华南显生宙时期岩石圈地幔的性质与形成时代-论文.pdf

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1、第32卷第5期岩石矿物学杂志V01．32，No．5：637～65l2013年9月ACTAPETR0L0GICAETMINERAI(XICASep．，2013华南显生宙时期岩石圈地幔的性质与形成时代刘传周(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：火山岩携带的橄榄岩捕虏体是研究深部岩石圈地幔成分特征与热结构状态的最直接样品。湖北大洪山早奥陶世钾镁煌斑岩携带的石榴二辉橄榄岩具有富集的地球化学特征，指示当时的岩石圈厚度可达110km。华南内陆地区宁远和道县早侏罗世玄武岩所携带的地幔

2、包体具有饱满的成分特征，代表遭受了较低程度部分熔融的地幔残留。宁远地幔包体的全岩Re—Os同位素特征显示该地区中生代大陆岩石圈地幔为从软流圈新增生而形成的新生地幔。这表明内陆地区古生代存在的富集地幔被完全拆沉，并被新生地幔所取代；中生代内陆地区的岩石圈拆沉作用可能与该地区自225Ma以来大规模的岩石圈伸展作用有关。华南新生代地幔包体主要分布在沿海地区。通过地幔包体矿物成分估算获得的温度与压力资料揭示新生代沿海地区岩石圈厚度约为80-90krn，并具有热的地温梯度。无论是全岩还是硫化物的Re-Os同位素特征都表明沿

3、海地区在新生代仍残留有古元古代岩石圈地幔，表明新生代沿海地区的拉张作用仅导致了岩石圈地幔的部分拆沉和减薄。关键词：华南；大陆岩石圈地幔；地幔包体；Re-Os同位素中图分类号：P542．5；P597文献标识码：A文章编号：1000—6524(2013)05—0637—15NatureandformationageofthePhanerozoicsub-continentallithosphericmantleinSouthChinaLIUChuan—Zhou(StateKeyLaboratoryofLithosph

4、ericEvolution，InstituteofGeologyandGeophysics，ChineseAcademyofSciencesBeijing100029，China)Abstract：Mantlexenolithsentrainedinvolcanicrocksaredirectsamplesthatcouldprovidejmportantinforma—tiononbothcompositionsandthermalstateofthesub—continentallithosphericman

5、tle(SCLM)．Garnetlherzo—litestrappedbylamproitesthatwereemplacedduringtheEarlyOrdovicianatDahongshanofHubeiProvincedis—playabundantcharacteristicsofbothtraceelementsandisotopes．TheirP一￡estimatesindicatethattheSCLMhasathicknessof～110km．Mantlexenolithstrappedbyt

6、heEarlyJurassicbasahsinthehinterlandofSouthChina(NingyuanandDaoxian)havefertilecompositions，representingthemantleresiduesthatweresubjectedtolowdegreesofpartialmelting．Thewhole—rockRe—OsisotopesofNinyuanmantlexenolithssupporttheexis—tenceofjuvenilemantleinthes

7、eareasduringtheMesozoic，whichresultedfromtheaccretionoftheastheno—sphere．Therefore，theenrichedmantlethathadprobablyexistedbeneathNingyuanduringthePaleozoicwascompletelydelaminatedandreplacedbyjuvenilemantle．Themantledelaminationwasgeodynamicallyrelatedtothela

8、rge—scalelithosphericextension，whichoccurredsince225Ma．TheCenozoicbasaltswidelydistributedalongthecoastalareasofSouthChinacontainabundantmantlexenoliths．一testimatesbasedonmineralcompo—sit