内蒙古集宁橄榄岩包体微区微量元素与Sr同位素特征及其岩石圈地幔演化的指示意义

为完整了解华北克拉通的破坏程度和机制,加深对其西部陆块岩石圈地幔的研究十分重要,而位于华北克拉通西部集宁新生代碱性玄武岩中的地幔橄榄岩包体,为研究人员认识该地区的岩石圈地幔的性质和演化起到指示作用.运用LA-ICP-MS和LA-MC-ICP-MS对集宁地区橄榄岩矿物进行原位微区测试,获得其主量、微量元素和Sr同位素成分的数据.根据矿物组成,可以将集宁地区的橄榄岩分为两类:第一类为贫单斜辉石橄榄岩 (单斜辉石体积分数小于8%),它们经历了高程度的部分熔融,可能是古老难熔岩石圈地幔的残留;第二类为二辉橄榄岩 (单斜辉石体积分数大于13%),其熔融程度低,代表了新生饱满的岩石圈地幔.第一类橄榄岩中单斜辉石REE含量整体偏低且轻微富集LREE,第二类橄榄岩中单斜辉石具有LREE富集和轻微亏损两种配分模式,大部分样品的核边有一定的强不相容元素及Sr同位素组成变化.这些微量元素和同位素特征都表明集宁橄榄岩包体经历过交代作用.(La/Yb)_N和Ti/Eu比值特征表明它们经历过多阶段的交代作用,交代介质有硅酸盐、碳酸盐熔/流体,这些交代介质可能为来源于古亚洲洋板块俯冲时释放的熔/流体.      

西藏泽当地幔橄榄岩经历了碳酸盐熔体交代——单斜辉石的矿物化学证据

泽当地幔橄榄岩中单斜辉石的矿物化学成分总体呈现高 CaO、Mg O、Al₂O₃和低 Cr₂O₃、Na₂O、Ni O 的特征,从二辉橄榄岩、方辉橄榄岩到纯橄岩,单斜辉石的 Mg^#值( [100w（Mg）/w（Mg+Fe）],68.0～97.4)和 Cr₂O₃含量升高,Al₂O₃含量降低。单斜辉石的元素双变量图解显示,二辉橄榄岩处于低程度部分熔融的深海地幔橄榄岩区域,纯橄岩位于高程度部分熔融的弧前地幔橄榄岩区域,暗示泽当地幔橄榄岩可能经历了从大洋中脊（MORB）到洋内俯冲（SSZ）的两期构造过程。泽当地幔橄榄岩中单斜辉石的 Ca/Al 比值介于 4.80～58.69,其中二辉橄榄岩为 4.80～28.42,方辉橄榄岩为 19.12～44.83,纯橄岩为 25.07～58.69,指示可能经历了碳酸盐熔体的交代改造。矿物微区微量元素分析表明,泽当地幔橄榄岩中的单斜辉石具有高...     

江苏盘石山玄武岩中橄榄岩包体的氧同位素和微量元素地球化学

本文研究了8个来自江苏盘石山新生代碱性玄武岩中的橄榄岩包体，利用ICP—MS技术测定了橄榄岩中单斜辉石的微量元素组成；利用激光氟化技术系统地分析了橄榄石、单斜辉石和斜方辉石的氧同位素比值。结果显示，盘石山橄榄岩包体矿物的氧同位素比值落在“正常”地幔矿物的氧同位素变化范围之内，而且矿物之间达到了氧同位素平衡。部分单斜辉石不相容元素富集的特征表明，有些样品经历了隐性地幔交代作用（cryptical metasomatism），配合氧同位素的数据来看，影响盘石山上地幔的交代介质为来自地幔内部的熔体，不合有地壳组分。从盘石山和安徽女山（盘石山以北约100km）的对比看来，影响女山上地幔的洋壳流体可能来自于华南一华北陆陆碰撞之前的海洋板块俯冲，因此华南一华北的深部缝合带可能就在女山和盘石山之间。     

