华北岩石圈地幔的时代特征来自单斜辉石水含量的启示

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1、中国科学技术大学硕士学位论又华北岩石圈地幔的时代特征：来自单斜辉石水含量的启示作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：张亚平地球化学夏群科教授二。一一年六月二日UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformaster’SdegreeRtIRRizingthenewly；retedandancientrelictRecogntzingthenewlyaccretedandancientrelictlithosphericmantlebeneaththeNorthChinaCraton：Th

2、emessagefromwatercontentsofclinopyroxeneAuthor’SName：■●■speciality：●-Supervisor：Finishedti‘me：YapingZhanggeocUemlstry一-Prof．QunkeXiaJune2加，2011中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：签字日期：鱼丝

3、：』：主里中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。，曰公开口保密(——年)作者签名：导师签名：签字日期：趋!l：兰：圣呈摘要新增生的软流圈地幔具有MORB源区的水含量和Sr-Nd

4、同位素组成，而残余的老地幔则具有克拉通地幔的特点。因此，水含量和Sr-Nd同位素的配套分析是了解岩石圈地幔时代特征的有效途径。已有针对地幔橄榄岩捕虏体的研究结果显示，华北克拉通东部地区山东北岩的岩石圈地幔是减薄后的新生地幔，而西部地区河北阳原既存在残余的古老地幔，也可能存在新增生地幔。因此，我们选择山东北岩和河北阳原的新生代玄武岩中的橄榄岩捕虏体作为研究对象，由于在橄榄岩中，单斜辉石是赋存稀土元素的主要矿物相，并且其水含量也最高，因而单斜辉石是进行配套分析最合适的样品。本文对北岩和阳原橄榄岩捕虏体中单斜辉石的主量元素、微量元素、水和Sr-Nd同位素进行

5、了全面的分析，结果显示，两地区的样品均受到部分熔融和地幔交代的影响，而控制水含量的因素只是部分熔融，地幔交代的后果就是造成了水和87Sr／86Sr的反相关。其中北岩橄榄岩捕虏体中斜方辉石的水含量为15，114ppm，单斜辉石的水含量为77．453ppm：阳原橄榄岩捕虏体中斜方辉石的水含量为129．225ppm，单斜辉石的水含量为258．654ppm。北岩和阳原的初始水含量均得到了保存，没有H的扩散丢失；相关数据表明了岩石圈地幔中水含量的分布存在大尺度上横向的不均一性。同时，结合两地辉石中AI～H20和AI—Mg的关系，揭示了A13++}r+-一si4+

6、；Al”+旷卜一2M矿+可能是H在辉石中的结合方式。从Sr-Nd同位素组成和H20含量的关系来看，北岩源区的初始87Sr／86Sr比值㈨．7030)和MORB源区相当，其源区单斜辉石的H20含量(450-700ppm)也和MORB源区相当，因而北岩橄榄岩确实是新增生软流圈物质。而对阳原来说，Sr-Nd同位素组成和单斜辉石的水含量之间的关系只能从以下方面来解释：既存在着87Sr／86Sr高至0．7045、H20含量小于300ppm的EMl型的古老地幔，也存在着初始87Sr／86Sr为0．7030左右、H20含量大于600ppm的新增生地幔。本研究的结果显

7、示，对橄榄岩的单斜辉石进行主量元素、微量元素、Sr-Nd同位素以及H20含量的配套分析，是一种新的判定岩石圈地幔时代特征的途径。关键字：橄榄岩捕虏体；结构水；Sr-Nd同位素；山东北岩；河北阳原；岩石圈地幔时代特征ⅡABS丁RACTABSTRACTRecognizingthenewlyaccretedandancientrelictlithosphericmantleiscrucialtoexplorethemechanismoflithosphericthinning(delaminationVSthermal／mechanicerosion)．Th

8、eH20contentandSr-Ndisotopiccompositionsofthenew