根据北部湾涠洲岛晚更新世火山岩中尖晶石二辉橄榄岩的矿物化学和形成条件推测,它们是来自地下约40km～50 km 的大陆岩石圈地幔样品。涠洲岛地幔橄榄岩中同时出现高硅(64%～68%)和低硅(49%～57%)两种熔体成分,它们普遍富碱、Al_2O_3和 H...根据北部湾涠洲岛晚更新世火山岩中尖晶石二辉橄榄岩的矿物化学和形成条件推测,它们是来自地下约40km～50 km 的大陆岩石圈地幔样品。涠洲岛地幔橄榄岩中同时出现高硅(64%～68%)和低硅(49%～57%)两种熔体成分,它们普遍富碱、Al_2O_3和 H_2O、CO_2等挥发组分(2%～5%)。研究认为,两种熔体存在不同的成因机制。高硅熔体可能与软流圈上升的玄武质岩浆和斜方辉石反应或下地壳物质循环进入地幔后的部分熔融有关。低硅熔体直接提供了富硅熔体与橄榄石发生交代作用的证据。这可以用富 SiO_2熔体+Ol→贫 SiO_2熔体+Opx 反应解释,其结果是消耗橄榄石生成斜方辉石。涠洲岛橄榄岩中两种熔体的发现,进一步提供了发生在大陆岩石圈地幔流(熔)体与橄榄岩交代作用的普遍性、复杂性,以及地幔熔体多样性的新证据。展开更多
文摘橄榄岩的 Re-Os 同位素体系作为探讨岩石圈地幔形成年龄的重要手段已受到人们越来越多的重视。然而,Re-Os体系是否会受到橄榄岩的低温蚀变如蛇纹石化和地幔交代作用或橄榄岩—熔体相互作用的影响并不十分清楚。本文在总结国际上典型造山带橄榄岩剖面研究和地幔橄榄岩捕虏体研究的基础上,发现橄榄岩的 Re-Os 同位素体系基本不受蛇纹石化等低温蚀变作用的影响;但橄榄岩—熔体相互作用会造成橄榄岩的 Re-Os 体系的变化即 Re 或 Os 的带入。当熔体/岩石比例较小时(≤1),橄榄岩—熔体相互作用会造成橄榄岩的 Re 含量显著增加,而放射成因的 Os 同位素即^(187)Os 增量有限。但当熔体/岩石比例很大时(≥1),会造成^(187)Os 同位素显著增加。同时,橄榄岩的 Re 含量与中等程度不相容主、微量元素如 Al、Ti、Yb 的正相关关系可以通过橄榄岩的两阶段演化模式来解释,即早期的部分熔融残留和后期的橄榄岩—熔体相互作用共同影响的结果。橄榄岩的 Re 含量与 Cr 含量的正相关关系进一步说明了这一问题。上述结果对华北东部岩石圈地幔的演化过程有重要的启示作用。因为华北东部古生代时期的确存在太古宙岩石圈地幔,然而新生代时期地、橄榄岩捕虏体普遍具有元古宙而非太古宙的事实证明橄榄岩—熔体的相互作用的确广泛存在,从而造成岩石圈地幔橄榄岩变年轻。因此,新生代地幔捕虏体的 Re-Os 同位素年龄并不是岩石圈地幔的形成年龄,而是混合作用的结果。汉诺坝地幔橄榄岩的 Re 含量和 Sr、Nd 同位素组成符合橄榄岩—多元熔体相互作用的混合趋势,其橄榄岩的全岩 Al_2O_3含量和橄榄石 Fo 的反相关性能够通过橄榄岩—熔体相互作用来解释。