大兴安岭地幔橄榄岩中熔体的多样性及其成因

本文报道了大兴安岭第四纪火山岩中的地幔橄榄岩中橄榄石、单斜辉石和斜方辉石颗粒内部熔体产状(囊体、包裹体和反应边)和成分(低硅熔体和高硅熔体)的多样性,初步讨论了不同熔体的成因。低硅熔体囊体是在地幔深部玄武岩浆与橄榄岩中单斜辉石发生交代反应的产物,斜方辉石反应边的高硅熔体是橄榄岩被捕获上升过程中玄武岩浆与斜方辉石反应的产物,高硅熔体包裹体是地幔中存在的交代熔体。     

大陆岩石圈地幔异剥橄榄岩化的证据和意义

异剥橄榄岩化是地幔橄榄岩与硅不饱和熔体发生强烈相互作用的地幔过程。这一过程通常伴随地幔物理-化学性质的显著改变,与克拉通岩石圈减薄和破坏密切相关。本文梳理了前人对异剥橄榄岩化的驱动机理、结构和成分特征及其对大陆稳定性影响等方面的定性认识,并在此基础上通过热力学模拟,刻画了不同属性地幔与熔体在不同温度压力条件下的相互作用过程,目标是为定量限定异剥橄榄岩化的发生条件、物理-化学效应及地球动力学意义。研究显示,异剥橄榄岩化通常会出现磷灰石、角闪石、金云母和碳酸盐等标志性交代矿物,并以斜方辉石被单斜辉石替换为典型特征,还可发育海绵边、熔体囊(已冷却结晶为单斜辉石、橄榄石等细粒矿物)和矿物环带等非平衡结构。热力学模拟表明,熔岩反应过程受原岩、熔体性质以及熔/岩比例的共同控制,不同属性地幔(难熔方辉橄榄岩、饱满二辉橄榄岩)与贫硅(如霞石岩)熔体反应都能生成富单斜辉石橄榄岩,且在较高压力(如2.5GPa和4.0GPa)条件下更容易形成异剥橄榄岩;相比之下,不同性质地幔与富硅(如MORB)熔体反应在任何压力条件下均不能产生异剥橄榄岩。此外,两类熔体参与的熔岩反应均能引起围岩密度逐渐增加,并在高压条件下...     

华北克拉通西部陆块北缘新生代岩石圈地幔特征的初步研究

凉城、四子王旗、三义堂和大同的地幔包体的岩石学和矿物的主、微量元素成分显示华北克拉通中、西部北缘总体为过渡型岩石圈地幔,为原始地幔经过不同程度的熔体抽取和后期交代富集作用的残留.凉城岩石圈地幔经历的熔体抽取程度最低,后期交代富集作用比较强烈,这与其橄榄岩中尖晶石的Cr#较低,并且共存的单斜辉石的Mg#较低一致.三义堂岩石圈地幔经历的熔体抽取程度最高,后期交代富集作用最强烈,不同样品甚至同一样品中不同单斜辉石颗粒的La/Yb和LREE配分模式变化范围非常大,且矿物边部比核部更富集微量元素.大同、四子王旗岩石圈地幔经历的熔体抽取程度介于凉城和三义堂之间,但后期的交代富集作用明显不如凉城和三义堂强烈.研究区的岩石圈地幔主要受硅酸盐熔体交代作用的影响,只有三义堂岩石圈地幔还可能也受到了碳酸盐交代作用的影响.     

