江苏盘石山二辉橄榄岩包体的Nd、Sr、Pb同位素特征

对盘石山一带的６个二辉橄榄岩包体、３个单斜辉石的Ｎｄ、Ｓｒ同位素，４个全岩、７个单斜辉石和１个斜方辉石的铅同位素进行了测定。结果表明，它们在亏损的岩石圈中经历了长时间的演化，其Ｒｂ－Ｓｒ、Ｓｍ－Ｎｄ、Ｐｂ－Ｐｂ同位素体系的相关性可能反映了不同时期的地幔过程。位于陆下岩石圈地幔中上部位的包体比下部岩石圈地幔具有相对亏损和不均一的同位素特征。

湘南中生代火山岩中尖晶石二辉橄榄岩包体Sm-Nd等时线年龄及地质意义

湖南宁远太阳山中生代玄武质火山岩内,产较丰富的尖晶石二辉橄榄岩包体。包体经人工碎样,镜下挑选了含铬尖晶石、镁橄榄石、含铬透辉石、斜方辉石、全岩5个样品,由国土资源部天津地质矿产研究所同位素室测试,得出 Sm-Nd全岩-单矿物等时线同位素年龄2702±19 Ma。进而根据测试结果和以往资料综合分析,认为华南陆块岩石圈是沿垂向演化增生的,由下往上依次为:上地幔岩垫托、结晶基底、褶皱基底、褶皱盖层、沉积盖层5个构造层。其中,上地幔岩起着底板垫托作用,形成于新太古代,为该地区最古老岩石。

浙江新昌石榴石二辉橄榄岩包体的流变特征及其地质意义

浙江新昌的石榴石二辉橄榄岩包体以残斑结构为主，并有向粒状变晶结构过渡的趋势。橄榄石组构以［０１０］呈点极密型式，而［１００］和［００１］呈大圆环带为特征。橄榄石的位错亚构造以反映高温位错蠕变的位错壁、亚晶粒构造和滑动位错环为主要特征。利用新的地质温压计计算的平衡温度和压力分别为１１５０℃～１２１０℃和２．１～２．４ＧＰａ。利用显微构造应力计计算流动应力为２２～３０ＭＰａ，利用橄榄岩高温流变律计算的应变速率和等效粘滞度分别为１０－１４～１０－１３ｓ－１和１０１９～１０２０Ｐａ·ｓ，上述数据均已达到软流圈的数值。结合其流变特征认为该区的石榴石二辉橄榄岩代表软流圈的物质，其来源深度为６８～７８ｋｍ。它反映在新生代时期本区存在有软流圈的底辟，它可能控制了该区新生代大地构造的特征及地质演化。

高温高压下岩石电导率不同测量方法的实验对比——以二辉橄榄岩为例

利用YJ-3000t紧装式六面顶压机,在1.0GPa、500～900℃和2.0GPa、500～950℃的实验条件下,同时采用交流阻抗谱法(AC0.05～10-6Hz)、直流法(DC)和单频交流法(0.1Hz)三种方法对采自河北大麻坪玄武岩中的尖晶石二辉橄榄岩进行了电导率的实验测量。实验结果表明:在实验的温度和压力范围内,二辉橄榄岩的电导率在8.65×10-7～2.09×10-3s/m之间变化,lnσ与1/T之间符合Arrenhius关系,指前因子在1.36～37.89s/m之间变化,活化能在0.74～1.01eV之间变化;二辉橄榄岩的电导率随着温度的升高而增大,但压力对电导率无明显影响;三种方法所得的lnσ差别很小(<3%),其中阻抗谱法所得结果最大,直流法所得结果最小。最后依据实验所得的二辉橄榄岩电导率与温度的关系建立电导率-深度曲线图,将所得结果与样品采集区的大地电磁测量结果进行了比较,发现在相应深度下的二辉橄榄岩电导率与华北北缘岩石圈地幔电导率值的范围相交,由此我们推断二辉橄榄岩可能是华北克拉通岩石圈上地幔的主要组成岩石。

