深部熔融与深部熔体的演化
地幔熔融主要发生在上地幔的浅部,生成以玄武岩为主的幔源岩浆.然而,实验岩石学和金刚石中的矿物包裹体证据都说明,由于再循环地壳物质具有较低的固相线温度,低程度熔融可以在地幔更深处发生(上地幔下部,地幔过渡带或者下地幔),生成少量碳酸盐熔体.然而,目前人们对这种深部熔体上升过程中如何演化还知之甚少.这里利用山东的一组新生代霞石岩质火山的时空分布和地球化学特征上的变化规律来示踪该过程.霞石岩是一种地球化学特征上非常接近火成碳酸岩的硅酸盐熔岩,暗示其成因和火成碳酸岩一样,与深部来源的碳酸盐熔体有关。山东的晚新生代霞石岩质火山年龄分布较散,空间上从胶东到鲁西都有,看似没有规律。然而,以蓬莱火山群(以碱性橄榄玄武岩和碧玄岩为主)为地理中心,霞石岩质火山具有清晰的时空关联性:越年轻的霞石岩质火山,离蓬莱火山群越远。这种时空关联性与深部上涌体上涌过程中,不同部位物质达到固相线位置的时间序列吻合。而不同火山之间在同位素组成上的差异可以用深部熔体上升过程中与浅部地幔相互作用的不同程度来解释。因此,认为利用霞石岩的时空分布规律和地球化学特征可以示踪深部熔融和深部熔体的演化规律。
霞石岩 地球化学特征 时空分布特征 深部熔融 深部熔体 演化规律
陈立辉 曾罡 俞恂 王小均 刘建强
南京大学地球科学与工程学院,内生金属矿床成矿机制国家重点实验室,南京 210023
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2015-12-11(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)