大兴安岭中部第四纪火山岩中石榴石橄榄岩捕虏体的初步研究

大兴安岭中部的绰尔河-哈拉河地区分布有近30座第四纪火山,初步分为更新世火山和全新世火山两期。火山岩中含有丰富的尖晶石橄榄岩和石榴石橄榄岩捕虏体,石榴石橄榄岩的类型主要是石榴石二辉橄榄岩。根据绰尔河新鲜的石榴石二辉橄榄岩P-T平衡条件估计（1164℃,2．36GPa）,其形成深度约76km。这与中国东部其它地方四相共存的石榴石二辉橄榄岩类似,区别于五相共存的尖晶石／石榴石二辉橄榄岩形成条件（〈70km）,证实它们是来自尖晶石二辉橄榄岩与石榴石二辉橄榄岩相转变带之下深度超过70km的石榴石橄榄岩稳定区。     

Alpe Arami的尖晶石二辉橄榄岩原岩和作为大陆裂开结果的其它造山型石榴石二辉橄榄岩

在挪威Bohemian地块和Austro阿尔卑斯片麻岩地区的造山型石榴石二辉橄榄岩中含有尖晶石二辉橄榄岩原岩,而这种尖晶石二辉橄榄岩没有出现在现代裂谷带的造山型二辉橄榄岩中和侵入岩浆中石榴石二辉橄榄岩捕虏体内。尖晶石二辉橄榄原岩已在阿尔卑斯的Alpe Arami石榴石二辉橄榄岩中发现,原生铬尖晶石作为石榴石里的包体或作为基质颗粒产出,并与第二世代次尖晶石和由Lepontine变质作用时期的绿泥石分解形成的第三世代铝尖晶石相伴生。     

胶东—苏北石榴石二辉橄榄岩形成条件及年代

在胶东—苏北地区,由石榴石二辉橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、石榴石辉石岩、榴辉岩、斜辉辉橄岩和纯橄岩组成的杂岩成群和成带分布,延长590km。该岩带越过郯庐断裂带延伸至大别山,全长约1200km。岩带内石榴石二辉橄榄岩与尖晶石橄榄岩伴生,组成较大的岩块,并且与榴辉岩伴生,曾被作者确定为一种有层序的岩套。石榴石二辉橄榄岩的Sm-Nd同位素年龄为925±53Ma,矿物地质温度计和压力计表明其形成于115—160km深部,温度为800—1371℃。该石榴石二辉橄榄岩平衡温度和压力符合大陆地温线,而不同于中国东部沿海地区玄武岩中包体石榴石二辉橄榄岩,后者的平衡温度压力符合于大洋地温线。     

中国东部上地幔岩石相转变及其意义

中国东部新生代玄武岩和大别-苏鲁超高压变质带中的含石榴石相橄榄岩, 带来了发生在上地幔的尖晶石→石榴石相转变和铝辉石→贫铝辉石+石榴石的重要信息, 为中国东部上地幔岩石结构分层奠定了重要基础.通过岩石学与实验岩石学的研究, 推导出发生相转变的P-T条件, 为建立中国东部大陆上地幔岩石分层结构提供了重要约束.尖晶石二辉橄榄岩向石榴石二辉橄榄岩相转变发生在55~70km, 随着深度增加, 石榴石二辉橄榄岩从富铝石榴石二辉橄榄岩(70~120km) 转变为贫铝石榴石二辉橄榄岩(> 120~150km).      

山东临朐山旺新生代玄武岩中超镁铁岩包体的研究

山旺新生代玄武岩中的超镁铁质包体分为五类:尖晶石纯橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石方辉橄榄岩、尖晶石石榴石二辉岩和石榴石二辉橄榄岩。对它们的地质学,岩相学、岩石化学,造岩矿物的化学成分,稀土配分模式及热力学计算的研究表明,前三种岩石属原始地幔岩,后二种是地幔中岩浆作用的产物。     

甘肃好梯超镁铁煌斑岩中深源包体及巨晶

本文对甘肃好梯超镁铁煌斑岩中上地幔包体和巨晶进行了详细研究,结果表明本区尖晶石二辉橄榄岩包体来自大约62km深处,而石榴石二辉橄榄岩来自约92km深处。后者在岩相学、矿物学方面表现出明显的地幔交代作用特征,表明石榴石二辉橄榄岩为与寄主煌斑岩有关的成因包体。另外本区两种单斜辉石巨晶和橄榄石巨晶为高压结晶作用的产物。     