在迟家店石榴石二辉橄榄岩的橄榄石中发现自然铁及其意义

通过高分辨电子显微镜研究,发现在山东荣成迟家店石榴石二辉橄榄岩的橄榄石中除钛铁矿和磁铁矿出溶物外。还有一种矩形出溶物,长为20μm、宽为5μm,能量损失X射线分光谱(XEDS)分析矩形物的成分为Fe。选区电子衍射花样计算表明该矿物与和JCPDS中的标准矿物自然铁-α和自然铁-γ衍射数据一致。根据自然铁的化学成份推断橄榄石中自然铁-α和自然铁-γ的形成温度范围为490～900℃,压力不超过8.2GPa,并讨论了自然铁与深源地幔流体作用。

女山玄武岩中尖晶石-石榴石二辉橄榄岩包体及其岩石物理意义

利用流变学、构造岩组构学和岩石物理学综合方法，研究了女山地区尖晶石－石榴石二辉橄榄岩幔源包体．根据Ｂｅｒｔｒａｎｄ和Ｍｅｒｃｉｅｒ温度计和Ｎｉｃｋｅｌ和Ｇｒｅｅｎ压力计方法，利用ＴＥＭＰＥＳＴ程序分别计算了包体平衡温度和压力为１１００℃，１．９ＧＰａ（６３ｋｍ）．根据温度和压力对地震纵波（Ｖｐ）的影响系数，计算了原地（ｉｎｓｉｔｕ）温度和压力条件下的Ｖｐ速度为７．９３ｋｍ·ｓ－１，这个数值与东澳大利亚地热区的相应包体的Ｖｐ值（８．０ｋｍ·ｓ－１）相近．这些初步成果为郯庐断裂南段岩石圈结构分层和岩石物理特征提供了新的约束条件．

胶东—苏北石榴石二辉橄榄岩形成条件及年代

在胶东—苏北地区,由石榴石二辉橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、石榴石辉石岩、榴辉岩、斜辉辉橄岩和纯橄岩组成的杂岩成群和成带分布,延长590km。该岩带越过郯庐断裂带延伸至大别山,全长约1200km。岩带内石榴石二辉橄榄岩与尖晶石橄榄岩伴生,组成较大的岩块,并且与榴辉岩伴生,曾被作者确定为一种有层序的岩套。石榴石二辉橄榄岩的Sm-Nd同位素年龄为925±53Ma,矿物地质温度计和压力计表明其形成于115—160km深部,温度为800—1371℃。该石榴石二辉橄榄岩平衡温度和压力符合大陆地温线,而不同于中国东部沿海地区玄武岩中包体石榴石二辉橄榄岩,后者的平衡温度压力符合于大洋地温线。

苏鲁-大别山超高压变质带迟家店和碧溪岭石榴二辉橄榄岩橄榄石组构

大别山碧溪岭和山东荣成分别发育壳源和幔源的石榴二辉橄榄岩。它们在扬子板块向华北板块的俯冲过程中与俯冲板片一起经历了超高压变质作用。这两种原岩来源不同的石榴橄榄岩中的橄榄石具有相似的结晶学优选方位(LPO):[100]轴主板密垂直于面理面,[010]轴主极密平行于线理,这种橄榄石结晶学优选方位明显不同于高温地幔橄榄岩包体中的橄榄石组构,也不同于最近在超高压变质地体中发现的水导致的橄榄石组构。我们认为碧溪岭和荣成石榴二辉橄榄岩中的这种橄榄石组构可能是在相对较干的超高压变质条件下形成的。本研究为大陆深俯冲超高压变质石榴橄榄岩橄榄石组构特征提供了第一手资料。

