浙江新昌地幔岩捕虏体中的硫化物包裹体初步研究

浙江新昌一带晚第三纪碱性玄武岩中地幔岩（二辉橄榄岩）捕虏体内存在大量硫化物熔体包裹体。电子探针分析表明,硫化物相成分主要为镍黄铁矿,次为磁共铁矿。硫化物包裹体的Ｎｉ／Ｆｅ值与寄主地幔岩的橄榄石含量呈正相关。同一包裹体的硫化物相成分不均一,自中心至边缘硫化物的Ｎｉ／Ｆｅ、（Ｆｅ＋Ｎｉ）／Ｓ值和Ｎｉ呈均呈增加趋势。通过与中国汉诺坝、德国ＷｅｓｔＥｉｆｅｌ东欧Ｎｏｇｒａｄ－Ｇｏｍｏｒ地区资料的综合分析,     

辽西中生代晚期岩石圈地幔的性质:来自玄武岩和地幔捕虏体的证据

辽西中生代玄武岩中幔源气榄岩捕虏体的岩石学、矿物学和地球化学研究表明，中生代岩石圈地幔是由古老富集型的岩石圈地幔和新增生的岩石圈地幔所组成。前者以角闪尖晶二辉橄榄岩为代表，它经历了富钠质的地幔交代作用。橄榄岩类捕虏体富含轻稀土元素，并具有较高的ω(^87Sr)/ω(^86Sr)比值；后者以二辉石岩为代表，具典型堆积结构，与本区尖晶石二辉橄榄岩相比，具有较高的稀土元素丰度。在矿物成分和稀土元素丰度上，本区辉石岩捕虏体类似于中国东部新生代玄武岩中幔源辉石岩捕虏体，这意味着辉石岩捕虏体可能是上地幔中更早期的岩浆堆积体。     

中国吉林长白山地区地幔捕虏体中硫化物熔体包裹体

Mantle xenoliths are common in the Cenozoic basalts of the Changbaishan District,Jilin Province,China.Sulfide assemblages in mantle minerals can be divided into three types:isolated sulfide grains,sulfide-meh inclusions and filling sulfides in fractures.Sulfide-meh inclusions occur as single-phase sulfides,sulfide-silicate melt,and CO_2-sulfide-silicate melt inclusions. Isolated sulfide grains are mainly composed of pyrrhotite,but cubanite was found occasionally.Sulfide-meh inclusions are mainly composed of pontlandite and MSS,with small amounts of chalcopyrite and talnakhite.The calculated distribution coefficient K_(D3)for lherzolite are similar to that of mean experimental value.The bulk sulfides in lherzolite were in equilibrium with the enclosing minerals, indicating immiscible sulfide melts captured in partial melting of upper mantle.Sulfide in fractures has higher Ni/Fe and(Fe Ni)/S than those of sulfide melt inclusions.They might represent later metasomatizing fluids in the mantle.Ni/Fe and(Fe Ni)/S increase from isolated grains,sulfide inclusions to sulfides in fractures.These changes were not only affected by temperature and pressure,hut by geochemistry of Ni,Fe and Cu,and sulfur fugacity as well.     

中国东南新生代玄武岩中麻粒岩相捕虏体的新发现及其意义

本文报道了在中国东南地区女山、桂子山、西垄和麒麟等地新生代玄武岩中新发现的麻粒岩相捕虏体。研究显示女山存在多种岩石类型的捕虏体,其中本次研究新发现的石榴子石麻粒岩与二辉麻粒岩在矿物化学和形成条件上明显不同。石榴子石麻粒岩的次透辉石（富Al2O3,Na2O)、紫苏辉石（富Al2O3) 形成于较深（＞40km)的下地壳,厚的地壳和较低的地温梯度（20－24℃/km)表明当时女山处于相对稳定的克拉通环境;女山二辉麻粒岩的次透辉石和紫苏辉石（贫Al2O3,Na2O)形成于较高地温梯度（31－34℃/km）的构造背景,指示当时女山处于活动大陆边缘或裂谷环境。复杂的岩石类型和不同的形成条件表明女山的下地壳是由多期岩浆活动的产物组成。广东麒麟和雷州的二辉麻粒岩的次透辉石以低Al2O3和低Na2O为特征,温压估算显示它们形成于较浅部（23－27km)和高地温梯度的地质背景,指示当时华南处在强烈的拉张减薄的构造环境。浙江西垄和新昌的麻粒岩捕虏体的矿物学特征和形成条件介于女山和广东的麻粒岩捕虏体之间。女山麻粒岩捕虏体的岩石组合和形成条件与华北太古代麻粒岩地体和汉诺坝麻粒岩捕虏体相似,而与华南的明显不同,表明女山的下地壳隶属于华北板块。在华南沿海从北到南基性麻粒岩的发现,显示中生代基性岩浆的底侵作用普遍存在。     

