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相似文献
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1.
汉诺坝玄武岩中熔体-捕虏体相互作用初步研究   总被引：1，自引：0，他引：1  
汉诺坝新生代玄武岩捕获的地幔橄榄岩及其解体矿物橄榄石、单斜辉石、斜方辉石捕虏晶,普遍发育反应边结构,提供了玄武岩浆在上升穿越岩石圈地幔过程中橄榄岩-熔体相互作用的重要信息。橄榄石和单斜辉石捕虏晶反应边的成分变化一致,由核部富镁向边部富铁变化,趋同于玄武岩中相应斑晶的成分。斜方辉石捕虏晶反应边一般由橄榄石+单斜辉石+玻璃构成,多为双层结构,反应边矿物橄榄石、单斜辉石较相应的地幔矿物富铁,其富硅、碱的中酸性玻璃成分,为中国东部地幔矿物包裹体中存在的富硅、碱熔体的来源提供了重要信息。同时发现橄榄岩捕虏体中尖晶石颜色、成分的变化与温度的关系。地幔矿物捕虏晶反应边结构(非平衡结构)得以保存,暗示了玄武岩浆的快速上升。而大规模的熔体-捕虏体相互作用,改变着岩石圈地幔的性质。  相似文献   

2.
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 Al_2O_3、CaO、NaO、K_2O、TiO_2,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慢普遍存在的主、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。  相似文献   

3.
华北中、新生代玄武质火山岩和基性脉岩携带的地幔橄榄岩捕虏体中橄榄石和/或橄榄石捕虏晶系统的组成填图显示华北东部中、新生代岩石圈地幔存在明显的时空分布规律和不均一性。这与通过岩石圈地幔源基性岩石的地球化学反演获得的华北中生代岩石圈地幔的时空不均一性及其块体特征完全一致。太行山和鲁皖地区新生代岩石圈地幔的差异演化主要反映古老地幔橄榄岩与熔体相互作用时熔体性质和来源的不同。同时,橄榄石 Fo 填图还揭示了郯庐断裂对华北东部中、新生代基性岩浆活动及其岩石圈地幔演化的重要制约作用。而且,华北东部中生代岩石圈减薄后尚存古老岩石圈地幔残留。因此,华北东部岩石圈减薄的整体拆沉模式很难成立。  相似文献   

4.
本文通过对我国华北东南部中生代幔源岩浆活动的时空分布规律及其地球化学特征的系统总结来进一步厘定该地区中生代岩石圈地幔的性质和组成,并通过与华北内部如鲁中地区中生代岩石圈地幔的对比研究探讨华北东部岩石圈的时空演化规律、富集过程及其形成机理。幔源岩石的 Sr-Nd-Ph 同位素特征表明华北东部中生代岩石圈地幔存在明显的时空不均匀性,其中心部位如鲁中地区以弱富集地幔为主体;而东南部如鲁西南和胶东地区则为类似 EM2型地幔(~(87)Sr/~(86)Sr_i 可高达0.7114)。华北东南部中生代岩石圈地幔随时间的演化特征也很明显。这些幔源岩石的地球化学特征和玄武岩中地幔岩捕虏体(橄榄岩和辉石岩)和捕虏晶(橄榄石和辉石)的组成和结构特征皆证明华北东南部中生代岩石圈地幔曾受到过富硅熔体的强烈改造。橄榄岩-熔体的相互反应是该区岩石圈改造和组成转变的重要方式,从而造成古生代高镁橄榄岩转变为晚中生代低镁橄榄岩和辉石岩。进入岩石圈地幔的熔体具下/中地壳物质重熔的特征,从而导致该区晚中生代岩石圈地幔的快速富集。有关华北东部中生代岩石圈减薄和改造的时限、过程和机制等问题也进行较详细的讨论。  相似文献   

