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本文基于中国最主要的含原生金刚石母岩(金伯利岩和钾镁煌斑岩)的喷发时代及所产出时的构造背景,结合华北和华南大陆深部岩石圈的性质及其演化过程,探讨了中国原生金刚石的有利形成和保存条件,如相对古老的、冷的、厚的岩石圈根,且金刚石有足够的地幔存留时间等。同时,通过对金刚石母岩岩浆所经历的深部地幔与浅部侵位过程等联系的综合分析,建立了一个可能的“多期叠加的蘑菇生长方式”的岩浆侵位模型,为加强深部找矿和发现隐伏岩体提供了思路,以期取得中国原生金刚石找矿突破。我们推测,晚期的基性—超基性岩浆活动也有可能会碰巧捕获了隐伏的(或夭折的)早期含金刚石的金伯利岩,或者岩浆在上升过程中恰好经过赋存金刚石的沉积地层。这样的偶然事件导致了一种非常规的现象,即“非金伯利岩”岩体也偶见金刚石。 相似文献
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辽南金伯利岩岩区是我国最大的原生金刚石矿产区,该区金刚石主要寄主岩石类型为斑状金伯利岩。橄榄石是金伯利岩中最重要的造岩矿物,根据其结构特征可以分为橄榄石粗晶、橄榄石斑晶以及基质中微细粒三个世代。本文将岩相学特征和前人研究成果相结合,构建辽南斑状金伯利岩岩浆起源、上升、喷发和成岩模型,探讨各世代矿物的形成过程。具体包括：深部交代地幔部分熔融,形成初始碳酸盐岩浆;初始岩浆上升过程中捕获的岩石圈地幔橄榄岩不断溶解(形成橄榄石粗晶),岩浆成分发生改变,成为金伯利岩岩浆;金伯利岩岩浆迅速上升侵位,至地表处爆破喷发,最后冷却固结形成包含粗晶及其他两个世代橄榄石的斑状金伯利岩。 相似文献
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黔东—湘西早古生代岩石圈热状态与高产热率HHPRM型地幔源区 总被引：1，自引：0，他引：1
岩石圈热结构和热状态的研究对于大陆裂解、变质作用及活化构造形成机制等大陆动力学问题的研究十分重要。通过地球化学、构造地质学和综合分析,以贵州省镇远地区金伯利岩-钾镁煌斑岩和黔东—湘西一带的晚元古代地层为例,研究了扬子地块东南缘早古生代岩石圈热结构与热状态。提出高放射性元素产热率的HHPRM型地幔源区,进一步讨论HHPRM型地幔源区形成与演化的大陆动力学机制。认为古富集地幔(HHPRM型地幔源区)是镇远一带的早古生代钾镁煌斑岩-金伯利岩的岩浆源区,镇远地区金伯利岩-钾镁煌斑岩岩浆源区深度(H)在208～244km,形成温度在1547～1403℃间,该温度和深度范围属软流层,具有形成金刚石矿床的地质条件。建议在贵州—湖南—广西三省交界区的金伯利岩和钾镁煌斑岩岩群中应进一步开展金刚石矿床研究与勘查工作。 相似文献
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原生金刚石的成矿问题,诸如成因、成矿概率低、成矿对地质背景要求高、含矿母岩类型较复杂以及火山机构含矿性差异等,可用地幔柱观点将其统一于以金刚石捕虏晶为主要成因的系统解释,即原生金刚石可形成于克拉通岩石圈地幔至核幔边界D″层范围,但由于碳循环的原因主要形成于古老克拉通岩石圈地幔,通过地幔柱或其影响导致的金伯利岩和/或钾镁煌斑岩岩浆的捕获而被携带至地表成矿,因其比重较小而偏集于岩浆房及其向上迁移岩浆体上部,随岩浆爆发侵位而主要在上部火山机构(火山口及火山颈/管道相)等富集成矿,以及呈现纷繁复杂的金伯利岩和钾镁煌斑岩地质现象,因产出大地构造位置及其迁移路径不同而致岩石矿物学等特征的些许差别。 相似文献
