Mantle peridotites from the Western Pacific   总被引：1，自引：0，他引：1  

Shoji Arai  Natsue Abe  Satoko Ishimaru 《Gondwana Research》2007,11(1-2):180

We review petrographical and petrological characteristics of mantle peridotite xenoliths from the Western Pacific to construct a petrologic model of the lithospheric mantle beneath the convergent plate boundary. The peridotite varies from highly depleted spinel harzburgite of low-pressure origin at the volcanic front of active arcs (Avacha of Kamchatka arc and Iraya of Luzon–Taiwan arc) to fertile spinel lherzolite of high-pressure origin at the Eurasian continental margin (from Sikhote-Alin through Korea to eastern China) through intermediate lherzolite–harzburgite at backarc side of Japan island arcs. Oxygen fugacity recorded by the peridotite xenoliths decreases from the frontal side of arc to the continental margin. The sub-arc type peridotite is expected to exist beneath the continental margin if accretion of island arc is one of the important processes for continental growth. Its absence suggests replacement by the continental lherzolite at the region of backarc to continental margin. Asthenospheric upwelling beneath the continental region, which has frequently occurred at the Western Pacific, has replaced depleted sub-cratonic peridotite with the fertile spinel lherzolite. Some of these mantle diapirs had opened backarc basins and strongly modified the lithospheric upper mantle by metasomatism and formation of Group II pyroxenites.  相似文献   

Continuation of the San Andreas fault system into the upper mantle: Evidence from spinel peridotite xenoliths in the Coyote Lake basalt, central California     

Sarah J. Titus  L. Gordon Medaris  Jr.  Herbert F. Wang  Basil Tikoff 《Tectonophysics》2007,429(1-2):1-20

The Coyote Lake basalt, located near the intersection of the Hayward and Calaveras faults in central California, contains spinel peridotite xenoliths from the mantle beneath the San Andreas fault system. Six upper mantle xenoliths were studied in detail by a combination of petrologic techniques. Temperature estimates, obtained from three two-pyroxene geothermometers and the Al-in-orthopyroxene geothermometer, indicate that the xenoliths equilibrated at 970–1100 °C. A thermal model was used to estimate the corresponding depth of equilibration for these xenoliths, resulting in depths between 38 and 43 km. The lattice preferred orientation of olivine measured in five of the xenolith samples show strong point distributions of olivine crystallographic axes suggesting that fabrics formed under high-temperature conditions. Calculated seismic anisotropy values indicate an average shear wave anisotropy of 6%, higher than the anisotropy calculated from xenoliths from other tectonic environments. Using this value, the anisotropic layer responsible for fault-parallel shear wave splitting in central California is less than 100 km thick. The strong fabric preserved in the xenoliths suggests that a mantle shear zone exists below the Calaveras fault to a depth of at least 40 km, and combining xenolith petrofabrics with shear wave splitting studies helps distinguish between different models for deformation at depth beneath the San Andrea fault system.  相似文献   

汉诺坝辉石岩包体中单斜辉石的微区微量元素组成特征及其地球动力学意义   总被引：3，自引：4，他引：3  

宗克清刘勇胜  高山  袁洪林柳小明王选策 《岩石学报》2005,21(3):909-920

本文对来自汉诺坝玄武岩中的三类辉石岩包体的单斜辉石（Cpx）利用LA—ICP—MS进行了原位微区微量元素分析研究。金云母单斜辉石岩中的单斜辉石具有低Cr,Co和Ni，高CaO、Zr、Hf、Ta和LREE特征，并且具有较低的Mg^#，反映金云母单斜辉石岩可能是经受了后期交代作用的地慢岩浆堆晶产物尖晶石二辉橄榄岩中的石榴辉石岩脉体中的Cpx具有高Na2O低CaO特征，其Ti、Zr、Hf、Y含量明显高于其它石榴辉石岩Cpx中的含量，反映了石榴辉石岩脉体可能是富Na硅酸盐熔体与地幔尖晶石二辉橄榄岩反应的成因，部分石榴辉石岩包体的Cpx具有特征的La富集或微量元素（如Zr、Hf、Ta、Li、P、REE等）环状对称分布特征，暗示华北克拉通北缘可能存在多期次地幔交代富集作用．通过对同一Cpx颗粒中的流体包裹体密集区和干净区域的对比研究，发现Cpx中的流体包襄体不仅富集LILE和LREE，而且HFSE中的Nb、Ta、Zr和P也具有明显的富集特征，LREE和HFSE未发生明显分异，这可能暗示地幔交代流体中含有少量的络阴离子（如F^-和Cl^-等）．  相似文献   