5.
昌乐方山新生代玄武岩中携带有大量深源捕虏岩,其岩石类型以二辉辉石岩、二辉橄榄岩为主,方辉橄榄岩、单斜辉石岩、单辉橄榄岩少见,未见纯橄岩。二辉辉石岩、二辉橄榄岩、方辉橄榄岩的矿物岩石、地球化学特征和平衡温度压力计算显示为地幔来源,采用地质温度压力计进行计算,获取三者都源于岩石圈地幔,形成的深度范围为41~66.7 km。根据单辉橄榄岩和单斜辉石岩的矿物化学分析,单斜辉石岩和单辉橄榄岩形成深度要低于前三者,且与前三者有密切成因联系。"熔体—岩石"反应在各类深源捕虏岩中广泛存在,除方辉橄榄岩样品不存在明显的"熔体—岩石"反应外,二辉辉石岩、单斜辉石岩、二辉橄榄岩中不同的矿物边缘与玄武质熔体接触部位有着不同类型的反应边和反应矿物出现:橄榄石边部发生(Mg,Fe)_2SiO_4(镁橄榄石)+熔体(原始岩浆)=(Mg,Fe)_2SiO_4(贵橄榄石)+熔体(演化岩浆)反应,使得边部富铁贫镁;单斜辉石与玄武质熔体反应,多具有粉红色反应边,具有富Ti、Al、Fe,贫Si、Mg,较玄武岩基质中单斜辉石斑晶更低Mg~#的特征。斜方辉石与玄武质熔体反应生成复杂的反应带,存在斜方辉石+熔体=橄榄石+SiO_2(熔体)+单斜辉石的反应,反应带内新生成的矿物由内向外具有明显趋向玄武质熔体成分的变化;尖晶石与玄武质熔体反应边缘具有富Fe、Ti,贫Mg、Al,以及更高的Cr~#,趋向于形成钛铁矿的变化特征。二辉橄榄岩中熔体囊和单辉橄榄岩中筛状单斜辉石以及粉红色的反应边都暗示了二者至少经历了两个期次的熔体作用。随着岩石圈地幔的演化,熔体的再富集作用使得难熔的方辉橄榄岩逐渐转变为相对富集的二辉橄榄岩,后期二辉橄榄岩又与玄武质熔体反应,生成更加富集的单辉橄榄岩,而方山方辉橄榄岩也受到了熔体的轻度改造,已不具有难熔古老岩石圈地幔岩石的显著特征,鲁西新生代玄武岩中深源捕虏体与熔体的反应广泛存在,熔体成分以玄武质为主,这可能是华北克拉通岩石圈置换的重要方式之一,导致古老岩石圈地幔的消失。  相似文献   

6.
橄榄石是地幔橄榄岩和辉石岩的主要组成矿物,但也经常以斑晶和捕虏晶的形式出现在玄武质岩石中。结合近年来在地幔橄榄岩的主要元素（如Mg和Fe）组成特征以及Li、Mg和Fe稳定同位素地球化学方面的研究成果,重点对橄榄石的地球化学特征与华北克拉通岩石圈地幔演化过程之间的联系进行了讨论,旨在加深对华北克拉通岩石圈地幔演化过程的理解。现有研究表明：地幔橄榄岩中橄榄石的矿物学特征、元素和同位素地球化学组成能够很好地指示岩石圈地幔的特征及其演化过程,因而具有重要的意义。对于克拉通地区的地幔橄榄岩来说,橄榄石的Mg#通常可以指示岩石圈地幔的属性,古老、难熔的地幔橄榄岩中的橄榄石一般具有较高的Mg#（〉92）,而新生的岩石圈地幔橄榄岩中的橄榄石则具有较低的Mg#（〈91）。因此,地幔橄榄岩中橄榄石的Mg#在一定程度上具有年龄意义。橄榄岩中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成也可以明确指示岩石圈地幔的属性及其所经历的演化过程,正常地幔的δ7Li、δ26Mg和δ57Fe组成相对均一,如果上述同位素组成偏离正常地幔值,则说明岩石圈地幔经历了熔体/流体的交代作用。华北克拉通地区地幔橄榄岩捕虏体中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成研究表明：该区的岩石圈地幔经历了多个阶段、不同来源的熔体/流体的改造过程。  相似文献   

