中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員蘇本勛對(duì)斯里蘭卡碳酸巖開(kāi)展了野外考察、巖石礦物學(xué)、年代學(xué)和地球化學(xué)分析，厘定其為殼源成因，同時(shí)對(duì)近二十年來(lái)報(bào)道的全球殼源成因碳酸巖的時(shí)空分布、產(chǎn)出特征、巖石礦物學(xué)特點(diǎn)、地球化學(xué)特征以及成因機(jī)制進(jìn)行了總結(jié)。相關(guān)研究分別發(fā)表于《礦物學(xué)與巖石學(xué)論文集》《國(guó)際礦物學(xué)、巖石學(xué)與地球化學(xué)雜志》等學(xué)術(shù)期刊。

科學(xué)家1884年在印度納巴達(dá)河谷下游地區(qū)發(fā)現(xiàn)了地球上首個(gè)碳酸巖體，隨后有更多巖體陸續(xù)被報(bào)道，如瑞典Alno巖體、挪威Fen巖體、德國(guó)Kaiserstuhl巖體等。真正證實(shí)碳酸鹽巖漿的存在卻是1904年坦桑尼亞OldoinyoLengai碳酸巖漿的噴發(fā)以及其后一系列實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)的研究工作。

20世紀(jì)60年代之前，碳酸鹽巖漿一直被認(rèn)為是沉積碳酸鹽巖在地殼深度熔融形成的，即殼源成因。之后基于大量巖石學(xué)研究而提出的幔源觀(guān)點(diǎn)被廣泛認(rèn)可，不過(guò)至今仍有兩個(gè)方面的爭(zhēng)議焦點(diǎn)，一是碳酸鹽熔體是幔源硅酸質(zhì)母巖漿由不混溶或分離結(jié)晶作用分異出的次生巖漿；二是直接來(lái)源于地幔的原始碳酸鹽熔體演化的產(chǎn)物。碳酸鹽熔體的來(lái)源也具有多樣性，主要包括巖石圈、軟流圈和地幔過(guò)渡帶；從物質(zhì)來(lái)源來(lái)說(shuō)可能是俯沖大陸地殼（榴輝巖與大理巖），也可能是俯沖洋殼（水化和碳酸鹽化玄武巖和碳酸鹽巖）交代的地幔。自L(fǎng)entz于1999年重新提出碳酸巖殼源成因以來(lái)，已有不少殼源成因碳酸巖的報(bào)道，但未受到科學(xué)界的足夠重視。

研究團(tuán)隊(duì)考察認(rèn)為，斯里蘭卡Eppawala殼源碳酸巖在空間上均分布于造山帶內(nèi)部，并以克拉通邊緣的造山帶為主，特提斯造山帶和中亞造山帶分布最為集中；時(shí)代上從元古代到新生代均有發(fā)育，不同時(shí)代的巖體在地球化學(xué)組成上有所差異；其圍巖多為經(jīng)歷過(guò)高級(jí)變質(zhì)的花崗片麻巖和大理巖組成的混合巖；成分上多為鈣質(zhì)。其成因機(jī)制包括中酸性侵入體引起碳酸鹽巖熔融、基性巖漿高溫?zé)崃饕鹛妓猁}巖熔融、強(qiáng)烈區(qū)域變質(zhì)作用造成碳酸鹽巖部分熔融和大理巖深熔作用。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對(duì)斯里蘭卡南部的Piyangiriya碳酸巖體開(kāi)展了相關(guān)研究工作。該巖體以脈狀產(chǎn)出于Highland Complex元古代的變質(zhì)帶中，以偉晶狀（單晶體可達(dá)10厘米）和多顏色（白色、黃色、藍(lán)色）方解石而聞名。碳酸巖體中賦含圍巖捕擄體，或呈截然接觸關(guān)系，或侵入至捕擄體裂隙中，或具有反矽卡巖反應(yīng)特征。詳細(xì)的礦物學(xué)和地球化學(xué)成分分析結(jié)果顯示殼源碳酸巖特征，被認(rèn)為是該區(qū)變質(zhì)作用過(guò)程中大理巖與花崗片麻巖的地殼深熔成因。研究為殼源成因碳酸巖大家庭新增了一員，為探索造山過(guò)程、變質(zhì)作用、地殼深熔作用及碳酸巖成礦多樣性提供了重要的研究窗口。

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