福建牛头山新近纪碱性玄武岩中地幔岩包体内硫化物研究

福建牛头山一带新近纪碱性玄武岩中含有尖晶石二辉橄榄岩包体。这些地幔岩包体内普遍存在有硫化物。硫化物按产状和成因分为两类:1)分布于寄主矿物内部,未与裂隙相连,是地幔岩浆作用的产物;2)分布于颗粒内或颗粒边部,在裂隙上或与裂隙相连,是地幔流体交代作用的产物。电子探针分析表明,15个硫化物测点中,除2个黄铜矿、1个硫铜铁矿外,其余为不同Ni/Fe(mol比)比值的铁镍硫化物:6个测点为富镍镍黄铁矿,其Ni/Fe=0.98～2.79,(Fe+Ni)/S=1.03～1.08;2个为针镍矿,其Ni/Fe=5.5,(Fe+Ni)/S=1.01;4个测点为富镍磁黄铁矿,其Ni/Fe=0.29～0.49,(Fe+Ni)/S=0.79～0.94。4粒单一硫化物矿物的成份是不均一的,多数表现为自中心到边部Ni含量和Ni/Fe值呈增加趋势,而Fe和Cu含量呈减少趋势。本研究还发现单一硫化物中由中心到边部金与镍大致有相同的变化趋势。     

冀北张家口地区汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的硫化物相

捕虏体麻粒岩是了解下地壳形成和演化的重要样品.汉诺坝新生代玄武岩中的二辉麻粒岩捕虏体样品中富含各种硫化物相,主要类型有:①孤立产出的球状出溶硫化物;②矿物颗粒之间或颗粒内的粗晶硫化物;③次生硫化物包裹体群;④裂隙充填硫化物.电子探针分析表明,硫化物的矿物成分均为贫镍磁黄铁矿,(Ni Co Cu)/Fe(原子比)远小于0.2;(Fe Cu Co Ni)/S(原子比)比地幔岩的磁黄铁矿小,多小于0.875,反映了一种S过饱和环境.各种产状的磁黄铁矿中Au、Ag都有一定的含量,其平均值分别为0.19%～0.22%(Au)、0.01%～0.02%(Ag),反映下地壳的麻粒岩化与金矿化的成因联系.磁黄铁矿的Ni、Co、Cu含量与S正相关,说明微量重金属元素与S具有同源的关系,由于地幔去气伴随S而进入下地壳.     

冀北张家口地区汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的硫化物相

捕虏体麻粒岩是了解下地壳形成和演化的重要样品.汉诺坝新生代玄武岩中的二辉麻粒岩捕虏体样品中富含各种硫化物相,主要类型有①孤立产出的球状出溶硫化物;②矿物颗粒之间或颗粒内的粗晶硫化物;③次生硫化物包裹体群;④裂隙充填硫化物.电子探针分析表明,硫化物的矿物成分均为贫镍磁黄铁矿,(Ni+Co+Cu)/Fe(原子比)远小于0.2;(Fe+Cu+Co+Ni)/S(原子比)比地幔岩的磁黄铁矿小,多小于0.875,反映了一种S过饱和环境.各种产状的磁黄铁矿中Au、Ag都有一定的含量,其平均值分别为0.19%～0.22%(Au)、0.01%～0.02%(Ag),反映下地壳的麻粒岩化与金矿化的成因联系.磁黄铁矿的Ni、Co、Cu含量与S正相关,说明微量重金属元素与S具有同源的关系,由于地幔去气伴随S而进入下地壳.     

冀北张家口地区汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的硫化物相

捕虏体麻粒岩是了解下地壳形成和演化的重要样品。汉诺坝新生代玄武岩中的二辉麻粒岩捕虏体样品中富含各种硫化物相,主要类型有:①孤立产出的球状出溶硫化物;②矿物颗粒之间或颗粒内的粗晶硫化物;③次生硫化物包裹体群;④裂隙充填硫化物。电子探针分析表明,硫化物的矿物成分均为贫镍磁黄铁矿,(Ni+Co+Cu)/Fe(原子比)远小于0.2;(Fe+Cu+Co+Ni)/S(原子比)比地幔岩的磁黄铁矿小,多小于0.875,反映了一种S过饱和环境。各种产状的磁黄铁矿中Au、Ag都有一定的含量,其平均值分别为0.19%～0.22%(Au)、0.01%～0.02%(Ag),反映下地壳的麻粒岩化与金矿化的成因联系。磁黄铁矿的Ni、Co、Cu含量与S正相关,说明微量重金属元素与S具有同源的关系,由于地幔去气伴随S而进入下地壳。     

