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饱藤孔
5 years ago
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1 :< A A ). " 岩石学报青藏高原南部地幔包体的发现及其意义赵志丹莫宣学孙晨光朱弟成牛耀龄董国臣周肃董昕刘勇胜!"# $ %! # % "&!' % "$$ #! "$ &!' % % 中国地质大学地质过程与矿产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杜伦大学地球科学系杜伦 ( 英国中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室武汉 ) *)!!"# $" %! &! "# ' ' ""# $" %! &! '" "!!"! " '" () *" ' "! (& '* "! (& '*(+!!"# $" %! &! '" "!!"!,&'" ) *) '" *-- 收稿 - - 改回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摘要尽管青藏高原碰撞后超钾质岩石代表了上地幔低度部分熔融的产物增加了对地幔的了解但是对青藏高原陆下岩石圈地幔的性质依然缺乏清楚认识其中一个最主要的问题是高原腹地的超钾质岩石中一直缺少幔源包体和巨晶本文报导了青藏高原南部赛利普粗面安山岩具有典型的超钾质岩石特征年龄约为 * 中产出的地幔包体的矿物主量元素国家重点基础研究发展规划项目 #B)< 国家自然科学基金 ) )* ) : :) :* ) ) <* )) 中国地调局综合研究项目高等学校学科创新引智计划 B * 中科院广州地化所同位素开放实验室基金和教育部留学回国人员科研启动基金资助第一作者简介赵志丹男 < 年生博士教授岩石学和地球化学专业 ( 8 8 C1%0 1 通讯作者莫宣学 ( 55C1%0 1

2 ). " 岩石学报 ) 成分包体大小为 9:1 79:1 主要为两类一类是辉石岩 25;#25 另一类为二辉橄榄岩 ;25;#25 2 包体中橄榄石 % 7 # 9 : " 单斜辉石 % 7 :9: 7* 斜方辉石 + 9 : 7 9: 7: 和尖晶石 % : 7*< #- 7)) #- 7: 9 7 9) = 7 7:* % < 7 的成分与中国东部新生代玄武岩中的地幔包体特征一致包体的温度为 7) > 压力为 < 7 0 显示的地温曲线与中国东部东非肯尼亚等世界典型裂谷区的上地幔特征一致表明青藏高原南部在中新世尽管处于印度与亚洲大陆的挤压汇聚状态但是仍具有区域性伸展作用存在这与藏南广泛发育的南北向裂谷和地表高热流是吻合的包体中含水金云母与石英的出现以及尖晶石成分不均一性等揭示了包体中多期交代作用过程与金云母共生的尖晶石后期改造作用表明导致藏南上地幔改造的交代流体应是与寄主火山岩成分接近的富? 