Mantle processes during ocean formation：Petrologic records in peridotites from the Alpine－Apennine ophiolites

Mantle peridotites were early exposed at the sea-floor of the Jurassic Tethys derived from the subcontinental mantle of the Europe-Adria system. During continental rifting and oceanic spreading, these lithospheric peri-dotites were percolated via diffuse reactive porous flowby melt fractions produced by near-fractional melting of the upwelling asthenosphere. Ascending melts inter-acted with the lower lithosphere, dissolving pyroxenes and precipitating olivine, and crystallized at shallower levels in the mantle column causing melt impregnation.Subsequent focused porous flow formed replacive dunitechannels, cutting the impregnated oeridotites, which were conduits for upward migration of MORB-type liq-uids. Melt migration produced depletionlrefertilization and significant heating of the percolatedlimpregnated mantle, i.e the thermochemical erosion of the litho-sphere. Impregnated and thermally modified lithos-pheric mantle was cooled by conductive heat loss dur-ing progressive lithosphere thinning and was intrudeaby MORB magmas, which formed Mg-rich and Fe-richgabbroic dykes and bodies. Alpine-Apennine ophiolitic peridotites record the deep-seated migration of melts which changed their compositions and dynamics during the rift evolution. The thermochemical erosion of the lithospheric mantle by the ascending asthenospheric melts, which induces significant compositional and rhe-ological changes in the lower lithosphere, is a major process in the evolution of the continent-ocean transi-tion towards a slow spreading oceanic system.     

苏北盘石山、练山地幔捕虏体的PGE地球化学

通过锍镍火试金预富集法,分析了位于郯庐断裂带东侧的盘石山、练山地幔橄榄岩包体中铂族元素(PGE)和Au含量.不同于部分熔融残留成因地幔橄榄岩中通常所观察到的负斜率型或平坦型的分布模式,这两地的地幔橄榄岩以Pt、Pd、Ru相对富集,Ir、Rh相对亏损的"燕子型"分布模式为特征.Pt、Pd等不相容元素富集说明上地幔除经历过早期的部分熔融外,还经历了后期富Pt、Pd的高熔/岩比的熔(流)体的层析分离交代作用影响.盘石山地幔橄榄岩的PGE总量比练山高,Os的含量也比原始地幔值高;而练山地幔橄榄岩的Os含量比原始地幔值低,说明交代作用带走了练山地幔橄榄岩中的Os,却没有很大改变盘石山地幔橄榄岩中的Os含量,这可能与交代熔(流)体含硫量饱和程度有关.Rh的负异常可能与部分熔融过程中熔体较低的fo2有关.     

橄榄岩—熔体相互作用过程中Re-Os体系的变化趋势: 对华北新生代地幔橄榄岩Re-Os年龄含义的启示

橄榄岩的Re-Os同位素体系作为探讨岩石圈地幔形成年龄的重要手段已受到人们越来越多的重视。然而,Re-Os体系是否会受到橄榄岩的低温蚀变如蛇纹石化和地幔交代作用或橄榄岩—熔体相互作用的影响并不十分清楚。本文在总结国际上典型造山带橄榄岩剖面研究和地幔橄榄岩捕虏体研究的基础上,发现橄榄岩的Re-Os同位素体系基本不受蛇纹石化等低温蚀变作用的影响; 但橄榄岩—熔体相互作用会造成橄榄岩的Re-Os体系的变化即Re或Os的带入。当熔体/岩石比例较小时(≤1),橄榄岩—熔体相互作用会造成橄榄岩的Re含量显著增加,而放射成因的Os同位素即¹⁸⁷Os增量有限。但当熔体/岩石比例很大时(≥1),会造成¹⁸⁷Os同位素显著增加。同时,橄榄岩的Re含量与中等程度不相容主、微量元素如Al、Ti、Yb的正相关关系可以通过橄榄岩的两阶段演化模式来解释,即早期的部分熔融残留和后期的橄榄岩—熔体相互作用共同影响的结果。橄榄岩的Re含量与Cr含量的正相关关系进一步说明了这一问题。上述结果对华北东部岩石圈地幔的演化过程有重要的启示作用。因为华北东部古生代时期的确存在太古宙岩石圈地幔,然而新生代时期地幔橄榄岩捕虏体普遍具有元古宙而非太古宙的事实证明橄榄岩—熔体的相互作用的确广泛存在,从而造成岩石圈地幔橄榄岩变年轻。因此,新生代地幔捕虏体的Re-Os同位素年龄并不是岩石圈地幔的形成年龄,而是混合作用的结果。汉诺坝地幔橄榄岩的Re含量和Sr、Nd同位素组成符合橄榄岩—多元熔体相互作用的混合趋势,其橄榄岩的全岩Al₂O₃含量和橄榄石Fo的反相关性能够通过橄榄岩—熔体相互作用来解释。     

