滇东北昭通地区峨眉山玄武岩钕-锶-铅同位素特征——峨眉山地幔柱源区性质与Rodinia超大陆事件的耦合关系

摘要

滇东北昭通地区峨眉山玄武岩Nd-Sr-Pb同位素的最新研究结果表明,该区玄武岩样品普遍具有1000～900 Ma的亏损地幔Nd模式年龄,其源区可能为来自下地幔类似地幔集中带(FOZO)组分(10％～40％)的地幔橄榄岩和来自古老再循环洋壳的类似EM1组分(60％～90％)不同比例混合而成.样品满足Dupal异常边界条件,暗示峨眉山玄武岩岩浆形成及侵位时与目前所处的纬度有较大差异,二者可能有较大的空间距离.据此,提出新的峨眉山地幔柱形成模式:1000～900 Ma,源于Rodinia超大陆事件中衍生的洋壳发生了俯冲消减作用,洋壳经部分熔融后的固态残留物在660 km地幔过渡带中堆积,形成较冷的难熔"巨石体".晚二叠世(约260 Ma),这些"巨石体"(很可能是榴辉岩相的超高压变质岩)受重力驱动作用进一步下沉到核幔边界"D"层时,发生钙钛矿→后钙钛矿的矿物相转变,这是一个强烈的放热反应,导致下地幔及俯冲板片堆积体自身的部分熔融,引起深部高温富铁、富钛的熔融体上涌进入地幔,形成地幔柱.这些岩浆大规模的上涌、喷发,形成了扬子陆块西缘规模巨大的峨眉山大火成岩省(LIPs).此时古地理位置还处于南半球的某个位置,古特提斯大洋关闭后,这些携带南半球特有的地球化学烙印(Dupal异常)的玄武岩随着扬子板块一路向北漂移,到达今天的位置.