中国东部岩石圈地幔的演化——地幔岩捕虏体微量元素的证据

对中国东部赋存于新生代玄武岩中的地幔岩捕虏体的全岩和单斜辉石等作了主元素和微量元素分析，证实了二辉橄榄岩及其单斜辉石在主元素有连续变化的趋势，反映了具部分熔融后残留相的性质。方辉橄榄岩及其中的单斜辉石的主元素，Ｎｄ／Ｙｂ，Ｔｉ／Ｚｒ和Ｓｒ／Ｚｒ值与二辉橄榄岩的同类矿物是不连续过渡。     

江苏六合地区上地幔流体P-T条件的限定：流体包裹体证据

赋存于碱性玄武岩中被岩浆带到地表的地幔橄榄岩捕掳体中发育有大量的包裹体,这些包裹体为地幔流体研究提供了直接信息。本文对江苏六合地区地幔捕掳体中的CO2包裹体开展了详细的岩相学、显微测温学及激光拉曼光谱学工作,并对获得的数据进行计算分析。结果显示地幔橄榄岩矿物中发育有两类流体包裹体：早期原生CO2包裹体,晚期次生CO2包裹体。本次研究通过对这两类包裹体的分析,初步探讨了CO：包裹体的成因,并对六合地区及中国东部上地幔岩石圈演化提供了进一步的P—T限制：早期包裹体捕获于≥0．83GPa（对应28km深处）压力,晚期包裹体形成于6～18km深处的再平衡过程。     

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Al2O3、CaO、NaO、K2O、TiO2,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幔普遍存在的主、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.     

Compositional variations and heterogeneity in fertile lithospheric mantle: peridotite xenoliths in basalts from Tariat,Mongolia

Clinopyroxene-rich, poorly metasomatised spinel lherzolites are rare worldwide but predominate among xenoliths in five Quaternary basaltic eruption centres in Tariat, central Mongolia. High-precision analyses of the most fertile Tariat lherzolites are used to evaluate estimates of primitive mantle compositions; they indicate Mg#_PM = 0.890 while lower Mg# in the mantle are likely related to metasomatic enrichments in iron. Within a 10 × 20 km area, and between ~45 and ≥60 km depth, the sampled xenoliths suggest that the Tariat mantle does not show km-scale chemical heterogeneities and mainly consists of residues after low-degree melt extraction at 1–3 GPa. However, accessory (<1%) amphibole and phlogopite are unevenly distributed beneath the eruption centres. Ca abundances in olivine are controlled by temperature whereas Al and Cr abundances also depend on Cr/Al in coexisting spinel. Comparisons of conventional and high-precision analyses obtained for 30 xenoliths show that high-quality data, in particular for whole-rocks and olivines, are essential to constrain the origin of mantle peridotites. Electronic supplementary material The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

六合地区新元古代-新生代下地壳的成分与形成机制:来自麻粒岩包体的证据

六合地区地处扬子克拉通的西缘,前人对该地区下地壳的成分与形成机制尚无系统认识。本文通过研究新生代幔源侵入岩中所携带的深源捕虏体为认识该地区下地壳的成分和形成机制提供了直接证据。该捕虏体为高级正变质岩(麻粒岩相),岩性分别为石榴石透辉岩、石榴石角闪透辉岩、石榴石角闪岩。三者全岩Si O2=43.85%~50.82%,MgO=6.83%~14.77%,Mg#=0.50~0.64,Cr=87.1×10~(-6)~616×10~(-6),Ni=19.7×10~(-6)~143×10~(-6),皆属于低镁石榴石堆晶岩。通过石榴石-单斜辉石Mg-Fe交换地质温度计计算得知石榴石角闪岩的形成温度721~774℃,形成深度为45~47km,石榴石角闪透辉岩和石榴石透辉岩的形成温度803~829℃,形成深度为48~51km,说明三者皆形成于下地壳。捕虏体锆石多为变质锆石,锆石U-Pb年龄分别为259±9Ma和773±23Ma。捕虏体的全岩Sm-Nd等时线年龄分别为251±4Ma和809±64Ma。259Ma的锆石εHf(t)=-5.69~10.3,773Ma的锆石εHf(t)=5.87~17.7。年代学数据和锆石Hf同位素数据表明六合地区下地壳受到新元古代和晚二叠世岩浆底侵作用,同时发生变质作用。新元古代捕虏体富集大离子亲石元素(LILE),如Rb、Ba、Sr。高度亏损高场强元素(HFSE),如Nb、Ta、Ti。εNd(t)=4.36~5.28。表明在新元古代时期,六合地区的地壳受到俯冲弧岩浆底侵,经过批式熔融计算得知底侵岩浆源自地幔石榴石-尖晶石橄榄岩10%~30%部分熔融。晚二叠世捕虏体富集大离子亲石元素(LILE),如Rb、Ba、Sr。轻度亏损高场强元素(HFSE),如Nb、Ta、Ti。εNd(t)=-5.68~2.33。表明在晚二叠世时期,六合地区的地壳受到地幔柱-岩石圈地幔相互作用产生的岩浆底侵,经过批式熔融计算得知底侵岩浆由地幔石榴石-尖晶石橄榄岩10%~20%部分熔融而成。综上所述,在新元古代板块俯冲和晚二叠世地幔柱的分别作用下,六合地区的地壳受到地幔物质的加入形成镁铁质的新生下地壳。     