西准噶尔达拉布特地幔橄榄岩弧前成因的矿物地球化学和氧同位素证据

达拉布特蛇绿岩位于中亚造山带西南缘,是古亚洲洋的扩张、俯冲、消减和闭合过程的产物,保留了洋盆形成及构造演化信息。前人对达拉布特蛇绿岩的形成大地构造背景始终未取得统一的认识。为探讨蛇绿岩所代表的构造演化过程,笔者以达拉布特蛇绿岩中的地幔橄榄岩为研究对象,通过详细的矿物地球化学及其氧同位素研究,对达拉布特地幔橄榄岩成因及构造背景提出新的制约。达拉布特方辉橄榄岩中橄榄石Ni/Co值为21~22,Ni/Mn值为3.0~7.8具有部分熔融残余的特征,此外,橄榄石中不相容元素相对于正常地幔橄榄石亏损,表明方辉橄榄岩为部分熔融的残余组分。方辉橄榄岩中尖晶石Cr# 为47~52、TiO2含量0.01%~0.04%,橄榄石Fo为90.34%~90.98%指示方辉橄榄岩经历>20%的部分熔融。方辉橄榄岩中橄榄石δ18 Oolivine值+5.1~+6.2‰、单斜辉石δ18Ocpx值+5.6~+6.9‰,其变化范围较大且整体高于正常地幔中橄榄石和单斜辉石的δ18 O值,矿物间氧同位素分馏系数Δ18OOpx—olivine平均-0.3‰,Δ18OOpx—cpx平均-0.7‰,显著区别于正常地幔中平衡的氧同位素分馏系数,具有明显的交代作用特征。结合方辉橄榄岩橄榄石中亏损的微量元素特征,认为方辉橄榄岩可能受到流体交代作用的影响,俯冲壳源物质脱水形成的高δ18O流体交代地幔橄榄岩导致了矿物与矿物间不平衡的氧同位素特征。通过尖晶石与单斜辉石成分判别,尖晶石与单斜辉石的主量元素具有介于弧前与深海地幔之间的过渡型特征,与俯冲初始阶段形成的地幔橄榄岩相似。综合矿物地球化学与氧同位素特征,笔者认为达拉布特地幔橄榄岩为形成于弧前初始俯冲环境。板块俯冲导致弧前扩张形成新洋壳,上涌的软流圈MORB like熔体与俯冲壳源物质熔融形成熔/流体与地幔橄榄岩相互作用,形成达拉布特地幔橄榄岩。     

西准噶尔达拉布特地幔橄榄岩弧前成因的矿物地球化学和氧同位素证据

达拉布特蛇绿岩位于中亚造山带西南缘,是古亚洲洋的扩张、俯冲、消减和闭合过程的产物,保留了洋盆形成及构造演化信息。前人对达拉布特蛇绿岩的形成大地构造背景始终未取得统一的认识。为探讨蛇绿岩所代表的构造演化过程,笔者以达拉布特蛇绿岩中的地幔橄榄岩为研究对象,通过详细的矿物地球化学及其氧同位素研究,对达拉布特地幔橄榄岩成因及构造背景提出新的制约。达拉布特方辉橄榄岩中橄榄石Ni/Co值为21~22,Ni/Mn值为3.0~7.8具有部分熔融残余的特征,此外,橄榄石中不相容元素相对于正常地幔橄榄石亏损,表明方辉橄榄岩为部分熔融的残余组分。方辉橄榄岩中尖晶石Cr# 为47~52、TiO2含量0.01%~0.04%,橄榄石Fo为90.34%~90.98%指示方辉橄榄岩经历>20%的部分熔融。方辉橄榄岩中橄榄石δ18 Oolivine值+5.1~+6.2‰、单斜辉石δ18Ocpx值+5.6~+6.9‰,其变化范围较大且整体高于正常地幔中橄榄石和单斜辉石的δ18 O值,矿物间氧同位素分馏系数Δ18OOpx—olivine平均-0.3‰,Δ18OOpx—cpx平均-0.7‰,显著区别于正常地幔中平衡的氧同位素分馏系数,具有明显的交代作用特征。结合方辉橄榄岩橄榄石中亏损的微量元素特征,认为方辉橄榄岩可能受到流体交代作用的影响,俯冲壳源物质脱水形成的高δ18O流体交代地幔橄榄岩导致了矿物与矿物间不平衡的氧同位素特征。通过尖晶石与单斜辉石成分判别,尖晶石与单斜辉石的主量元素具有介于弧前与深海地幔之间的过渡型特征,与俯冲初始阶段形成的地幔橄榄岩相似。综合矿物地球化学与氧同位素特征,笔者认为达拉布特地幔橄榄岩为形成于弧前初始俯冲环境。板块俯冲导致弧前扩张形成新洋壳,上涌的软流圈MORB like熔体与俯冲壳源物质熔融形成熔/流体与地幔橄榄岩相互作用,形成达拉布特地幔橄榄岩。     