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贵州镇远是中国金刚石原生矿找矿的重点区域之一。镇远地区马坪D1号岩体是1965年中国首次发现的含原生金刚石金伯利岩。该岩体岩石具典型的金伯利岩结构和组成特征,其中的锆石捕虏晶U–Pb年代学和Hf同位素分析结果表明,该地区存在未暴露的太古宙基底物质残余。基于壳幔耦合性规律,可能对应有古老的岩石圈地幔,这种古老的克拉通属性是金刚石形成的有利因素。但另一方面,马坪金伯利岩普遍含有伴生矿物含铬镁铝榴石,其CaO含量较高,多数属于G9(二辉橄榄岩)类型,不是全球富含金刚石的方辉橄榄岩原岩类型(G10),暗示当时的岩石圈发生了部分改造而可能不利于高品质金刚石的形成。需要注意的是,在金刚石找矿过程中,应该以详细的野外工作与岩石学对比研究为基础,同时依赖于金伯利岩及其相关的岩浆活动所携带的捕虏体/捕虏晶的研究,配合以岩浆成分来反演地幔源区特征,才能较全面地揭示古老大陆岩石圈的形成年龄与演化历史、物质组成与精细结构,以及大陆岩石圈根的厚度、热状态、氧逸度、流体作用等,进而为寻找金刚石提供重要的依据。 相似文献
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吉林汪清—辉南地幔透辉石微量元素及其记录的地幔熔融与交代作用 总被引：4，自引：0，他引：4
根据吉林汪清(WQ)中新世和辉南(HN)上新世玄武岩捕虏体橄榄岩透辉石的激光探针(LAM-ICPMS)微量元素分析结果,分析了华北北缘与兴蒙造山带结合部位陆下岩石圈地幔所经历的部分熔融作用和地幔交代作用.新生代时无论是靠近华北地块一侧的辉南,还是靠近兴蒙造山带一侧的汪清陆下岩石圈除少量难熔地幔残留外,主体上均表现为显生宙‘大洋型’的地幔特征,即经历了8％以下的部分熔融作用.这些地幔又记录着复杂的地幔交代作用过程,交代介质类似于含水的、含碳酸岩质的硅酸岩熔体.这样的地幔特征与中国东部其他地区新生代时的主体岩石圈相似,也有少量古老地幔残余,由此进一步说明中国东部中、新生代岩石圈减薄作用经历了软流圈地幔对古老岩石圈的侵蚀和最终的置换过程. 相似文献
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A.A. Marakushev A.V. Bobrov N.A. Paneyakh V.K. Garanin Lu Fengxiang Sang Longkang Chen Meihua 《地学前缘》2007,14(2):109-128
金刚石母岩可以是榴辉岩、辉石岩、橄榄岩等多种岩石,它们与金刚石都是在地幔深处形成的,并上侵最终固结于地壳中。母岩中的金刚石等矿物在地壳中又发生准稳定生长。地壳中金伯利岩和钾镁煌斑岩岩浆作用对金刚石母岩侵入体进行改造,使原生金刚石发生破碎、溶解、再生长等一系列变化,并形成巨晶、劣质金刚石和黑金刚石等新类型,这些现象不是在金刚石母岩形成之初发生的。 相似文献
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安徽沿江地区燕山期火成岩成岩成矿地质背景 总被引：18，自引：0，他引：18