汉诺坝地区上地幔尖晶石—石榴石相转变带温压条件

根据汉诺坝尖晶石石榴石二辉辉石岩包体矿物成分新资料和前人的尖晶石石榴石二辉橄榄岩包体矿物成分资料,运用斜方辉石Ｃａ溶解度温度计和斜方辉石－石榴石Ａｌ分配压力计,计算了尖晶石—石榴石相转变带的温度和压力条件,首次获得了汉诺坝地区的新生代古地温曲线。尖晶石石榴石二辉辉石岩包体代表的温度范围为９３０～９７８℃,压力范围为１４２～１６５ＧＰａ：尖晶石石榴石二辉橄榄岩包体代表的温度范围为９９１～１１１０℃,压力范围为１５８～２１６ＧＰａ,与最新的实验结果基本吻合。地温曲线沿大洋地温曲线（曲线方程为ｔ＝２５２４＋８９７４７８ｐ－１８３０８ｐ２）上方近平行延伸。推测汉诺坝玄武岩的起源深度至少为７０ｋｍ。二辉辉石岩包体来自较冷的岩石圈,而二辉橄榄岩来自岩石圈与软流圈的过渡带,并且表明后者的地温梯度以对流热地温梯度为主。     

中国几个地方的石榴石二辉橄榄岩捕虏体研究

本文着重讨论福建明溪、闽清,浙江新昌,河北崇礼新生代碱性玄武岩中石榴石二辉橄榄岩捕虏体的岩石矿物学和微量元素地球化学特征,认为它们是来自软流圈地幔的样品,并提供了地幔交代作用的信息。一、岩相学福建明溪、闽清,浙江新昌,河北崇礼的石榴石二辉橄榄岩捕虏体产于新生代中新世(K-Ar年龄6.8—20.6百万年)碱性橄榄玄武岩或碧玄岩中,普遍与尖晶石二辉橄榄岩和     

女山地幔橄榄岩捕虏体Re-Os同位素地球化学

Re-Os同位素体系可以为大陆岩石圈地幔形成和演化提供重要制约.在近百个女山地幔橄榄岩捕虏体样品经不同程度的岩石学、岩石化学、矿物化学、单斜辉石微量元素等岩矿和地球化学研究基础上,选择了12个有代表性的样品作Re-Os同位素地球化学研究.其中有5个尖晶石二辉橄榄岩;1个尖晶石方辉橄榄岩;2个角闪石-尖晶石二辉橄榄岩;1个金云母-尖晶石二辉橄榄岩;3个石榴石-尖晶石二辉橄榄岩.     

超镁铁质捕虏体中共存矿物的Cr~#在岩石成因中的意义

中国东部新生代玄武质岩石中的超镁铁质捕虏体,主要包括五种类型:石榴石二辉橄榄岩(±少量尖晶石)、尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石方辉橄榄岩、辉石岩和巨晶矿物。不同类型捕虏体间的共存矿物存在系统的化学成分变化。尤以Al_2O_3、Cr_2O_3变化明显。本文提出捕虏体中共存矿物的Cr~#[100Cr/(Al+Cr)]可作为分类和岩石成因的重要标志。并将五种捕虏体划分为三种地幔成因类型:饱满的或原始的地幔(石榴石二辉橄榄岩和尖晶石二辉橄榄岩),亏损的或残余的地幔(尖晶石方辉橄榄岩),地幔条件下熔浆分离的产物(辉石岩和巨晶矿物)。     

华北克拉通,扬子克拉通与秦岭造山带古地幔组成…

经研究，华北克拉通古地幔以含石榴石的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩及纯橄榄岩为主，地我代作用强烈，岩石富集不相容元素，明显高于南非及西澳克拉通者，扬子克拉通古地幔主元素亏损程度差，并代作用较弱。岩石为榴石／尖晶石二辉橄榄岩，秦岭造山带壳、幔交界带的岩石类型复杂，包括蛇纹石化尖晶石二辉橄榄石（蛇纹岩）、石榴石辉石岩、榴闪岩、变辉长岩及变玄武岩等，蛇纹岩受强的塑性流变，剪切有结构发育，与克拉通相比，地幔交代作     

福建明溪石榴石二辉橄榄岩包体的REE 及Pb Sr Nd同位素研究

本文研究了明溪地区尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石-石榴石二辉橄榄岩和金云母-石榴石二辉橄榄岩包体的REE及Pb,Sr,Nd同位素。它们的Pb,Nd同位素成分表明该区上地幔在67—82km深度上是,MORB型亏损地幔。标本中放射性Sr同位素成分高于“地幔系列”可能解释为岛弧区俯冲大洋板块物质的加入。包体的sm-Nd、Rb-Sr年龄可能与十亿年前地幔亏损事件、早古生代H_2O,K_2O等地幔交代作用以及新生代的火山作用过程有关。     

