南京六合塔山地幔橄榄岩捕虏体中的稀有气体同位素组成

稀有气体同位素能够为陆下岩石圈地幔的性质及演化提供很好的制约。本次研究采集了郯庐断裂带东侧附近的南京地区六合塔山新生代玄武岩中的地幔橄榄岩捕虏体,测定了其主元素和微量元素,并采用真空压碎法获得了单矿物颗粒中流体包裹体的He、Ar稀有气体丰度和同位素组成。塔山的4He含量较低(基本小于5×10^-9 cm³/g,标准状况下),比昌乐-临朐明显低1～2个数量级,可能代表着更高程度的熔体抽取以及较低程度的交代作用,而且分离熔融产生的动力学分馏,可能是导致塔山⁴He/⁴⁰Ar^*比值(0.02～0.30)远低于地幔产率(1.4～4.8)的原因。橄榄岩中单斜辉石的(La/Yb)N比值在0.31～3.61之间,显示其遭受了地幔交代作用。橄榄岩中橄榄石³He/⁴He的比值为5.6～9.0Ra,同时含有洋中脊玄武岩(MORB)型和放射成因型组分,而且富集轻稀土元素的二辉橄榄岩³He/⁴He比值随着4He含量增长...     

江苏六合方山幔源包体橄榄石的位错构造研究

本研究采用光学显微镜(氧化缀饰)法和透射电子显微镜法,首次查明江苏六合方山玄武岩的包体橄榄石中存在自由位错、位错壁、位错弓弯、位错环、亚晶粒和位错扭折条带等显微、超显微构造,它们是包体橄榄石在上地幔高温、高压条件下发生塑性蠕变的产物,不同位错形态反映主矿物塑性变形的不同状态。根据橄榄石中自由位错密度和包体中辉石的化学成分,估算江苏六合方山地区上地幔某些流变学参数为:温度(t)为1052℃,压力(P)为2060MPa;深度(Z)为66.6km;流动应力(σ_1—σ_3)为51.3MPa;流动速率(ε)为3.6×10~(-14)/s;粘稠应(η)为5.7×10~(21),这些参数值与中国东部其它地区上地幔的同类参数值相接近。     

云南马关地区岩石圈地幔组成和年龄:地幔橄榄岩包体的Re-Os同位素限制

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t_RD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。     

江苏东海县幔源橄榄岩包体及其深部构造意义

东海县境内仅有两个碱性玄武岩火山口(平明山和安峰山)形成于晚新生代，K-Ar同位素年龄测定，平明山为4．02～6．38Ma，安峰山为7．3～12．3Ma。岩石学和地球化学特征揭示包体寄主岩为碧玄岩，岩浆没有经历明显分异和同化混杂作用。平明山碧玄岩含有丰富幔源包体，包括尖晶石二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和二辉岩。采用：Bertrand等(1985)和Kohler等(1990)的温度-压力计估算了包体平衡温度和压力分别为830～900℃和1．5～1．7GPa。根据温压资料构建的古地温曲线，对应于大陆热流值75mW／m^2和岩石圈厚度55km。氧化缀饰法揭示本区橄榄岩包体经历了高温低应变速率塑性流动变形，形成各种类型的位错构造。高温高压实验测定，二辉橄榄岩Vp速度为8．0～8．2km／s，Vs速度为4．50～4．77km／s。中国大陆科学钻(CCSD)附近幔源橄榄岩包体的发现对东海地区岩石圈厚度、物质组成、热结构和底侵作用动力过程提供了重要约束。     

安徽女山地幔橄榄岩包体的同位素组成与岩石圈地幔时代

处于郯庐断裂东侧、扬子与华北板块碰撞带中的安徽女山火山岩主要由第四纪早更新世的碧玄岩、霞石岩和碱性橄榄玄武岩组成,其中含有丰富的深源岩石包体.根据目前的研究,女山火山岩中的地幔橄榄岩包体主要类型有:尖晶石二辉橄榄岩和方辉橄榄岩、石榴子石二辉橄榄岩和尖晶石-石榴子石过渡相二辉橄榄岩等.     