江苏六合新生代玄武岩中地幔捕虏体的硫化物相研究   总被引：13，自引：3，他引：10  

徐九华  储雪蕾 《岩石学报》2000,16(4):492-498

江苏六合一带碱性玄武岩中的出露有以尖晶石二辉橄榄岩为主的地幔捕虏体,这些地幔矿物中普遍有硫化物相出现：（１）被寄主矿物捕获的早期硫化物颗粒。（２）产于矿物晶粒边界或次生裂隙充填物,（３）硫化物包裹体,包括单相硫的包裹体、硫化物－玻璃两相熔体包裹体和ＣＯ／２－硫化物－玻璃（含硅酸盐子矿物）的多相包裹体,电子探针分析表明,硫化物包裹体比例隙中硫化物具有更高的相对Ｆｅ和Ｓ含量,较低的Ｎｉ含量。硫化物包裹  相似文献   

内蒙古喀喇沁地区早中生代闪长岩中麻粒岩捕虏体矿物化学及变质温压条件   总被引：4，自引：0，他引：4       下载免费PDF全文

韩庆军  邵济安 《地球科学》2000,25(1):21-27

在内蒙古东部喀喇沁地区早中生代大营子闪长岩中首次发现基性麻粒岩捕虏体.初步研究表明它们不同于华北克拉通地表出露的前寒武纪麻粒岩.根据其主要造岩矿物斜方辉石、单斜辉石、黑云母及斜长石的电子探针分析结果, 重点研究了各主要造岩矿物的化学成分特点, 并讨论了麻粒岩捕虏体的变质作用温压条件.研究结果表明, 捕虏体岩石的变质作用已达麻粒岩相, 其变质作用条件约为850~900 ℃, 0.6~1.0 GPa.这些麻粒岩捕虏体反映了研究区早中生代下地壳的组成特点, 为恢复该区早中生代深部地壳结构提供了依据.   相似文献   

橄榄岩蛇纹石化过程中氢气和烷烃的形成   总被引：1，自引：1，他引：0  

黄瑞芳  孙卫东  丁兴  刘吉强  詹文欢 《岩石学报》2015,31(7):1901-1907

蛇纹石化过程中形成氢气、烷烃和有机酸,为海底热液区生命活动提供物质和能量来源,可能对地球和其他行星早期生命起源和演化有重要影响。目前关于蛇纹石化过程中氢气和烷烃形成的研究大多以橄榄石为初始物,且温度和压力较低(≤300℃,500bar)。本研究通过一系列的水热实验,研究300~500℃、1~3kbar时橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、橄榄岩、玄武岩以及玄武岩与橄榄岩混合物发生蛇纹石化反应后氢气和烷烃的生成。300℃、3kbar时,橄榄石蛇纹石化后产生的氢气远大于辉石蚀变后产生氢气的量。随着温度的增加,400~500℃、3kbar时,橄榄石蚀变程度极低,产生氢气的量低于斜方辉石。单斜辉石实验后没有发生蚀变,不产生氢气和烷烃。400~500℃、3kbar时,橄榄岩蛇纹石化后产生的氢气和烷烃远高于橄榄石、斜方辉石和单斜辉石。玄武岩蛇纹石化后生成氢气和甲烷的量低于橄榄岩,但与玄武岩和橄榄岩混合物相当。这是因为玄武岩的单斜辉石蚀变后形成富铁的透辉石(~8.1%FeO),透辉石的Fe以Fe2+为主,这降低了Fe3+和氢气的量。以上表明,橄榄岩的蛇纹石化不同于橄榄石和斜方辉石。不仅是海底热液蚀变产生氢气和甲烷,洋壳俯冲过程中地幔楔橄榄岩蛇纹石化也会生成氢气和甲烷,但由于洋壳玄武岩的加入,氢气和甲烷的量会远小于橄榄岩蚀变时的量。  相似文献   