西藏西南部拉昂错地幔橄榄岩的地球化学特征及其构造意义

拉昂错蛇绿岩位于西藏西南部雅鲁藏布缝合带(YZSZ)的西段,由地幔橄榄岩和侵入其中的基性岩墙组成.拉昂错地幔橄榄岩普遍发育碎斑结构及熔体注入和交代结构,尖晶石的Cr#值具有较广泛的变化(0.32～0.70),大多数样品富集LREE并伴随HFSE的明显增加,少数亏损LREE,前者部分熔融程度为15%～23%,后者为10%左右,这表明它们并不是地幔单阶段部分熔融的残余物,而是MORB型亏损橄榄岩在俯冲过程中再度部分熔融后熔体与残余地幔相互作用的产物,由于熔体不同程度的混合与交代,形成了各种再饱满程度不同的橄榄岩.对拉昂错地幔橄榄岩岩石学和地球化学特征的研究,为探讨YZSZ蛇绿岩带所代表的特提斯洋盆的形成和演化提供了新的证据.     

大别山地区石榴石橄榄岩的岩石学和地球化学

本文首次对我国石榴石橄榄岩类岩石进行系统的岩石学和地球化学研究。通过对大别山地区两个不同类型岩体中的石榴石橄榄岩的岩石学、岩石化学、矿物化学和稀土元素地球化学研究,表明这类岩石属钙碱性系列超基性岩;与地幔成分相比,富集易熔元素,亏损难熔元素;利用矿物地质温压计估算其形成压力为2×10~9pa,成岩温度为600～700℃具有正铕异常和轻稀土元素富集特征 推测为地壳下部的超基性岩经深成变质而成。     

石榴石橄榄岩的熔融实验及其地质意义

在20×10~9Pa和25×10~9Pa条件下,对石榴石橄榄岩进行的14次高温高压熔融实验研究表明,在1600℃时石榴石橄榄岩开始熔融(初熔),熔体中的SiO_2>70％,Na_2O+K_2O>8％,类似于A型花岗岩成分。本实验为地幔花岗岩的成因提供了证据。     

鲁苏榴辉岩套的特征及其动力学演化

鲁苏榴辉岩套以广泛分布各类榴辉岩、密切伴生石榴石橄榄岩、石榴石麻粒岩等高压岩石组合 ,普遍发育韧性变形带 ,大量出露燕山晚期碱性花岗岩及深源脉岩为特征。它已经历三迭纪早期华南陆块与华北陆块的碰撞事件、大陆逆掩推覆构造事件及后期白垩纪早期开始的大陆伸展构造事件 ,是我国华南陆块与华北陆块之间的重要过渡单元。     

天然火山作用探测华北下地壳组成、结构及其形成过程

与中上地壳相比，对下地壳组成、结构的认识受限于样品的获取，然而天然火山作用携带的下地壳捕虏体可以为了解下地壳提供关键样品。华北克拉通是世界上最古老的克拉通之一，显生宙以来的火山作用携带有丰富的下地壳捕虏体，为探测华北下地壳组成、结构及其形成过程提供了可能。通过对这些捕虏体定深、定性及定年的综合研究，构建了以信阳，莒南，汉诺坝和女山等典型地区为代表的下地壳组成、结构剖面模型。这些剖面表明，华北克拉通下地壳具有分层的特点，且上老下新，暗示可能与底侵作用有关。其中捕虏体的锆石U- Pb年龄和Hf同位素的研究，揭示了该克拉通下地壳复杂的形成与演化过程：最古老的组成部分可能老至~4. 0 Ga冥古宙，此后经历了3. 80~3. 65 Ga古太古代的再造作用，2. 8~2. 5 Ga 新太古代和2. 3~1. 8 Ga 古元古代的增生与再造共存，同时还经历了显生宙以来包括462~220 Ma，140~90 Ma和47~45 Ma的增生与再造事件。     

延边地区中生代火山岩的岩浆源区:来自Sr-Nd同位素和深源捕虏体(晶)的证据

延边地区中侏罗世和早白垩世火山岩中包含有较多的辉石岩捕虏体和角闪石捕虏晶,前者为普通辉石变种,其化学成分类似于中国东部新生代玄武岩中单斜辉石巨晶的成分,具有岩浆堆积成因特征;后者为韭闪石和镁质绿钠闪石变种,其成分类似于中生代晚期玄武岩中角闪二辉石岩包体里的角闪石和新生代玄武岩中的角闪石巨晶.矿物温压计算结果显示,它们形成深度介于25～37km.延边地区中生代火山岩的(87Sr/86Sr)i值介于0.704 3～0.705 0,εNd(t)值介于2.33～4.71,表明岩浆源区应是一套具有亏损性质的新增生的地幔物质.综合上述结果,可以判定延边地区中生代火山岩的原始岩浆应来源于新增生的壳幔过渡带物质的部分熔融,地壳增生事件的时间为新元古代.