地幔橄榄岩中橄榄石的指示意义

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1、第33卷第1期地球科学与环境学报Vo1．33No．12011牟3月JournalofEarthSciencesandEnvironmentMar。2011地幔橄榄岩中橄榄石的指示意义汤艳杰，张宏福，英基丰，杨蔚，赵新苗，苏本勋，肖燕(中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室。北京100029)摘要：橄榄石是地幔橄榄岩和辉石岩的主要组成矿物，但也经常以斑晶和捕虏晶的形式出现在玄武质岩石中。结合近年来在地幔橄榄岩的主要元素(如Mg和Fe)组成特征以及Ii、Mg和Fe稳定同位素地球化学方面的研究成果，重点对橄榄石的地球化学特

2、征与华北克拉通岩石圈地幔演化过程之间的联系进行了讨论，旨在加深对华北克拉通岩石圈地幔演化过程的理解。现有研究表明：地幔橄榄岩中橄榄石的矿物学特征、元素和同位素地球化学组成能够很好地指示岩石圈地幔的特征及其演化过程，因而具有重要的意义。对于克拉通地区的地幔橄榄岩来说，橄榄石的Mg通常可以指示岩石圈地幔的属性，古老、难熔的地幔橄榄岩中的橄榄石一般具有较高的Mg(>92)，而新生的岩石圈地幔橄榄岩中的橄榄石则具有较低的Mg(<91)。因此，地幔橄榄岩中橄榄石的Mg在一定程度上具有年龄意义。橄榄岩中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成也可以明

3、确指示岩石圈地幔的属性及其所经历的演化过程，正常地幔的IA、Mg和Fe组成相对均一，如果上述同位素组成偏离正常地幔值，则说明岩石圈地幔经历了熔体／流体的交代作用。华北克拉通地区地幔橄榄岩捕虏体中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成研究表明：该区的岩石圈地幔经历了多个阶段、不同来源的熔体／流体的改造过程。关键词：地幔橄榄岩捕虏体；橄榄石；地球化学；岩石圈演化；华北克拉通中图分类号：P588．12。‘5文献标志码：A文章编号：1672—6561(2011)01—002410IndicativeSignificanceofOlivinein

4、MantlePeridotitesTANGYan—jie，ZHANGHong～fu，YingJi—feng，YANGWei，ZHAOXin—miao，SUBen—xun，XIA0Yan(StateKeyLaboratoryofLithosphericEvolution，InstituteoyGeologyandGeophysics，ChineseAcademyoJSciences，Beijing100029，China)Abstract：SincenormalmantlehasrelativelyhomogeneousLi，。Mga

5、ndFevalues，theanomaliesoftheseisotopicratiosindicatethatthelithosphericmantlemusthaveexperiencedmetasomatismofmelts／fluids．TheLi，MgandFeisotopiccharacteristicsofolivinesinperidotitexenolithsfromtheNorthChinaCratonimplythatthelithosphericmantlebeneaththecratonhasexperie

6、ncedmultistagemodificationbymelts／fluidsderivedfromdifferentsources．Olivineismajormineralinmantleperidotitesandpyroxenites．Moreover，olivinesusuallyoccurinbasalticrocksasphenocrystsandxenoerysts．Basedonthesummaryofthelatestdevelopmentsofthesignaturesofmajor—element(such

7、asMgandFe)compositionsandLiMg—FeisotopicgeochemistryofolivinesinthemantleperidotitesfromtheNorthChinaCraton，therelationshipbetweenolivinegeochemistryandtheevolutionoflithosphericmantlebeneaththecratonisdiscussedindetailed．Theaimistodeepentheunderstandingoftheevolutionh

8、istoryofthelithosphericmantlebeneaththeNorthChinaCraton．Thecurrentinvestigationshaveshownthatthecharacteristicsofmine