安徽沿江地区位于长江中下游Cu,Fe成矿带的中段。通过区内变质基底类型、时代和地球物理、地球化学资料等综合研究,证明该区存在一元古宙基底缝合带,即“古岩石圈尺度不连续”,燕山期的强烈构造-岩浆-成矿活动是“古岩石圈尺度不连续”的“再活化”的表现。燕山期火成岩岩石构造组合以及岩浆作用有关的矿种组合表征它也是深达地幔的岩石圈尺度不连续,实质上岩石圈尺度不连续为区内的重要控岩、控矿构造,而燕山期挤压加厚环境中形成的高钾钙碱性系列火成岩及对应的Cu,Au组合、橄榄安粗岩系列火成岩及对应的Fe,S组合是岩浆成矿受壳幔相互作用和幔源物质贡献等因素控制的直接反映。同时,文中还利用了Nd-Sr同位素示踪体系对区内中、新生代地幔类型进行了初步研究,论证了中-新生代岩石圈/软流圈发生了灾变事件,区内晚中生代属富集型地幔(EMⅡ),火成岩为富集型地幔(EMⅡ)与亏损地幔(DM)或下地壳(IC)相互作用的结果,新生代则成为亏损型地幔(DM),这种地幔类型的变化是导致中国东部燕山期大规模岩浆成矿作用和岩石圈减薄的 相似文献
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上地幔流体的性质和作用——从女山幔源二辉橄榄岩捕虏体获得的证据 总被引：2，自引：0，他引：2
玄武岩浆从地幔深处挟带上来的超镁铁质捕虏体含有地幔流体的直接证据,它们对于阐明地幔深部地质作用(部分熔融作用、地幔交代作用)的机制十分重要。女山幔源二辉橄榄岩的研究结果表明,初始的地幔流体除富含CO_2外,尚含有H_2O和少量CO、CH_4、SO_2、C1、F。地幔中的初始流体(挥发组分)在源部是溶解于地幔橄揽岩的高压固体矿物相中,它们在地幔上隆减压时出溶,形成细小的最早期流体包裹体。这些自由流体相在一定部应聚集,使得地幔固相线(和液相线)下降,引起上地幔发生减压部分熔融。初始的部分熔融主要发生于矿物边界,以单斜辉石最易遭受,形成矿物边缘的海绵状部分熔融带。当地幔剪切流动时,初始的部分熔融体珠滴联合成大的珠滴,并开始渗透,在变形橄榄岩中相连成脉状网络,晚期含C0_2岩浆包裹体及填隙玻璃即为其代表。由于剪裂作用,熔体(和流体)压裂开上覆橄榄岩,产生岩墙状通道,并在上地幔的某些低压区聚集成岩浆库。流体和熔体均为地幔交代作用的介质。在流体参与下,上地幔低度部分熔融产生的熔体将高度富集不相容元素。这些熔体和流体与亏损地幔间的相互作用,可以带来不相容元素重大的局部富集。当流体(和熔体)中H_2O浓度低时,仅发生隐交代作用;当H_2O浓度较高时,部分熔融程度也较高,相应有含水相(如角闪石等)成核,出现矿物交代作用。 相似文献
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用玄武岩组成反演中-新生代华北岩石圈的演化 总被引：30，自引：3，他引：27
玄武岩的化学组成与地幔源区特征、部分熔融程度、地幔温度和岩石圈厚度等多个因素有关,因此可以用来反演深部地幔的演化。文中简要地阐述了用玄武岩组成获得岩石圈厚度及其变化的方法,并总结了有关华北中—新生代岩浆演化的两个最主要特征:(a)晚中生代岩浆活动经历了由早期的源自富集地幔的岩浆向后期亏损地幔起源岩浆的转变,而两个阶段为一岩浆间隙期(~10Ma)所分隔;(b)华北东、西部新生代玄武岩具有相反的碱性强度随时间的变化趋势。这些岩浆演化特征可以用岩石圈减薄过程中地幔地温梯度的逐渐升高、岩石圈地幔中富集组分在短时间内的不可再生以及岩石圈盖效应来解释。该认识为华北岩石圈减薄的时间尺度和机制以及减薄作用的时空不均一性提供了新的制约。 相似文献
