熔体再富集作用对大陆岩石圈地幔的影响

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1、2012年3月，第18卷，第1期，52—61页高校地质学报March2012，Vo1．18，No．1，P．52-61GeologicalJournalofChinaUniversities熔体再富集作用对大陆岩石圈地幔的影响孙晶，刘传周，吴福元1．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；2．中国科学院研究生院，北京100049摘要：二辉橄榄岩通常被认为是低程度部分熔融的残留，但熔体再富集作用为其成因提供了一种新的解释。熔体再富集作用通常是指软流圈来源的玄武质熔体加入到难熔的方辉橄榄岩或纯橄岩形成更为饱满的二辉橄榄岩的过

2、程。除了使主量元素富集之外，熔体再富集作用还可以使微量元素与Sr—Nd同位素从方辉橄榄岩中的富集特征转变为二辉橄榄岩所呈现的亏损特征。对于熔体再富集作用是否改变橄榄岩的Os同位素组成还存在较大的争议，它主要取决于加入熔体的比例，熔体中硫的饱和程度以及熔体再富集作用发生的时间等因素。对于以低熔，岩比例为主的大陆岩石圈地幔来说，熔体再富集作用对橄榄岩的0s同位素组成的影响可能较为有限。除了化学成分上的影响之外，熔体的加入也会改变大陆岩石圈地幔的物理特征。这一过程使得岩石圈地幔的渗透率增大和黏滞度降低，从而会破坏大陆岩石圈地幔的稳定性。虽然熔体再富集作用可以

3、影响和改变岩石圈地幔的性质，但它是否导致克拉通地幔的减薄以及克拉通破坏尚有疑问。关键词：熔体再富集作用；大陆岩石圈地幔；Sr-Nd—Os同位素中图分类号：P584文献标识码：A文章编号：1006—7493(2012)0052—10EfectsofMeltRefertilizationontheSubcontinentalLithosphericMantleSUNJing’。LIUChuanzhou，WUFuyuan’，1．StateKeyLaboratoryofLithosphericEvolution，InstituteofGeologyandGeo

4、physics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029，China；2．GraduateUniversityoftheChineseAcademyofSciences，Beijing100049，ChinaAbstract：Thelherzoliteshavebeencommonlyregardedasmantleresiduesafterlowdegreesofpartialmelting．However，meltrefertilization，whichreferstotransformtherefractor

5、yharzburgitestofertilelherzolitesthroughaddingasthenosphere—derivedbasalticmelts，providesanewexplanationforthefertilelherzolites．Besidestheenrichmentinmajorelements，thisprocessalsotransformstheenrichedcharacteristicsintraceelementsandSr-Ndisotopesoftheharzburgitestothedepletedch

6、aracteristicsoflherzolites。ItisstillhighlydebatedastowhethermeltrefertilizationcanchangetheOsisotopiccompositionsofmantleperidotites，whichdependontheratiosoftherefertilizingmelts，thesulfursaturationofthemelt，andthetimeofrefertilization，etc．Themelt／rockratiosinthesub—continentall

7、ithosphericmantlearecommonlylow．Therefore，effectsofmeltrefertilizationontheOsisotopiccompositionsoftheperidotitesareprobablylimited．Inadditiontochemicalcompositions，additionofrefertilizingmeltschangesthephysicalproperties．Mehrefertilizationwoulddestabilizethelithosphericmantleth

8、roughincreasingthepermeabilityanddecreasingthev