首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 46 毫秒
1.
大陆岩石圈地幔定年   总被引:4,自引:0,他引:4  
大陆岩石圈地幔是伴随地壳熔体抽取而形成的低密度地幔残留,是联系软流圈与地壳的重要纽带。虽然大陆岩石圈地幔一直是固体地球科学研究的重要内容,但对其形成时代的准确厘定则是当前研究的难点。传统方法是采用岩石圈地幔中橄榄岩主要元素的贫瘠程度来对岩石圈进行定年,即古老的岩石圈地幔Al2O3和CaO含量低,而MgO含量高(同时导致橄榄石高Fo值),而年轻岩石圈地幔的特征正好相反。显然,这种间接的方法不能给出确切的年龄信息。尽管Sr-Nd和锆石U-Pb等同位素方法也被用来进行地幔橄榄岩定年,但岩石圈地幔通常具有的较高温度使上述同位素体系不能保持封闭,因而给出的年龄大多与岩石圈地幔的形成时代无关。近几年发展起来的Re-Os同位素技术是目前进行岩石圈地幔定年的最理想工具,但也存在一系列需要研究的问题。文中对这一方法的基本原理、发展现状和存在的问题进行了全面的介绍。同时,根据目前获得的Os同位素资料,对中国东部岩石圈地幔的时代进行了讨论,并简要论述所获得的资料对岩石圈减薄研究的启示。  相似文献   

2.
火山岩携带的橄榄岩捕虏体是研究深部岩石圈地幔成分特征与热结构状态的最直接样品。湖北大洪山早奥陶世钾镁煌斑岩携带的石榴二辉橄榄岩具有富集的地球化学特征,指示当时的岩石圈厚度可达110 km。华南内陆地区宁远和道县早侏罗世玄武岩所携带的地幔包体具有饱满的成分特征,代表遭受了较低程度部分熔融的地幔残留。宁远地幔包体的全岩Re-Os同位素特征显示该地区中生代大陆岩石圈地幔为从软流圈新增生而形成的新生地幔。这表明内陆地区古生代存在的富集地幔被完全拆沉,并被新生地幔所取代;中生代内陆地区的岩石圈拆沉作用可能与该地区自225 Ma以来大规模的岩石圈伸展作用有关。华南新生代地幔包体主要分布在沿海地区。通过地幔包体矿物成分估算获得的温度与压力资料揭示新生代沿海地区岩石圈厚度约为80~90 km,并具有热的地温梯度。无论是全岩还是硫化物的Re-Os同位素特征都表明沿海地区在新生代仍残留有古元古代岩石圈地幔,表明新生代沿海地区的拉张作用仅导致了岩石圈地幔的部分拆沉和减薄。  相似文献   

3.
茹艳娇 《地质与资源》2010,19(4):311-314,329
结合前人研究成果,总结了大陆岩石圈地幔的研究方法和研究对象,并对研究方法及研究对象作了评述.Griffin等将岩石圈地幔分为Archon、Proton、Tecton三类.Archon大陆岩石圈地幔相对原始地幔来说是强烈亏损的;大多数Tecton相对于原始地幔是适度亏损的;而Proton的组成在Archon和Tecton大陆岩石圈地幔2个端元之间.总体上看,古老岩石圈地幔亏损程度最大,而年轻岩石圈地幔相对古老岩石圈富集.富集过程主要与地幔交代作用有关.从交代作用的表现形式、交代剂的性质与来源方面,通过研究地幔捕虏体/捕掳晶,可以很好地认识岩石圈地幔的富集过程.  相似文献   

4.
苏皖地区新生代碱性玄武岩中有丰富的地幔橄榄岩捕虏体 ,测定了 2 0多个样品的Re Os元素丰度和锇同位素组成 ,结果 :Re =0 .0 2 7× 10 - 9~ 0 .375×10 - 9,Os=0 .112×10 - 9~ 3.35× 10 - 9,1 87Os 1 88Os=0 .117~ 0 .134。由代理等时线法1 87Os 1 88Os Yb获得该区岩石圈地幔早期熔体亏损事件的年龄为 1.7Ga(中元古代 )。苏皖地区岩石圈地幔的古老性表明它是元古代后岩石圈拆沉 减薄作用的残余地幔部分。岩石圈地幔经过了亏损 富集多阶段演化。  相似文献   

