Question

桐柏杂岩在桐柏山-大别山地壳结构中的位置

Answer 1

Zhang H.F.et al（2000）研究指出，桐柏杂岩花岗质片麻岩类与大别杂岩中花岗质（TTG）片麻岩类在TiO₂、Al₂O₃、FeO、MgO、K₂O、Rb、Sr、Ba、Nb、Ta、Zr、Hf、Th和U等元素含量及K₂O/Na₂O比值上彼此相似，而与超高压片麻岩存在较大的差异。稀土元素组成模式表明，桐柏花岗质片麻岩类显示较强的轻、重稀土元素的分异［（La/Yb）_N为8.54～48.34］（图4-16），这与大别花岗质片麻岩类相似［（La/Yb）_N为7.02～150］，而不同于超高压片麻岩类［（La/Yb）_N为2.68～13.46］。以上这些元素地球化学特征反映桐柏杂岩与大别杂岩具有一定的亲缘性。

在铅同位素组成方面，桐柏杂岩中8个花岗质片麻岩样品的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.247～17.580、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.337～15.457、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为37.420～38.188；8个斜长角闪岩样品的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.172～17.499、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.318～15.392、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为37.514～38.075（表4-5）。由此可见，花岗质片麻岩和斜长角闪岩具有十分相似的Pb同位素组成。在大别地区，已获得的基底岩块的Pb同位素资料表明，大别杂岩与大别超高压变质杂岩相比，前者无论是正片麻岩还是斜长角闪岩均具有相对较低的放射成因Pb同位素组成（²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为15.845～17.308，²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.158～15.460，²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为36.778～37.968），而后者无论是超高压片麻岩还是超高压榴辉岩均具有相对较高的放射成因Pb同位素组成（²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.237～19.872，²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.237～15.830，²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为37.552～42.833）。对比桐柏杂岩、大别杂岩和大别超高压杂岩的Pb同位素组成（图4-17）可以发现，三个Pb同位素比值由大别杂岩经桐柏杂岩到大别超高压变质杂岩依次增大，放射成因铅依次增高。基于各种变化，并引用 Zartman and Doe（1984）有关Pb同位素组成在地壳中由下至上放射成因逐步增高的规律，得出了桐柏杂岩应是位于大别杂岩之上、超高压变质岩片之下的一个岩层的认识（Zhang H.F.et al.，2000）。

图4-16 桐柏杂岩花岗质片麻岩稀土元素组成模式

表4-5 桐柏杂岩Pb同位素组成

图4-17 ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb图