西菲律宾海盆本哈姆隆起玄武岩岩浆作用条件

本哈姆隆起(Benham Rise)(形成时代为37～36 Ma)位于菲律宾海板块西侧的西菲律宾海盆内。此海底隆起靠近菲律宾海沟,水深2 000～3 000m,体积接近1×10~5 km^3,为一典型的海底高原。玄武岩样品中的橄榄石斑晶颗粒粒径为0.2～0.4mm,自形-半自形,部分橄榄石斑晶发生明显的伊丁石化,不具橄榄石捕虏晶所特有的环状裂隙和扭折结构;基质中的橄榄石微晶粒径为0.01～0.05mm。早期结晶出来的橄榄石斑晶被寄主岩浆携带向上运移到地表期间,与寄主岩浆相互作用有限,少数橄榄石颗粒出现弱的成分分带现象。利用橄榄石斑晶与寄主岩浆对本区域地幔潜在温度(Tp)进行了计算,结果显示本哈姆隆起之下的地幔潜在温度范围为1 660～1 683℃。与正常洋中脊之下的地幔潜在温度相比,本哈姆隆起高约185～230℃,表明本哈姆隆起之下的地幔可能存在热量异常。此外,本哈姆隆起玄武岩中斜长石斑晶的结晶温度平均为1 160℃,结合其具有较高的An值(100Ca/(Ca+Na),表明斜长石斑晶形成于快速上升的幔源岩浆中。本研究为本哈姆隆起为地幔柱成因的观点提供了证据。

西菲律宾海盆DSDP-292站位熔岩的岩浆过程研究

自新生代早期以来,菲律宾海板块发生了一系列的板内岩浆活动,形成了大量的海底高原(本哈姆高原和乌尔达内塔高原等)和小海山。关于这些海底高原和小海山的成因,目前仍存在争议,尤其是其深部动力学背景和精细的岩浆过程需要进一步制约。本文对深海钻探计划(DSDP)31航次(292站位)期间在本哈姆隆起获取的玄武岩中的斜长石和单斜辉石开展了详细的岩相学和原位主、微量元素地球化学分析。结果表明,斜长石具有多种不平衡特征,其核-边结构主要受到多期次岩浆补给影响。292站位熔岩的研究表明,本哈姆隆起熔岩至少经历了两期岩浆活动。温压计算结果表明,斜长石和单斜辉石斑晶的核部和边部分别形成于地壳深部和浅部岩浆房。结合本哈姆隆起其他位置样品的历史研究成果,本文认为本哈姆隆起具有板内的构造背景,可能与地幔柱有关。