和的流体藏南地幔包体的深入研究将对揭示青藏高原地幔的成分状态与深部作用过程以及为更好解释超钾质岩石的成因提供更多的证据关键词地幔包体超钾质岩石主量元素赛利普青藏高原中图法分类号 : : : )) 青藏高原以其面积 :: 万平均海拔 : 占全球平均海拔 ) 以上陆地的而成为世界上规模最大海拔最高的造山带 = % 9 ) 是我国研究年轻造山带得天独厚的天然实验室有关青藏高原岩石圈演化与高原隆升的研究一直得到国内外学者的重视印度与亚洲大陆碰撞之后发育的岩浆作用是揭示高原岩石圈性质和浅部隆升过程等构造事件的真实记录 ' - / # % : < 尤其是近年来不断发现的碰撞后幔源超钾质岩石对揭示高原岩石圈地幔的性质提供了重要的信息 +- - < - D / ) % " ) $ * $ < 陈建林等 < 赵志丹等 < 孙晨光等 * 但是长期以来在高原腹地一直没有发现地幔包体无法更好限制高原岩石圈地幔的成分性质和状态这成为制约深入探讨大陆碰撞背景下高原陆下岩石圈地幔特征的关键已知在青藏高原发现的地幔包体主要集中在高原周边地区如在高原东缘的云南三江和马关地区的富钾岩石喻学惠等 < 魏启荣和王江海 ) 0 魏启荣等 < 刘显凡等王建等和高原东北缘礼县地区钾霞橄黄长岩中喻学惠等 < 苏本勋等 * 都发现了幔源包体在青藏高原西北缘的康西瓦玄武岩中发现了地幔橄榄岩包体罗照华等 < 从青藏高原向北在新疆西南天山托云盆地玄武岩中也有地幔包体和巨晶产出郑建平等吕勇军等 < 高原北部的羌塘地块曾发现多种下地壳包体 1 - 而在青藏高原的腹地幔源包体产出的实例则很少目前已经报道的仅有处即丁林等人在南羌塘地区的富钠钙碱性碱性岩中发现了含有橄榄石的包体并推断其可能源于壳幔过渡带 % * 在高原南部地区长期以来一直没有发现地幔包体直到中国地调局第二轮的 : 万地质填图中成都理工大学 < 在拉萨地块西部革吉县赛利普超钾质岩石中发现了幔源包体这是目前高原腹地首次在超钾质岩石中获得典型的幔源包体本文依据上述区调成果的线索对赛利普超钾质岩石中的地幔包体进行了野外和室内研究对橄榄石辉石等矿物进行了主量元素分析初步研究了矿物成分特征估算了包体形成的温压条件初步分析了矿物结构与成分所揭示的地幔交代过程并对包体发现的重要意义进行了探讨地质背景样品和分析方法 9 地质背景与寄主超钾质岩石特征青藏高原南部的拉萨地块在约以来出露钾质和超钾质岩石尽管总体出露面积不大但是分布区域却比较广泛从拉萨地块总体看超钾质岩石分布在大约东经 * 度以西地区主要年龄范围是 7: 钾质岩石在东部和西部都有产出年龄约为 7) 超钾质和钾质岩石在野外产出的构造背景上明显与南北向裂谷新生代盆地南北延长的湖泊等的分布密切相关拉萨地块碰撞后岩浆作用的时间与裂谷发育岩脉侵入埃达克岩形成等岩浆构造事件的时间相互重叠意味着高原南部岩石圈地幔的减薄作用可能是统一的深部作用机制具体表现出了上述的各种作用过程赵志丹等 < 赛利普地区的超钾质岩石主要分布在拉萨地块西部革吉县南北向展布的赛利普盆地内填图成果表明赛利普火山岩主要分布于盆地及其周边大约范围内出露总面积约为构造上受近东西向的昂拉仁错断裂带和北东向仁多断褶带控制区调工作获得粗面岩中全岩? - 和全岩 - - 同位素年龄为 *9 7:9)* 王宝弟等获得超钾质岩石中金云母 - - 坪年龄为 *9: 9 孙晨光等挑选了超钾质岩石中的锆石得到了 &# 锆石! 0 年龄为 *9* 9 岩石为粗面成都理工大学 < 中华人民共和国 : 万赛利普幅区域地质调查报告