5.
         二辉橄榄岩通常被认为是低程度部分熔融的残留,但熔体再富集作用为其成因提供了一种新的解释。熔体再富集作 用通常是指软流圈来源的玄武质熔体加入到难熔的方辉橄榄岩或纯橄岩形成更为饱满的二辉橄榄岩的过程。除了使主量元 素富集之外,熔体再富集作用还可以使微量元素与Sr-Nd 同位素从方辉橄榄岩中的富集特征转变为二辉橄榄岩所呈现的亏 损特征。对于熔体再富集作用是否改变橄榄岩的Os 同位素组成还存在较大的争议,它主要取决于加入熔体的比例,熔体中 硫的饱和程度以及熔体再富集作用发生的时间等因素。对于以低熔/岩比例为主的大陆岩石圈地幔来说,熔体再富集作用对 橄榄岩的Os 同位素组成的影响可能较为有限。除了化学成分上的影响之外,熔体的加入也会改变大陆岩石圈地幔的物理特 征。这一过程使得岩石圈地幔的渗透率增大和黏滞度降低,从而会破坏大陆岩石圈地幔的稳定性。虽然熔体再富集作用可 以影响和改变岩石圈地幔的性质,但它是否导致克拉通地幔的减薄以及克拉通破坏尚有疑问。  相似文献   

6.
东南沿海地区第四纪大陆岩石圈地幔的特征   总被引:5,自引:0,他引:5  
东南沿海地区新生代玄武岩中的橄榄岩包体来自年轻的大陆岩石圈地幔 ,该岩石圈地幔在岩石学、矿物组成、痕量元素以及Sr Nd同位素组成等各方面具有很大差异。这些差异反映了它们来自不同的地幔过程。南海张开与地幔热柱有关 ,南海扩张后第四纪形成的火山岩携至地表的包体更多保留了地幔热柱的信息。橄榄岩包体的矿物成分与深海橄榄岩类似 ,相对贫Opx而富Ol;在痕量元素上 ,表现为强不相容元素的富集 ,其配分模式类似于其寄主岩 ;Nd同位素强烈亏损 ,显示出比MORB源区更亏损的特征。大陆岩石圈地幔经历了来自地幔深处的贫SiO2 熔体的进一步改造。  相似文献   

7.
本文对马关地区新生代碱性玄武岩中的地幔包体进行了系统的岩石学和地球化学研究,并首次进行了包体的Re-Os同位素测试。马关地区的橄榄岩包体主量成分上表现为饱满肥沃的特征;具有不同程度的轻稀土亏损特征,亏损Nb、Ti和Zr等高场强元素(HFSE)以及Ba等大离子亲石元素(LILE);橄榄岩包体的Nd同位素特征表明橄榄岩包体代表的是不均一的亏损地幔。5个橄榄岩全岩样品的Re-Os同位素分析结果表明,样品的Os含量总体较高(3.29×10-9~3.78×10-9),接近于造山带橄榄岩体的Os含量,Re含量变化范围较大(0.24×10-9~0.54×10-9),与Re的迁移能力较强有关。样品的187Os/188Os值在0.12295~0.12530之间变化,与187Re/188Os值和Al2O3含量之间都不存在较好的相关性,说明Re-Os体系不单纯由熔体抽取过程所控制。橄榄岩包体的Re亏损年龄tRD为254~604Ma,说明马关地区岩石圈地幔形成的时代应该在新元古代之前。马关地区岩石圈地幔并非是由软流圈上涌新增生的地幔,而是经历了如下演化历史:在新元古代之前,由原始地幔的部分熔融和熔体抽取作用形成了岩石圈地幔,之后经历了熔/流体交代和改造而发生了再富集作用,导致部分地幔橄榄岩逐渐从亏损难熔的特征向饱满肥沃转变,而未遭受熔/流体的改造的橄榄岩仍然保持了难熔亏损的特征。这种熔/流体交代和改造作用很可能与晚二叠纪峨眉山地幔柱的活动有关,而新生代以来印度-亚洲大陆碰撞导致地幔物质向东南方向的侧向流动,诱发软流圈上涌和马关地区的钾质岩浆的活动,也对马关地区岩石圈地幔的改造具有重要的影响,但由于喷发时间较新对Os同位素组成的影响还未显现出来。  相似文献   

