Micro－PIXE analysis of trace element composition and their distribution in minerals of mantle peridotite

Ｍｉｃｒｏ－ＰＩＸＥａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎ ｍｉｎｅｒａｌｓｏｆｍａｎｔｌｅｐｅｒｉｄｏｔｉｔｅＣｈｅｎＹｏｕ－Ｈｏｎｇ（陈友红），ＺｈｕＪｉｅ－Ｑｉｎｇ（朱节清...

雷琼地区晚新生代玄武岩地球化学:EM2成分来源及大陆岩石圈地幔的贡献

对雷琼地区21个晚新生代玄武岩样品的主量、微量元素和Sr、Nd、Pb同位素分别用湿化学法、ICP-MS和MC-ICPMS进行了测定。这些玄武岩主要为石英拉斑玄武岩,其次为橄榄拉斑玄武岩和碱性玄武岩。大多数样品的微量元素和同位素成分与洋岛玄武岩(OIBs)相似,而且随着SiO_2不饱和度增加,不相容元素含量也增加。除R4-1可能受到地壳混染外,其他样品相对均一的Nd同位素(ε_(Nd)=2.5～6.0)以及变化明显但范围有限的Sr同位素(0.703106～0.704481),可能继承了地幔源区的特征。^(87)Sr/^(86)Sr与^(206)Pb/^(204)Pb的正相关和^(143)Nd/^(144)Nd与^(206)Pb/^(204)Pb的负相关特征暗示DM(软流圈地幔)与EM2(岩石圈地幔)的混合。地幔捕虏体的同位素特征暗示EM2成分不可能存在于尖晶石橄榄岩地幔,而La/Yb和Sm/Yb系统表明岩浆由石榴石橄榄岩部分熔融产生,这意味着EM2成分可能存在于石榴石橄榄岩地幔。雷琼地区玄武岩的地球化学变化可以用软流圈地幔为主的熔体加入不同比例石榴石橄榄岩地幔不同程度熔融产生的熔体来解释:碱性玄武岩和橄榄拉斑玄武岩是软流圈熔体与石榴石橄榄岩地幔较低程度(7%～9%)熔融体混合,而石英拉斑玄武岩是软流圈熔体与石榴石橄榄岩地幔较高程度(10%～20%)熔融体的混合。

江苏东海芝麻房预先导孔(CCSD-PP1)橄榄岩及其反映的上地幔亏损和交代事件

芝麻房预先导孔橄榄岩岩石类型有二辉橄榄岩、方辉橄榄岩、单辉橄榄岩和纯橄榄岩,其中前3种多数含有石榴子石。这些岩石在垂向上显示成层性,没有某种方向的韵律变化,它们之间呈渐变过渡关系。对样品进行主量元素、微量元素、稀土元素和Sr、Nd、O同位素分析表明,随着样品MgO含量的增高,Al_2O_3、CaO逐渐降低,呈良好的相关关系,并且大致上从石榴橄榄岩类到不含石榴子石的橄榄岩类主量元素的亏损程度增高,两者一般均比原始地幔主量元素亏损。稀土元素配分型式表现为右倾的轻稀土富集型,在微量元素蛛网图上,也表现为强不相容元素和微量元素到适度不相容元素的总体右倾型,与原始地幔相比,均富集强不相容元素。富集程度的不同与主量元素的亏损无对应关系,说明主量元素和微量元素各自的特点不是同一种事件造成的,而是先前地幔部分熔融作用之后又发生了富含不相容元素流体的交代作用。Sr、Nd同位素具有富集特点,变化范围较大,而且主量元素较亏损的岩石更富集Sr同位索,显示了交代富集的特点。稀土元素(Ce/Yb)_N比值和ε_(Nd)之间的负相关关系和Rb丰度与Sr同位素之间的正相关关系表明,富集Sr、Nd同位素的流体和富集不相容微量元素的流体均来自地幔。

