下扬子地区若干上地幔橄榄岩的显微构造研究

本文对下扬子区内２个玄武岩产地（江苏六合瓜埠山、安徽当涂釜山）的幔源包体进行研究,结果表明本区上地幔尖晶石二辉橄榄岩具原生粒状结构、碎斑结构、板状镶嵌等粒结构及部分熔融结构四种类型。在光学岩组图上显示出从原生粒状结构→碎斑结构→板状镶嵌等粒结构,其橄榄石光性方位优选性逐渐增强。变形橄榄石滑移轴为［１００］,滑移面以｛０ｋ１｝为主,（０１０）次之。高温高压人工变形实验证实,这种滑移系形成于高温低应变速率条件下。橄榄石位错类型多样,（１００）、（００１）位错壁分布广泛,位错壁间距显示对数正态分布特征．估算的本区上地幔高温蠕交流动差异应力为（１０．９～１１．５ＭＰａ）。上地幔流变速率、流动应力、等效粘滞度与深度关系指示本区新生代大地构造性质为大陆拉张带或大陆裂谷带。     

五大连池等地钾质碱性玄武岩、幔源包体的微量元素特征及成因信息

黑龙江省五大连池、科洛、二克山火山岩的成因,是一个重要而又复杂的问题.作者根据岩相学、地球化学、模式计算等一系列工作,认为这组钾质玄武岩是含金云母的尖晶石二辉橄榄岩低度局部熔融的产物。岩浆在上升过程中,经历了结晶分异和同化混染,从而形成一套具成因联系的新生代大陆板内钾质碱性玄武岩。本文试从微量元素方面对此结论提供证据,并显示钾质熔岩及幔源包体的微量元素特征,由此说明地幔交代作用在钾质系列岩浆形成过程中的重要性。     

中国东部新生代碱性玄武岩及幔源捕虏体中的流体组成

中国东部新生代碱性玄武岩及其幔源二辉橄榄岩捕虏体中的流体组分存在差异,幔源二辉橄榄岩形成于以Ｈ２,ＣＯ等还原性气体为主的流体环境中,其流体组分以含Ｈ２高,挥发性气体总量低为特征;碱性玄武岩中流体组分以ＣＯ２,ＳＯ２和挥发性气体总量高为特征,在其形成演化过程中有ＳＯ２等氧化性气体的流体加入。     

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。     

安徽女山橄榄岩包体中辉石的氢同位素组成

本文运用离子探针技术分析了来自安徽女山橄榄岩包体中辉石的氢同位素组成。无论是颗粒内部还是同一样品不同颗粒之间,氢同位素比值都是均一的。氢同位素比值和氢含量之间没有相关性,说明氢同位素组成反映的是地幔源区的特征。结合共存的角闪石的氢同位素数据来看,女山上地幔至少经历过两期交代作用：一期交代形成了角闪石中不均一的氢同位素组成;另一期交代形成了包体中单斜辉石、单斜辉石巨晶和云母巨晶中的高δD值(高至-20‰)。高δS值说明女山上地幔曾经经历过俯冲流体的交代作用。     