华北中、新生代岩石圈地幔的交代作用：含金云母地幔岩提供的证据

本文对华北克拉通三个不同地区(河北汉诺坝、内蒙古集宁三义堂、河南鹤壁)新发现的含金云母尖晶石二辉橄榄岩和尖晶石橄榄单斜辉石岩捕虏体进行了详细的矿物组成、单斜辉石的微量元素和 Sr-Nd 同位素研究。通过与相同地区不含金云母尖晶石二辉橄榄岩捕虏体的系统对比发现通常含金云母的地幔橄榄岩比不含金云母的地幔橄榄岩岩富 Al_2O_3、CaO、NaO、K_2O、TiO_2,但相对贫镁;其单斜辉石的 LREE 更为富集,但 Sr、Nd 同位素组成则相对亏损。这说明地幔交代作用不仅能够造成地幔橄榄岩的玄武质组分和稀土元素的富集,而且亦能够造成全岩和橄榄石 Mg~#的降低和同位素组成的相对亏损。捕虏体的 Rb-Sr 等时线年龄暗示地幔交代作用发生在中、新生代;其交代熔体来源于软流圈。同时说明华北新生代岩石圈地慢普遍存在的主、微量元素和同位素组成类似于"大洋型"岩石圈地幔的特征很可能是岩石圈地幔橄榄岩与软流圈来源的熔体的大规模反应的结果,而非真正意义上的新增生的岩石圈地幔。     

吉林双辽地区橄榄岩包体中熔体-岩石作用特征及其对地幔交代作用的启示

吉林双辽地区古近纪玄武岩中一方辉橄榄岩包体记录了上地幔交代作用的信息。原生斜方辉石被交代成因的单斜辉石和橄榄石所围绕,或形成反应边结构,或斜方辉石残留在次生单斜辉石中。这些反应结构仅出现在尖晶石的周围。电子探针分析表明次生单斜辉石具有高Mg#、Cr#和CaO/Al2O3比值,次生橄榄石高Mg#、CaO和Cr2O3,被交代的尖晶石边部高Cr#、CaO。由于交代作用并未影响橄榄岩体系的Mg#,而且熔体-岩石反应结构指示Opx(斜方辉石) Sp(尖晶石) 熔体(Ⅰ)→Cpx(单斜辉石) Ol(橄榄石) 熔体(Ⅱ),结合实验以及文献资料,认为双辽地区的岩石圈地幔受到了硅酸盐熔体的交代。这种交代导致橄榄岩中斜方辉石逐渐减少,单斜辉石和橄榄石逐渐增加,从而使方辉橄榄岩渐变成易剥橄榄岩。这种交代现象可能发生在软流圈-岩石圈接触带上的熔-岩反应区,暗示了在古近纪双辽地区岩石圈减薄和软流圈上涌导致的软流圈-岩石圈的相互作用仍在继续。     

吉林省辽源晚中生代碱性玄武岩成因及岩石圈地幔性质

报道了吉林辽源晚中生代玄武岩的全岩K-Ar定年结果和岩石地球化学资料, 以及其中幔源捕虏体的矿物化学分析结果, 探讨了晚中生代碱性玄武岩的成因及岩石圈地幔的性质.全岩K-Ar定年结果显示, 辽源玄武岩形成于晚白垩世(91.7±1.7 Ma、82.5±1.9 Ma、99.3±1.6 Ma、82.2±2.4 Ma).该玄武岩的SiO₂含量介于45.1%~45.9%之间, 全碱(Na₂O+K₂O)含量介于4.50%~6.72%之间, Mg#[100×Mg/(Mg+Fe2+)]值介于60~63之间, 属于碱性玄武岩系列.该玄武岩相对富集轻稀土元素(LREEs)、亏损重稀土元素(HREEs), (La/Yb)_N值介于12.0~14.0之间, 无Eu异常, 具有洋岛玄武岩(OIB)型微量元素配分型式.辽源玄武岩中的幔源捕虏体以尖晶石二辉橄榄岩为主, 捕虏体中橄榄石的Mg#值较低(87.1~91.2), 结合捕虏体中其他矿物的主量和微量元素地球化学特征, 认为辽源晚白垩世岩石圈地幔以新增生的岩石圈地幔为主.捕虏体中单斜辉石的LREEs具有从富集到亏损的变化特征, 暗示岩石圈地幔经历了部分熔融和交代作用的改造, 地幔交代类型以硅酸盐熔体交代为主, 同时存在碳酸盐熔体交代作用.辽源晚白垩世玄武岩来源于软流圈地幔的部分熔融, 结合区域研究成果, 认为辽源晚白垩世玄武岩形成于古太平洋板块俯冲背景下的弧后伸展环境.      

