地幔柱活动证据.pdfVIP

矿物岩石地球化学通报 ·侯德封奖获奖者论文· BulletinofMineralogy，Petrology V01．24 Jan． No．1。2005 峨眉山大火成岩省中的苦橄岩：地幔柱活动证据 张招崇1’2，王福生1，郝艳丽1 1．中国地质科学院地质研究所，北京100037；2．中国地质大学，北京100083 摘 要：峨眉山大陆溢流玄武岩省中新发现的苦橄质熔岩中的橄榄石和铬尖晶石分别以富镁和富铬为特征。 利用橄榄石一熔体平衡原理恢复得到原生岩浆的MgO含量约为22％，表明该地区既有代表原生岩浆成分的 苦橄岩，也有代表演化和堆晶成因的苦橄岩，根据有关实验估算其形成的T一1600℃，p一4．5GPa。如此高 的温度指示了苦橄岩的形成与地幔柱作用有关。其稀土和微量元素配分模式以轻稀土富集和高场强元素 Ta)，。值变化范围小，均指示其地幔柱成因，且上升过程中很少或没有受到岩石圈地幔或地壳物质的混染，是 石榴二辉橄榄岩经大约7％的部分熔融的产物。地幔柱的轴部位置可能位于现今云南丽江县城一带。 关键词：大陆溢流玄武岩；苦橄岩；地球化学；峨眉山 文献标识码：A 文章编号：1007—2802(2005)01—0017—06 中图分类号：P588．12+5 峨眉山大火成岩省的研究已成为地学界研究的 1 苦橄岩的产出特征 热点，但许多问题远未达成共识，其中一个重要问题 是其形成是否与地幔柱有关?尽管多数学者认为以 苦橄岩两处产地分别位于云南丽江县城南与城 短时间内(往往小于1Ma)巨量喷发为特征的溢流 北，相距约26km。两处的产状基本相似，有三层喷 玄武岩(CFB)是地幔柱作用的结果，但是由于一些出的苦橄质熔岩，呈夹层产于峨眉山玄武岩系的近 CFB缺少与地幔柱作用有关的地质证据，如喷发前 底部位置，与其直接接触的是辉斑玄武岩，且接触界 线清楚，不呈渐变过渡关系。两处苦橄岩中均以第 的地表大幅度隆起，所以有些学者并不认为它与地 二层最厚，达10～15m；第一、三层厚仅2～5m，两 幔柱有关口’2]。尽管目前峨眉山玄武岩有较好的测 层之间的辉斑玄武岩厚1～2m。其他地区大量出 年结果口]，但由于所测样品位于上部层位，所以其喷 现的斜斑玄武岩在该地区未见。剖面上部有大量的 发速率仍不清楚，究竟是否与地幔柱有关等问题都 无斑玄武岩和气孔杏仁玄武岩。 尚有争论n~9]。最近，He等口叩的研究发现在峨眉 苦橄岩呈斑状结构，斑晶主要由橄榄石组成，有 山玄武岩喷发之前，存在公里级的穹状抬升，为峨眉 少量的单斜辉石。橄榄石斑晶呈自形和半自形，直 山地幔柱的存在提供了较为确切的依据。 mm，最大可达2mm，未见扭曲构 径一般为0．2～1 苦橄岩是一种超镁铁质熔岩，虽然它在大陆溢 造，表明是岩浆结晶而非地幔捕掳晶。橄榄石大多 流玄武岩省中所占的比例很小，但由于接近原始岩