青藏高原北部东昆仑南缘德尔尼蛇绿岩： 一个被肢解了的古特提斯洋壳

青藏高原北部东昆仑德尔尼蛇绿岩由变质橄榄岩、基性超基性堆晶岩、辉绿岩墙群和基性喷出岩组成。变质橄榄岩主要为纯橄岩、方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、含长二辉橄榄岩和含石榴石二辉橄榄岩,岩石中残余尖晶石的Cr’值(=100×Cr/(Cr+Al))为30～57,Mg’值(=100×Mg/(Mg+Fe2+))为50～75,指示一个富Al和Mg成分系列。变质橄榄岩有一个相对窄的成分,其Mg’值为89.1～91.3,Al2O3含量1%～4%,REE轻度亏损,表明其为经历了中、低程度部分熔融的残余地幔物质。含石榴石二辉橄榄岩中的石榴石为钙铁榴石,富Ca和Fe,贫Mg和Al(And95%～97%,Pyr0.27%～5.06%,Gro0～2.62%),为变质成因。堆晶岩包括纯橄岩、异剥橄榄岩、(石榴石)辉石岩和辉长岩。堆晶纯橄岩与层状杂岩伴生,偶含少量斜长石。异剥橄榄岩由橄榄石、透辉石和少量斜长石组成。层状辉长岩-辉石岩杂岩由透辉石和斜长石组成,两种矿物交替形成层状堆积层理。石榴石辉石岩或异剥钙榴岩呈团块状产于变质橄榄岩中,其中的石榴石为钙铝榴石(Gro69.19%～89.93%;And9.12%～18.84%;Br0.73%～11.63%),也属变质成因。辉绿岩墙显示LREE亏损,(La/Sm)N=0.5～0.8,HREE呈近平坦型分布,Eu正异常(δEu1.2～1.6)。玄武岩的REE模式与MORB类似,(La/Sm)N=0.5～0.9,显示不同程度的Eu负异常。熔     

云南马关地区新生代碧玄岩中地幔包体研究

自晚新生代以来,由于受印度-亚洲板块碰撞和青藏高原整体快速抬升的影响,在云南省东南的马关地区发育了大量新生代碱性火山岩.其中有的火山岩中含有丰富的地幔包体.本文提供了马关八寨碧玄岩和钾玄岩的2个全岩化学分析资料,以及石榴二辉橄榄岩、尖晶二辉橄榄岩、石榴辉石岩和石榴二辉岩包体的全岩化学和电子探针分析结果,采用矿物温压计获得各种地幔包体的平衡温压条件,建立了本区地幔地温线,并与世界典型大地构造单元的地温线进行了对比.研究表明,石榴石二辉橄榄岩的平衡温压为1209℃～1230℃和2.13～2.93CPa,石榴石二辉岩为1034℃～1095℃和1.69～2.35CPa,尖晶石二辉橄榄岩的平衡温压为944℃～1072℃和1.46～2.74GPa,其对应的深度分别为69～93km、55～75km和48～87km.因此尖晶石二辉橄榄岩与石榴二辉橄榄岩和石榴二辉岩共存,其间没有截然的界限,而是一种过渡关系.由包体平衡温压建立的上地幔地温线与华北地区地温线一样,位于澳大利亚克拉通东缘地温线与碱性玄武岩省地温线之间,但本区地温线显著高于华北地温线,与本区具有高于华北地区的大地热流值相吻合.这证明各种辉石岩和橄榄岩包体来自地幔.根据平衡压力反演的包体起源深度推测,含石榴石的二辉橄榄岩可能来源于岩石圈底部或软流圈.基于上述研究,结合高原及滇西地区新生代钾质岩浆活动时空结构的研究成果,提出马关地区新生代碱性岩浆活动和地幔包体的成因,与印度-欧亚大陆俯冲碰撞诱发的软流圈横向地幔流的活动有关.     

华北克拉通-扬子克拉通与秦岭造山带古地幔组成及状态的对比

经研究，华北克拉通古地幔以含石榴石的二辉橄榄岩、方辉橄榄岩及纯橄榄岩为主．地幔交代作用强烈，岩石富集不相容元素，明显高于南非及西澳克拉通者．扬子克拉通古地幔主元素亏损程度差，交代作用较弱，岩石为石榴石／尖晶石二辉橄榄岩．秦岭造山带壳、幔交界带的岩石类型复杂，包括蛇纹石化尖晶石二辉橄榄岩（蛇纹岩）、石榴石辉石岩、榴闪岩、变辉长岩及变玄武岩等．蛇纹岩遭受强的塑性流变，剪切变形结构发育．与克拉通相比，地幔交代作用很弱．３个地幔域的古地温状态有差异，秦岭造山带最高，扬子克拉通居中，华北克拉通最低．上述结果表明，两克拉通的古地幔特征相差显著，暗示经历了不同的演化过程．交代作用可能发生在１７００Ｍａ以前和１１００～５００Ｍａ，后者强于前者．造山带地幔的剪切变形明显强于克拉通地幔     

