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西藏泽当地幔橄榄岩经历了碳酸盐熔体交代——单斜辉石的矿物化学证据 被引量：1
1
作者 李勇明 郭国林 +2 位作者 刘晓东 张勇 严兆彬 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期487-502,共16页
泽当地幔橄榄岩中单斜辉石的矿物化学成分总体呈现高 CaO、Mg O、Al_(2)O_(3)和低 Cr_(2)O_(3)、Na_(2)O、Ni O 的特征,从二辉橄榄岩、方辉橄榄岩到纯橄岩,单斜辉石的 Mg^(#)值( [100w(Mg)/w(Mg+Fe)],68.0~97.4)和 Cr_(2)O_(3)含量升高,... 泽当地幔橄榄岩中单斜辉石的矿物化学成分总体呈现高 CaO、Mg O、Al_(2)O_(3)和低 Cr_(2)O_(3)、Na_(2)O、Ni O 的特征,从二辉橄榄岩、方辉橄榄岩到纯橄岩,单斜辉石的 Mg^(#)值( [100w(Mg)/w(Mg+Fe)],68.0~97.4)和 Cr_(2)O_(3)含量升高,Al_(2)O_(3)含量降低。单斜辉石的元素双变量图解显示,二辉橄榄岩处于低程度部分熔融的深海地幔橄榄岩区域,纯橄岩位于高程度部分熔融的弧前地幔橄榄岩区域,暗示泽当地幔橄榄岩可能经历了从大洋中脊(MORB)到洋内俯冲(SSZ)的两期构造过程。泽当地幔橄榄岩中单斜辉石的 Ca/Al 比值介于 4.80~58.69,其中二辉橄榄岩为 4.80~28.42,方辉橄榄岩为 19.12~44.83,纯橄岩为 25.07~58.69,指示可能经历了碳酸盐熔体的交代改造。矿物微区微量元素分析表明,泽当地幔橄榄岩中的单斜辉石具有高 Zr/Hf 比值(>38,个别高达 200 以上)和低的Ti/Eu 比值(<1500)的特征,与碳酸盐熔体的交代特征相符。因此,我们认为泽当地幔橄榄岩可能早期形成于大洋中脊环境(MORB),后期又受到了俯冲带(SSZ)熔体的交代改造,单斜辉石的矿物主/微量指示该熔体类型可能为碳酸盐熔体。 展开更多
关键词 西藏泽当 蛇绿岩 地幔橄榄岩 单斜辉石 部分熔融 碳酸盐熔体交代
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华北克拉通东部岩石圈地幔碳酸盐熔体交代作用与克拉通破坏 被引量：15
2
作者 宗克清 刘勇胜 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2018年第6期732-752,共21页
华北克拉通东部在早白垩世经历了显著的破坏作用,不同性质熔/流体活动对岩石圈地幔的改造在克拉通破坏过程中起到了至关重要的作用.碳酸盐熔体作为一种非常重要的地幔交代介质,可以对岩石圈地幔的物理化学性质产生显著影响,并在地幔橄... 华北克拉通东部在早白垩世经历了显著的破坏作用,不同性质熔/流体活动对岩石圈地幔的改造在克拉通破坏过程中起到了至关重要的作用.碳酸盐熔体作为一种非常重要的地幔交代介质,可以对岩石圈地幔的物理化学性质产生显著影响,并在地幔橄榄岩的单斜辉石中留下独特的地球化学指纹(例如,高Ca/Al、低Ti/Eu比值等),为示踪地幔碳酸盐熔体交代作用提供了依据.文章系统总结了华北克拉通破坏最为显著的东部地区岩石圈地幔经历碳酸盐熔体交代作用的时空变化规律,揭示出三种不同类型的地幔碳酸盐熔体交代作用.