![]()
![]()
![]()
岩石记录的不完整或缺失为精细重塑古老造山带的演化历史带来了极大困难。锆石是自然界中最常见且最稳定的含铀矿物之一，它在经历多期复杂构造事件后，仍可以较完好的保存下来。锆石同时也是多种与岩石成因密切相关元素的重要载体，是探索古老造山带形成演化的有力工具。然而，如何通过锆石中元素含量与特征区分岩石形成的构造背景，目前尚缺少有效的方法手段。针对以上关键科学问题，中国地质科学院地质研究所构造地质研究室胡培远和翟庆国研究员与香港大学赵国春院士、澳大利亚蒙纳士大学Peter Cawood和Roberto Weinberg教授以及澳大利亚昆士兰大学周人杰博士等合作，通过对全球典型地区碎屑锆石稀土元素数据库的大数据分析与研究（图1），取得以下主要认识。（1）系统总结了锆石稀土元素成分的主要控制因素
在充分总结前人实验岩石学研究成果的基础上，进一步揭示了构造演化过程中锆石稀土元素的变化规律，即：铕异常和轻/重稀土比值的耦合关系指示了碎屑锆石源区氧逸度和水含量的稳定程度，也与源区岩浆岩类型相关，因而有潜力成为判别构造环境的新方法。（2）首次发现了碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值在构造演化中的解耦现象
通过全球典型碎屑锆石稀土元素数据库的大数据研究，发现洋-陆俯冲造山带的碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值的耦合程度明显高于陆-陆碰撞造山带。但是如果洋-陆俯冲造山带受到了位于上覆板片之下地幔柱的影响，其碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值也会呈现解耦的现象。（3）提出通过碎屑锆石稀土元素判别构造背景的新方法
基于上述研究，创新性的提出使用相关系数（rDz）描述碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值的耦合程度。结果显示，rDz可以有效的反映构造环境的变化，即rDz值降低指示洋-陆俯冲向陆-陆碰撞或者地幔柱环境的转换，而rDz值降低则指示相反的构造转换过程（图2）。![]()
图2 碎屑锆石铕异常和轻/重稀土比值的相关系数（rDz）与造山带构造演化的耦合关系示意图
本研究通过全球典型碎屑锆石稀土元素数据库的大数据分析，提出了使用碎屑锆石稀土元素区分洋-陆俯冲和陆-陆碰撞造山带的新方法，尤其适用于研究岩石记录普遍缺失的前寒武纪构造演化研究，具有广泛的应用价值。本研究得到了国家重点研发计划（2021YFC2901901）、国家自然科学基金（42241205, 42072268）、中国地质调查局地质调查项目（DD20221630）和中国地质科学院基本科研业务费项目（JKYZD202305）的联合资助。相关论文信息：Hu Peiyuan*（胡培远*）, Zhai Qingguo（翟庆国）, Peter A. Cawood, Roberto
F. Weinberg, Zhao Guochun（赵国春）, Zhou Renjie（周人杰）, Tang Yue（唐跃）, Liu Yiming（刘一鸣）. 2024. Detrital zircon REE
and tectonic settings. Lithos, 480-481: 107661.链接：https://doi.org/10.1016/j.lithos.2024.107661
欢迎投稿,投稿到地学之家的稿件不影响在其他任何平台的再次发布,已经在网上或其他公众号发布的也可投稿。投稿请点击"投稿指南"
![]()
![]()
![]()
传播科学，欢迎您点亮★星标，点赞、在看▼