3 赵志丹等青藏高原南部地幔包体的发现及其意义 : 安山岩高? %#-" 含量和? A" 比值和 % 具有强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素亏损高场强元素 "0+ + 特征岩石的富集放射性成因 - 0 和 " 同位素锆石. 为 E*9< 79 都显示了岩石应来源于富集地幔源区孙晨光等 * 9 包体类型赛利普超钾质岩石中的地幔包体大小介于 9:1 7 9:1 已经识别出的包体岩石类型主要有类第一类为辉石岩主要矿物为斜方辉石 25 和单斜辉石 #25 第类为尖晶石相二辉橄榄岩主要矿物为橄榄石 ; 25;#25 金云母尖晶石 2 此外该地区还发现了多种地壳包体例如花岗岩片麻岩等包体 9 分析方法主量元素电子探针分析在中国科学院地质与地球物理研究所完成仪器型号为分析的加速电压为 :? 束流 E 束斑为修正方法为标准样品为美国 & 公司 : 种矿物图地幔橄榄岩包体的 # 与 = 相关图划分的区域引自 + 2/ $ 0/ 数据来源包体成分为本文寄主超钾质岩石据赵志丹未发表数据 = %9,/.#, = 3 2, 5,/ /,- 1.,-+ 2/ $ 0/ 9 2, 5,/.-, / -, /,- 1 /.- 20 /, 包体成分和形成温压条件赛利普地幔包体各类矿物代表性主量元素成分见表 9 矿物成分各样品中橄榄石的成分比较均一 % 为 7 除个橄榄石的 % 为 *# 为 9 : 均小于 9 " 介于与寄主的超钾质岩石中斑晶橄榄石 % * 7 * 比较包体的橄榄石具有明显低的 # 和高的镁橄榄石 = 组分表明赛利普地幔包体的橄榄石不是岩浆熔体中结晶的而是属于典型的地幔来源橄榄石图尖晶石依据成分特征可以分为类第一类为高 )) 7:* 低 + 9* 7 9 低 #- 7 尖晶石同时具有相对低 = 7< 高 % 7 高 % 9<* 7 9*< 低 # ) 特征第二类为低 7* 高 + 9:< 7 9 高 #- < 7)< 尖晶石同时具有高 = * 7 低 % 7* 低 % 9< 7 9< 和高 # ** 特征这两种尖晶石可以同时出现在一个尖晶石矿物颗粒例如在样品 <: 中图其主体为灰白色 2 显示高低 #- 特征而边部亮白色尖晶石 2 显示低高 #- 特征由于整个矿物颗粒显示了较好的尖晶石晶形可能代表了原有的一个整体尖晶石颗粒分解后形成成分不均一的两部分或者亮白色 2 为流体交代后再结晶的部分若将亮白色尖晶石作为后期流体交代导致则流体尖晶石平衡过程中更多的不相容元素 #- 留存在尖晶石中形成高 #- 尖晶石类似的反应在其他地区也有于宋月等 * $-% - * 图 0 则显示了样品 <: 中 2 与 #25 矿物之间互呈蠕虫状生长的交生结构这种结构容易使人想到石榴石相地幔过渡到尖晶石相地幔过程中石榴石减压分解为 #25 和高铝 2 的变压熔融过程徐义刚等但是这里与 #25 共生的 2 不具有高铝特征而前述的其他具有高铝特征的 2 则尚未发现这样的交生结构因此该样品中 #25 和 2 不是石榴石分解的产物单斜辉石和斜方辉石普遍存在于各样品中主要为富 # 9 79) 的顽透辉石显示了高 + 9< 7 9<) 特征 9:: 7<9 变化较大 % 为 )9 7 9< % 为 9 : 7 9 低于橄榄石如前所述在样品 <: 中 #25 和 2 显示了蠕虫状交生特征若假设这种矿物原为一个矿物分解形成的则按照两矿物比例估算出的矿物既不是辉石也不是尖晶石最可能的过程不是矿物分解更可能是后期交代流体介入斜方辉石成分主要是靠近富 % 端元的 25 的变化较大 9< 7 )9 #- 为 9) 7 9:) % 为具有较低的 + 9 ) 7 9 与中国东部尖晶石二辉橄榄岩中 25 的成分相似在样品 <: 中 #25 和 25 矿物组合中出现了石英表明富流体的加入图 1 金云母具有较高的 % 较高的和 )9: 7<9* 金云母具有比较均一的 =)9 7)9< % 7 和?