地幔橄榄岩中橄榄石的指示意义     

汤艳杰  张宏福  英基丰  杨蔚  赵新苗  苏本勋  肖燕 《西安地质学院学报》2011,(1):24-33

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   

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  

汤艳杰  张宏福  英基丰 《矿物岩石地球化学通报》2011,30(1):11-17

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   

Mildly incompatible elements in peridotites and the origins of mantle lithosphere   总被引：8，自引：0，他引：8  

Dante Canil   《Lithos》2004,77(1-4):375-393

The abundances of the mildly incompatible elements Al, Cr, V, Sc and Yb in more than 1700 mantle peridotite bulk rock analyses are interpreted in the light of a fractional melting model based on experimentally measured partition coefficients (D) and melting reaction stoichiometries. All peridotites examined, irrespective of sample type (abyssal peridotites, orogenic massifs, ophiolites, on/off craton xenoliths), tectonic environment (divergent/convergent/passive margin, intraplate) or the pressure (P) they last equilibrated at in the mantle (plagioclase-, spinel- , or garnet facies), originated as residues at less than 3 GPa, mainly within the spinel-facies. Mantle rocks currently in the garnet facies likely were originally spinel-facies lithosphere underthrust or subducted to greater depths in convergent margins. This view is inescapable even within the widest range of D values employed in the calculations, and is furthermore strengthened when metasomatic effects on the abundances of the mildly incompatible elements in residues are considered. A pressure of origin of below 3 GPa for most mantle lithosphere creates difficulties for any model ascribing a significant volume of deep, cratonic mantle roots to plume sub-cretion or any other vertical tectonic mechanism.  相似文献   

由深源捕虏体限定的华北克拉通下地壳特征   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

路凤香  侯青叶 《地学前缘》2012,19(3):177-187

文中收集了新生代、中生代和古生代由喷出/浅成岩携带的下地壳麻粒岩捕虏体及其锆石年龄的资料。结果显示,它们代表了不同时代、不同地区下地壳最下部的组成及年龄。新生代汉诺坝、女山、莒南和青岛等地的玄武岩和其中捕虏体的资料,几乎可以涵盖华北相当一大部分下地壳底部的状态。金伯利岩虽然只能提供500Ma以前的信息,但它们能够检验并确认古老地质事件发生时间的准确性。内蒙古中生代闪长岩中出露的麻粒岩属于同源捕虏体,只能代表该岩浆活动波及地区下地壳的状态。华北克拉通发育了多次以地幔物质添加为主的地质事件(地壳增生),主要有:2.8～3.0Ga,2.5Ga,1.8Ga,140～90Ma及47～45Ma,其中以2.5Ga和140～90Ma最为重要。2.5Ga的地幔岩浆底侵事件在不少地区出现,推测与地幔柱活动有关。中生代(140～90Ma)的底侵作用在克拉通分布相当广泛,包括华北北部,华北东部及东南部都有明显的记录。女山和莒南地区出现了2.3Ga的年龄,是中生代的底侵岩浆与先存的古老基底发生混合与反应的产物。1.9～2.0Ga以及1.8Ga可能与地壳的造山运动和与其伴随的短暂的热扰动造成的锆石再结晶有关。在研究下地壳捕虏体时一个重要的问题是,要注意构造背景。在一级构造单元的交界处,由于该处块体之间的相互作用复杂,需要注意判别捕虏体的块体归属,以便对华北克拉通不同部位的复杂演化历史获得更全面的认识。  相似文献