地幔橄榄岩中橄榄石的指示意义.doc

地幔橄榄岩中橄榄石的指示意义
地幔橄榄岩中橄榄石的指示意义 第33卷第1期
2011牟3月
地球科学与环境
JournalofEarthSciencesandEnvironment
standingoftheevolutionhistoryofthe

hatthecharacteristics
ofmineralogy,elementalandisotopicgeochemistryofolivinesinmantle—
derivedperidotitescanwellindicatethe
signatureoflithosphericmantleanditsevolutionhistory,

fromancientandrefractorylithosphericmantleareusuallyhighinMg(>92),whilethosefromnewly-aecreted
lithosphericmantlearerelativelylowinMg(<91).Asaresult,olivineMgofmantleperidotiteshascertainage
,MgandFeisotopiccompositionsofolivinesinmantleperidotitescanefficientlyimplythe
收稿日期:
基金项目:
作者简介:
2O10—08—26
国家自然科学基金重点项目(90714008);国家自然科学基金项目(40773026);中国
科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2一
YW一103)
汤艳杰(1973一),男,河南南阳人,副研究员,理学博J:,—
mail:******@
第1期汤艳杰,等:地幔橄榄岩中橄榄石的指示意义25
signatureoflithosphericmantleanditsevolutionaryprocesses.
Keywords:mantleperidotitexenolith;olivine;geochemistry;lithosphericevolution;NorthChinaCraton
0引言
地球深部过程研究尤其是岩石圈地幔演化过程
的研究,有助于促进人类对大陆的形成和演化过程
,地球深部物质组成特征和 深部圈层之间相互作用研究对于金属矿床成因认识 和矿产勘探具有实际的指导意义[ 捕虏体和橄榄石捕虏晶是起源于地幔的岩浆(如金 伯利岩岩浆和玄武质岩浆)在向上迁移过程中所携 带的岩石圈地幔碎块或其解体矿物,它们是地幔岩 石学和地球化学研究的主要对象之一,具有地球深 部的"探针"之称,为研究地球深部物质组成特征和 ,它们在反演上 地幔属性和物质组成特征以及岩石圈地幔演化研究 矿物,橄榄石通常占地幔橄榄岩中矿物体积分数的 60以上,其元素和同位素组成特征在反演岩石圈 地幔的物质组成,性质以及长期演化过程等方面发 挥了重要作用l】.基于笔者所在的研究小组近年 来在中国华北克拉通地区地幔橄榄岩捕虏体岩石学 和地球化学研究方面的工作,这里着重对地幔橄榄 岩中橄榄石的主要元素组成特征口和非传统稳定 同位素(如I"],Fe和MgL..)地球化学特征以 及它们所反映的岩石圈地幔性质和地幔演化过程进 行总结,目的在于展示橄榄石的组成特征对岩石圈 地幔演化过程的指示意义.
1橄榄石主要元素特征及其指示意义
在中国华北克拉通地区,广泛发育着不同时代
,古生代含金刚石
的金伯利岩,中生代和新生代的玄武质岩石,包括玄 武岩,辉长岩和基性脉岩等].在这些幔源岩石 中,不少研究者相继发现了地幔橄榄岩捕虏体和橄 榄石捕虏晶(图1),这为中国华北地区岩石圈地幔
特征及其演化过程研究提供了宝贵的样