4 <. " 岩石学报 ) 表赛利普地幔尖晶石二辉橄榄岩矿物主量元素代表性成分 /,, 3 6 -,1 2 /, /., - / 2, 5,/ 样品矿物 + #- = " % # "? +, % #- <)< )9< :) 9* 9: ) 9 9 < 9 9 9<: 9 )9) 9 : 9 9 9<< 9 9 ) ::9* 9 )9 9) <9<) : 9* 9< 9 9< 9 25 ::9*: 9 )9 9 <9:< 9 9) 9) 9* 9) #25 :9) 9: 9: 9 9* 9 9 *9< 9 9* 9 9: 9 #25 :9 9< 9*) 9 < *9): 9 9) <: #25 :9 ) 9:: <9:* 9* 9* 9 9 )9 9 9 : #25 :9 ) 9* 9): 9 * )9: 9 9: 9 9 9: ) ) 9< 9< 9 ) 9 9 < 9 9 9:< 9 )9 9 ) 9 9 9: 9) 9 ) 9 ) 9 : * :9*: 9 : )9 9 9: : 9* * 9 :9 9** 9 9) 9 9 ) *) : 9< <9< <9* *9< 9 9 <9*< 9 9 * 9 9 9< < 9< <9* <9:< *9 9 9 <9** < )9: 9<< )9* )) 9* 9 9 9< 9 :9< 9*: )9 9 9 < 9 9 9: 9*: )9: 9 <: )9 9 9 ) 9 9 9* 9 ) 9 < 9 * 9 9 9** 9 )9) < 9: ) ) #25 :9: 9: <9: 9< 9 9 9) *9: 9 9: #25 :9* 9: <9 9 : 9: 9 : 9 *9 9* 9 9 9) 9 25 ::9: 9 < 9 9) 9 ) 9 9< 9 9* ::9<< 9 ) < 9: 9 9 9*< 9 ) 9 9* 9 25 ::9 9 < 9) 9< 9 9< 9 9*< 9 9 * 9 9* 9 <)* ) : 9< 9 9* ) 9 9 : 9 9 9* 9 ) 9* *: 9 9 ) 9< 9 : * :<9 9: 9 ) 9): 9 9 * 9 9 ) 9 9)< 9*< < 9: )*9 *9 )9)) 9) * <9* 9)< )9) 9 9 * 9< 9 9) 9 :9) 9 *9 9 :9** 9 )9) 9 9 9* 9 9): 9: 9 * 9 <) ) : 9 : 9* 9 ) 9 9 : ) 9 ) 9< * 9 ) 9 9 ) 9) 9 < #25 :9) 9 <9 9 9*: 9 : 9 * :9 9 < 9: 9 9<: 9 #25 :9:) 9): <9< 9 ) 9< 9* 9 :9 9 9: 9 9 < : 9< :9: 9 9)) 9* *9 9*< 9) 注 % %A %;= #- #-A#-; 该富贫 = 特征与中国东部类似赵新苗等 * 由于电子探针分析获得的总量为 7 < 金云母中应含有 = 和等挥发性组分将包体与寄主的火山岩中金云母斑晶比较后者的 % 9* 相对较低而 ? 7 和 % 7 等未显示成分差异包体中金云母产出多与尖晶石共生且金云母出现的位置多与玻璃质成分的交代物质出现有关图若金云母出现是富? 流体加入到地幔的直接矿物证据徐义刚则金云母尖晶石玻璃质的组合表明赛利普岩石圈地幔已经受到交代作用的影响且这种交代流体与寄主岩石的成分相似属于富? 