7.
鲁江姑  郑建平 《地质学报》2011,85(3):330-342
内容提要：在对吉林辉南新生代玄武岩中捕虏体橄榄岩详细的岩相学和矿物主量元素研究基础上,重点分析了单斜辉石激光原位微量元素,并讨论了辉南陆下岩石圈地幔的性质及其在华北克拉通破坏过程中的意义。橄榄石、单斜辉石和尖晶石的Mg#和Cr#均表明该区陆下岩石圈地幔主体是饱满的,同时也存在少量过渡和难熔型地幔。单斜辉石REE配分形式包括LREE亏损、倒U字型REE和LREE富集等不同类型。这些橄榄岩是地幔经历不同程度的部分熔融作用(低于10%)和复杂地幔交代作用的产物。交代介质主体是硅酸盐熔体,但个别样品有碳酸岩熔体交代的残留。橄榄石Mg#和平衡温度无相关性,说明辉南陆下岩石圈地幔不存在明显的分层而是交叉的。这些地幔特征和华北东部其他地区新生代的主体地幔性质相似,是熔-岩反应、侵蚀作用和上涌软流圈物质冷却转变置换的综合结果。  相似文献   

8.
地幔中EM1端员成因的锂同位素制约   总被引：1，自引：0，他引：1  
在四个地幔端员(DMM、HIMU、EM1、EM2)中,EM1的成因一直令人困惑。华北克拉通中部(太行山地区)地幔橄榄岩捕虏体的Li同位素组成特征为探讨这一问题提供了新的制约。橄榄岩捕虏体中主要组成矿物(橄榄石、斜方辉石和单斜辉石)的Li同位素组成特征表明,该区的岩石圈地幔中有再循环的、古老的洋壳物质。结合已有的地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd同位素数据,可以推测再循环的古老蚀变洋壳对地幔EM1端员组分的产生有重要的作用。  相似文献   

9.
辽西义县组玄武岩捕虏晶的发现及其意义   总被引：9，自引：11，他引：9  
辽西早白垩世义县组底部有一套镁含量较高（MgO=8％～10％）的橄榄玄武岩，有人称之为“高镁玄武岩”。通过这些玄武岩所含的橄榄石、单斜辉石的形态特征、环带结构以及所包含不透明矿物的研究，笔者认为它们属于地幔捕虏晶。捕虏晶和玄武质熔体反应的结果形成了环带结构，由于捕虏晶比玄武质熔体富Mg、Ni、Cr，贫Fe、Mn、Ca，因此作用结果提高了熔体的镁含量。此外，辉石的反环带以及复杂环带结构反映了两种熔体的混合作用。因此上述橄榄石、辉石捕虏晶的发现有助于揭示：1）岩石圈地幔和熔体相互作用以及高镁岩石的成因；2）两种熔体的混合作用。这一发现对进一步研究华北中生代岩石圈地幔的改造与破坏，理解华北克拉通东部中生代地球动力学背景和构造环境是有意义的。  相似文献   

10.
余淳梅  郑建平 《地球科学》2006,31(1):93-100
橄榄岩成分及其中矿物(如单斜辉石)微量元素组成可以很好地揭示岩石圈地幔性质．在对汉诺坝新生代玄武岩中橄榄岩捕虏体做详细岩相学和岩石化学研究基础上,重点分析了单斜辉石的激光原位微量元素,并探讨了新生代华北克拉通北缘岩石圈地幔特征及地幔演化．汉诺坝地区岩石圈地幔是相当于原始地幔经过不同程度的部分熔融抽取形成的,除个别样品的部分熔融程度为15％-20％外,多数样品<5％．全岩主元素、单斜辉石成分体现出新生代汉诺坝地区的岩石圈地幔是很不均一的:在主体饱满型中有亏损型地幔的残留．这种共存现象可能是软流圈物质对古老地幔进行侵蚀、混合和改造置换的结果．单斜辉石微量元素组成所体现的碳酸岩岩浆交代作用和硅酸盐熔／流体的交代作用也支持这一认识．  相似文献   

