中亚造山带东部岩石圈地幔的性质和演化——来自大兴安岭中部橄榄岩捕虏体的制约

摘要

与华北克拉通相比,人们对中亚造山带岩石圈地幔的认识仍显薄弱.对大兴安岭中部新生代火山岩所携带的橄榄岩捕虏体的岩石学和主微量元素地球化学的研究,有助于理解该造山带东部岩石圈地幔的性质和演化.根据单斜辉石稀土元素配分曲线形态,可将橄榄岩分为三组.第一组橄榄岩(轻稀土亏损型)为二辉橄榄岩,原生粒状结构,具有高的单斜辉石含量(8％～13％),低的尖晶石Cr#值(＜21.1)以及高的全岩CaO和Al2O3含量,平衡温度为834～849℃.第二组捕虏体(平坦型)为方辉橄榄岩,过渡结构(镶嵌结构与板状结构之间),具有低的单斜辉石含量(2％～3％),高的尖晶石Cr#值(41.1～49.6)以及低的全岩CaO和Al2O3含量,平衡温度为1183～1244℃.第一组橄榄岩可能代表了没有被地幔交代作用改造过的新增生的岩石圈地幔，而第二组捕虏体可能代表了经历过含CO2-H2O的硅酸盐熔体交代改造的古老岩石圈地幔残余。第三组捕虏体（正弦曲线型）既有方辉橄榄岩也有二辉橄榄岩，均为碎斑状结构，单斜辉石含量，尖晶石Cr#值以及全岩CaO和Al2O3含量变化范围较大，平衡温度为941~1239℃。这组橄榄岩尖晶石的具有较高的TiO2含量（高达1.4%），暗示了其可能为橄榄岩/熔体反应的产物。软流圈物质的上涌可能在中亚造山带东部岩石圈地幔的形成演化过程中起了重要的作用。该造山带东部岩石圈地幔在垂向上是不均一的，表现为新生饱满的岩石圈地幔与古老难熔的岩石圈地幔残余共存，且浅部以饱满型地幔为主。