Spinel peridotite xenoliths from the Atsagin-Dush volcano, Dariganga lava plateau, Mongolia: a record of partial melting and cryptic metasomatism in the upper mantle

Spinel peridotite xenoliths from the Atsagin-Dush volcanic centre, SE Mongolia range from fertile lherzolites to clinopyroxene(cpx)-bearing harzburgites. The cpx-poor peridotites typically contain interstitial fine-grained material and silicate glass and abundant fluid inclusions in minerals, some have large vesicular melt pockets that apparently formed after primary clinopyroxene and spinel. No volatile-bearing minerals (amphibole, phlogopite, apatite, carbonate) have been found in any of the xenoliths. Fifteen peridotite xenoliths have been analysed for major and trace elements; whole-rock Sr isotope compositions and O isotope composition of all minerals were determined for 13 xenoliths. Trace element composition and Sr-Nd isotope compositions were also determined in 11 clinopyroxene and melt pocket separates. Regular variations of major and moderately incompatible trace elements (e.g. heavy-rare-earth elements) in the peridotite series are consistent with its formation as a result of variable degrees of melt extraction from a fertile lherzolite protolith. The Nd isotope compositions of LREE (light-rare-earth elements)-depleted clinopyroxenes indicate an old (≥ 1 billion years) depletion event. Clinopyroxene-rich lherzolites are commonly depleted in LREE and other incompatible trace elements whereas cpx-poor peridotites show metasomatic enrichment that can be related to the abundance of fine-grained interstitial material, glass and fluid inclusions in minerals. The absence of hydrous minerals, ubiquitous CO₂-rich microinclusions in the enriched samples and negative anomalies of Nb, Hf, Zr, and Ti in primitive mantle-normalized trace element patterns of whole rocks and clinopyroxenes indicate that carbonate melts may have been responsible for the metasomatic enrichment. Low Cu and S contents and high δ³⁴S values in whole-rock peridotites could be explained by interaction with oxidized fluids that may have been derived from subducted oceanic crust. The Sr-Nd isotope compositions of LREE-depleted clinopyroxenes plot either in the MORB (mid-ocean-ridge basalt) field or to the right of the mantle array, the latter may be due to enrichment in radiogenic Sr. The LREE-enriched clinopyroxenes and melt pockets plot in the ocean island-basalt field and have Sr-Nd isotope signatures consistent with derivation from a mixture of the DMM (depleted MORB mantle) and EM (enriched mantle) II sources. Received: 18 January 1996 / Accepted: 23 August 1996     

辉南新生代玄武岩中捕虏体橄榄岩矿物化学与华北岩石圈地幔演化

内容提要：在对吉林辉南新生代玄武岩中捕虏体橄榄岩详细的岩相学和矿物主量元素研究基础上,重点分析了单斜辉石激光原位微量元素,并讨论了辉南陆下岩石圈地幔的性质及其在华北克拉通破坏过程中的意义。橄榄石、单斜辉石和尖晶石的Mg#和Cr#均表明该区陆下岩石圈地幔主体是饱满的,同时也存在少量过渡和难熔型地幔。单斜辉石REE配分形式包括LREE亏损、倒U字型REE和LREE富集等不同类型。这些橄榄岩是地幔经历不同程度的部分熔融作用(低于10%)和复杂地幔交代作用的产物。交代介质主体是硅酸盐熔体,但个别样品有碳酸岩熔体交代的残留。橄榄石Mg#和平衡温度无相关性,说明辉南陆下岩石圈地幔不存在明显的分层而是交叉的。这些地幔特征和华北东部其他地区新生代的主体地幔性质相似,是熔-岩反应、侵蚀作用和上涌软流圈物质冷却转变置换的综合结果。     

