Migmatites record multiple episodes of crustal anatexis and geochemical differentiation in the Sulu ultrahigh-pressure metamorphic zone, eastern China

Az ultramagas nyomású (UHP) metamorf kőzetek részleges olvadása gyakori az ütközéses orogenezis és az ütközés utáni átdolgozás során, ami azt jelzi, hogy a részleges olvadás időzítésének és folyamatainak meghatározása betekintést nyújthat az ütközéses orogének tektonikai fejlődésébe. Ez a tanulmány a kelet-kínai Sulu orogénből származó migmatitok kombinált teljes kőzetgeokémiai és cirkonológiai vizsgálatának eredményeit mutatja be. Ezek az adatok bizonyítékot szolgáltatnak a kéreg anatexis és a geokémiai differenciálódás több epizódjára az UHP metamorf kőzeteken belül. A leukoszómák magasabb Ba- és K-koncentrációt, és alacsonyabb koncentrációban tartalmazzák a ritkaföldfémeket (REE), a Th-t és az Y-t, mint a kapcsolódó melanoszómák és gránitos gneiszek. A leukoszómák Sr-Nd-O izotópösszetétele is homogén, hasonló a proximális (azaz ugyanazon feltáráson belüli) melanoszómákéhoz, ami arra utal, hogy az anatektikus olvadékok az egyes feltárásokon belül elhelyezkedő forráskőzeten belüli részleges olvadással keletkeztek. A migmatitok hat különböző típusú doménnel rendelkező cirkont tartalmaznak, amelyek a struktúrák, a nyomelem-összetételek és az U-Pb-korok különbségei alapján kategorizálhatók. Az I. csoportba tartozó domének reliktum magmatikus cirkonok, amelyek középső neoproterozoikumi U-Pb korúak és magas REE-koncentrációt tartalmaznak. A II. csoportba tartozó tartományok újonnan keletkezett metamorf cirkonokat képviselnek, amelyek 230 ± 1 Ma-ban keletkeztek az ütközéses orogenezis során. A III., IV., V. és VI. csoportba tartozó cirkonok újonnan keletkezett anatektikus cirkonok, amelyek 222 ± 2 Ma, 215 ± 1 Ma, 177 ± 2 Ma és 152 ± 2 Ma idején keletkeztek. A metamorf cirkonok magasabb Th/U és alacsonyabb (Yb/Gd)N értékekkel, lapos nehéz REE (HREE) mintázattal rendelkeznek, szignifikánsan negatív Eu anomáliák nélkül az anatektikus cirkonokhoz képest, amelyeket alacsony Th/U arányok, meredek HREE mintázatok és negatív Eu anomáliák jellemeznek. A kéreg anatexisának első két epizódja a késő triász során, kb. 222 Ma és kb. 215 Ma táján következett be a phengit lebomlása következtében. Az anatexisz másik két epizódja a jura időszakban, kb. 177 Ma és kb. 152 Ma idején következett be, és az ütközéssel megvastagodott orogén extenziós összeomlásához kapcsolódott. A triász anatektikus cirkonok többsége és az összes jura cirkon a leukoszómákban található, míg a melanoszómákban a triász metamorf cirkonok dominálnak, ami arra utal, hogy a migmatitokon belüli leukoszómák a kéreg anatexis több epizódját rögzítik. Mind a metamorf és az anatektikus cirkonok εHf(t) értékei megemelkedtek a reliktum magmatikus cirkonmagokhoz képest, ami arra utal, hogy ezek a cirkonok nem cirkon Hf-et tartalmaznak, amely radiogénebb Hf izotópösszetételű anyagból származik. Ezért a Sulu és a Dabie orogének az exhumálódás és az ütközés utáni szakaszokban különböző átdolgozási epizódokat éltek át.

Szólj hozzá!