太行山南段符山高镁闪长岩的成因 —— 拆沉陆壳物质熔融的熔体与地幔橄榄岩反应的结果

本文对太行山南段符山高镁闪长岩进行了年代学与地球化学研究,结合其中地幔橄榄岩包体的研究,对符山高镁闪长岩的成因和中生代岩石圈地幔的性质进行了探讨.研究表明,符山闪长岩体是由一套含橄榄石角闪闪长岩-角闪闪长岩-闪长岩构成.含橄榄岩包体的寄主岩--角闪闪长岩中的锆石可划分为两种:一是代表寄主岩浆结晶的锆石:内部结构均匀、呈条带状吸收、自形-半自形晶形,具有较高的Th/U比值(1.10～4.08),其206Pb/238U年龄介于123～128Ma之间,12个点的加权平均值为125±1Ma,这表明岩体的形成时代为早白垩世;二是捕获或继承锆石:具有核边结构、吸收程度不均匀、呈浑圆状和自形-半自形两种,它们的Th/U比值介于0.32～2.03之间,构成了3组207Pb/206Pb加权平均年龄:2503±11Ma、2181±26Ma和1778±36Ma.该类岩石的SiO2和MgO含量分别介于56.69%～59.21%和3.60%～6.33%之间;且以高:Mg#(0.51～0.64)、富Na(Na2O/K2O大于1)、高Cr(93.1×10-6～420×10-6)、Ni(35.1×10-6～137×10-6)为特征.该类岩石强烈富集轻稀土元素和大离子亲石元素、明显亏损高场强元素,(87Sr/86Sr)I、εNd(t)值和(206Pb/204Pb)I分别变化于0.70581～0.70641、-8.30～-16.56和17.052～17.512之间.综合上述特征,同时结合地幔橄榄岩包体的特征和古元古代捕获锆石的大量存在,认为符山高镁闪长岩的原始岩浆起源于拆沉陆壳物质的部分熔融,其后经历了与地幔橄榄岩的反应过程.     

冀北赤城红旗营子群中变质橄榄岩的岩石学与地球化学特征

冀北赤城红旗营子群中变质橄榄岩呈透镜状或团块状产于黑云斜长片麻岩之中,通过对其进行详细的岩石学和地球化学研究.结果显示:岩石类型为强烈蛇纹石化的方辉橄榄岩,具粒状变晶结构或鬣刺结构,变质橄榄岩富ω(MgO)(37.49%～38.91%),贫ω(CaO)(0.12%～1.17%),ω(Al2O3)(0.54%～1.54%)和ω(FeO*)(5.51%～9.06%),ω(TiO2)介于0.01%～0.04%之间,REE含量低于原始地幔,过渡金属元素表现为不对称的"W"型配分型式,在Ti和Cu处形成明显的负异常"谷".上述特征表明变质橄榄岩相当于SSZ型地幔橄榄岩,可能来自于消减带之下的上地幔,属于部分熔融程度很高的亏损地幔岩,因构造侵位而分布于红旗营子群之中,部分岩块则经历了俯冲-消减作用而形成鬣刺结构.     

不同大地构造背景橄榄岩结构水特征

名义无水矿物(NAMs)中的结构水在地球内部演化中扮演了重要角色.应用红外光谱对产自5个构造背景下的13个二辉橄榄岩进行了详细的结构水测定,探讨不同构造背景下橄榄岩结构水的含量和赋存机制.研究显示,全岩和橄榄石结构水含量按构造背景从高到低排序,依次为超高压地体、地幔柱、稳定克拉通、俯冲带和活化克拉通,反映了橄榄岩的水含量与构造环境具有显著相关性.在相同构造背景下,石榴石二辉橄榄岩比尖晶石二辉橄榄岩含更多结构水,表明上地幔水分布可能具有分层性.超高压地体和稳定克拉通样品中橄榄石具有[Si]空位导致的吸收峰3 611~3 613 cm-1,而缺乏由[Fe3+]引起的吸收峰3 325 cm-1和3 355 cm-1,表明地幔的还原性随深度增强.      

碳酸盐化橄榄岩的电性研究

为进一步探讨上地幔的高导层成因,了解碳酸盐在上地幔电性方面的作用并估算上地幔高导层的碳酸盐含量,本文对不同碳酸盐含量的橄榄岩及玄武岩样品在2~3 GPa、300~1300℃的条件下进行了电性实验研究.研究初步发现:碳酸盐熔体显著增强橄榄岩、玄武岩样品的导电能力;单纯用含硅酸盐熔体的橄榄岩或单纯用含水橄榄岩可能难以解释上地幔某些区域的异常高导现象;同样,单纯用碳酸盐化的橄榄岩可能也难以解释上地幔某些区域的高导现象;上地幔的高导区很可能是碳酸盐熔体、硅酸盐熔体及水的共存区域.