作者：曾令森; 李海兵; 许志琴; Jason; B.SALEE...混合岩下地壳部分熔融变形分解元素地球化学地幔花岗岩色体分解作用产物
摘要：熔体在地壳和地幔中怎样迁移及其动力学是地质学中的一个重要问题.作为地壳深融作用的产物,混合岩中的浅色体提供了一个极好的机会来探讨影响地壳熔体在中下地壳迁移的因素.为此,我们对美国加州南Sierra Nevada岩基中典型的混合岩、变泥质岩及邻近的花岗闪长岩进行了详细的主要元素地球化学和野外构造变形分析,同时应用流体动力学理论估算了在中下地壳条件下,典型浅色体的迁移距离.南Sierra Nevada岩基中的混合岩中的浅色体厚度为1mm至1cm.在部分熔融程度较高的区域(＞10%),浅色体相互连接而成网结状构造,应变的承载方式主要以IWL(Interconnected Weak Layers)形式进行,即熔融体表现为弱相而承载大部分的应变.相反地,在部分熔融程度较低的区域(＜5%),浅色体孤立地出现,应变的承载方式主要以LBF(Load-Bearing Framework)形式进行,即应变主要由非熔融体的基质来承担.这表明在混合岩形成过程中,熔体的出现强烈地制约着应变分解作用.应用Shaw的岩石粘度模型,我们根据浅色体的主要元素地球化学成分计算了浅色体在熔融状态下的粘度.根据流体动力学原理,估算了浅色体在不同条件下的迁移距离.计算结果表明:①和典型花岗岩相比,浅色体具有较高的粘度,为109～1012Pa,比花岗岩的104～106Pa高3～8个数量级;②在熔融状态下,1cm厚的浅色体至多能迁移O.O1mm.即使在强烈的变形条件下,由于具有太高的粘度系数,浅色体很难或不可能作长距离的迁移,而滞留在原地.本研究结果对于利用混合岩的浅色体来探讨地壳深融作用的地球化学特征及研究熔融岩石的力学性质的可行性提供有力的支持.
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