8.
东南沿海地区古近纪大陆岩石圈地幔特征及成因   总被引:3,自引:0,他引:3  
东南沿海地区新生代玄武岩中的橄榄岩包体来自岩石圈地幔 ,上地幔橄榄岩包体的岩石学及地球化学特征都记录了地幔演化的历史。普宁橄榄岩包体斜方辉石含量与太古宙克拉通地幔类似 ,但在矿物学、REE、痕量元素和Sr Nd同位素上又与太古宙岩石圈地幔不同。橄榄岩包体的岩相学、矿物学、REE、痕量元素特征都提供了含H2 O富Si流体交代橄榄岩的证据 ,这种流体可能主要是洋壳物质局部熔融而成。流体交代使橄榄岩富Si,同时富Sr、Pb和强不相容元素等大洋岩石圈物质。这表明普宁大陆岩石圈地幔既保留太古宙岩石圈地幔的特征 ,又具有大洋俯冲地幔的特征 ,它是古老岩石圈地幔向大洋岩石圈地幔转换的一部分 ,这种转换可能是大洋岩石圈与大陆岩石圈地幔相互作用的结果。  相似文献   

9.
高山  刘勇胜 《地学前缘》2003,10(3):61-67
测定了辽宁复县奥陶纪金伯利岩和河北汉诺坝与山东栖霞第三纪碱性玄武岩中产出的地幔包体的Re Os同位素组成。金伯利岩中地幔包体的Re贫化Os同位素模式年龄 (TRD)为 2 .5~ 2 .8Ga ,从Re Os同位素定年角度证明了华北克拉通确实存在太古宙岩石圈地幔。对汉诺坝二辉橄榄岩包体获得了 (1.9± 0 .18)Ga的Re Os同位素等时线年龄 ,表明现今保存在那里的地幔主要是古元古代时形成的。汉诺坝地区出露有大量新太古代岩石 ,表明曾存在太古宙地幔。由于缺乏太古宙年龄 ,说明由汉诺坝所代表的克拉通中部曾存在的太古宙地幔在古元古代时已被减薄 ,并被 1.9Ga的新生岩石圈地幔置换。该事件与华北克拉通中部广泛的古元古代碰撞造山过程导致的麻粒岩相变质作用的时代相同 ,说明有关的岩石圈置换作用可能主要与拆沉作用有关。栖霞地幔包体具有与现代对流地幔相同的Os同位素组成 ,且Os同位素组成与Re/Os比值没有明显相关性 ,表明年龄很新。结合其它地质地球化学证据 ,说明克拉通东部的太古宙岩石圈地幔的置换作用主要发生在中生代 ,且可能与三叠纪华北和扬子陆块的陆陆碰撞造山导致的岩石圈地幔和下地壳的拆沉作用有关。本研究表明华北克拉通岩石圈地幔置换作用在时空上的分布是十分不均一的。 2 .5~ 2 .8Ga与 1.9Ga不仅?  相似文献   

10.
扬子地块东段大陆岩石圈地幔的物质成分   总被引:4,自引:0,他引:4  
根据苏皖地区新生代碱性玄武岩中的尖晶石二辉橄榄岩包体的化学成分,讨论了扬子地块东段大陆岩石圈地幔的物质成分。以包体的平均成分代表该区岩石圈地幔的平均成分,依照地幔地球化学演化趋势,估计了该区岩石圈地幔的原始组成。采用最近提出的二辉石地质温度计,计算了包体的平衡温度,讨论了该区岩石圈地幔物质成分在垂向上的分布和变化,上地幔橄榄岩中的玄武质组分在垂向上由上而下亏损程度逐渐减小。包体中稀土元素丰度模式反映了该区岩石圈地幔演化的多阶段性。除了程度不同的部分熔融作用外,局部地段曾有隐性地幔交代作用发生,造成了地幔橄榄岩中主量成分和稀土元素的解耦现象。  相似文献   