11.
Interaction between basaltic melts and peridotites has played an important role in modifying the lithospheric and asthenospheric mantle during magma genesis in a number of tectonic settings. Compositions of basaltic melts vary considerably and may play an important role in controlling the kinetics of melt–peridotite interaction. To better understand the effect of melt composition on melt–peridotite interaction, we conducted spinel lherzolite dissolution experiments at 2 GPa and 1,425 °C using the dissolution couple method. The reacting melts include a basaltic andesite, a ferro-basalt, and an alkali basalt. Dissolution of lherzolite in the basaltic andesite and the ferro-basalt produced harzburgite–lherzolite sequences with a thin orthopyroxenite layer at the melt–harzburgite interface, whereas dissolution of lherzolite in the alkali basalt produced a dunite–harzburgite–lherzolite sequence. Systematic variations in mineral compositions across the lithological units are observed. These mineral compositional variations are attributed to grain-scale processes that involve dissolution, precipitation, and reprecipitation and depend strongly on reacting melt composition. Comparison of mineral compositional variations across the dissolution couples with those observed in mantle xenoliths from the North China Craton (NCC) helps to assess the spatial and temporal variations in the extent of siliceous melt and peridotite interaction in modifying the lithospheric mantle beneath the NCC. We found that such melt–rock interaction mainly took place in Early Cretaceous, and is responsible for the enrichment of pyroxene in the lithospheric mantle. Spatially, siliceous melt–peridotite interaction took place in the ancient orogens with thickened lower crust.  相似文献   

12.
运用电子探针(EMP)和激光熔蚀等离子体质谱(LA-ICPMS)对湖南宁远早侏罗世玄武岩中的橄榄岩包体矿物进行了主要元素和微量元素的系统分析,结果表明这些橄榄岩是经历了小程度部分熔融的原始地幔残留,并经历了后期交代作用的影响,硅酸盐熔体可能是重要的交代介质。运用显微傅立叶变换红外光谱技术(Micro-FTIR)对宁远橄榄岩中的单斜辉石和斜方辉石进行了详细的观察,结果显示两种辉石均含有以OH缺陷形式存在的结构水,其含量(H2O的质量分数,下同)分别为147×10-6～461×10-6和40×10-6～126×10-6。根据矿物百分含量计算的全岩水含量为34×10-6～108×10-6,除1个样品外,其余样品的水含量均50×10-6。结合文献中的资料看来,由橄榄岩包体所代表的宁远中生代岩石圈地幔的含水量要明显高于华北克拉通新生代岩石圈地幔的含水量(多30×10-6)。宁远中生代岩石圈地幔和华北新生代岩石圈地幔之间的差异反映的可能是中国东部岩石圈地幔含水性的时代演化,即伴随着岩石圈减薄的进行,上涌软流圈的热烘烤使得岩石圈地幔的水含量不断降低。  相似文献   

13.
A rare composite xenolith and abundant cumulative pyroxenites obtained from the Mesozoic Fangcheng basalts on the eastern North China Craton record a complex history of melt percolation and circulation in the subcontinental lithospheric mantle. The composite xenolith has a dunite core and an olivine clinopyroxenite rim. The dunite is of cumulative origin and has a granular recrystallized texture and extremely low Mg# [100 Mg/(Mg + Fe) = 81–82] contents in olivines. The olivine clinopyroxenite contains larger clinopyroxene and/or orthopyroxene with a few fine-grained olivine and tiny phlogopite, feldspar, and/or carbonate minerals interstitial to clinopyroxene. The clinopyroxene has low Mg# (83–85). Compositional similarity between dunitic olivine and pyroxenitic one indicates a sequential crystallization of dunite and pyroxenite from a precursor melt. Pyroxenite xenoliths include olivine websterites and clinopyroxenites, both are of cumulative origin. Estimation of the melt from major oxides in olivines and REE concentrations in clinopyroxenes in these composite and pyroxenite xenoliths suggests a derivation from subducted crustal materials, consistent with the highly enriched EMII-like Sr and Nd isotopic ratios observed in the pyroxenites. Occurrence of phlogopite, feldspar and carbonate minerals in some xenoliths requires the melt rich in alkalis (K, Na), silica and volatiles (water and CO2) at the latest stage as well, similar to highly silicic and potassic melts. Thus, the occurrence of these composite and pyroxenite xenoliths provides an evidence for voluminous injection of recycled crustal melts into the lithosphere beneath the southeastern North China Craton at the Late Mesozoic, a reason for the rapid lithospheric enrichment in both elemental and isotopic compositions.  相似文献   