Petrography and Geochemistry of Peridotite Xenoliths from Hannuoba and Significance for Lithospheric Mantle Evolution

Mantle-derived xenoliths and xenocrysts in Pale-ozoic diamondiferous ki mberlites in Mengyin (Shan-dong Province) and Fuxian (Liaoning Province) showthe presence of a cold,thick lithospheric mantle be-neath the North China craton ( NCC) in the MiddleOrdovician ( Griffin et al ., 1998 ; Menzies et al .,1993 ;Fan and Menzies ,1992) . However ,studies onmantle peridotites captured in the Tertiary to Neo-gene basalts of the NCC have revealed the existenceof a thin, hot and fertile lithosph…     

Metasomatic processes in the lithospheric mantle beneath the V. Grib kimberlite pipe (Arkhangelsk diamondiferous province,Russia)

New data on metasomatic processes in the lithospheric mantle in the central part of the Arkhangelsk diamondiferous province (ADP) are presented. We studied the major- and trace-element compositions of minerals of 26 garnet peridotite xenoliths from the V. Grib kimberlite pipe; 17 xenoliths contained phlogopite. Detailed mineralogical, petrographic, and geochemical studies of peridotite minerals (garnet, clinopyroxene, and phlogopite) have revealed two types of modal metasomatic enrichment of the lithospheric-mantle rocks: high temperature (melt) and low-temperature (phlogopite). Both types of modal metasomatism significantly changed the chemical composition of the peridotites. Low-temperature modal metasomatism manifests itself as coarse tabular and shapeless phlogopite grains. Two textural varieties of phlogopite show significant differences in chemical composition, primarily in the contents of TiO₂, Cr₂O₃, FeO, Ba, Rb, and Cs. The rock-forming minerals of phlogopite-bearing peridotites differ in chemical composition from phlogopite-free peridotites, mainly in higher FeO content. Most garnets and clinopyroxenes in peridotites are the products of high-temperature mantle metasomatism, as indicated by the high contents of incompatible elements and REE pattern in these minerals. Fractional-crystallization modeling gives an insight into the nature of melts (metasomatic agents). They are close in composition to picrites of the Izhmozero field, basalts of the Tur’ino field, and carbonatites of the Mela field of the ADP. The REE patterns of the peridotite minerals make it possible to determine the sequence of metasomatic enrichment of the lithospheric mantle beneath the V. Grib kimberlite pipe.     

地幔交代作用的微区微量元素证据——云南双沟蛇绿岩的质子探针研究

用质子探针技术对双沟地幔交代熔融物的微区微量元素进行了测定。研究表明,地幔橄榄岩中的残留矿物橄榄石和斜方辉石仅含Ni和Zn,而Ga、Ge、Sr、Rb、Zr、Y、As、Pb等微量元素主要集中在地幔部分熔融所产生的矿物(尤其是尖晶石和绿泥石)中。微区范围内微量元素的分布表明,尖晶石二辉橄榄岩地幔不均一性的尺度可达微米级,通常解释为尖晶石二辉橄榄岩在开放系统下地幔交代作用的结果。     

汉诺坝橄榄岩捕虏体的单斜辉石LAM-ICPMS分析及其岩石圈地幔演化意义

橄榄岩成分及其中矿物(如单斜辉石)微量元素组成可以很好地揭示岩石圈地幔性质．在对汉诺坝新生代玄武岩中橄榄岩捕虏体做详细岩相学和岩石化学研究基础上,重点分析了单斜辉石的激光原位微量元素,并探讨了新生代华北克拉通北缘岩石圈地幔特征及地幔演化．汉诺坝地区岩石圈地幔是相当于原始地幔经过不同程度的部分熔融抽取形成的,除个别样品的部分熔融程度为15％-20％外,多数样品<5％．全岩主元素、单斜辉石成分体现出新生代汉诺坝地区的岩石圈地幔是很不均一的:在主体饱满型中有亏损型地幔的残留．这种共存现象可能是软流圈物质对古老地幔进行侵蚀、混合和改造置换的结果．单斜辉石微量元素组成所体现的碳酸岩岩浆交代作用和硅酸盐熔／流体的交代作用也支持这一认识．     