11.
12.
最近在西藏罗布莎蛇绿岩豆荚状铬铁矿中,发现包括金刚石、柯石英和某些简单氧化物,诸如SiO2、MgO、Fe2O3、Cr2O3、Al2O3以及(Si,Ti)O2等组成的矿物群。这些矿物是非常复杂的由70~80种矿物组成的地幔矿物群的一部分。这充分证实在地幔中存在简单氧化物。高压-高温相平衡实验表明,硅酸盐矿物在下地幔条件才可分解成FeO、MgO和SiO2等简单氧化物(>670km)。因此有理由认为罗布莎简单氧化物可能来自下地幔深部。  相似文献   

13.
对鲁西和太行山南段早白垩世高镁闪长岩中橄榄岩捕虏体中的角闪石进行了主量元素和痕量元素分析,并讨论了角闪石成分与改造岩石圈地幔熔体的性质与来源之间的关系。研究结果表明,橄榄岩类捕虏体中的角闪石主要为交代成因。在化学上,它们属于钙质角闪石。太行山南段符山橄榄岩捕虏体中的角闪石属于镁质普通角闪石和浅闪石或浅闪石质普通角闪石;鲁西铁铜沟橄榄岩捕虏体中的角闪石为韭闪石质普通角闪石、浅闪石质普通角闪石和镁绿钙闪石质普通角闪石。与板内橄榄岩捕虏体中的角闪石相比,鲁西和太行山南段早白垩世高镁闪长岩橄榄岩捕虏体中的角闪石具有相对高的Mg#(鲁西:86.0~90.8;太行山:90.7~94.2)和SiO2(鲁西:44.04%~46.98%;太行山:47.09%~49.79%)以及相对低的Na2O(1.92%~2.51%)、TiO2(0.01%~1.46%)、Nb(0.29×10-6~1.98×10-6)和Zr(1.61×10-6~5.34×10-6),这与来自俯冲带之上地幔楔橄榄岩捕虏体中的角闪石相类似。综合橄榄岩捕虏体的地球化学特征,可以判定华北克拉通早白垩世岩石圈地幔遭受了起源于拆沉陆壳物质熔融熔体的改造。  相似文献   

14.
The Origin and Evolution of the Kaapvaal Cratonic Lithospheric Mantle   总被引:5,自引:0,他引:5  
A detailed petrological and geochemical study of low-temperatureperidotite xenoliths from Kimberley and northern Lesotho ispresented to constrain the processes that led to the magmaphileelement depletion of the Kaapvaal cratonic lithospheric mantleand its subsequent re-enrichment in Si and incompatible traceelements. Whole-rocks and minerals have been characterized forRe–Os isotope compositions, and major and trace elementconcentrations, and garnet and clinopyroxene for Lu–Hfand Sm–Nd isotope compositions. Most samples are characterizedby Archaean Os model ages, low Al, Fe and Ca contents, highMg/Fe, low Re/Os, very low (< 0·1 x chondrite) heavyrare earth element (HREE) concentrations and a decoupling betweenNd and Hf isotope ratios. These features are most consistentwith initial melting at 3·2 Ga followed by metasomatismby hydrous fluids, which may have also caused additional meltingto produce a harzburgitic residue. The low HREE abundances ofthe peridotites require that extensive melting occurred in thespinel stability field, possibly preceded by some melting inthe presence of garnet. Fractional melting models suggest that30% melting in the spinel field or 20% melting in the garnetfield followed by 20% spinel-facies melting are required toexplain the most melt-depleted samples. Garnet Nd–Hf isotopecharacteristics indicate metasomatic trace element enrichmentduring the Archaean. We therefore suggest a model includingshallow ridge melting, followed by metasomatism of the Kaapvaalupper mantle in subduction zones surrounding cratonic nuclei,probably during amalgamation of smaller pre-existing terranesin the Late Archaean (2·9 Ga). The fluid-metasomatizedresidua have subsequently undergone localized silicate meltinfiltration that led to clinopyroxene ± garnet enrichment.Calculated equilibrium liquids for clinopyroxene and their Hf–Ndisotope compositions suggest that most diopside in the xenolithscrystallized from an infiltrating kimberlite-like melt, eitherduring Group II kimberlite magmatism at 200–110 Ma (Kimberley),or shortly prior to eruption of the host kimberlite around 90Ma (northern Lesotho). KEY WORDS: Kaapvaal craton; lithospheric mantle; metasomatism; Nd–Hf isotopes; Re–Os isotopes  相似文献   

