太古宙TTG的Nb/Ta變化特征:對“Nb-Ta悖論”的啟示

作者：王丹,郭敬輝,馬旭東

摘要：英云閃長巖-奧長花崗巖-花崗閃長巖(TTG)是地球早期大陸地殼最重要的組成部分。TTG的Nb/Ta比值變化不僅與它的成因相關,而且與早期構造環境和地殼分異過程關系緊密。本文選擇陰山地塊出露的TTG片麻巖及下地殼斜長角閃巖/麻粒巖包體作為研究對象,開展了寄主花崗閃長巖和同源鎂鐵質包體中的角閃石和黑云母的原位微區礦物的微量元素分析工作,以及TTG與非同源斜長角閃巖包體的全巖主微量元素分析工作。礦物化學研究結果表明,花崗閃長巖和同源鎂鐵質包體的角閃石具有相似的Mg^(#)值,但是兩者具有明顯不同的Nb/Ta比值。鎂鐵質包體中的角閃石更富Cr、Ta,Nb/Ta比值為30~50;TTG巖石中的角閃石Cr和Ta含量偏低,但具有更高的Nb/Ta比值(38~70)。TTG和鎂鐵質包體中的角閃石Cr含量與Nb/Ta具有較好的負相關關系。全巖地球化學分析結果揭示,TTG片麻巖的具有高Nb/Ta比值(13~65,平均值31),斜長角閃巖和麻粒巖包體具有變化的Nb/Ta比值(10~56)。太古宙綠巖帶中玄武質巖石的Nb/Ta平均值為~15,陰山地塊斜長角閃巖和麻粒巖包體具有高的Nb/Ta比值,反映了這些代表基性下地殼的巖石經歷了部分熔融作用或后期的交代作用,使其Nb/Ta比值發生改變。研究區具有高Nb/Ta比值的TTG可能來源于高Nb/Ta比值基性下地殼部分熔融,并繼承了源區高Nb/Ta比值的特征。通過本文研究揭示,高Nb/Ta比值的TTG并非一定形成于俯沖帶洋殼榴輝巖相部分熔融,下地殼富角閃石和黑云母的巖石部分熔融是形成高Nb/Ta比值TTG的一種重要途徑。

發文機構：中國地質科學院地質研究所

關鍵詞：太古宙TTG下地殼Nb/Ta比值ArcheanTTGLower crustNb/Ta ratio

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