慢速扩张脊下的复杂熔-岩相互作用:来自大西洋北纬14°97′区段洋中脊含铬铁矿纯橄岩的记录

在大西洋洋中脊北纬14°97′附近贫岩浆型慢速扩张脊区段的洋底岩石调查中,拖网取样及洋底钻探均发现蛇纹石化地幔岩石中有脉状纯橄岩。纯橄岩中的铬铁矿粒度以毫米级为主,个别颗粒直径接近厘米级别,成分上显示中等程度的铬值与镁值(Cr#=52.2~56.1;Mg#=44.6~51.5)较高的TiO_(2)含量(0.60%~0.91%)。铬铁矿内部包裹体中大量出现韭闪石+金云母组合,并发现自形磷灰石包裹体。这些特征与“俯冲带型铬铁矿”的成分特征及矿物包裹体组合非常类似。本文的样品观察说明在洋中脊下方的熔体通道内,高度演化的熔体可以形成小体积的富水岩浆并参与铬铁矿的形成。拖网调查与钻探研究证实,研究区的纯橄岩、异剥橄榄岩、富橄榄石橄长岩、辉石岩、辉长岩及橄榄辉长岩等均以脉体形式产于难熔的大洋岩石圈橄榄岩质地幔中。这些脉状岩石共同记录了洋中脊玄武质熔体向上迁移过程中与围岩方辉橄榄岩间的熔-岩反应,属于“交代橄榄岩”的范畴,揭示了慢速扩张洋脊之下熔体迁移诱发的复杂熔-岩相互作用。

华北地幔橄榄岩锂同位素研究进展

作为非传统稳定同位素的代表,Li同位素已被广泛应用于示踪与熔体和流体相关的地质过程。地幔橄榄岩高度不均一的Li含量和Li同位素组成特征是熔/流体与地幔橄榄岩相互作用过程中同位素分馏作用及温度下降过程中Li在矿物之间扩散分馏的结果,同位素扩散现象通常被矿物颗粒边部的组成特征所记录。由于Li在橄榄石中的扩散速度比在辉石中慢,所以大颗粒橄榄石核部的Li含量和同位素组成更能反映岩石圈地幔的组成,而辉石的组成特征更多地记录了后期的过程。大量地幔捕虏体的锂同位素组成特征研究表明,华北克拉通岩石圈地幔经历了蚀变洋壳在俯冲过程中、残留俯冲板片在深部地幔、以及上涌的软流圈所释放的不同组成的熔/流体的改造过程。由于改造作用的多阶段性和改造程度的不同,华北克拉通东部与中部地幔橄榄岩的组成特征具有系统性的差异。Li同位素与其他地球化学指标的联合示踪是未来地幔地球化学研究的发展趋势。