15.
鲁西费县中生代玄武岩形成于119Ma,为碱性玄武岩。该玄武岩中含有丰富的幔源橄榄石、斜方辉石和单斜辉石捕掳晶。橄榄石捕掳晶具有环状裂纹,其Mg^#值介于90.0~93.0之间,平均为91.5;斜方辉石和单斜辉石捕掳晶具有特征的反应边,斜方辉石的Mg^#值介于88.0~93.5之间,平均为90.4;单斜辉石的Mg^#值介于86.0~91.7之间,平均为88.4。捕掳晶的矿物化学类似于中国东部新生代玄武岩中地幔橄榄岩的矿物成分特征,这暗示捕掳晶应为寄主岩浆上升过程中捕获的地幔橄榄岩物质,并且反映了新增生的岩石圈地幔特征。费县玄武岩的岩石地球化学显示其具有地幔原生岩浆的特征,其高,Isr、低εNd(t)和亏损高场强元素等特征应与断离的俯冲板片(苏鲁造山带中的榴辉岩)与软流圈物质的混熔有关。  相似文献   

16.
辽东地区玄武岩的K-Ar定年结果表明,曲家屯玄武岩形成于晚白垩世,K-Ar年龄为81.58±2.46Ma;乱石山子玄武岩形成于古近纪,K-Ar年龄为58.36±1.64Ma。本区玄武岩含有丰富的橄榄石、单斜辉石和角闪石捕虏晶。乱石山子玄武岩中橄榄石捕虏晶的Mg^#值(79.5-88.5之间,平均值为84)较曲家屯玄武岩中橄榄石捕虏晶Mg^#值(77.0~79.8之间,平均值为78.4)偏高;单斜辉石捕虏晶为透辉石,其从核部到边部的Mg^#等变化趋势与橄榄石类似;斜方辉石捕虏晶为占铜辉石,其Mg^#值介于85.2-87.6之间,平均值为86.4。捕虏晶发育的环状裂隙、扭折带、矿物成分环带以及捕虏晶与主岩Mg^#值之间的不平衡均暗示它们为玄武质岩浆上升捕获的早期岩浆晶出矿物的堆晶体。玄武岩的岩石地球化学分析结果表明:(1)它们属于碱性系列,为碱性玄武岩,曲家屯玄武岩较乱石山子玄武岩贫硅、镁,富钙、铝,它们均具有原始岩浆的特征;(2)二者具有相似的稀土元素配分模式,但曲家屯玄武岩轻稀土元素总量更高,且轻重稀土元素分离程度高;(3)二者具有相似的Sr-Nd同位素组成,Isr和εNd(t)值分别介于0.7039~0.7045和+1.60~+3.69,反映了亏损的岩石圈地幔特征。  相似文献   

