华北古生代地幔岩捕掳体中石榴石和巨晶石榴石的主微量元素-OALib.PDF

( D 辑) 第30 卷 第2 期 SCIENCE IN CHINA ( Series D ) 2000 年4 月 华北古生代地幔岩捕掳体中石榴石 和巨晶石榴石的主 微量元素* 张宏福 M. A. Menzies 路凤香 周新华 ( 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈构造演化开放研究实验室, 北京 100029; Department of Geology, Royal Holloway University of London, Egham, Surrey TW20 OEX, UK; 中国地质大学, 武汉 430074) 摘要 山东蒙阴和辽宁复县古生代金伯利岩中产有众多的地幔岩捕掳体(橄榄岩 榴 辉岩)和巨晶矿物. 通过对这些捕掳体中石榴石以及石榴石巨晶的电子探针 离子探针 微区分析及有关模拟计算, 发现这些石榴石在捕获前都受到过金伯利岩质的硅酸盐岩 浆不同程度的交代改造. 其中辽宁复县榴辉岩型石榴石受地幔交代作用的影响很小, 反映原亏损地幔石榴石的组成. 相反, 山东蒙阴橄榄岩中的石榴石和所有石榴石巨晶 则受到了交代流体的彻底改造, 并与流体相达到完全的平衡, 因此反映的是富集地幔 的特征. 据此可推测中国华北克拉通下古老的岩石圈地幔在古生代金伯利岩岩浆喷出 之前已受到过相当强烈的交代作用的改造. 关键词 金伯利岩 石榴石 离子探针 微量元素 我国华北克拉通的核心部位 山东蒙阴和辽宁复县, 产有具经济价值的含金刚石金伯 利岩. 它们的侵位年龄约为 460Ma [1]. 这些古生代的金伯利岩携带有众多的地幔岩捕掳体(橄 [2,3] 榄岩 榴辉岩)和巨晶矿物. 尽管对这些捕掳体和巨晶矿物已做过大量的常量元素分析 , 但 由于国内技术手段所限很少从事微区定点微量元素的分析工作. 本文通过对典型的橄榄岩和 榴辉岩( 因辉石已遭受蚀变, 故在此指的是广义的榴辉岩)捕掳体中石榴石以及石榴石巨晶的 电子探针 离子探针分析, 旨在了解这些石榴石的主 微量元素组成特征, 从而反演形成这 些石榴石的深部地质作用过程, 再造华北克拉通下古生代岩石圈地幔格架. 1 样品与分析方法 石榴石橄榄岩采自山东蒙阴胜利一号金伯利岩岩管, 岩石已遭受强烈蚀变, 橄榄石及辉 石几乎全部蛇纹石化, 仅在少数大颗粒的中心部位残存少量的橄榄石碎块( 图 1(a)). 石榴石呈 浑圆状, 粒径约 1.5 cm( 图1(a)), 也遭受了不同程度的蚀变, 沿其边部和裂隙形成暗色次变边. 榴辉岩采自辽宁复县 50 号金伯利岩岩管. 岩石亦遭受强烈蚀变, 辉石也已蚀变成蛇纹石, 但 仍保留有良好的晶形假象, 石榴石的颗粒边界和裂隙处被铁的氧化物充填( 图 1(b)). 石榴石巨 晶亦采自上述二金伯利岩岩管中, 为橙红色镁铝榴石, 浑圆状具薄的包壳( 次变边), 多在 1~1.5 cm 之间. 1999-08-28收稿 *中英友好奖学金和中国科学院留学经费择优支持回国工作基金资助项目 第2 期 张宏福等 华北古生代地幔岩捕掳体/ 晶主 微量元素 129