富 + 和流体将上述的 #2525 和 2 的代表性主量元素成分与中国东部地区典型样品 1 ) 进行对比图赛利普的矿物成分与中国东部新生代玄武岩中的地幔包体相似都是非克拉通区的特征而与产于典型克拉通地区包体不同这与青藏高原在印度亚洲大陆碰撞后的挤压造山局部伸展的构造背景是吻合的 9 包体形成温压条件应用矿物二辉石温度计 D / ** 获得了样品 <)< 温度为 > <: 为 :> <: 为 :> 7 > 将尖晶石相稳定存在的范围 < 做为压力范围获得赛利普地幔二辉橄榄岩的平衡温压条件图 ) = 4 9 < 对南极洲,4 半岛裂谷型岩浆作用中的地幔包体的研究揭示了该地区古地温变化过程对比了伸展型的裂谷环境与典型克拉通地区迥异的温压特征显示裂谷地区具有很高的地温梯度图 ) 图中也显示了东非

赵志丹等青藏高原南部地幔包体的发现及其意义 * 图赛利普地幔包体矿物结构背散射照片 9 样品 <: 中 ; ; 2 的矿物组合照片其中尖晶石具有种矿物相灰白色 2 为高低 #- 亮白色 2 为低高 #-90 样品 <: 视域中为 ;#25; 2 组合其中 #25 和 2 具有蠕虫状交生特征 91 样品 <: 中 25;#25; 的组合石英为后期富流体交代作用产物 9 样品

, 2, 5,9 & / 2 <:, - / ; ; 2 1, 2 / % 2 //9+%-4, 2 / % #-,0- %,,2 -, / % #-9 0 & / 2 / <:, ;#25; 2 / 0 %, - / #25 2 / %,-%-,,5,-9 1 & / 2 <:, 25;#25; 9 & / 2 <:, ; 2 ;, 2 / 30 1-4/, 1,04, /, 1, 图

5 赵志丹等青藏高原南部地幔包体的发现及其意义 * 图赛利普地幔包体矿物结构背散射照片 9 样品 <: 中 ; ; 2 的矿物组合照片其中尖晶石具有种矿物相灰白色 2 为高低 #- 亮白色 2 为低高 #-90 样品 <: 视域中为 ;#25; 2 组合其中 #25 和 2 具有蠕虫状交生特征 91 样品 <: 中 25;#25; 的组合石英为后期富流体交代作用产物 9 样品 <: 中 ; 2 ; 矿物组合和结构从晶形看图中 2 的两部分似为被交代流体 A 熔体分裂为两部分金云母为交代矿物 = %9B 1 /1,- 1,- B( %., 2, 5,9 & / 2 <:, - / ; ; 2 1, 2 / % 2 //9+%-4, 2 / % #-,0- %,,2 -, / % #-9 0 & / 2 / <:, ;#25; 2 / 0 %, - / #25 2 / %,-%-,,5,-9 1 & / 2 <:, 25;#25; 9 & / 2 <:, ; 2 ;, 2 / /, 1,04, /, 1, 图赛利普地幔包体主要矿物成分特征 9 赛利普为本文结果汉诺坝和栖霞引自 1 ) = %9 6 -,1 2 /,., 2, 5,9 2.-, / ) 裂谷发展中的期地温变化以及西伯利亚东部贝加尔裂谷地区的地温特征中国东部地区大量研究成果 % ) 也建立了地温梯度曲线图 ) 认为中国东部是类似于澳大利亚东南部的高地表热流高地温梯度地区中国东部整体具有拉张性质的岩石圈地幔赛利普尖晶石相地幔二辉橄榄岩包体平衡温度为 :> 7 > 反映一个接近于大洋地温梯度的高热流地区的特征同时兼具裂谷型地幔性质若结合寄主的赛利普超钾质岩石在青藏高原南部的产出与南北向伸展构造密切相关的事实赵志丹等 < 则包体温压条件反映的地幔伸展减压属性与印度与亚洲大陆碰撞后超钾质岩石产出的区域构造背景是极其吻合的另外青藏高原南部拉萨地块具有异常高热流特征 < 也与本文地幔地温梯度一致