17.
Abstract: The Antique ophiolite, located in Panay island (west‐central Philippines), corresponds to several tectonic slices within the suture zone between the Philippine Mobile Belt (PMB) and the North Palawan Block (NPB). It includes dismembered fragments of a basaltic sequence, dominantly pillow‐lavas with minor sheet flows, rare exposures of sheeted dikes, isotropic gabbros, subordinate layered mafic and ultramafic rock sequences and serpentinites. Most of the ophiolite units commonly occur as clasts and blocks within the serpentinites, which intrude the whole ophiolitic body, as well as, the basal conglomerate of the overlying Middle Miocene sedimentary formation. The volcanic rock sequence is characterized by chemical compositions ranging from transitional (T)‐MORB, normal (N)‐MORB and to chemistry intermediate between those of MORB and island arc basalt (IAB). The residual upper mantle sequence is harzburgitic and generally more depleted than the upper mantle underlying modern mid‐oceanic ridges. Calculations using whole‐rock and mineral compositions show that they can represent the residue of a fertile mantle source, which have undergone degrees of partial melting ranging from 9‐22.5 %. Some of the mantle samples display chondrite‐nor‐malized REE and extended multi‐element patterns suggesting enrichments in LREE, Rb, Sr and Zr, which are comparable to those found in fore‐arc peridotites from the Izu‐Bonin‐Mariana (IBM) arc system. The Antique ultramafic rocks also record relatively oxidizing mantle conditions (Δlog fO2 (FMQ)=0.9‐3.5). As a whole, the ophiolite probably represents an agglomeration of oceanic ridge and fore‐arc crust fragments, which were juxtaposed during the Miocene collision of the PMB and the NPB. The intrusion of the serpentinites might be either coeval or subsequent to the accretion of the oceanic crust onto the fore‐arc. Volcanogenic massive sulfide (VMS) deposits occur either in or near the contact between the pillow basalts and the overlying sediments or interbedded with the sediments. The morphology of the deposits, type of metals, ore texture and the nature of the host rocks suggest that the formation of the VMS bodies was similar to the accumulation of metals around and in the subsurface of hydrothermal vents observed in modern mid‐oceanic ridge and back‐arc basin rift settings. The podiform chromitites occur as pods and subordinate layers within totally serpentinized dunite in the residual upper mantle sequence. No large coherent chromitite deposit was found since the host dunitic rocks often occur as blocks within the serpentinites. It is difficult to evaluate the original geodynamic setting of the mineralized bodies since the chemistry of the host rocks were considerably modified by alteration during their tectonic emplacement. A preliminary conclusion for Antique is that the VMS is apparently associated with a primitive tholeiitic intermediate MORB‐IAB volcanic suite, the chemistry of which is close to the calculated composition of the liquid that coexisted with the podiform chromitites.  相似文献   

18.
The mantle xenoliths in the Quaternary ChangbaishanVolcano in southern Jilin Province contain spinel-facies lherzolites. The equilibration temperatures for these samples range from 902oC to 1064oC based on the two-pyroxene thermometer of Brey and K?hler (1990), and using the oxybarometry of Nell and Wood (1991), the oxidation state was estimated from FMQ-1.32 to -0.38 with an average value of FMQ-0.81 (n?=?8), which is comparable to that of abyssal peridotites and the asthenospheric mantle. The fO2 values of peridotites, together with their bulk rock compositions (e.g., Mg#, Al2O3, CaO, Ni, Co, Cr) and mineral compositions (e.g., Mg# of olivine and pyroxene, Cr# [=Cr/[Cr+Al]] and Mg# [=Mg/[Mg+Fe2+] of spinel), suggest that the present-day subcontinental lithospheric mantle (SCLM) beneath the Changbaishan Volcano most likely formed from an upwelling asthenosphere at some time after the late Mesozoic and has undergone a low degree of partial melting. The studied lherzolite xenoliths show low concentrations of S, Cu, and platinum group elements (PGE), which plot a flat pattern on primitive-mantle normalized diagram. Very low concentrations in our samples suggest that PGEs occur as alloys or hosted by silicate and oxide minerals. The compositions of the studied samples are similar to those of peridotite xenoliths in the Longgang volcanic field (LVF) in their mineralogy and bulk rock compositions including the abundance of chalcophile and siderophile elements. However, they are distinctly different from those of peridotite xenoliths in other areas of the North China Craton (NCC) in terms of Cu, S and PGE. Our data suggest that the SCLM underlying the northeastern part of the NCC may represent a distinct unit of the newly formed lithospheric mantle.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号