对大别山南缘翁门杂岩的深入研究,揭示了约29亿年前形成的太古代岩石。这些岩石的成因和组合,为理解扬子陆块在远古时期如何通过板块构造逐步成熟稳定,提供了关键的地质证据。
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在大别山南缘新发现了形成于约29.2亿年前的太古代岩石。
TTG片麻岩分为两类,形成于不同压力和深度的地质环境。
钾质花岗岩是高分异岩石,其岩浆特性类似现代岛弧。
两种古老岩石的同时出现,是中太古代板块构造活动的关键证据。
精华内容
这些沉寂了29亿年的岩石,究竟记录了怎样的地球早期故事?它们的成因和组合,是解开扬子陆块早期演化之谜的关键。
古老岩脉定年
对大别山南缘翁门杂岩中的TTG质片麻岩和钾质花岗岩脉进行锆石U-Pb同位素定年,结果显示它们均形成于中太古代,具体年龄为2927至2917百万年。这一精确的年龄数据,为研究扬子陆块北缘的陆壳演化提供了可靠的时间坐标,证实了该区域存在极其古老的陆壳物质。
TTG岩石的两种类型
研究中的TTG片麻岩可分为低重稀土型和高重稀土型。低重稀土型TTG具有中等的硅和钠含量,较低的镁、镍、铬含量及Sr/Y比值,显示出在相对低压条件下形成。而高重稀土型TTG的镁、镍、铬含量及Sr/Y比值更低,属于过渡型,其形成深度比前者更浅,可能源于不含石榴石的角闪岩部分熔融。
特殊的高分异花岗岩
与TTG伴生的钾质花岗岩脉,呈现出高硅、富钾、富铁的特征。其稀土配分模式呈左倾的“V型”,是典型的高分异花岗岩。分析还发现,该岩石的岩浆氧逸度和水含量与现代岛弧岩浆相似,表明其形成环境可能与现代的板块俯冲带具有一定的可比性。
板块构造的早期证据
翁门杂岩中TTG与钾质花岗岩的同时出现,并非偶然。这种岩石组合被认为是太古宙板块暖俯冲或硬碰撞晚阶段的产物。它标志着在中太古代时期,扬子陆块北缘已经发育了板块构造机制,古老大陆地壳正在经历再造和成熟化,迈向了初始克拉通化的关键阶段。
这项发现为扬子陆块早期演化研究提供了新的视角,证实了板块构造在约29亿年前就已启动并开始塑造大陆。未来,对这些古老岩石的更深入探索,或将揭示更多关于地球早期动力学过程的秘密。