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含CO_(2)硅酸盐熔体-橄榄岩反应的实验研究:对中国东北异剥橄榄岩和单斜辉石岩捕虏体成因的制约
1
作者 张薇 王春光 +2 位作者 许文良 杨德彬 李本仙 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第1期72-83,I0003,共13页
东北地区新生代碱性玄武岩中辉石岩和异剥橄榄岩捕虏体的岩石学和矿物化学特征暗示其形成于含CO_(2)熔体-橄榄岩反应,为进一步限定熔体-橄榄岩反应的类型及其经历的深部过程,本文使用反应偶的方法进行了含CO_(2)熔体和橄榄岩相互作用的... 东北地区新生代碱性玄武岩中辉石岩和异剥橄榄岩捕虏体的岩石学和矿物化学特征暗示其形成于含CO_(2)熔体-橄榄岩反应,为进一步限定熔体-橄榄岩反应的类型及其经历的深部过程,本文使用反应偶的方法进行了含CO_(2)熔体和橄榄岩相互作用的系列实验。结果显示,在1.5 GPa、1275℃条件下,CO_(2)从硅酸盐熔体中分离,熔体对橄榄岩的改造作用较弱;在2~3 GPa、1325~1375℃条件下,CO_(2)存在于硅酸盐熔体中,反应造成橄榄岩中单斜辉石的显著富集,尤其在3 GPa、1375℃条件下,在熔体-橄榄岩界面形成单斜辉石岩反应带。含CO_(2)硅酸盐熔体-橄榄岩反应形成的单斜辉石具有较低的Mg/(Mg+Fe)值,矿物成分变异趋势与前人碳酸盐熔体-橄榄岩反应的实验结果相反。通过实验结果与东北地区地幔捕虏体的对比研究,认为汪清单斜辉石岩和异剥橄榄岩捕虏体是含CO_(2)硅酸盐熔体-橄榄岩反应的结果,而双辽、蛟河辉石岩和异剥橄榄岩捕虏体是碳酸盐熔体-橄榄岩反应的结果。 展开更多
关键词 熔体-橄榄岩反应实验 单斜辉石岩 异剥橄榄岩 地幔捕虏体 中国东北地区
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硅饱和熔体-橄榄岩反应与残留橄榄石的成分解耦
2
作者 陈立辉 A.W.Hofmann +1 位作者 蒋少涌 A.V.Sobolev 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2007年第z1期1-,共1页
　　以下几个基本事实使橄榄石的相容元素地球化学研究在探讨地幔组成与地幔过程方面具有重要意义:(1)大于50%的上地幔是由橄榄石组成的,因此幔源岩浆一般被认为生成于与橄榄石平衡的环境;(2)橄榄石是玄武岩中的常见矿物,是玄武质岩浆... 　　以下几个基本事实使橄榄石的相容元素地球化学研究在探讨地幔组成与地幔过程方面具有重要意义:(1)大于50%的上地幔是由橄榄石组成的,因此幔源岩浆一般被认为生成于与橄榄石平衡的环境;(2)橄榄石是玄武岩中的常见矿物,是玄武质岩浆中最早结晶的矿物,因此最有可能记录原始岩浆的相容元素地球化学特征;(3)橄榄石几乎不含不相容元素,但相容元素(Ni、Mn、Co、Ca、Al、Cr)含量较高,一般在100×10-6～5000×10-6之间,分析条件容易满足;(4)原始岩浆的不相容元素含量容易受到部分熔融程度的影响,而相容元素的含量主要受源区岩性(橄榄石、辉石的含量)的控制.…… 展开更多
关键词 熔体-橄榄岩反应 橄榄石 相容元素
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橄榄岩-熔体的相互作用:岩石圈地幔组成转变的重要方式 被引量：64
3
作者 张宏福 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期65-75,共11页
橄榄岩-熔体/岩浆的相互作用常被用来解释蛇绿岩套橄榄岩、造山带橄榄岩、超镁铁质侵入杂岩体、地幔橄榄岩捕虏体中某些具有不平衡结构和矿物组成的岩石的形成过程。橄榄岩-熔体的反应主要有两种方式,即消耗橄榄石(和单斜辉石)生成斜方... 橄榄岩-熔体/岩浆的相互作用常被用来解释蛇绿岩套橄榄岩、造山带橄榄岩、超镁铁质侵入杂岩体、地幔橄榄岩捕虏体中某些具有不平衡结构和矿物组成的岩石的形成过程。橄榄岩-熔体的反应主要有两种方式,即消耗橄榄石(和单斜辉石)生成斜方辉石或消耗斜方辉石生成橄榄石(和单斜辉石)。反应的结果不仅造成矿物百分含量的变化,而且造成矿物组成的变化;后者更重要但未引起足够的重视。华北东部中生代玄武质岩石中具有环带状结构的橄榄石和辉石捕虏晶,特别是具有环带状结构的地幔橄榄岩捕虏体的发现,暗示这种橄榄岩-熔体的相互作用在华北东南部中生代岩石圈地幔中很可能普遍存在,为岩石圈地幔组成转变和快速富集的重要方式。这是全球首例由橄榄岩-熔体相互反应造成的岩石圈地幔大规模的组成变化。反应熔体来源途径主要有地壳来源和软流圈地幔来源。来源不同的熔体与橄榄岩的反应造成的组成变化完全不同。 展开更多