14.
Iron isotopes, together with mineral elemental compositions of spinel peridotite xenoliths and clinopyroxenites from Hannuoba and Hebi Cenozoic alkaline basalts, were analyzed to investigate iron isotopic features of the lithospheric mantle beneath the North China Craton. The results show that the Hannuoba spinel peridotite xenoliths have small but distinguishable Fe isotopic variations. Overall variations in δ57Fe are in a range of ?0.25 to 0.14‰ for olivine, ?0.17 to 0.17‰ for orthopyroxene, ?0.21 to 0.27‰ for clinopyroxene, and ?0.16 to 0.26‰ for spinel, respectively. Clinopyroxene has the heaviest iron isotopic ratio and olivine the lightest within individual sample. No clear linear relationships between the mineral pairs on “δ-δ” plot suggest that iron isotopes of mineral separates analyzed have been affected largely by some open system processes. The broadly negative correlations between mineral iron isotopes and metasomatic indexes such as spinel Cr#, (La/Yb)N ratios of clinopyroxenes suggest that iron isotopic variations in different minerals and peridotites were probably produced by mantle metasomatism. The Hebi phlogopite-bearing lherzolite, which is significantly modified by metasomatic events, appears to be much heavier isotopically than clinopyroxene-poor lherzolite. This study further confirms previous conclusions that the lithospheric mantle has distinguishable and heterogeneous iron isotopic variations at the xenoliths scale. Mantle metasomatism is the most likely cause for the iron isotope variations in mantle peridotites.  相似文献   

15.
早中生代的扬子大陆向华北大陆的深俯冲碰撞作用以及中、新生代的华北东部岩石圈减薄作用是国际大陆动力学问题研究的两个热点。然而,把它们有机联系起来,探讨深部岩石圈演化动力学过程的研究还很少。报道了中国大陆科学钻探先导孔(CCSD-PP1)橄榄岩的矿物岩石化学分析结果。这些橄榄岩亏损玄武质组分(如低w(CaO+Al2O3)、高Mg#等),并经历了中元古代来自软流圈的碳酸岩熔体的交代作用和早中生代的超高压再平衡过程。结合已发表的华北捕虏体橄榄岩资料,对这一橄榄岩的原始地幔属性进行了分析。发现CCSD-PP1橄榄岩与华北古老岩石圈地幔组成相似,是早中生代来自华北岩石圈的构造侵入体。早中生代华北岩石圈的伸展减薄与苏鲁超高压变质岩石的折返提供了早期软流圈物质上涌的构造体制。  相似文献   

16.
华北克拉通破坏的物理、化学过程:地幔橄榄岩证据   总被引：1，自引：0，他引：1  
本文对比了华北东部不同时代、不同位置捕虏体/地质体橄榄岩的地幔属性,讨论了华北克拉通破坏的物理、化学过程。结果表明,拆沉作用不能很好地解释古老难熔、过渡型和新生饱满地幔并存的事实;单纯的熔体-橄榄岩相互作用也不易解释中、新生代岩石圈巨大减薄和新生饱满地幔Cpx中LREE亏损现象,即具复杂演化历史的克拉通地幔向演化历史简单的"大洋型"岩石圈的转换。华北东部克拉通破坏作用包括地幔伸展、熔-岩作用、侵蚀置换等复杂的物理、化学过程。岩石圈先大幅减薄、后小幅增厚实现了最终的地幔置换和岩石圈整体减薄过程。喷发时代为100 Ma的阜新玄武岩所捕获的橄榄岩主体是饱满的,说明华北东部部分地区在此之前有过地幔置换作用。  相似文献   

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