Migmatites registrerar flera episoder av krustanatexis och geokemisk differentiering i Sulu ultrahigh-pressure metamorphic zone, Östra Kina

Partiell smältning av metamorfa bergarter med ultrahögt tryck (UHP) är vanligt under kollisionsorogenes och postkollisionell omarbetning, vilket indikerar att bestämning av tidpunkten och processerna som är involverade i denna partiella smältning kan ge insikter i den tektoniska utvecklingen av kollisionsorogena bergarter. Denna studie presenterar resultaten av en kombinerad geokemisk och zirkonologisk studie av migmatitter från Sulu-orogenen i östra Kina. Dessa data ger bevis för flera episoder av krustanatexis och geokemisk differentiering inom UHP-metamorfa bergarter. Leucosomerna innehåller högre koncentrationer av Ba och K och lägre koncentrationer av de sällsynta jordartsmetallerna (REE), Th och Y, än associerade melanosomer och granitiska gnejsar. Leucosomerna har också homogena Sr-Nd-O isotopkompositioner som liknar proximala (dvs. inom samma uppslag) melanosomer, vilket tyder på att de anatektiska smältorna genererades genom partiell smältning av urbergarter som är belägna inom enskilda uppslag. Migmatiterna innehåller zirkoner med sex olika typer av domäner som kan kategoriseras med hjälp av skillnader i strukturer, spårämneskompositioner och U-Pb-åldrar. Domäner i grupp I är reliktmagmatiska zirkoner som ger U-Pb-ålder från mitten av Neoproterozoikum och innehåller höga REE-koncentrationer. Domäner i grupp II representerar nybildade metamorfa zirkoner som bildades vid 230 ± 1 Ma under den kollisionella orogenesen. Zirkoner i grupperna III, IV, V och VI är nybildade anatektiska zirkoner som bildades vid 222 ± 2 Ma, 215 ± 1 Ma, 177 ± 2 Ma respektive 152 ± 2 Ma. De metamorfa zirkonerna har högre Th/U- och lägre (Yb/Gd)N-värden, platta mönster av tunga REE (HREE) utan några signifikant negativa Eu-anomalier i förhållande till de anatektiska zirkonerna, som kännetecknas av låga Th/U-förhållanden, branta HREE-mönster och negativa Eu-anomalier. De två första episoderna av anatexis i jordskorpan inträffade under sen trias vid ca 222 Ma och ca 215 Ma som ett resultat av phengitnedbrytning. De andra två episoderna av anatexis inträffade under juraperioden vid ca 177 Ma och ca 152 Ma och var förknippade med extensionell kollaps av den kollisionsförtjockade orogenen. Majoriteten av triassiska anatektiska zirkoner och alla jurassiska zirkoner finns i leucosomerna, medan melanosomerna domineras av triassiska metamorfa zirkoner, vilket tyder på att leucosomerna i migmatiterna registrerar fler episoder av anatexis i jordskorpan. Både metamorfa och anatektiska zirkoner har förhöjda εHf(t)-värden jämfört med relikt magmatiska zirkonkärnor, vilket tyder på att dessa zirkoner innehåller icke-zirkon-Hf som härrör från material med mer radiogena Hf-isotopsammansättningar. Därför upplevde Sulu- och Dabie-orogenerna olika episoder av omarbetning under exhumations- och postkollisionsstadierna.

Lämna en kommentar