北大别铙钹寨榴辉岩的多期变质与熔流体交代作用

铙钹寨镁铁-超镁铁质岩体被认为是北大别地体下方岩石圈地幔的碎块,并随着三叠纪的华北和华南的大陆碰撞而一同经历了深俯冲和折返过程,对其进行详细的研究可以为我们更好地理解陆-陆碰撞过程中的壳幔相互作用、物质迁移、多期变质和熔流体交代等地球动力学过程提供信息。本文应用电子探针和LA-ICP-MS对铙钹寨榴辉岩进行了系统的元素环带、出溶结构和熔体包裹体研究,揭示出该岩体至少经历了三期变质事件,两期矿物出溶和两期熔体交代过程。峰期变质矿物组合为含金红石出溶体的石榴石核部+其内包裹的绿辉石,石榴石中金红石±磷灰石矿物出溶体和绿辉石包裹体中的金红石±石英±磷灰石出溶片晶指示该岩体确定经历过超高压变质作用,流体活动以高盐度的卤水±氮气的流体为主,峰期变质作用过程中无熔体活动痕迹。高压麻粒岩相变质矿物组合为Ⅱ期石榴石+紫苏辉石+基质具有出溶石英片晶结构的富Na单斜辉石,流体活动以CO2流体为主,熔体包裹体记录了在折返初期,高压麻粒岩相变质之前存在一期小规模的硫化物熔体活动。晚期角闪岩相退变质矿物组合为透辉石+角闪石+长石,流体活动以低盐度水溶液为主,并伴随着一期壳源的硅酸盐熔体交代事件。根据矿物环带、出溶结构和熔体包裹体化学组合及分布特征,并结合前人的研究成果,我们得出了该岩体较为完整的变质演化和熔-流体交代的P-T-t-E/F/M轨迹。

内蒙古柯单山蛇绿岩地幔橄榄岩铂族元素(PGEs)的分布特征及分异机制探讨

采用Carius管结合MC-ICPMS法分析了内蒙古柯单山蛇绿岩地幔橄榄岩中Ir、Ru、Pt和Pd的含量,与典型的地幔橄榄岩进行对比研究,发现柯单山地幔橄榄岩中Ir和Ru明显亏损,Pt和Pd强烈富集,具有极高的Pd/Ir值,PGEs地幔标准化配分模式具有较陡的正斜率,明显不同于通常观测到的代表部分熔融残留相中铂族元素配分模式(负斜率或平坦型)。柯单山地幔橄榄岩的Ir和Ru与MgO呈正相关关系,表明Ir和Ru的亏损可能与部分熔融过程中硫化物的消耗程度有关,而与PGEs在硫化物/硅酸盐间的能斯特分配系数没有直接关系;Pt、Pd的富集表明本区的地幔橄榄岩不仅仅是经历过部分熔融的残余,而与来自深海的橄榄岩和大陆岩石圈地幔(SCLM)中的方辉橄榄岩相似,因此推测,本区地幔橄榄岩在部分熔融后又经历了富Pd的熔/流体交代,而熔/流体的来源可能是在岩浆分异演化过程中"熔离"出来的硫化物。

勘察加岛弧岩浆岩研究进展

西太平洋分布了全球大部分的洋内俯冲带,也是全球沟-弧-盆体系最发育的地区。勘察加(Kamchatka)半岛位于俄罗斯远东地区,地处太平洋西北部(51°~60°N、155°~164°E),是全球环太平洋岛弧的重要组成部分。前人对勘察加岛弧岩石地幔源区性质、熔融过程、岩浆结晶分异及熔/流体交代过程进行了详细的研究,并获得了丰硕的成果。最新的研究进展表明:(1)勘察加岛弧前缘火山和中部火山的源区主要为亏损地幔,而弧后区域则存在较为富集的地幔贡献;(2)勘察加岛弧不同区域的地幔源区流体性质具有一定的差异,导致从前缘火山至中部火山,地幔熔融程度逐渐降低;(3)勘察加岛弧不同区域岩石地球化学成分存在差异,而且,沿穿弧剖面某些元素或同位素(如δ11 B)表现出系统变化的特征,反应了俯冲板片流体通量和流体性质的差异;(4)勘察加半岛部分多期次火山(如Klyuchevskoy火山)地球化学成分复杂,可能反应了源区熔融条件的不同和岩浆结晶分异过程;(5)勘察加岛弧北部与阿留申岛弧近直角相交,导致异常的构造背景,促使该区域形成了具有埃达克质特征的岛弧岩浆。

胶东海阳所超镁铁岩中强亲铁元素的地球化学特征及其构造环境探讨

强亲铁元素与亲石元素具有不同的地球化学行为,因此能够从不同的角度为造山带中超镁铁岩的成因及演化提供重要信息。位于苏鲁造山带东北端的胶东海阳所超镁铁岩主要由橄榄岩和辉石岩组成,它们常以团块状赋存于花岗质片麻岩中。虽然前人对这些超镁铁岩已经开展大量岩石学研究,但关于其成因及构造属性仍存在较大争议。本文开展了海阳所超镁铁岩的全岩主微量元素、强亲铁元素及Re-Os同位素的分析工作,结果显示蛇纹石化橄榄岩具有较高的MgO和Fe_(2)O_(3) T含量,较低的Al_(2)O_(3)、TiO_(2)和CaO含量,明显富集流体迁移元素(U、Pb),亏损高场强元素(Zr、Hf),强亲铁元素没有发生明显分异,但Ru显示正异常,表明海阳所蛇纹石化橄榄岩是经历了低-中等程度部分熔融及熔/流体交代作用影响的残余地幔橄榄岩。海阳所辉石岩的主量元素表现出明显的结晶分异特征,稀土元素较原始地幔富集,铂族元素(PGEs)含量较低且发生了明显的分异,表明辉石岩的地幔源区经历过高程度的部分熔融和硫化物的分离。海阳所蛇纹石化橄榄岩的Os同位素地球化学特征表现出大洋亲和性,与辉石岩不具有熔体-残留体的关系。由于该地区发育较深层次的韧性剪切带,蛇纹石化橄榄岩中的橄榄石与辉石表现出韧性变形的特征,同时有辉石岩侵入到橄榄岩的现象,表明该地区的蛇纹石化地幔橄榄岩与辉石岩既不同时,也不同源,因此,暗示了该套岩石组合可能形成于大洋核杂岩(OCC)与洋脊型蛇绿岩(MOR)堆晶岩交互发育环境。