新疆北部花岗岩─水~18O/~16O交换反应动力学──对于造山带岩浆熔融与流体循环的意义

摘要

对新疆北部花岗岩的两个典型岩体—阿拉尔和二台北岩体进行了系统的氧同位素组成测定，以探讨造山带的流体循环以及岩浆源区的熔融两个岩体的岩浆源区相对亏损18OZ它们在上部地壳侵位的次团相冷凝过程中共生矿物向富集18O的方向不平衡偏转推覆到阿尔泰山区热板片之下的晚古生代沉积物冷板片，通过进变质过程中的脱水反应提供了大量的含水流体．在倒转地温梯度驱动下，含水流体从下伏冷板片释放到上覆热板片，与富18O的早古生代变质沉积物发生18O／16O交换反应，并且最终导致造山花岗岩源区的熔融，产生相对亏损18O的过铝质花岗岩浆．对于以二台北岩体为代表的非造山花岗岩而言，幔源岩浆的下垫诱导的进变质反应造成流体对流，促进了幔源岩浆与花岗岩源区岩石的18O／16O交换反应，从而降低了后者的δ18O值．流体循环是深熔作用的先驱事件．与两个岩体侵位相联系的流体具有围绕岩体分布的外封皮性质．当岩浆温度下降到某一数值时，它们迅速进入岩体，瞬间流动速率较大．随着18O／16O交换反应的进行，流体来源迅速枯竭.