亏损上地幔中的富钾熔体和碳酸盐交代作用:来自CCSD预先导孔橄榄岩的地球化学证据

中国大陆科学钻探工程预先导孔(CCSD-PP1)打在苏鲁超高压变质带芝麻坊超镁铁岩体上,钻孔穿透超镁铁岩体115m.超镁铁岩体由二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和少量单辉橄榄岩和纯橄岩组成,与上下围岩接触的橄榄岩被强烈蛇纹石化.多数橄榄岩含有石榴石或其假象,普遍含有金云母和菱镁矿,少量样品中有钛斜硅镁石.在化学成分上,橄榄岩的Mg#指数变化于90.3~92.6之间,MgO含量(36.61%~49.15%,平均45.17%)与Na2O(0.01%~0.25%)、Al2O3(0.07%~3.71%,多数<2.0%,平均1.46%)和CaO(0.12%~2.53%,一个高达3.30%,平均1.00%)呈负相关关系.与主量易熔元素相对亏损的特点相反,橄榄岩中显示了稀土元素富集、分馏和配分曲线显示近于平行和相似的特点,(La/Lu)N比值为3.18~33.05;此外,多数样品具有高Ba(最高比原始地幔高100多倍)含量,在蛛网图上显示Rb、Nb、Ta、Zr、Hf和Sr的负异常,Ti/Eu比值均低于1300.岩相学特征和难熔主量元素与不相容元素之间的无相关性表明橄榄岩至少受到了形成金云母和菱镁矿的2次交代作用.富含金云母的橄榄岩(例如C25-143-61,C32-149-71)具有富钾趋势,并且显示K2O与Rb、Ba和Th等大离子亲石元素的正相关关系,未见K2O和稀土元素、Sr和Ca之间的相关关系.这些特征表明橄榄岩被含水、硅铝质碱性熔体交代,之后又被高Ba低Rb和高场强元素的镁质(菱镁矿)碳酸岩熔体交代,并且强烈地改变了Ba的丰度和显示了特定地幔碳酸盐的稀土元素配分型式.全岩具有不均一的高放射性Sr(87Sr/86Sr=0.7084~0.7201)和低放射性Nd(εNd(t)=-1.14^-8.55)组成,结合已有的氧同位素研究资料,表明预先导孔PP1中的橄榄岩所代表的地幔可能在早期就遭受了来自深部的介质的交代作用.

尖晶石－石榴石相转变过程中矿物的微量元素组成与分布特征

利用质子微探针和微束ＰＩＸＥ定量分析技术对山东梭罗树地慢橄榄岩中橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、尖晶石和石榴石等矿物的微量元素组成与分布进行了研究。结果表明，不相容元素（Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ）主要富集于单斜辉石内，尖晶石则几乎富集质子探针所能检出的所有微量元素，而石榴石中微量元素含量最少。该研究表明，在矿物微区微量元素分布是十分不均匀的，推测可能受地幔交代过程中溶液的渗滤效应以及存在微粒包裹体的共同制约。

塔里木盆地东南缘安南坝地区镁铁质麻粒岩的成因--来自地球化学及Sr-Nd-Pb同位素的制约

甘肃阿克塞县安南坝地区镁铁质麻粒岩呈脉状、透镜状赋存于新太古代米兰岩群和TTG片麻岩中。岩石主要由斜长石(Pl)+斜方辉石(Opx)+单斜辉石(Cpx)+角闪石(Amp)+磁铁矿(Mt)等组成。安南坝镁铁质麻粒岩中Ti、P、Nb、Ta、Th、Hf、Sr及REE等元素与Zr相关性较好,表明其在变质作用过程中保持基本稳定。地球化学数据显示其原岩属于拉斑玄武质岩系列,Si O_2、Ti O_2、Al_2O_3、P_2O_5含量相对较低,Ca O、Mg O含量相对较高。Mg~#值为41.52~43.09,低于原生玄武质岩石的Mg~#值,Fe_2O_3~T、Mg O、Ca O与Si O_2含量呈负相关性,指示原岩岩浆演化过程中可能发生了辉石、角闪石等镁铁质矿物的分异结晶作用。镁铁质麻粒岩∑REE较低,稀土元素配分模式为轻稀土元素弱富集、重稀土元素相对平坦的右倾型,Eu异常不明显(Eu/Eu~*=0.91~1.01)。岩石富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Ti等高场强元素,具有显生宙典型岛弧玄武质岩石的地球化学特征。Sr、Nd、Pb同位素组成显示镁铁质麻粒岩原岩源自富集地幔,并受到一定程度的地壳物质混染。构造环境分析表明安南坝镁铁质麻粒岩原岩形成于与俯冲有关的岛弧环境。在俯冲作用机制下,俯冲板片流体交代使地幔楔发生富集,形成富集地幔,随着(弧后)伸展作用的加强,进一步诱发富集地幔的部分熔融形成镁铁质岩浆,最终岩浆就位形成辉长岩或辉绿岩脉,后期在麻粒岩相变质作用条件下变质为镁铁质麻粒岩。