地幔橄欖巖捕虜體研究獲新進展

2021-01-17 科學網

 

造山帶之下的巖石圈地幔性質、結構和演化是俯衝-碰撞造山-造山後伸展等地質過程的重要記錄。西秦嶺作為華北克拉通、揚子克拉通和青藏高原的交匯區，其巖石圈地幔的結構和所經歷的深部過程對研究我國中央造山帶和主要地塊的巖石圈性質及演化具有重要意義。

 

中科院地質與地球物理研究所固體礦產資源研究室博士生蘇本勳等人對甘肅好梯和白關新生代鉀霞橄黃長巖中的兩類地幔橄欖巖捕虜體進行了原位的礦物學分析，研究表明：type 1型橄欖巖具有強烈變形和難熔（refractory）的特徵；type 2型橄欖巖較為新鮮、變形較弱，顯示飽滿（fertile）的特徵。溫度壓力計算表明，西秦嶺地區新生代時期的巖石圈厚度至少在120km左右，具有熱力學和化學成分上的層狀結構，並且隨深度的增加，巖石圈的難熔程度增大。白關捕虜體中單斜輝石富集LREE、Ba、Th、U、Pb和Sr，在微量元素配分圖中顯示Hf和Y的負異常；好梯捕虜體中單斜輝石具有較大的微量元素變化範圍和複雜的大離子親石元素分配形式，並具有Ti、Zr和Hf的負異常。這兩個地區的單斜輝石均顯示較大的Ti/Eu和（La/Yb）N比值變化範圍。這些礦物化學特徵表明西秦嶺地區的地幔橄欖巖經歷了矽酸鹽和其後的碳酸鹽交代作用，而碳酸鹽交代作用在白關橄欖巖中更為顯著。西秦嶺出露的新生代碳酸巖與世界範圍內報導的碳酸鹽熔體的對比表明，參與碳酸鹽交代作用的熔體可能是源自深部地幔的與碳酸巖巖漿有關的熔體，並可能有俯衝洋殼的貢獻。

 

該研究成果近期發表在國際巖石學領域知名刊物《國際礦物學、巖石學與地球化學雜誌》（

Lithos

）（Su et al. Compositionally stratified lithosphere and carbonatite metasomatism recorded in mantle xenoliths from the Western Qinling (Central China). Lithos, 2010，116(1-2): 111-128）。（來源：中科院地質與地球物理研究所）

 

 

 

 

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