. " 岩石学报 ) 在全球范围内的克拉通地区类克拉通地区造山带裂谷和具有伸展构造背景的地区东非地幔包体的岩石类型结构构造全岩和矿物成分具有不同的特征反映了与构造背景相吻合的深部岩石圈特征 -/ ) 对于青藏高原这一年轻的造山带作为碰撞后挤压造山陆内俯冲为主的构造体制之下的局部伸展构造环境超钾质岩石分布与南北向伸展构造有关其地幔性质和状态如何呢

6 . " 岩石学报 ) 在全球范围内的克拉通地区类克拉通地区造山带裂谷和具有伸展构造背景的地区东非地幔包体的岩石类型结构构造全岩和矿物成分具有不同的特征反映了与构造背景相吻合的深部岩石圈特征 -/ ) 对于青藏高原这一年轻的造山带作为碰撞后挤压造山陆内俯冲为主的构造体制之下的局部伸展构造环境超钾质岩石分布与南北向伸展构造有关其地幔性质和状态如何呢对赛利普地幔包体的深入研究将具有尤其重要的意义一是有利于揭示青藏高原南部岩石圈地幔的化学成分和状态与地幔动力学过程二是将为青藏高原超钾质岩石的幔源成因提供更多证据三是将青藏高原构造域的地幔属性与中国东部地区以及国外类似地区进行系统对比研究进一步揭示高原地幔的特征为高原隆升和演化提供深部作用过程的约束图 ) 赛利普地幔包体形成温压条件与世界典型裂谷区地幔包体对比中国东部资料引自 9 9 和 % 9 ) 其余引自 = 4 9 < = %9) , ,1 2 -,,--% /, ,/, %/9 2 / 2 /.-, / - /,- # % 9 ),-/.- = 4 9 < 讨论 9 拉萨地块超钾质岩石中发现地幔包体的重要意义超钾质岩石是广义的钾质岩石中的一类 = 4 等 * 依据全岩化学成分将超钾质岩石定义为全岩? A " F? F 和 %F 并进一步划分为种主要类型钾镁煌斑岩类钾霞橄黄长岩和造山带超钾质岩石从产出地幔包体情况来看第一类钾镁煌斑岩类中有不少报导第二类钾霞橄黄长岩中在巴西南部地区和我国西秦岭礼县等地都产出了尖晶石和石榴石相地幔包体和巨晶例如 # - / * 喻学惠等史兰斌等 < 苏本勋等 * 这里的第一类和第二类在化学成分上主要是超基性的但是在造山带地区典型的如太平洋板块与南美板块边界的安第斯地区与北美板块边界的北美洲科迪勒拉地区非洲板块与欧亚板块边界的欧洲南部滨地中海地区如希腊爱琴岛和意大利罗马岩省阿尔卑斯的不同地段均有超钾质岩石产出 G - $- 3/ 但是这些超钾质岩石主要是中性成分为主的地幔包体产出实例较少 9 地幔包体揭示了青藏高原南部岩石圈地幔性质与地幔交代作用上述包体形成的温压条件所揭示的包体来源深度和青藏高原南部岩石圈地幔的地温梯度表明青藏高原这一活动造山带的地幔具有与我国东部东非裂谷贝加尔裂谷等世界典型的裂谷地区相似的特征该结果进一步支持了地表显示的南北向伸展构造是具有深源特征的表明区域性的伸展特征在垂向上可以延伸到岩石圈地幔地幔包体除了代表原位地幔的成分结构状态等信息外更多地被用来揭示不同性质流体为主的交代物质对地幔的改造作用于宋月等 * 很好地归纳总结了碳酸盐硅酸盐和 # 流体等不同成分熔体 A 流体对地幔产生的交代作用的全岩和矿物成分鉴别标志可以揭示软流圈岩石圈相互作用过程含水矿物例如金云母角闪石等的存在也作为地幔遭受流体交代作用的直接证据徐义刚赵新苗等 * 此外还有其他各种交代作用例如富硅流体交代陈立辉和周新华等上述对赛利普地幔包体中发现了多种交代作用的信息显示了青藏高原南部富集交代地幔存在的证据例如出现石英交代金云母流体和? 