山东昌乐-临朐玄武岩中单斜辉石巨晶及地幔捕掳体的He-Ar同位素地球化学特征

摘要

地慢捕掳体矿物中所保存的稀有气体成分特征能够反映地慢源区的演化过程。大陆岩石圈地慢(SCLM)经历了复杂的演化过程，传统的地球化学手段只能部分揭示熔体与SCLM的作用过程。稀有气体元素具有很高的熔体/流体配分系数，在地慢中He、Ar同位素与Sr、Nd和Pb同位素可能是解藕的，因此He、Ar同位素可以作为反映大陆岩石圈地慢的更详细的熔体/流体交代过程的独特的示踪剂。He等对昌乐地慢橄榄岩捕虏体采用真空压碎法进行了初步研究，发现当[He]低于1×10-8ccSTP/g时，3He/4He与[He]具有明显的正相关性，反之，两者则无相关性.所以，针对昌乐地慢橄榄岩捕虏体的样品，选取1×10-8ccSTP/g为压碎法测得数据的阂值，低于此值的样品认为是受到晶格衰变组分影响，高于此值的样品的基本不受晶格组分的影响，能比较好的反应源区特征。稀有气体同位素研究结果显示，与寄主玄武岩有成因联系的单斜辉石巨晶、二辉石岩和纯橄岩都具有比MORB略低的He同位素组成(分别为7.0～7.7Ra，7.4Ra和7.0～7.7Ra)和接近大气特征的Ar同位素比值;来自岩石圈地慢碎片的二辉橄榄岩和异剥橄榄岩的橄榄石也具有同样特征的He(7.0～7.6Ra)和Ar同位素组成，并且与其部分熔融程度无关，指示这个地区的岩石圈地慢受到过来自地壳衍生熔体的交代。二辉橄榄岩和异剥橄榄岩中单斜辉石和斜方辉石具有较低的He含量、3He/4He比值(2.3～7.1Ra)，结合样品岩石学及前人地球化学研究成果，推测交代华北克拉通之下新生代岩石圈地慢的熔体可能来自于太平洋板块的俯冲。