高硅花岗岩质岩浆Fe同位素分馏机制：混合岩Fe同位素的研究

The origin of the heavy δ56Fe isotope of the high SiO2（>71%）granitics than mafic igneous rock is still dabated. It has been interpreted to late stage aqueous fluid exsolution, partial melting, magmatic differentiation and etc. In our study, Fe isotope for the melanosome and lecusome of the migmatites generated by partial melting will be focused. The lecusome is mainly divided into high silica granitic melt and plagioclase cumulates. The results from our preliminary study indicated that the mean δ56Fe bulk (‰) for the melanosome is 0.099, wheareas the granitic melt of the lecusome is 0.171 and the plagioclase cumulates is as high as 0.307. The result also indicated that partial melting may lead to the Fe isotope differentiation of the migmatites, and the plagioclase cumulates may result in larger Fe isotope differentiation of the migmatites than the partial melting. In this study, we will analyze the Fe isotope of the whole rocks and minerals (feldspar, magnetite, amphibore etc.) of the melanosome and lecusome, and further verify the influence of Fe isotope differentiation generated by the partial pelting and plagioclase cumulates. Then, the contribution for Fe isotope of the high SiO2 granitics will be analyzed.

对于高SiO2（>71%）花岗质岩浆具有较高δ56Fe的Fe同位素分馏机制一直存在较大争议，有流体出溶，部分熔融，岩浆分异等观点。本研究以北大别由部分熔融产生的混合岩为研究对象，对其暗色体和淡色体进行详细的Fe同位素研究，其中淡色体主要分为高硅花岗质熔体，长石堆晶样品。全岩预研究结果表明暗色体δ56Fe bulk(‰)平均值为0.099。淡色体中细粒花岗质熔体的δ56Febulk(‰)平均值为0.171; 长石堆晶样品的δ56Febulk(‰)平均值高达 0.307。初步结果显示部分熔融会导致混合岩Fe同位素分异，但是其分异的程度较低；而长石堆晶可导致混合岩Fe同位素发生更大的分异。本项目拟对大别山混合岩暗色体全岩及其残留矿物和淡色体全岩及其长石等矿物做更深入的Fe同位素分析，以便进一步验证部分熔融和长石分离结晶对混合岩Fe同位素分馏的影响并分析它们对高硅花岗质岩浆Fe同位素分异的贡献。

按照申请书计划，对北大别混合岩的淡色体和暗色体以及单矿物进行全岩Sr-Nd-Fe-Zn同位素及单矿物主量，微量元素和Zn同位素分析，取得重要进展，主要结论如下：.1): 我们通过分析混合岩的Fe同位素发现，当混合岩淡色体FeOt/Al2O3≤0.013时长石堆晶的淡色体及其暗色体对具有较高的Δ56FeL-M，但是当FeOt/Al2O3＞0.013时,淡色体和暗色体对具有与其它混合岩对相似的Δ56FeL-M。究其原因长石具有较高的Fe同位素值，但Fe含量太低，当全岩Fe含量足够高，不由长石决定时，不会影响全岩的δ56Fe。.2): 北大别混合岩源岩熔融会导致Fe同位素发生分馏，分馏值为：δ56FeL-δ56FeM= 0.093± 0.056 (2SD, N = 7)，所以对于高硅花岗质岩石相对于低硅花岗质岩石具有较高的δ56Fe分馏机制，部分熔融是不可忽略的因素。.3): 混合岩熔融过程中Zn会富集到暗色体中，且δ66Zn会发生分馏（0.32‰）。.据此, 我们提出地壳熔融过程中的Zn同位素分馏可能是花岗岩（特别是高硅花岗岩）Zn同位素不均一的重要原因。