云南马关尖晶石相二辉橄榄岩包体的平衡温压条件及其指示意义

依据云南马关地区8个尖晶石二辉橄榄岩包体中22个单斜辉石 斜方辉石矿物对的电子探针成分,采用TBM85、TBK90二辉石温度计和TBK90Ca、TWS91en、TX93Ca单辉石温度计估算了其平衡温度,用PM80en、PM80di压力计估算了其平衡压力。温压估算表明,马关尖晶石相二辉橄榄岩包体的平衡温压分别为900～1150℃和1.29～2.20GPa(相当于地下深度45～71km)。由TM80en与PM80en、TM80di与PM80di的估算结果所分别构筑的马关地区上地幔地温曲线与大洋地温曲线非常吻合,显示马关地区上地幔具有很高的热流值,暗示青藏东缘及邻区于0～16Ma期间有热的软流圈地幔上涌,地幔上涌在构造上的响应即是青藏东缘乃至整个东亚地区区域性岩石圈的东 西向伸展。

大麻坪地区二辉橄榄岩部分熔融实验研究

本文以采自大麻坪地区汉诺坝玄武岩中的二辉橄榄岩包体为初始实验物料,在压力1.0～3.0 GPa、温度1350～1550℃条件下进行了部分熔融实验,对实验产物进行了岩相学研究和电子探针成分分析。二辉橄榄岩在1350℃开始熔融,在实验的温度压力范围内,熔融程度为10%～30%。随熔融程度的升高,部分熔融后残余岩石倾向于向富镁、低铁、低钙、低硅的趋势演化,而部分熔融产生的熔体则倾向于富镁、富铁、低铝、低硅的趋势演化。在岩石化学图解上本次实验中二辉橄榄岩部分熔融产生的熔体化学组成与汉诺坝地区拉斑玄武岩的组成相近。随熔融程度升高,熔体具有从苦橄质→玄武质演化的趋势。

西准噶尔白碱滩二辉橄榄岩中两种辉石的出溶结构及其地质意义

克拉玛依白碱滩尖晶石二辉橄榄岩主要由橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和尖晶石组成,橄榄石和斜方辉石均发生程度不等的蛇纹石化。单斜辉石一般很新鲜。单斜辉石和斜方辉石均发育出溶结构,出溶条纹或者平直或者发生舒缓的弯曲变形(即便是在发生弯曲的情况下也是完全平行的)。透辉石-普通辉石出溶体一般呈针状(直径一般为1μm,长度>150μm),顽火辉石出溶条纹直径一般为1～3μm(长度>300μm)。斜方辉石主晶属于顽火辉石-易变辉石,单斜辉石主晶为透辉石(成分很均一)。地质温度压力估算表明,白碱滩二辉橄榄岩中辉石出溶结构发生的温度为700℃～1000℃、压力为2.0～2.7GPa,它们代表辉石出溶结构形成的最低PT条件。白碱滩二辉橄榄岩至少经历了三个演化阶段:原始辉石与尖晶石和橄榄石平衡共生(阶段Ⅰ,>94km);随着地幔上隆,原始辉石结构不稳定,分解并形成出溶结构(阶段Ⅱ,700℃～1000℃),斜方辉石开始分解的深度为94km,单斜辉石开始分解的深度为78km;之后,蛇绿岩经历的侵位事件导致辉石发生塑性变形(阶段Ⅲ)。蛇绿岩侵位之前,地幔岩曾发生了>50km的隆升,而且,在隆升过程中地幔岩没有发生明显部分熔融(地幔岩因此没有经历明显的岩浆抽提过程)。