江苏六合橄榄岩包体的矿物化学,稀土元素组成及其意义

根据１块橄榄岩包体矿物化学组成,得出由Ｋｈｌｅｒ－Ｂｒｅｙ法和Ｓａｃｈｔｌｅｂｅｎ－Ｓｅｃｈｔｈ法算得的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩的平衡温度分别为７５０℃～９５０℃和１１００℃～１２００℃,表明了岩石圈不均一的分层特征。矿物化学组成的准确定量对温度的确定至关重要。岩石中重稀土和易熔元素的不相关表明,地幔曾发生过一种富化过程,使轻稀土偏离相关性,重稀土基本不变,这一过程可能是岩石圈中原始地幔和地幔残余物质的混合。     

江苏盘石山幔源橄榄岩包体成因的地球化学

根据主要元素、微量元素，若干矿物相主要元素和单斜辉石微量元素测定认为：盘石山幔源橄榄岩包体是由接近原始地幔源区的地幔经不同比例部分熔融后的残余二辉橄榄岩和方辉橄榄岩组成，基本未受其它过程干扰。由主要元素和ＭｇＯ相关性的回归方程，根据二元混合规律估算了原始熔体的组成范围。计算了包体的平衡温度，认为较亏损的方辉橄榄岩可能位于弱亏损的二辉橄榄岩之上，全岩和单斜辉石中不相容元素含量有可能作为地幔部分熔融和     

吉林伊通幔源包体的氧同位素组成

吉林伊通幔源包体的氧同位素组成徐义刚，Ｍ．Ａ．ＭｅｎｚｉｅｓＤ．Ｐ．Ｍａｔｔｅｙ林传勇（中国科学院广州地球化学研究所，广州５１０６４０）（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｅｏｌｏｇｙ，ＲｏｙａｌＨｏｌｌｏｗａｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＬｏｎｄｏｎ，Ｅｇｈａ...     

苏北盆地新生代玄武岩中的地幔橄榄岩包体

苏北盆地盘石山和方山新生代玄武岩中广泛发育橄榄岩包体,以尖晶石二辉橄榄岩为主,少数为尖晶石方辉橄榄岩。盘石山橄榄岩的岩相学特征表明其经历过Ol Cpx Melt=Ol Opx Melt的反应过程,而方山橄榄岩的这种反应过程不明显,表明古老的岩石圈地幔物质在方山下部仍有残留。与华北地块东部早古生代地幔橄榄岩相比较,本地区橄榄岩包体中橄榄石的Fo值为0.89～0.90,斜方辉石的En值为0.88～0.90,表现为饱满玄武质组分的特点,表明从早古生代至新生代期间经历了岩石圈的减薄和岩石圈地幔的置换。平衡温压估算结果表明,方山橄榄岩平衡温度为985℃～1 081℃,平衡压力为1.65 GPa～2.61 GPa,对应的深度为53 km～84 km;盘石山橄榄岩平衡温度为940℃～1 010℃,平衡压力为0.90 GPa～2.07 GPa,对应的深度为29 km～66 km。盘石山橄榄岩包体的起源深度小于方山,苏北盆地新生代时期岩石圈地幔的厚度约为50 km,位于岩石圈30 km～80 km之间。     

地幔柱活动对克拉通岩石圈地幔的影响：西伯利亚克拉通地幔橄榄岩包体Sr-Nd-Hf同位素制约

利用单矿物溶液法分析了Obnazhennaya金伯利岩中橄榄岩包体单矿物的Sr-Nd-Hf同位素组成,并且与Udachnaya金伯利岩中橄榄岩包体单矿物的Sr-Nd-Hf同位素组成进行了对比。结果显示,Obnazhennaya金伯利岩中橄榄岩包体单斜辉石具有亏损的Sr同位素组成和富集的Nd、Hf同位素组成。橄榄岩包体石榴子石的Sr-Nd-Hf同位素组成表现出原始的特征,没有受到交代作用的影响。通过对比Udachnaya和Obnazhennaya金伯利岩中地幔包体的特征和单斜辉石的二元混合模拟发现,Udachnaya金伯利岩中的地幔包体的Sr-Nd-Hf同位素组成更偏向于金伯利岩的特征,而与之相反,Obnazhennaya金伯利岩中的地幔包体的Sr-Nd-Hf同位素组成则位于金伯利岩和地幔柱溢流玄武岩之间,且更加偏向于溢流玄武岩的同位素特征。因此,地幔柱活动对西伯利亚克拉通岩石圈产生了影响,改变了其岩石圈地幔的同位素组成。     

