河南鹤壁地幔捕掳体内磷灰石的发现及地幔交代作用

目的地幔交代作用是岩石圈演化的重要方式之一。显性交代作用以出现交代成因的地幔矿物为特征,可为地幔交代作用提供直接证据,磷灰石是地幔中交代成因的典型矿物。中生代以来,太行山构造带东侧的华北板块岩石圈明显减薄,而西侧仍保留较厚的岩石圈,太行山构造带是华北克拉通东部被破坏区与西部稳定区的过渡带。因此,太行山构造带的地幔包体对研究华北克拉通破坏具有重要意义。鹤壁地区位于太行山构造带上,发育有金伯利岩等深源岩浆岩。方法本文以金伯利岩携带的地幔包体为研究对象,探讨鹤壁地区岩石圈地幔的性质。通过人工重砂的方法,从地幔包体中分选出数粒磷灰石和一粒被辉石包裹的磷灰石。结果体视显微镜下,磷灰石无色,透明,具玻璃光泽,呈短柱状;扫描电镜能谱分析表明,被包裹的矿物主要由Ca,P,O,F元素组成,寄主矿物主要由Si,Fe,Mg,Al,O元素组成;电子探针结果表明,磷灰石中w(CaO)为53.525%~56.514%,w(P_(2)O_(5))为37.372%~40.851%;实验岩石学研究认为,顽火辉石+方解石→橄榄石+透辉石+CO_(2),磷灰石等作为副矿物产出。因此,辉石包裹磷灰石的矿物组合属于地幔交代成因,指示了显性交代作用。结论磷灰石这种显性地幔交代成因矿物的发现,为华北克拉通岩石圈地幔经历显性交代作用提供了直接证据。