云南马关地区岩石圈地幔组成和年龄:地幔橄榄岩包体的Re-Os同位素限制

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• 责任者：黄行凯 ; 莫宣学 ; 喻学惠 ; 李勇 ; 和文言 ; 李小伟
• 主题词：地幔橄榄岩包体 ; 大陆岩石圈地幔 ; Re-Os同位素 ; 云南马关
• 年：2011
• 作者单位：地质过程与矿床资源国家重点实验室中国地质大学地球科学与资源学院; 北京大学地球空间与科学学院;
• 刊：岩石学报
• 期：09

摘要

本文对马关地区新生代碱性玄武岩中的地幔包体进行了系统的岩石学和地球化学研究,并首次进行了包体的Re-Os同位素测试。马关地区的橄榄岩包体主量成分上表现为饱满肥沃的特征; 具有不同程度的轻稀土亏损特征,亏损Nb、Ti和Zr等高场强元素(HFSE)以及Ba等大离子亲石元素(LILE); 橄榄岩包体的Nd同位素特征表明橄榄岩包体代表的是不均一的亏损地幔。5个橄榄岩全岩样品的Re-Os同位素分析结果表明,样品的Os含量总体较高(3.29×10-9～3.78×10-9),接近于造山带橄榄岩体的Os含量,Re含量变化范围较大(0.24×10-9～0.54×10-9),与Re的迁移能力较强有关。样品的187Os/188Os值在0.12295～0.12530之间变化,与187Re/188Os值和Al2O3含量之间都不存在较好的相关性,说明Re-Os体系不单纯由熔体抽取过程所控制。橄榄岩包体的Re亏损年龄tRD为254～604Ma,说明马关地区岩石圈地幔形成的时代应该在新元古代之前。马关地区岩石圈地幔并非是由软流圈上涌新增生的地幔,而是经历了如下演化历史:在新元古代之前,由原始地幔的部分熔融和熔体抽取作用形成了岩石圈地幔,之后经历了熔/流体交代和改造而发生了再富集作用,导致部分地幔橄榄岩逐渐从亏损难熔的特征向饱满肥沃转变,而未遭受熔/流体的改造的橄榄岩仍然保持了难熔亏损的特征。这种熔/流体交代和改造作用很可能与晚二叠纪峨眉山地幔柱的活动有关,而新生代以来印度-亚洲大陆碰撞导致地幔物质向东南方向的侧向流动,诱发软流圈上涌和马关地区的钾质岩浆的活动,也对马关地区岩石圈地幔的改造具有重要的影响,但由于喷发时间较新对Os同位素组成的影响还未显现出来。