腾冲地块金竹寨花岗岩体成分复杂性成因机理研究

The research on petrogenesis for compositional variation of granitic pluton is a significant way to understand the formation and differentiation of continental crust. The magmatic evolution after segregation from source is an important mechanism to induce the variation in granitic pluton, however, the understanding of this mechanism is still not deep enough. The Eocene Jinzhuzhai granitic pluton occurring at Tengchong Block is characterized by accumulation, including accumulated Am-rich diorite, diorite, granodiorite and granite, which is a representative pluton that is compositional variation controlled by magmatic evolution. Therefore, the research on the Jinzhuzhai pluton is helpful to further understand the compositional variation induced by magmatic evolution process. This project is focus on the research of morphology, in-situ mineral chemical and Sr-Pb isotopic composition of plagioclase, amphibole and K-feldspar, in order to reveal the variation of melt compositions, temperature, pressure and H2O contents and fo2 of granitic magma system. This result could support to discuss the detail evolution and interaction between different materials in the magmatic system. Combining the thermodynamic modeling, it will construct the dynamic evolution of Early Eocene granitic magma in Jinzhuzhai area. This provides constraints for the genetic mechanism of composition diversity within granitic pluton.

开展花岗岩类成分复杂性成因机制研究是理解大陆地壳形成和垂向分异的重要途径。源区分离后岩浆自身演化过程是引起岩体尺度花岗岩类成分复杂性的重要因素，但目前对于该机理的理解仍不够深入。腾冲地块早始新世金竹寨岩体具有明显的堆晶特征，岩石类型为堆晶富闪闪长岩-闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩，是岩浆自身演化过程控制成分分异的典型岩体，因此对其进行研究有助于深入解读岩浆自身演化过程诱发花岗岩类的成分复杂性。本项目拟通过对该岩体不同岩石类型中斜长石、角闪石和钾长石的形态学、矿物化学和原位Sr-Pb同位素组分的空间变化规律进行研究，反演花岗质岩浆体系中熔体组分、温压条件、H2O含量和fo2的变化，探讨岩浆演化细节和物质间相互作用，结合热力学模拟，建立花岗质岩浆的动态演化过程，从而为岩体尺度的花岗岩类成分复杂性成因机制提供理论约束。

花岗岩是地壳区别于其太阳系他行星的重要特征，岛弧地区的岩浆活动是揭示花岗岩类成分多样性的重要地区。因此本项选择腾冲地块各阶段岛弧岩浆作用，揭示了弧岩浆形成时的深部动力学差异以及岩浆通道系统的多阶段分异过程以及晶体堆积的过程。通过腾冲地块早始新世-早古新世（64Ma-55Ma）花岗岩类和包体的地球化学和矿物化学研究，确定早古新世花岗岩类形成于长期热积累引起的地壳部分熔融，早始新世花岗岩类的形成是由于高通量的幔源岩浆引起的地壳部分熔融形成，并且广泛发育岩浆混合作用以及晶粥体的活化的分异作用，引起花岗岩类成分的多样性。腾冲地块中三叠世（243Ma）富闪深成岩地球化学及角闪石矿物化学研究表明幔源岛弧岩浆在陆壳中发生多阶段减压分异作用，并且深部岩浆发生角闪石替代单斜辉石反应，岩浆系统深部以单斜辉石分异为主，中部以角闪石分异为主，中上地壳以斜长石分异为主，建立了岛弧岩浆系统的动态演化过程。腾冲地块早始新世角闪辉长岩-闪长岩矿物学研究显示斜长石显示“M”型成分变化，并且显示出自形晶的叠瓦状排列，说明为堆晶成因；角闪石的Fe-Mg交换系数均大于0.28±0.11，结合平衡熔体计算结果表明角闪石结晶与更酸性的岩浆中，即结晶于岩浆储库演化晚期的富硅熔体中。因此腾冲地块早始新世岩浆系统是存在多阶段的分异演化及岩浆储库的堆晶和熔体抽离等过程，这些过程是引起陆壳分异以及花岗岩类成分多样性的重要控制因素。

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