吉林伊通地幔橄榄岩包体的Sr-Nd-Hf-Os同位素特征

吉林省伊通火山群位于郯庐断裂带北部的伊舒地锈内,根据前人的研究工作,该火山群岩石为中新世时来源于软流圈的碱性系列玄武岩[1,2].同时,该火山群含有大量的橄榄岩捕虏体,为深入研究东北地区新生代岩石圈地幔的性质、成凶与演化提供了难得的机会.     

新疆西克尔碧玄岩中的地幔橄榄岩包体

在新疆西克尔地区发现了尖晶石相橄榄岩包体.这些包体的寄主岩石为碧玄岩,其K-Ar同位素年龄为19.76～21.90 Ma.岩相学和矿物化学研究表明西克尔橄榄岩包体具有典型的岩石圈地幔橄榄岩包体的特征.利用矿物温压计对包体的平衡温压进行估算,发现西克尔地幔橄榄岩包体的平衡温压为736～1017℃和1.7～2.2GPa,与西南天山托云地区晚白垩纪火山岩中尖晶石二辉橄榄岩包体(平衡温压为818～1113℃和1.5～2.0GPa)相比,具有温度明显偏低,而压力明显偏高的特点.这说明西克尔地区的地幔橄榄岩包体没有受到地幔热异常事件的影响,因此可以代表塔里木板块岩石圈地幔的原始性质.这对于研究塔里木盆地岩石圈地幔的热结构和地球化学特征以及塔里木盆地内大量幔源岩浆的成因具有重要意义.     

汉诺坝玄武岩及幔源包体对大陆地幔不均一性的指示

了解大陆地幔的不均一性对于理解地壳成分再循环、壳-幔相互作用等过程至关重要。本文通过对华北克拉通北缘汉诺坝地区来自不同地幔深度幔源岩石（玄武岩及橄榄岩和辉石岩包体）的研究进行综述,探讨了地幔在垂向上成分的不均一性特征。汉诺坝玄武岩的研究揭示了汉诺坝地区软流圈顶部存在再循环的碳酸盐化榴辉岩以及岩石圈底部具有富集的古老洋壳和沉积物成分。另外,玄武岩携带的橄榄岩和多类型辉石岩包体记录了不同来源（蚀变洋壳、沉积碳酸盐岩、碎屑沉积物、拆沉下地壳、软流圈）且不同成分（硅酸盐、碳酸盐）的熔/流体活动。富集地壳来源的熔/流体加入明显影响了汉诺坝地区陆下地幔成分的均质性,使得陆下地幔在微米至千米尺度存在明显的成分不均一特征。汉诺坝地区陆下地幔不均一性的认识为了解地壳物质再循环提供了绝佳的窗口。

     

宽甸橄榄岩包体微区地球化学特征及其岩石圈地幔演化

华北克拉通东部宽甸新生代碱性玄武岩中携带的地幔橄榄岩包体为我们认识该地区岩石圈地幔性质和演化过程提供了约束。根据橄榄石的Mg^#可将宽甸橄榄岩包体分成两类: 第1类为低Mg^#二辉橄榄岩包体(橄榄石Mg^#相对较低: 89.8～90.3),其单斜辉石具有高TiO₂(0.38%～0.57%)、Al₂O₃(4.41%～6.87%)、FeO_T(2.46%～3.73%)、MnO(0.08%～0.11%)含量和低Cr^#(7.42～14.2)的特征,它们所经历的部分熔融程度较低,这些特征类似于中国东部晚白垩世和新生代玄武岩中低Mg^#橄榄岩,代表了新生饱满的岩石圈地幔;第2类为高Mg^#方辉橄榄岩包体(橄榄石Mg^#相对较高:91.0～92.3),其单斜辉石具有低TiO₂(0.03%～0.33%)、Al₂O₃(2.27%～5.49%)、FeO_T(2.04%～2.40%)、MnO(0.07%～0.08%)含量和高Cr^#(15.3～25.8)的特征,它们经历了较高程度的部分熔融作用,其难熔的地球化学特征完全不同于低Mg^#二辉橄榄岩,却与克拉通内部太古宙和元古宙地幔包体类似,代表了古老难熔岩石圈地幔的残留。两类橄榄岩包体的平衡温度没有显著差异说明宽甸岩石圈地幔不存在明显的分层现象,而是新老岩石圈地幔混杂出现。宽甸橄榄岩包体的微量元素特征表明了它们受到过多期复杂的地幔交代作用,交代介质类型不仅有硅酸盐熔/流体还有碳酸盐熔体,其来源既有太平洋板块俯冲释放的熔/流体,又有因受太平洋板块俯冲扰动而上涌的软流圈熔体,因此太平洋板块俯冲可能对华北克拉通的破坏起到了重要作用。     