橄榄石微量元素原位分析的现状及其应用

随着高精度EMPA和LA-ICP-MS分析技术的发展和矿物微量元素测试精度的提高,利用橄榄石中的微量元素示踪地幔部分熔融、地幔交代作用、岩浆早期结晶过程等地质问题成为近年来一个新兴的研究方向。一系列开拓性的研究发现也被陆续的发表,主要涉及橄榄石中Ni、Co、Al、Cr、Zn、Ti、Li、V、Sc、Mn、Ca和P等元素的示踪使用。一些卓有成效的示踪方法为:Ca、Al、Ti、Ni及Mn能够很好的用于区分橄榄石捕掳晶和斑晶;橄榄石-尖晶石地幔演化趋势线(OSMA:olivine-spinel mantle array)图解可以用于表征岩浆源区的亏损程度;玄武岩中橄榄石斑晶的Li同位素及Li含量可以很有效地指示岩浆源区是否存在地壳物质再循环及地幔交代作用;橄榄石斑晶中Ni、Ca、Mn、Cr和Al协变关系图解可以识别岩浆的辉石岩源区;利用橄榄石捕掳晶中Zr和Sc的含量差异特征可将橄榄岩中三种最主要的类型(尖晶石橄榄岩、石榴石橄榄岩以及尖晶石-石榴石橄榄岩)区分开来;一些元素的比值或组合(例如Ni/Co、Fe/Mn、V/Sc、Zr和Sc、Ca和Ti)可以指示源区交代作用、岩浆作用过程及氧化状态;基于橄榄石中Al、Cr及Ca的地质温度计可以为推算地幔热状态提供新方法;基于橄榄石分离结晶Fo-NiO演化线的原始岩浆计算模型可以较好的推算原始岩浆成分;利用橄榄石的环带及微量元素的扩散机制可以判别更多岩石成因信息,如识别交代介质、熔体类型以及地质构造背景等。基于上述最新研究的相关资料和已有成果,本文对橄榄石微量元素的地球化学示踪方法做系统性的归纳整理,并对橄榄石微量元素赋存状况、橄榄石微量元素测试方法、橄榄石微量元素的使用条件及需注意的问题等进行讨论,为读者在做相关研究时提供参考。     

山东昌乐新生代碱性玄武岩与地幔捕虏体中各类单斜辉石的地球化学特征及其意义

山东昌乐位于华北克拉通东部,郯庐断裂带中段,广泛出露挟裹幔源捕虏体的新生代碱性玄武岩.为深入了解华北克拉通演化,依据岩相学特征、矿物化学成分特征,把昌乐碱性玄武岩中单斜辉石主要分为三大类:第1类为幔源捕虏体中原生单斜辉石,其主、微量元素含量呈现趋势不一致的解耦现象,且LREE、HREE各异特征表明其经历了多期、不同程度的地幔富集交代和部分熔融作用（低于10%的尖晶石相部分熔融）,交代熔体包括地幔富碱（K）富Al硅酸盐熔/流体,可能有碳酸盐熔体的贡献;第2类为幔源捕虏体中筛状单斜辉石,是部分熔融和熔体交代作用的共同产物,从无筛孔部位到筛孔周围远离筛孔部位和紧挨着筛孔部位,呈现出受熔体作用逐渐加强趋势,离筛孔较远部位记录了玄武质熔浆作用之前的一次富碱（K）富Al熔体交代的特征,而紧挨着筛孔的部位受晚期玄武质熔浆作用的影响最强;第3类为幔源捕虏体中反应边单斜辉石及玄武岩中斑晶单斜辉石,两者的化学成分及形成条件相似,显示HFSE正异常,LILE负异常,受OIB特征寄主玄武岩浆强烈的影响.昌乐新生代碱性玄武岩地幔捕虏体中单斜辉石显示经历多期"熔体作用"和不同程度的部分熔融特征,是研究区岩石圈地幔不均一性的体现.