基性岩的岩石成因类型、地球化学特征和控制变质相平衡反应条件. 查明俯冲上板片环境超基性岩体的地球化学属性和所处的大地构造背景. 建立西天山超高压变质带中俯冲上板片环境超基性岩的P-T-t轨迹，并与同一造山带中MORB型蛇绿岩中橄榄蛇纹岩的岩石地球化学和地质演化特征相比较。阐明超基性岩与高压－超高压俯冲变质流体的关系. 深入探究蛇纹石、尖晶石及单斜辉石等矿物在俯冲变质和不同地球化学动力学环境中的多期流体作用特征，进而追溯流体的来源，研究流体在地壳和地幔物质循环中的重要作用. 得出俯冲上、下板片壳慢流体和物质对流循环的不同动力学模式, 为建立洋壳岩石发生超高压变质作用机理、壳-幔相互作用以及确定洋壳由形成到消失的完整地质演化过程做出贡献.

该项目以西天山夏塔地区超高压变质带俯冲上板片环境超基性岩为研究对象，深入开展岩石地球化学研究工作。橄榄岩的初始矿物组合主要由铬尖晶石、橄榄石、斜方辉石和角闪石组成，其形成后在变质演化过程中又经历了熔体和晚期流体的交代作用。研究得出橄榄岩形成后期在熔融源区中发生了地幔交代现象，有角闪石和金云母等含水矿物出现。结合岩石学成因和同位素年代学分析，蛇绿岩中异剥钙榴岩锆石年代学研究工作表明异剥钙榴岩记录了两次地质事件，早期岩浆侵位形成岩浆岩的年龄在422 Ma左右，普遍的异剥钙榴岩化发生在290 Ma，与伊利—塔里木板块碰撞拼合，形成岩浆弧的年龄一致。俯冲带上板片异剥钙榴岩源于斜长角闪岩经异剥钙榴岩化作用形成。该类异剥钙榴岩相较于洋底变质或俯冲下板片的异剥钙榴岩化作用，流体来源不很充分，反映出了交代过程中的不均一性。研究明确了超基性岩的岩石成因类型、地球化学特征和控制变质相平衡反应条件。查明俯冲上板片环境超基性岩体的地球化学属性和所处的大地构造背景，建立了西天山超高压变质带中俯冲上板片环境超基性岩的P-T条件，并与同一造山带中MORB型蛇绿岩中橄榄蛇纹岩及异剥钙榴岩的岩石地球化学和地质演化特征相比较. 阐明了超基性岩与高压－超高压俯冲变质流体的关系。深入探究蛇纹石、尖晶石、单斜辉石及角闪石等矿物在俯冲变质和不同地球化学动力学环境中的多期流体作用特征，进而追溯流体的来源，研究流体在地壳和地幔物质循环中的重要作用. 为建立洋壳岩石发生超高压变质作用机理、壳-幔相互作用以及确定洋壳由形成到消失的完整地质演化过程做出了贡献。