洋壳俯冲过程中的地幔楔上升对流:来自芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩早期变质的证据

苏鲁超高压变质地体中发现了大量包裹在超高压(UHP)变质片麻岩和混合岩中的造山带石榴橄榄岩。根据它们的野外产出特征和全岩地球化学成分,其中一部分石榴橄榄岩的原岩来自于亏损地幔,后来被卷入俯冲陆壳并经受过俯冲陆壳产生的熔/流体的交代。但是,对这些岩石早期的亏损过程尚缺乏清晰的认识。本文报道了东海芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩早期变质演化的新证据。根据详细的变质反应结构观察和矿物成分研究,芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩在经历高压低温俯冲带型超高压变质之前经历了至少两期变质演化。其原岩矿物组合由石榴子石变斑晶的高Ca-Cr核部及其中包裹的高Mg单斜辉石、高Al-Cr斜方辉石和高Mg-Ni橄榄石所记录;指示芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩的原岩为高温-高压的富集石榴子石二辉橄榄岩。第二期矿物组合为包裹在低Cr变斑晶石榴子石幔部和细粒新生石榴子石核部的大量富Al铬铁矿和高Mg低Ni橄榄石以及少量高Mg斜方辉石。该期组合未发现单斜辉石,表明岩石随后被转变为高温低压的难熔尖晶石方辉橄榄岩或尖晶石纯橄岩。芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩的早期变质演化记录了它们被卷入大陆板片俯冲带之前的地幔楔上升对流过程。笔者认为芝麻坊石榴子石二辉橄榄岩的原岩来源于早期俯冲大洋板片之上的深部高温富集地幔楔,洋壳俯冲过程中的地幔楔对流导致其上升到弧后或岛弧之下的地幔楔浅部,减压部分熔融使原本富集的石榴子石二辉橄榄岩转化为难熔的尖晶石方辉橄榄岩或尖晶石纯橄岩。

上地幔流体的性质和作用——从女山幔源二辉橄榄岩捕虏体获得的证据

玄武岩浆从地幔深处挟带上来的超镁铁质捕虏体含有地幔流体的直接证据,它们对于阐明地幔深部地质作用(部分熔融作用、地幔交代作用)的机制十分重要。女山幔源二辉橄榄岩的研究结果表明,初始的地幔流体除富含CO_2外,尚含有H_2O和少量CO、CH_4、SO_2、C1、F。地幔中的初始流体(挥发组分)在源部是溶解于地幔橄揽岩的高压固体矿物相中,它们在地幔上隆减压时出溶,形成细小的最早期流体包裹体。这些自由流体相在一定部应聚集,使得地幔固相线(和液相线)下降,引起上地幔发生减压部分熔融。初始的部分熔融主要发生于矿物边界,以单斜辉石最易遭受,形成矿物边缘的海绵状部分熔融带。当地幔剪切流动时,初始的部分熔融体珠滴联合成大的珠滴,并开始渗透,在变形橄榄岩中相连成脉状网络,晚期含C0_2岩浆包裹体及填隙玻璃即为其代表。由于剪裂作用,熔体(和流体)压裂开上覆橄榄岩,产生岩墙状通道,并在上地幔的某些低压区聚集成岩浆库。流体和熔体均为地幔交代作用的介质。在流体参与下,上地幔低度部分熔融产生的熔体将高度富集不相容元素。这些熔体和流体与亏损地幔间的相互作用,可以带来不相容元素重大的局部富集。当流体(和熔体)中H_2O浓度低时,仅发生隐交代作用;当H_2O浓度较高时,部分熔融程度也较高,相应有含水相(如角闪石等)成核,出现矿物交代作用。

高温高压和不同氧逸度下二辉橄榄岩电导率实验研究

在一定热力学条件下矿物和岩石电导率的实验室就位测量能够帮助对已有的大地电磁测深结果进行合理解释,从而一方面为人们探索地球内部物质的化学组成、矿物组成和相态组成,地球内部物质的结构构造,以及地球内部的热结构等地球内部物质的组成和性状提供大量信息,另一方面,亦是人们认识地球内部物质的相变、熔融、脱水、扩散、流变、能量传输以及物质间相互作用等过程极为重要的研究手段.……

