层状岩体晶粥中压实作用效率——来自扬子地块北缘望江山岩体中部带矿物晶体粒度分布(CSDs)和空间展布形式(SDPs)的约束

层状岩体冷凝中—晚期有铁钛氧化物结晶时,晶粥中粒间熔体的排出方式常以压实作用为主,但不同层位压实作用的效率往往不同,目前对控制压实作用效率的主要机制尚不清楚.笔者等以扬子北缘出露规模较大、分异程度较高的新元古代望江山层状岩体作为研究对象,利用斜长石、单斜辉石的晶体粒度分布(CSDs)和空间展布形式(SDPs)分析,探讨了岩体中部带下段(MZa)橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和中部带上段(MZb)氧化物辉长岩粒间熔体的排出机制及其效率.岩体MZa和MZb中斜长石和单斜辉石的CSD曲线均具有相互平行的特征,SDP图解具有负相关趋势,分别与机械压实的特征和趋势一致,表明各岩相带粒间熔体的排出方式均为机械压实.模拟计算得到橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和氧化物辉长岩中封闭粒间熔体比例(FTL)分别为:28％～33％,14％～23％和7％～12％,表明从MZa到MZb机械压实逐渐增强.MZa中橄榄辉长苏长岩斜长石CSD截距最大(2.23～3.78),特征长最小(0.29～0.45)且小颗粒斜长石具有较大长宽比(5:1～11:1),表明岩浆冷却速率较快,导致压实效率最低,粒间熔体未被有效排出.MZa中辉长苏长岩斜长石CSD截距减小(1.31～2.60),特征长增大(0.43～0.58)且小颗粒斜长石长宽比减小(<5:1),说明冷却速率变慢,导致压实效率提高,粒间熔体被有效排出.MZb氧化物辉长岩中斜长石CSD截距进一步减小(0.49～1.60),特征长进一步增大(0.53～0.69)且小颗粒斜长石具有低长宽比(<5:1),说明冷却速率进一步降低,同时相较于橄榄辉长苏长岩和辉长苏长岩堆晶矿物与粒间熔体密度差增大,压实效率进一步提高,粒间熔体排出程度达到最高.因此,层状岩体晶粥中机械压实效率主要受控于堆晶矿物与粒间熔体密度差以及岩浆冷却速率,当冷却速率较低并有大量铁钛氧化物结晶时机械压实作用的效率最高.