安徽女山橄榄岩包体的氧同位素比值和微量元素组成：地幔交代作用

1本文的研究对象是9个来自安徽女山新生代玄武岩的橄榄岩包体,利用激光氟化技术系统分析了橄榄石、单斜辉石和斜方辉石的氧同位素比值;利用LA-ICPMS技术分析了单斜辉石的微量元素组成,结果显示,女山橄榄岩存在辉石与橄榄石之间的氧同位素不平衡分馏现象,其中△Cpx-O1^18O（=δ^18OCpx-δ^18OO1））出现低至-0．5‰的负值;合角闪石包体中的单斜辉石明显富集大离子亲石元素（LILE,如Sr、Th、LREE）和亏损高场强元素（HFSE,如Nb、Zr、Ti）,氧同位素的数据表明,女山上地幔曾经经历过俯冲洋壳流体参与的交代作用,根据单斜辉石和橄榄石之间氧同位素分馏值△Cpx-O1^18O与包体形成深度之间的负相关性,提出了一个“上升＋缓冲”的流体交代模型,虽然微量元素特征也表明女山上地慢受到过地壳流体的影响,但是氧同位素的不平衡分馏和LILE的富集／HFSE的亏损并不是同步的,对这种现象的可能解释是：引起氧同位素不平衡分馏的交代作用和造成女山单斜辉石微量元素特征的交代作用不是同一期的,即女山上地幔曾经发生过至少2次交代事件.     

根据汪清橄榄岩包体推导上地幔流变学状态初步研究

运用幔源橄榄岩包体的辉石地质温度计、地质压力计、橄榄石变形显微构造地质应力计以及橄榄石的高温流动律实验资料,计算上地幔的流变学参数是近年来探索上地幔流变学状态的一条新的途径,也是在地球物理手段之外研究上地幔状态的一个值得注意的进展^[1-4]。     

岛弧橄榄岩包体从地幔楔到地壳的旅行

岛弧岩浆作为俯冲作用的产物不仅可以理解大陆地壳的形成,而且对指示大陆地壳的循环作用具有重要的意义。目前关于岛弧岩浆的源区交代作用和分异深度等相关问题一直存在争议。其中,弧岩浆的结晶分异究竟发生在莫霍面附近并伴随着堆晶岩的拆沉,还是发生在更浅的地壳深度?     

幔源岩浆岩源区成分判别原理及峨眉山玄武岩地幔源区性质

提出了用微量元素丰度关系探索幔源岩浆岩源区成分特征的原理、推论和方法。认为:并非所有亲岩浆(不相容)元素都是幔源成分的良好指示剂;两个强亲岩浆元素的比值,或两个亲岩浆性相同的元素的比值,不受岩浆形成方式和演化程度的影响,而保持岩浆形成前地幔源区成分特点;这些特点与不同的幔壳结构和动力学有关。峨眉山玄武岩系的幔源成分类似于南大西洋拉开时形成的孪生洋脊玄武岩和巴西陆缘玄武岩,它们可能具有类似的源区和构造环境。     

古大洋岩石圈地幔流体组成——来自玉石沟地幔橄榄岩的证据

蛇绿岩底部地幔橄榄岩是认识古大洋岩石圈地幔流体的典型样品.采用分步加热质谱法测定了北祁连玉石沟蛇绿岩底部斜辉橄榄岩和纯橄榄岩矿物中流体的化学组成.