地幔橄榄岩中碳酸盐熔体交代作用及其鉴定特征

论文摘要

碳酸盐熔体交代作用是指在地幔碳酸盐熔体与橄榄岩之间的相互作用,是改造地幔的重要方式之一.碳酸盐熔体交代会显著改变地幔橄榄岩的岩石学和地球化学特征.首先,碳酸盐熔体交代作用会改变地幔橄榄岩中的矿物组成和比例.尽管碳酸盐熔体与橄榄岩的反应结果受控于初始反应物成分和反应的温压条件,但多数反应会导致橄榄岩中辉石的比例增加,而且有时还会出现磷灰石、独居石等副矿物.另外,在有些受碳酸盐熔体交代显著的橄榄岩的矿物中不仅可发现大量CO2流体包裹体和碳酸盐熔体包裹体,也会出现特殊的反应边结构和熔体囊.其次,碳酸盐熔体在改造地幔橄榄岩过程中,会在地幔矿物中留下明显的地球化学指纹.在主量元素特征上,受到碳酸盐熔体交代的橄榄岩中的单斜辉石往往具有偏高的Mg#和Ca/Al比值（>5）;而在微量元素组成特征上的变化更为显著,包括单斜辉石具有高的（La/Yb）N、Eu/Ti、Zr/Hf、Y/Ho比值,并显著亏损HFSE等.另外,值得注意的是,碳酸盐熔体与地幔橄榄岩反应的程度不同也会导致这些地球化学特征存在差异,因此在判别碳酸盐熔体交代作用时要采用岩石学和地球化学特征相结合,多方面对比分析.对于引起地幔碳酸盐熔体交代作用的交代介质来源的识别主要用Mg-Zn-Ca-Sr等多种同位素体系进行示踪研究,尤其是近年来微区Sr同位素分析方法的建立为地幔碳酸盐熔体交代作用研究提供了重要手段.

论文目录

• 1 地幔交代作用的定义
• 2 碳酸盐熔体交代作用的岩石学特征
•   2.1 矿物组合及组成比例变化
•   2.2 副矿物和碳酸质熔体包裹体、富CO2流体包裹体
•   2.3 碳酸盐熔体囊 （melt pockets） 和反应边结构
• 3 碳酸盐熔体交代作用的地球化学特征识别
•   3.1 主量元素特征
•   3.2 微量元素
•     3.2.1 单斜辉石高 （La/Yb） N和低Ti/Eu比值
•     3.2.2 单斜辉石中HFSE之间以及与REE分异产生的各种微量元素比值
•     3.2.3 单斜辉石中亏损高场强元素 （HFSE）
•     3.2.4 单斜辉石中REE含量高, 富集LREE和Sr
• 4 碳酸盐熔体交代介质来源的地球化学示踪
• 5 研究展望
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 邓黎旭,刘勇胜,宗克清,朱律运,胡兆初

关键词: 碳酸盐熔体交代作用,岩石学,地球化学,岩石圈地幔

来源: 地球科学 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学

单位: 三峡大学土木与建筑学院,中国地质大学地球科学学院地质过程与矿产资源国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(No.41530211),地质过程与矿产资源国家重点实验室自主研究课题专项经费项目(No.MSFGPMR01)

分类号: P588.125;P59

页码: 1113-1127

总页数: 15

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