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金伯利岩型金刚石原生矿床含矿性评价是了解金刚石成矿规律和指导区域性找矿的重要依据。华北克拉通是我国重要的金刚石成矿远景区,目前已发现了两个重要的含金刚石金伯利岩岩区（山东蒙阴和辽宁瓦房店）。近年来,对岩区内不同品位金刚石典型矿床的研究表明金伯利岩中的金刚石品位取决于以下两个重要的地质过程：金伯利岩岩浆对金刚石的捕获作用和金伯利岩岩浆对金刚石的熔蚀作用。在华北克拉通下方存在一个金刚石稳定区,温度为950~1200 ℃,压力为4. 4~6. 1 GPa。山东蒙阴和辽宁瓦房店金伯利岩岩浆在上升过程中穿过该区域并捕获其中的金刚石,成为含矿岩浆;而铁岭和鹤县等金伯利岩岩浆在上升过程中不穿过该区域,成为不含矿岩浆。在穿过金刚石稳定区时,富矿的金伯利岩捕获了更多的金刚石以及金刚石的伴生指示矿物（如镁铝榴石,镁铬铁矿）;而贫矿的金伯利岩则相对捕获了少量的金刚石和指示矿物。这些指示矿物往往参加了金刚石的形成过程,有些作为缓冲剂控制了反应（岩浆或熔体）的氧化还原状态,有些则作为反应物或者生成物参与到反应中。部分指示矿物（如镁铝榴石）还进一步地记录了金刚石形成后金伯利岩岩浆对金刚石的交代作用。金伯利岩岩浆温度（T）,氧逸度（fO2）和挥发份(H2O和CO2)均会对金刚石的熔蚀作用产生影响,其中氧逸度作用最大,温度次之,而挥发份作用最弱。在华北克拉通,金伯利岩中指示矿物（镁铝榴石、镁铬铁矿）和金伯利岩岩浆特征（温度,氧逸度和挥发份）共同组成了金伯利岩型金刚石原生矿的评价指标。 相似文献
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《地球科学进展》2016,(7)
金伯利岩是研究地幔动力学过程、探讨岩石圈演化等深部重大科学问题的有效载体,也是揭示金刚石这一稀缺矿产资源的形成环境、成因、来源及找矿实践等最为重要的研究对象之一。长期以来,由于受到研究手段、研究思路等的限制,对金伯利岩相关研究的核心与瓶颈性关键基础科学问题,即"金伯利岩的初始岩浆组成"、"金伯利岩的演化过程及其意义"、"金伯利岩的金刚石含矿性评价"等知之甚少,这极大地制约了人们对金伯利岩及其相关深部过程意义等方面的深入了解。例如,基于高压熔体模拟实验、基质矿物、细小同源包裹体及金伯利岩筒边部隐晶质物质的研究,可以有效分析金伯利质岩浆的初始组成特征,但却难于有效甄别金伯利质岩浆的源区特征,难于有效区分地幔同化/混染作用、流体分异以及就位期间的脱玻化作用等对岩浆的影响等;由于缺乏再结晶及(或)再生长矿物在微成分、微结构方面的系统研究报道,难于有效精准分析金伯利质岩浆组成的变化规律及脱气作用的影响,揭示金伯利质岩浆的演化过程;尽管根据共生矿物组合、橄榄石的含水性等可用于评估金伯利岩的金刚石含矿性,但存在指标体系过于简单、数据积累少等方面问题。理论上,从微区(微米级、纳米级)的角度,对金伯利岩各组成结构单元中矿物等的微成份、微结构进行系统研究,可以更为精准地提取金伯利质初始岩浆组成、演化过程等方面的信息,因此对含金刚石与不含金刚石的金伯利岩的微组构进行精细研究,可以为有效重建金伯利质岩浆的演化机制、深入揭示其对深部过程的响应等奠定科学基础。同时,也可以在对已知金刚石矿区研究的基础上,建立用于金刚石初始品位预测和保存潜力分析的模型,以实现有效评价未知金伯利岩区的含矿性的目的。 相似文献
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碳酸岩是地表出露较少的地幔来源的岩石,其地幔交代作用已被广泛研究,而碳酸岩岩浆与地壳的反应过程却研究较少,目前已在中国草滩和丰镇地区、德国Kaiserstuhl地区、俄罗斯Petyayan-Vara地区和澳大利亚Nolans Bore矿床等各地被报道。碳酸岩岩浆与地壳反应的特征是可能形成大量富铁云母、辉石、榍石、钡冰长石等硅酸盐矿物并造成C-O和Sr-Nd同位素体系的扰动。实验岩石学研究发现碳酸岩岩浆在地幔与橄榄岩反应形成异剥橄榄岩,对应的在中下地壳反应形成反夕卡岩。碳酸岩岩浆与围岩的反应会造成局部Si的富集促使REE在早期岩浆阶段进入磷灰石,从而抑制稀土成矿。深部地壳的碳酸岩-硅酸岩反应在相同构造背景下通常不像浅部热液系统容易出露地表,并且其反应产物容易被误认为是夕卡岩矿物组合。因此,更多的高温高压实验研究以及对硅酸盐流体来源不是很清楚的高温夕卡岩矿物组合进行重新评估,将是揭示地壳深部反夕卡岩过程,特别是相关成矿作用的关键。 相似文献
