华北北缘东段岩石圈地幔的性质和演化:辉南橄榄岩捕虏体

摘要

对吉林辉南新生代玄武岩中橄榄岩包体进行了全岩主量元素分析,重点分析了矿物的主、微量元素含量,讨论了华北克拉通北缘东段岩石圈地幔性质及其所经历的部分熔融作用、地幔交代作用等过程.根据全岩主量元素,可将橄榄岩分为两类.第一类橄榄岩(Group1)为方辉橄榄岩(单斜辉石含量0～4％),过渡结构(镶嵌结构与板状结构之间),具高的全岩Mg#值(＞90)以及低的全岩CaO和Al2O3含量,平衡温度为958～1149℃.第二类橄榄岩(Group2)为二辉橄榄岩(单斜辉石含量11～13％),残碎斑状结构,具低的全岩Mg#值(＜90)以及高的全岩CaO和Al2O3含量,平衡温度为871～1075℃.根据单斜辉石稀土元素配分曲线形态,可将第二类橄榄岩进一步分为四类:①LREE亏损型,反映不同部分熔融程度的特点;②LREE富集型,可能是部分熔融后受地幔交代的产物;③倒U字型REE,可能是地幔富集后不同部分熔融程度的产物;④Ce负异常型REE,可能与俯冲板片流体的加入有关.第一类橄榄岩可能代表了硅酸盐熔体交代改造的古老岩石圈地幔残余,而第二类橄榄岩可能代表了不同程度地幔交代作用改造过的新增生的岩石圈地幔.东部太平洋和北部古亚洲洋的俯冲可能对华北北缘岩石圈地幔的形成演化起了重要的作用.该地区岩石圈地幔在垂向上是不均一的,既有新生饱满的岩石圈地幔又有古老难熔的岩石圈地幔残余,不存在明显的分层现象,但深部以难熔型地幔为主,体现着蘑菇云状的不均匀地幔置换作用过程.