碱性玄武岩中幔源岩石包体内尖晶石成分特征及其岩石学成因意义

通过对我国东部北起黑龙江省南至海南省３１个产地的新生代碱性玄武岩中橄榄岩类 （纯橄岩、方辉橄榄岩及二辉橄榄岩） 包体和辉石岩类包体中的１６０ 多个尖晶石电子探针分析数据, 论述了尖晶石的Ｃｒ－Ａｌ, Ｆｅ－Ｍｇ, Ｎｉ－Ｍｇ 主元素及有关比值和端员组分之间的关系, 分析研究了不同岩类包体中尖晶石的颜色、成分及成因之间的联系。并利用所分析的有关橄榄石、斜方辉石、单斜辉石共生矿物的电子探针分析数据, 采用新的、较合理的Ｂｒｅｙ－Ｋｏｈｌｅｒ温度计及Ｋｏｈｌｅｒ－Ｂｒｅｙ 压力计和Ｂａｌｌｈａｕｓ ｅｔａｌ． 氧逸度计算方法进行了计算, 探讨了尖晶石成分与其形成温度、压力和氧逸度状态的关系, 指出了尖晶石成分所反映的地幔亏损程度及部分熔融程度的变化规律及尖晶石 （相） 稳定的温度、压力和氧逸度范围。     

吉林蛟河地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd-Hf-Os同位素特征与岩石圈地幔时代

吉林省蛟河市境内大石河新生代玄武岩中含有丰富的地幔橄榄岩包体,详细的岩石学与矿物学研究显示,这些包体的主要岩石类型为尖晶石二辉橄榄岩-方辉橄榄岩,未发现石榴石橄榄岩.岩相学及地球化学资料显示它们都是经历过熔体抽取而形成的岩石圈地幔残留.矿物平衡温度计算发现,本区的这些地幔橄榄岩包体来自地下40～60km深度,且下部以二辉橄榄岩为主,而上部以贫单斜辉石的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩为主,显示明显的岩石圈地幔分层现象.Sr-Nd-Hf同位素资料反映这些地幔包体均表现为亏损性质,而Re-Os同位素资料确定上述岩石圈地幔形成于中元古代,明显老于上覆地壳的新元古宙时代,反映壳幔年龄上的解耦.因此我们推测,该区曾经历过华北克拉通类似的早期岩石圈地幔的整体丢失事件,然后形成于其它地区的中元古宙岩石圈地幔在本区增生.     

五大连池和宽甸地幔包体的惰性气体同位素特征——MORB型地幔和交代型地幔

黑龙江五大连池科洛和辽宁宽甸的碱性玄武岩中地幔包体的惰性气体同位素的地球化学特征研究表明,东北地区表现了地幔的不均匀性。五大连池地区的地幔包体中的^3He／^4He比为4．5～5．3RA,明显低于MORB的值,具有被交代的大陆富集地幔特征。氩同位素^40Ar/^36Ar比的变化在557～4005。结合玄武岩和地幔包体的矿物学特征和微量元素地球化学特征,显示五大连池地区的岩浆源区可能遭受过来自壳源物质或和古俯冲事件有关的富H2O—CO2流体的交代作用。辽宁宽甸黄椅山的样品^3He／^4He比为7．30～7.52RA,氩同位素^40Ar/^36Ar比的范围在1496～7677。宽甸黄椅山地区的则显示了具亏损地幔MORB的特点,反映了未经地壳组分改造的大陆地幔的特征。本文通过对两种不同类型的地幔岩的研究,认为东北地区大陆地幔存在MORB型亏损地幔和交代型地幔两种类型,反映了各自不同的演化机理。     

华北地幔捕虏体Fe-Mg-Ca同位素研究进展

近年来,得益于同位素分析技术和质谱仪器性能的提高,使得铁（Fe）、镁（Mg）和钙（Ca）等非传统稳定同位素的高精度测量成为可能,并很快在地球化学、天体化学和生物地球化学等研究领域取得了丰硕的成果。本文通过对比分析来自华北克拉通不同地区不同类型地幔捕虏体的Fe、Mg和Ca位素组成特征,揭示华北克拉通岩石圈地幔Fe、Mg和Ca同位素组成不均一性的成因,并在此基础上,探讨华北大陆岩石圈地幔演化过程如部分熔融、橄榄岩-熔体反应过程、熔体的性质和来源等科学问题,为华北克拉通岩石圈的演化过程提供新证据。