西藏班公湖—怒江缝合带中段蓬湖蛇绿岩中的洋脊型二辉橄榄岩

蓬湖蛇绿岩产于西藏藏北湖区的蓬湖西侧,属班公湖-怒江缝合带中段白拉拉弄-依拉山亚带。该蛇绿岩主要由地幔橄榄岩、堆晶岩和辉绿岩等组成。其中地幔橄榄岩由方辉橄榄岩和二辉橄榄岩组成。蓬湖二辉橄榄岩的橄榄石Fo值介于88.85~90.33之间、斜方辉石的Al2O3含量范围在4.26%~6.60%。与原始地幔相比,蓬湖二辉橄榄岩岩石有较高的MgO含量和较低的Al2O3、CaO和TiO2等易熔组分含量;稀土元素总量介于1.11×10^-6~1.53×10^-6之间,明显低于原始地幔值,配分模式为轻稀土轻微亏损。在原始地幔微量元素蛛网图中,蓬湖二辉橄榄岩显示Rb、Zr亏损,U、Ta、Sr强烈富集特征。蓬湖二辉橄榄岩的铂族元素总量介于22.9×10^-9~27×10^-9之间,PGEs球粒陨石标准化图解显示其为接近原始地幔的“平坦型”。以上特征与深海橄榄岩相似,指示它们可能形成于大洋中脊环境。定量模拟估算表明,蓬湖二辉橄榄岩可能来源于地幔中尖晶石相二辉橄榄岩源区,系经历了约5%~10%的部分熔融残余。蓬湖堆晶岩矿物结晶顺序为橄榄石-单斜辉石-斜长石,其中异剥橄榄岩中的单斜辉石Mg^#值介于86.92~89.93之间、橄榄石Fo平均值为84.45,明显不同于MOR型蛇绿岩堆晶岩。蓬湖堆晶岩的矿物组成、岩浆结晶顺序和矿物成分均与俯冲带上SSZ型蛇绿岩形成的堆晶岩类似。以上结果表明,蓬湖二辉橄榄岩形成于大洋脊环境,为尖晶石二辉橄榄岩源区经历了不超过10%部分熔融的残余,后期由于洋内俯冲作用经历了岩石-熔体反应,形成了SSZ型堆晶岩和含较高Cr^#值尖晶石的方辉橄榄岩。

金云母尖晶石二辉橄榄岩、石榴石二辉橄榄岩包体在汉诺坝玄武岩中首次发现

河北张家口以北的崇礼至尚义一带分布着面积约1700平方公里的中新世玄武岩(即汉诺坝玄武岩),其岩性以硷性橄榄玄武岩、橄榄玄武岩和拉斑玄武岩为主,在硷性橄榄玄武岩中往往含有一定的、有时是十分丰富的深源捕虏体(亦称岩球和包体),后者多呈大小不等、形态各异、次园至次棱角状的岩石或矿物块体星散于各种产出状态的硷性橄榄玄武岩中。包体成分复杂,直接和间接来自上地幔的可达廿三种之多(表1)。

福建明溪石榴石二辉橄榄岩包体的REE及Pb,Sr,Nd同位素研究

本文研究了明溪地区尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石-石榴石二辉橄榄岩和金云母-石榴石二辉橄榄岩包体的REE及Pb,Sr,Nd同位素。它们的Pb,Nd同位素成分表明该区上地幔在67—82km深度上是,MORB型亏损地幔。标本中放射性Sr同位素成分高于“地幔系列”可能解释为岛弧区俯冲大洋板块物质的加入。包体的sm-Nd、Rb-Sr年龄可能与十亿年前地幔亏损事件、早古生代H_2O,K_2O等地幔交代作用以及新生代的火山作用过程有关。

湖北大洪山地区彭家塝岩管中首次发现新鲜的石榴石二辉橄榄岩包体

本文通过对湖北大洪山地区金伯利岩管中新发现的石榴石二辉橄榄岩包体岩石学、岩石化学、矿物化学、地球化学的研究表明,古生代时大洪山地区的上地幔是交代地幔,主元素有十分微弱的亏损;通过地质温、压计算表明,该区金伯利岩岩浆来源深度大于120km。

宁远－道县地区玄武岩中二辉橄榄岩包体的初步研究

宁远—道县地区玄武岩中的二辉橄榄岩包体属弱亏损型地幔包体；其温压平衡估算结果为９８０～１１１０℃、１０．２～２２．８ｋｐａ，包体来源深度为６０～７５ｋｍ。在到达地表以前，经历过较强的伸展剪切作用。

大麻坪尖晶石二辉橄榄岩岩体中辉石碎斑的研究

辉石碎斑经历两次固溶体分离,记录下两次大的应变事件,证明了上地幔处于不断运动状态中,且应力状态不均一.