【地学快讯】胡培远、翟庆国等提出一种通过碎屑锆石稀土元素

判别构造背景的新方法

　　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，经历多期复杂构造事件仍能够较完好保存，作为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。地质所胡培远、翟庆国等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，提出了新认识：（1）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；（2）发现了洋-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，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。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，建立了一种通过碎屑锆石稀土元素判别构造背景的新方法。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值升高则指示相反的构造转换过程（图1）。该方法对探索古老造山带演化历史具有重要的应用价值。

图1 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

　　Hu Peiyuan*, Zhai Qingguo, Peter A. Cawood, Roberto F. Weinberg, Zhao Guochun, Zhou Renjie, Tang Yue, Liu Yiming. 2024. Detrital zircon REE and tectonic settings. Lithos, 480-481: 107661.

　　链接：https://doi.org/10.1016/j.lithos.2024.107661