关键词 华北东部 中生代 捕虏晶和捕虏体 橄榄岩-熔体反应 岩石圈地幔
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斜方辉石筛状反应边的成因机制及其对岩石圈地幔性质转变的意义 被引量：6
4
作者 王永锋 章军锋 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期604-612,共9页
本文利用电子背散射衍射(EBSD)技术对河北张家口大麻坪汉诺坝玄武岩橄榄岩捕虏体中斜方辉石与玄武岩反应结构的显微构造进行了详细研究。研究结果表明:1其反应边具有复杂的多层筛状结构特征,包括玄武岩层、富橄榄石层以及橄榄石和单斜... 本文利用电子背散射衍射(EBSD)技术对河北张家口大麻坪汉诺坝玄武岩橄榄岩捕虏体中斜方辉石与玄武岩反应结构的显微构造进行了详细研究。研究结果表明:1其反应边具有复杂的多层筛状结构特征,包括玄武岩层、富橄榄石层以及橄榄石和单斜辉石交生层;o由外至内,橄榄石的M g值逐渐升高,而单斜辉石的M g值变化不大;反应边结构中的单斜辉石与斜方辉石残斑之间存在很好的结晶学拓扑关系,即(100)opx//(100)cpx、(010)opx//(010)cpx、(001)opx//(001)cpx;橄榄石的结晶学取向无序且与斜方辉石和单斜辉石均无关。这个反应过程可以用贫硅熔体先与斜方辉石反应形成单斜辉石,并导致熔体富硅,从而橄榄石从反应熔体中结晶出来合理地解释。相对富硅熔体与橄榄岩的反应,贫硅熔体与橄榄岩的反应过程由于筛状反应边的存在可能更容易进行,筛状结构反应边可以为熔体在橄榄岩中沿颗粒边界运移提供通道,并使橄榄岩主要组成矿物发生细粒化和岩石结构变得松散,可以有效保证熔体上升过程中对橄榄岩的持续侵蚀和破坏,从而可能导致岩石圈地幔性质的迅速转变。 展开更多
关键词 熔体-橄榄岩反应 筛状反应边 EBSD 结晶学拓扑关系 岩石圈地幔性质转变
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华北克拉通古老岩石圈地幔的多次地质事件:来自金伯利岩中橄榄岩捕虏体的启示 被引量：22
5
作者 路凤香 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期3177-3188,共12页
本文提供的两件蒙阴岩区金伯利岩中的蛇纹石化石榴石橄榄岩捕虏体,整体发育剪切-变形结构,其中的辉石有三种类型,代表了三次地质事件,他们是:(1)石榴石中的自形单斜辉石包裹体Py;(2)粗粒不规则形状的斜方辉石Py1;(3)具反应边及定向排列... 本文提供的两件蒙阴岩区金伯利岩中的蛇纹石化石榴石橄榄岩捕虏体,整体发育剪切-变形结构,其中的辉石有三种类型,代表了三次地质事件,他们是:(1)石榴石中的自形单斜辉石包裹体Py;(2)粗粒不规则形状的斜方辉石Py1;(3)具反应边及定向排列的斜方辉石Py2。Py具有高Na2O和Al2O3,及低Mg#和CaO的特征,暗示所赋存的橄榄岩未遭受过明显的熔融作用。推测Py为早期阶段地幔"岩浆海"结晶时被石榴石包裹的矿物。在手标本及薄片中普遍见到Py2切过Py1,表明Py1形成早于Py2。Py1的Cr(669×10-6～9503×10-6),Ni(1941×10-6～4750×10-6)含量和Mg#(0.91～0.94)比值较高,而Py2中的Cr(725×10-6～1926×10-6),Ni(902×10-6～2989×10-6)和Mg#(0.88～0.90)值较低,说明Py1是早期经部分熔融的橄榄岩耐熔残余中的顽火辉石残留。相反,Py2可能是软流圈来源的熔体与耐熔橄榄岩反应的结果。剪切/变形以及交代事件则发生于上述反应之后或者与之同时。依据主元素特征,较早的Py1的耐熔程度反而高于Py2,本文称之为地幔组成的"逆向演化"。看来,这种逆向成分演化不仅发生在中新生代,而且也发生于古老地幔,甚至是贯穿于整个地幔演化的历史时期。与已发表的有关地幔形成年龄的资料对比,Py、Py1和Py2的年龄估计分别是>3.8Ga,2.5Ga/1.4～1.3Ga和0.9～0.7Ga。另外1件碳酸盐化橄榄岩捕虏体,采自复县金伯利岩,具有明显的剪切-变形结构,最终形成时间可能与Py2接近。 展开更多
关键词 岩浆海 部分熔融的耐熔残余 橄榄岩-熔体反应 逆向演化
