苏北东海榴辉岩氢氧同位素地球化学研究

研究了苏鲁地体西部东海地区超高压变质榴辉岩的氢氧同位素组成，得到绿辉石和石榴子石的δ18O值变化较大（为－10．4‰-＋4．8‰），多硅白云母的δD值变化较小（为－104‰-－83‰）。不同矿物对之间达到并保存了氧同位素平衡，得到了一致的同位素温度（650-750℃）。榴辉岩具有低至－10‰和－104‰的异常δ18O和δD值表明，岩石与极贫18O和D的大气降水成因流体发生过氢氧同位素交换，同时排除了海水的参与。很可能榴辉岩在发生变质前与大气降水达到同位素平衡，并保存了变质前的同位素特征。因此，榴辉岩的原岩是曾出露于大陆地壳的一种玄武质岩石，它被大气降水来源的热液流体所蚀变。这表明在陆－陆碰撞的缝合带，由于存在板块俯冲到地幔而产生地壳物质再循环过程。由于可能存在的扩散和重结晶作用，在地幔温度和压力下硅酸盐矿物将经历快速的氧同位素交换。超高压榴辉岩中保存大气降水特征指示只存在有限的壳幔相互作用，因此，含榴辉岩原岩的板块在地幔深度的滞留时间可能很短。不同矿物对给出一致的氧同位素温度则指示，这些榴辉岩在地幔深度形成后可能经历了快速冷却和抬升过程。