第一类碳酸盐熔体交代作用形成的单斜辉石具有异常高的Ca/Al比值(15～70)和富集的Sr同位素组成(^(87)Sr/^(86)Sr=0.706～0.713);第二类碳酸盐熔体交代作用形成的单斜辉石具有相对较高的Ca/Al比值(5～18)和Sr同位素组成(^(87)Sr/^(86)Sr=0.703～0.706);第三类碳酸盐熔体交代作用形成的单斜辉石具有略微偏高的Ca/Al比值(5～9)和低Sr同位素组成(^(87)Sr/^(86)Sr=0.702～0.704).时间上,华北克拉通东部苏鲁造山带及其邻区晚三叠世之前深部石榴石相和浅部尖晶石相岩石圈地幔均经历了第一类碳酸盐熔体交代作用的强烈改造,这可能与携带碳酸盐岩的华南陆块向华北克拉通深俯冲过程中碳酸盐熔体-橄榄岩反应作用有关.第一类碳酸盐熔体交代作用可以显著弱化岩石圈地幔的强度,可能为华北克拉通东部岩石圈地幔的最终破坏提供了关键前提条件.华北克拉通破坏峰期之后(晚白垩世-新生代)火山岩捕获的古老岩石圈地幔残余(全部为尖晶石相方辉橄榄岩)只记录了第二类碳酸盐熔体交代作用的改造,表明那些经历了第一类碳酸盐熔体交代作用强烈改造的古老岩石圈地幔在克拉通破坏过程中并未保留下来,已经被完全改造.相比之下,火山岩中的二辉橄榄岩地幔包体代表了克拉� 展开更多
关键词 华北克拉通破坏 碳酸盐熔体交代作用 单斜辉石Ca/Al 岩石圈地幔
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地幔橄榄岩中碳酸盐熔体交代作用及其鉴定特征 被引量：11
3
作者 邓黎旭 刘勇胜 +2 位作者 宗克清 朱律运 胡兆初 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1113-1127,共15页
碳酸盐熔体交代作用是指在地幔碳酸盐熔体与橄榄岩之间的相互作用,是改造地幔的重要方式之一.碳酸盐熔体交代会显著改变地幔橄榄岩的岩石学和地球化学特征.首先,碳酸盐熔体交代作用会改变地幔橄榄岩中的矿物组成和比例.尽管碳酸盐熔体... 碳酸盐熔体交代作用是指在地幔碳酸盐熔体与橄榄岩之间的相互作用,是改造地幔的重要方式之一.碳酸盐熔体交代会显著改变地幔橄榄岩的岩石学和地球化学特征.首先,碳酸盐熔体交代作用会改变地幔橄榄岩中的矿物组成和比例.尽管碳酸盐熔体与橄榄岩的反应结果受控于初始反应物成分和反应的温压条件,但多数反应会导致橄榄岩中辉石的比例增加,而且有时还会出现磷灰石、独居石等副矿物.另外,在有些受碳酸盐熔体交代显著的橄榄岩的矿物中不仅可发现大量CO_2流体包裹体和碳酸盐熔体包裹体,也会出现特殊的反应边结构和熔体囊.其次,碳酸盐熔体在改造地幔橄榄岩过程中,会在地幔矿物中留下明显的地球化学指纹.在主量元素特征上,受到碳酸盐熔体交代的橄榄岩中的单斜辉石往往具有偏高的Mg~#和Ca/Al比值(>5);而在微量元素组成特征上的变化更为显著,包括单斜辉石具有高的(La/Yb)_N、Eu/Ti、Zr/Hf、Y/Ho比值,并显著亏损HFSE等.另外,值得注意的是,碳酸盐熔体与地幔橄榄岩反应的程度不同也会导致这些地球化学特征存在差异,因此在判别碳酸盐熔体交代作用时要采用岩石学和地球化学特征相结合,多方面对比分析.对于引起地幔碳酸盐熔体交代作用的交代介质来源的识别主要用Mg-Zn-Ca-Sr等多种同位素体系进行示踪研究,尤其是近年来微区Sr同位素分析方法的建立为地幔碳酸盐熔体交代作用研究提供了重要手段. 展开更多
关键词 碳酸盐熔体交代作用 岩石学 地球化学 岩石圈地幔
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