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火成碳酸岩的实验岩石学研究及对地球深部碳循环的意义 总被引：3，自引：0，他引：3
火成碳酸岩是地表出露较少的幔源岩石之一。实验岩石学研究表明碳酸盐化的橄榄岩和循环的地壳物质(如碳酸盐化榴辉岩或泥质岩)的低程度(<1%)部分熔融均可以产生碳酸岩质的熔体,其中碳酸盐化泥质岩具有最低的熔融温度且更加富碱质、CO2和不相容元素;富CO2的霞石质等硅酸盐岩浆也可以通过不混溶或分离结晶作用产生碳酸岩,用于解释碳酸岩在空间中常与碱性硅酸岩的共生关系。由于碳酸岩熔体具有极低的粘度和高的活性,形成后在上升过程中会将二辉橄榄岩转变为异剥橄榄岩,是引起地幔交代作用和地幔地球化学不均一性的重要介质之一。实验表明在俯冲作用过程中,大多数的碳酸盐在位于岛弧之下的含水熔融并不分解而是被带入到深部地幔并且稳定存在,含碳地幔的熔融又会形成碳酸岩质的熔体,这说明俯冲循环物质可能对碳酸岩的成因也起着重要的作用。然而,对于碳酸岩的初始熔体成分、岩浆演化、地幔交代作用、成矿特征以及碳从地球深部返回到地表的途径和过程等都存在着很大的争议。我国火成碳酸岩出露相对较多,分布广泛,因此,加强我国碳酸岩以及伴生硅酸岩的成因研究,同时开展与碳酸岩相关的实验岩石学工作,不仅可以检验现有的成因理论,而且有助于提高我国对火成碳酸岩的研究水平;由于其特殊的成因背景,还可为许多存在很大争议的重大地质事件提供新的科学依据。 相似文献
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地幔交代作用 总被引：1，自引：0，他引：1
许文良 《吉林大学学报(地球科学版)》1987,(4)
地幔交代作用是地球内部的一种化学变化。从200公里深处由高速喷发带上来的地幔岩块的研究表明,在熔融之前某些含挥发组分的交代矿物已经存在。地幔交代作用的提出,是用以解释硷性岩浆的化学组成和同位素体系变化的原因。硷性岩浆作用广泛的时空分布表明,地幔交代作用是广泛的,并且是长期的一种地质作用。它不仅是引起地幔化学上和氧化还原条件变化的主要因素之一,而且是产生硷性岩浆的理想源区和引起克拉通地区陆壳抬升的动因之一。 相似文献
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西藏甲玛埃达克质斑岩的地球化学特征及意义 总被引：4，自引：0，他引：4
分析了西藏甲玛石英闪长玢岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩岩相学、年代学及地球化学特征,研究其形成演化及构造环境,并建立岩浆成因模式。甲玛石英闪长玢岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩是具弧岩浆地球化学特征的准铝质高钾钙碱性岩岩石系列,同时具有O型(向C型过渡)埃达克质岩和I型(或磁铁矿型)花岗岩的特征。其成因与新特提斯洋板片脱水熔融形成的流体与地幔楔发生地幔交代作用形成的EMⅡ型富集地幔有关。