对大别山岳西-潜山-太湖地区的超高压变质带中,赋存于不同类型围岩(正副片麻岩、大理岩和超镁铁岩)中的典型榴辉岩(如双河、碧溪岭、毛屋、伍庙、新店、港河、石马等)和共生的橄榄岩,在已有的地质、岩矿和地球化学工作基础上,作系统的全岩和单矿物的Re-Os同位素地球化学研究,了解各类榴辉岩的Re-Os同位素体系的特征,探讨Re-Os体系对榴辉岩原岩的性质、成因、时代、构造属性等方面的制约;探讨榴辉岩原岩和共生的超镁铁岩围岩之间的成因关系;深化苏鲁青龙山榴辉岩和大别山北部饶拔寨橄榄岩体的Re-Os同位素地球化学的前期工作;研究大陆俯冲-折返过程中,俯冲板片与大陆岩石圈地幔或其他"围岩"之间的Re-Os化学相互作用;俯冲板片Re-Os体系的开放和均一化程度和条件。从Re-Os同位素体系的新视角,深化大别造山带形成和演化的化学地球动力学研究。同时完善本实验室的榴辉岩中Os含量的同位素稀释法测试流程。
对大别-苏鲁超高压变质带中,典型的双河、碧溪岭、毛屋、伍庙、新店、港河、石马、黄镇、饶钹寨和青龙山等地榴辉岩,首次进行了Re-Os同位素地球化学研究。系统地测试了40多个样品的Re和Os元素含量和187Os/188Os同位素比值。结果表明榴辉岩中Re、Os元素含量和187Os/188Os比值是高度不均一的,Re含量为10-3800pg/g集中在10-1000pg/g;Os含量为1-380pg/g集中在1-70pg/g,187Os/188Os比值为0.248-400集中在1-150, 187Re/188Os比值为1-35000集中在1-3500。在187Os/188Os和187Re/188Os比值之间不存在具有年龄意义的相关性。已知榴辉岩超高压变质作用的时间为~220Ma,大部分榴辉岩原岩形成时间为700-800Ma,根据Re-Os同位素体系的演化规律,表明在俯冲带变质脱水过程中俯冲板片有大量的Re丢失,达到30-90%。尽管先前研究已证明大别-苏鲁地区大陆板块俯冲过程中流体活动不甚活跃,但是本研究显示俯冲板片中Re的丢失非常显著。不过目前尚不能确定在变质脱水作用中是否存在Os的丢失。