交代等这些值得进一步研究含水矿物金云母的存在是地幔经过流体交代而含水的直接证据不论流体是地幔原位存在的交代作用还是地幔包体上升过程中超钾质岩浆的侵入导致的都表明地幔包体中可以发生这种反应陈立辉和周新华认为如果没有发生熔体交代作用橄榄石的 % 和 " 含量之间存在正比关系而赛利普包体橄榄石的 % 和 " 含量显示反相关关系表明存在地幔交代导致的成分变化此外矿物微量元素分析另文发表也显示单斜辉石 (( 的富集 9 地幔包体将为解释超钾质岩石成因提供重要约束从全球研究看超钾质岩石具有特殊的地球化学特征一是富集轻稀土元素 (( 和大离子亲石元素 0#/B

7 赵志丹等青藏高原南部地幔包体的发现及其意义 + 等亏损高场强元素 + "0+ 等二是显示较高的 - 和较低的 " 同位素比值富集放射性成因 0 向着 ( & 或 ( & 富集地幔端元靠近意味着大陆地壳物质参与了岩浆作用过程并发生再循环 3 / < #, 1 * #, #, 1 B, /, = - - 解释超钾质岩石成因的关键是解释超钾质岩石在显示地幔成因如高 % 值 " #- 的同时亦显示了地壳成因岩石的特征多种成因模型试图解释这种既有地幔又有地壳双重属性的原因如地壳同化混染巨厚地幔的精炼机制含金云母地幔橄榄岩的部分熔融携带和? 的高压单斜辉石形成富钾岩浆其中先存富集地幔源区的部分熔融是比较合理的成因解释 = 4 * = 朱永峰实验岩石学也揭示了岩浆与碳酸盐相互作用可能是形成超钾质岩石的重要机制 /, < =- 总体看虽然地壳物质对地幔源区混染程度方式途径和场所依然不十分明朗但是超钾质岩石代表了陆壳或者洋壳的深俯冲作用已经成为多数学者接受的认识其中的一些重要问题如地壳物质通过深俯冲进入深部地幔释放富? 富 # 的流体陆壳物质交代地幔的古俯冲事件的时间存留长短等等还有待进一步的研究青藏高原的超钾质岩石也具有上述的属性孙晨光等 * 陈建林等 < 王宝弟等在赛利普发现的地幔包体进一步支持青藏高原的超钾质岩石源于地幔部分熔融的结论对包体的深入研究将为超钾质岩石成因提供更多的证据 ) 结论青藏高原西南部赛利普盆地发现的地幔包体主要是尖晶石二辉橄榄岩属于典型的尖晶石相地幔岩样品主要矿物的成分与中国东部地幔包体相似显示了非克拉通地区地幔包体的特征对包体矿物组合与结构的研究揭示了包体中具有多期尖晶石出现石英交代的含水矿物金云母等特征交代的流体具有类似于寄主岩石的富富? 特征包体形成温度为 :> 7 > 压力为 < 显示的青藏高原南部地温梯度与中国东部以及东非贝加尔等世界典型裂谷地区相同表明青藏高原的上地幔具有裂谷型高温地幔特征与寄主的超钾质岩石产出与高原南北向伸展构造密切相关青藏高原南部具有很高的地表热流等特征是吻合的初步的研究显示赛利普地幔包体对于揭示青藏高原南部岩石圈地幔的化学成分和状态与地幔动力学过程寄主的超钾质岩石的幔源成因等具有重要意义丰富的矿物组合与结构将为深入了解地幔交代作用提供重要证据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