中新世兰格期(15 Ma左右),由于拉萨地体东西向的"崩塌",导致拉萨地体开始伸展减薄,从而使交代地幔(EMⅡ型富集地幔)减压熔融,形成了富含Cu、Au等成矿物质的具I型(或磁铁矿型)弧岩浆地球化学特征的准铝质富钾O型埃达克质铁镁质岩浆,并在沿该时期的正断层及裂谷系统侵位过程中,不断与下地壳高钾及中—高Fe/Mg的花岗质岩浆发生不同程度的岩浆混合作用,伴随着相对较弱的岩浆结晶分异过程不断侵位浅地表,进而形成了独特的石英闪长玢岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩岩石组合。 相似文献
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大陆碰撞造山带的两类橄榄岩——以柴北缘超高压变质带为例 总被引：2，自引：0，他引：2
论述了大陆俯冲碰撞带中地幔橄榄岩的基本特征和成岩类型,并重点讨论柴北缘超高压变质带中不同性质的橄榄岩及其成因。根据岩石学特征,我们确定柴北缘超高压带中发育有两种类型的橄榄岩:(1)石榴橄榄岩,岩石类型包括石榴二辉橄榄岩、石榴方辉橄榄岩、纯橄岩和石榴辉石岩,是大陆型俯冲带的标志性岩石。金刚石包裹体、石榴石和橄榄石的出溶结构、温压计算等均反映其来源深度大于200km。地球化学特征表明该橄榄岩的原岩是岛弧环境下高镁岩浆在地幔环境下堆晶的产物。(2)大洋蛇绿岩型地幔橄榄岩,与变质的堆晶杂岩(包括石榴辉石岩、蓝晶石榴辉岩)和具有大洋玄武岩特征的榴辉岩构成典型的蛇绿岩剖面,代表大洋岩石圈残片。这两类橄榄岩的确定对了解柴北缘超高压变质带的性质和构造演化过程有重要意义。 相似文献
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超镁铁质岩石在地表分布较少,但在火成岩研究中却占有十分重要的地位.因为不管是岩浆成因还是构造成因,这类火成岩基本上都是来自地幔,是研究地幔物质组成最直接的对象.镁铁质-超镁铁质岩体是岩浆硫化物矿床和岩浆氧化物矿床的重要载体.在塔里木南缘的且末县和民丰县南部浅山区,有一条近东西向的基性-超基性杂岩带,长约300 km,已知岩体100多个,达拉库岸岩体是其中最具代表性的杂岩体之一.前人多认为该岩带属蛇绿岩套的组成部分,现已发现个别岩体中赋存镍铜矿(化)体.可见该岩带中既有镁质超基性岩又有铁质基性-超基性岩.达拉库岸岩体是新发现的赋存镍铜矿(化)体的岩体之一.目前尚未对该岩体进行深入的岩石学、地球化学等研究. 相似文献
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熊庆 《矿物岩石地球化学通报》2021,40(5):前插1-前插3,999-1011
大洋岩石圈形成演化的关键过程是熔体如何从软流圈地幔中抽取、迁移汇集并最终形成洋壳.蛇绿岩可能为揭示上述过程提供关键对象.前人研究发现,熔体在地幔中主要通过网脉状纯橄岩通道发生迁移汇聚,这种地幔通道与壳幔过渡带和洋壳内的岩浆体系共同构成大洋扩张中心的巨型熔体抽取系统.地幔深部来源的熔体在通过纯橄岩通道时,会发生复杂的熔岩相互作用,使得熔体和地幔的组成均发生变化,形成大洋岩石圈壳-幔组成解耦现象.在不同的大洋扩张中心,地幔内熔体迁移方式和过程是多样的,导致大洋岩石圈的结构和组成复杂多变.我国西藏雅江带蛇绿岩形成于多种构造体制(洋中脊、俯冲带等),其地幔内发育较为新鲜的纯橄岩通道样品,如纯橄岩、铬铁矿岩、辉石岩等.这些样品能够为深入研究地幔纯橄岩通道的成因、熔体在通道内的反应迁移过程,以及不同构造体制下大洋岩石圈壳-幔组成解耦与否的原因,提供新的窗口,同时有助于进一步认知大洋扩张中心巨型岩浆-动力系统、壳幔圈层分异和地球物质循环过程. 相似文献