地幔岩矿物压力计评述

适用于地幔岩石的矿物压力计有石榴石-斜方辉石压力计、石榴石-单斜辉石压力计、橄榄石-单斜辉石压力计、铬尖晶石压力计、二辉石压力计等有限几类.本文通过将这些压力计应用于岩石学相平衡实验数据,检验了其精确度.再将它们应用到天然地幔岩石样品,包括石榴石相二辉橄榄岩、尖晶石相二辉橄榄岩、石榴石-尖晶石过渡相二辉橄榄岩、含金刚石和石墨的地幔岩石,检验了其准确度.初步结论是,现有的石榴石-斜方辉石压力计(Nickel and Green,1985;Taylor,1998;Brey et al．,2008)质量相对最优,石榴石-单斜辉石压力计(Nimis and Taylor,2000;Simakov and Taylor,2000)次之.在应用这些压力计时,可配合二辉石温度计(Brey et al．,1990;Taylor,1998)或石榴石-橄榄石温度计(Wu and Zhao,2007),来同时估算平衡压力和温度.其余的压力计精确度和准确度都还很不够,需要更精确深入的实验研究来标定质量优良的压力计.     

我国东、南部玄武岩中尖晶石二辉橄榄岩包体的矿物研究

我国东部与南部新生代碱性玄武岩及火山角砾岩喷发过程中,携带了来自地幔及玄武岩浆深部结晶分异形成的包体,这些包体包括尖晶石二辉橄榄岩、石榴石二辉橄榄岩、辉石岩和辉长岩类,以及石榴石、辉石和歪长石巨晶等。我们收集了福建、江苏、河北及云南等地数十个包体,并对其中13个包体的矿物进行了研究,计算了包体形成的温度和压力,并讨论了成因。     

中国东部某些地区碱性玄武岩中包体的温度、压力的计算

一、概述中国东部新生代碱性玄武岩系列的火山岩中广泛分布着超镁铁岩包体。这些包体是我们直接能观察到的该地区上地幔的标本。它对于了解该地区上地幔物质组成和地温分布具有重要的意义。现仅就收集到的包体资料,侧重对其温度压力条件进行估计,尝试着对这些地区上地幔的组成和地温分布进行一些讨论。超镁铁岩包体主要是尖晶石二辉橄榄岩。在浙江和福建等地还分布有石榴石二辉橄榄岩。此外,还有少量的纯橄榄岩、斜方辉石岩、单斜辉石岩、二辉石岩,含角闪石的尖晶石二辉橄榄岩     

大别山毛屋镁铁—超镁铁岩块的原岩与超高压变质作用

毛屋镁铁－超镁铁层状岩体由方辉橄榄岩、橄榄方辉岩、含石榴石方辉岩、石榴二辉岩、石榴透辉岩、榴辉岩、绿辉石岩等不同岩性的岩石组成的变层状堆晶岩。     

中国东部及西秦岭地区新生代岩石圈地幔中的相转变带及其温压条件

五相(橄榄石 斜方辉石 单斜辉石 石榴石 尖晶石)共存的地幔橄榄岩捕虏体是来自岩石圈地幔相转变带的直接样品。中国东部及西秦岭地区晚第三至第四纪碱性火山岩携带的少量五相共存的地幔橄榄岩捕虏体为探讨这些地区新生代岩石圈地幔中相转变带提供了宝贵的样品。本文根据地幔橄榄岩捕虏体中石榴石和尖晶石的产出状况,将这些橄榄岩捕虏体分为三类:第一类橄榄岩中尖晶石为粒状残核,尖晶石外缘被石榴石的反应边包围。这种橄榄岩捕虏体代表尖晶石一石榴石相转变带的上限,故称为尖晶石带橄榄岩;第二类橄榄岩中尖晶石和石榴石以单颗粒零散分布为特征,二者共存但未见明显的相转变关系。这类橄榄岩多位于相转变带中部,拟称为尖晶石-石榴石过渡带橄榄岩;第三类橄榄岩中以石榴石为主,尖晶石和辉石等微晶构成石榴石反应边。这类橄榄岩代表尖晶石-石榴石相转变带的下限,故称为石榴石带橄榄岩。因此,根据不同类型橄榄岩捕虏体中矿物的组成,结合温度压力估算即可确定岩石圈地幔中相转变带的深度和厚度。本文通过对中国东部及西秦岭地区晚第三至第四纪碱性火山岩携带的尖晶石-石榴石二辉橄榄岩捕虏体的温度压力估算来进一步厘定中国东部新生代岩石圈地幔中的相转变带深度和厚度。