8 . " 岩石学报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

9 赵志丹等青藏高原南部地幔包体的发现及其意义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附中文参考文献陈建林许继峰康志强王宝弟 < 青藏高原西部措勤县中新世布嘎寺组钾质火山岩成因岩石学报 : : E: ) 陈立辉周新华地幔富硅交代与大陆岩石圈的演化地学前缘 ) E)< 刘显凡战新志高振敏刘家军李朝阳苏文超云南六合深源包体与富碱斑岩成岩成矿的关系中国科学 : ) E) 吕勇军罗照华任忠宝梁涛柯珊 < 西南天山托运盆地新生代玄武岩中巨晶的研究中国科学 < :) E<< 罗照华莫宣学万渝生李莉魏阳 < 青藏高原最年轻碱性玄武岩 & 年龄的地质意义岩石学报 :* E: ) 罗照华张文会邓晋福郑建平苏尚国西昆仑地区新生代火山岩中的深源包体地学前缘 * : E 史兰斌林传勇陈孝德由甘肃宕昌好梯幔源包体推导的上地幔物质组成热结构和流变学特征地震地质 :) :: E :) 苏本勋张宏福王巧云孙赫肖燕英基丰 * 中国东部及西秦岭地区新生代岩石圈地幔中的相转变带及其温压条件岩石学报 < E 孙晨光赵志丹莫宣学朱弟成董国臣周肃董昕谢国刚 * 青藏高原拉萨地块西部中新世赛利普超钾质岩石的地球化学与岩石成因岩石学报 *: *< 孙晨光赵志丹莫宣学朱弟成董国臣周肃陈海红谢烈文杨岳衡孙金凤于枫青藏高原西南部赛利普超钾质火山岩富集地幔源区和岩石成因锆石! 0 年代学和. 同位素制约岩石学报 ) ) E<) 王保弟许继峰张兴国陈建林康志强董彦辉青藏高原西部赛利普中新世火山岩源区地球化学及 - " 同位素制约岩石学报 ) <: E* 王建李建平王江海马志红滇西剑川大理地区新生代钾玄岩系中深源包体的地质意义矿物学报 E : 魏启荣李德威郑建平王江海 < 青藏东缘马关地幔岩包体的岩石学与矿物学研究矿物岩石 < E 魏启荣王江海 ) 青藏东缘六合香多镁铁质深源包体的岩石学和矿物学研究矿物岩石 ) * E 魏启荣王江海 )0 云南马关尖晶石相二辉橄榄岩包体的平衡温压条件及其指示意义矿物学报 ) * E ) 徐义刚颜文孙敏刘颖何在成史兰斌大陆地幔变压熔融机制广东麒麟幔源包体提供的证据科学通报 )< ) E )*

10 . " 岩石学报 ) 徐义刚上地幔熔体岩石相互作用与大陆地幔演化地学前缘 : 增刊 *< E : 于宋月徐义刚黄小龙葛文春马金龙 * 吉林双辽地区橄榄岩包体中熔体岩石作用特征及其对地幔交代作用的启示岩石矿物学杂志 < E 喻学惠莫宣学廖忠礼赵欣苏祺西秦岭石榴石二辉橄榄岩和石榴石二辉岩包体的温度和压力条件中国科学增刊 E 喻学惠莫宣学曾普胜朱德勤肖小牛 < 云南马关地区新生代碧玄岩中地幔包体研究岩石学报 < E< 赵新苗张宏福朱祥坤张文慧杨岳衡汤艳杰 * 华北中新生代岩石圈地幔的交代作用含金云母地幔岩提供的证据岩石学报 < E 赵志丹莫宣学 " 周肃董国臣王亮亮朱弟成廖忠礼 < 青藏高原拉萨地块碰撞后超钾质岩石的时空分布及其意义岩石学报 )* * E* ) 郑建平路凤香 4 ' 罗照华新疆托云地幔单斜辉石微量元素与西南天山岩石圈深部过程科学通报 )< < ) * E: 朱永峰俯冲带中和? 的深循环对碰撞后富钾岩浆成因研究的启示地学前缘 * E**