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大兴安岭新生代高镁安山岩的确认 被引量：4
6
作者 林蔚涵 陈立辉 +3 位作者 刘建强 王小均 钟源 曾罡 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期16-25,共10页
高镁安山岩为一类相对富镁的中性火山岩(SiO_2=54~65 wt%,Mg~#≥45),一般分布于岛弧环境,其形成往往与板块俯冲密切相关。位于大兴安岭中段的内蒙古阿尔山市五岔沟地区分布了面积达700 km^2的新生代火山岩,其岩性为安山质熔岩,这在中国... 高镁安山岩为一类相对富镁的中性火山岩(SiO_2=54~65 wt%,Mg~#≥45),一般分布于岛弧环境,其形成往往与板块俯冲密切相关。位于大兴安岭中段的内蒙古阿尔山市五岔沟地区分布了面积达700 km^2的新生代火山岩,其岩性为安山质熔岩,这在中国东部新生代火山岩(以玄武岩为主)中非常罕见。这些新生代安山岩与新生代玄武岩一样,均是板内岩浆作用的产物,其元素地球化学特征与岛弧高镁安山岩相似:SiO_2变化于54.10~57.97 wt%之间,Mg~#范围在53~60之间;在微量元素标准化图上,具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征,类似于典型的弧火山岩。因此,笔者定义五岔沟地区的新生代火山岩为板内高镁安山岩。五岔沟新生代高镁安山岩的主量元素变化范围非常小。与该区中生代火山岩相比,在一定的SiO_2下,具有偏高的MgO(4.95~6.64 wt%)和Fe_2O_3~T(7.78~10.28 wt%)含量,偏低的CaO(5.77~7.55wt%)、Al_2O_3(14.33~15.61 wt%)和K_2O(0.06~1.45 wt%)含量。在Harker图解上,这些高镁安山岩没有表现出明显的演化趋势,反映其未经历明显的岩浆演化过程,化学组成接近原始岩浆。与实验熔体对比,五岔沟高镁安山岩的成分大致与榴辉岩来源熔体相吻合,但具有相对偏高的MgO含量。因此,五岔沟高镁安山岩的源区很可能是地幔中再循环的地壳物质(榴辉岩),在熔体上升过程中可能与地幔橄榄岩发生了反应。 展开更多
关键词 板内岩浆作用 高镁安山岩 熔体-橄榄岩反应 再循环地壳
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华北东南部中生代岩石圈地幔性质、组成、富集过程及其形成机理 被引量：76
7
作者 张宏福 周新华 +6 位作者 范蔚茗 孙敏 郭锋 英基丰 汤艳杰 张瑾 牛利锋 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期1271-1280,共10页
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、... 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。 展开更多
关键词 中生代 幔源岩石 橄榄岩-熔体反应 岩石圈地幔 华北克拉通
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华北地幔捕虏体Fe-Mg-Ca同位素研究进展
8
作者 赵新苗 贾喜良 +2 位作者 易春霞 张兆峰 朱祥坤 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3683-3694,共12页
近年来,得益于同位素分析技术和质谱仪器性能的提高,使得铁(Fe)、镁(Mg)和钙(Ca)等非传统稳定同位素的高精度测量成为可能,并很快在地球化学、天体化学和生物地球化学等研究领域取得了丰硕的成果。本文通过对比分析来自华北克拉通不同... 近年来,得益于同位素分析技术和质谱仪器性能的提高,使得铁(Fe)、镁(Mg)和钙(Ca)等非传统稳定同位素的高精度测量成为可能,并很快在地球化学、天体化学和生物地球化学等研究领域取得了丰硕的成果。本文通过对比分析来自华北克拉通不同地区不同类型地幔捕虏体的Fe、Mg和Ca位素组成特征,揭示华北克拉通岩石圈地幔Fe、Mg和Ca同位素组成不均一性的成因,并在此基础上,探讨华北大陆岩石圈地幔演化过程如部分熔融、橄榄岩-熔体反应过程、熔体的性质和来源等科学问题,为华北克拉通岩石圈的演化过程提供新证据。 展开更多
关键词 Fe、Mg和Ca同位素 地幔捕虏体 橄榄岩-熔体反应 大陆岩石圈地幔 华北克拉通
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