岩石圈地幔物质的Re-Os同位素地球化学—橄榄岩包体和蛇绿岩豆荚状铬铁矿

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Re-Os同位素体系是上世纪90年代发展起来的研究地球化学的新工具,在研究岩石圈地幔的形成演化过程中,它的广泛应用证明了其独特的作用.由于母子体元素均具有强亲铁亲铜性,在壳-幔分异中,Os的相容性使其残留在地幔中,Re的中等不相容性使其优先进入熔体相中,因此岩石圈地幔物质具有高Os低Re的特征,相对于其它亲石元素同位素体系,能够抵抗地幔交代作用的干扰,从而对岩石圈地幔物质的定年、示踪作用起到更好的效果,补充了亲石元素同位素体系所不能给予的信息.本文研究了2种不同类型地幔岩石的Re-Os同位素地球化学,即河北汉诺坝新生代碱性玄武岩中的幔源橄榄岩包体和河北遵化新太古代蛇绿混杂岩中的豆荚状铬铁矿.前者代表大陆岩石圈地幔,后者代表大洋岩石圈地幔的组成部分.对于汉诺坝地幔橄榄岩包体,主要分析了全岩的主量、微量元素、单矿物单斜辉石的微量元素和全岩Re-Os同位素.全岩Al<,2>O<,3>、CaO、TiO<,2>含量均与MgO有很好的负相关性,全岩原始地幔标准化REE丰度模式大部分呈现了LREE亏损,表明该区橄榄岩包体是由饱满的岩石圈地幔经过部分熔融,亏损了玄武质组分后形成的.14个尖晶石橄榄岩Re、Os含量分别为0.022-0.193ppb和1.237-4.304 ppb,<'187>Os/<'188>Os比值为0.1183-0.1244,与<'187>Re/<'188>Os比值相关性不好,可能反映了地幔熔融后的Re或/和Os的活动;但<'187>Os/<'188>Os比值与熔体亏损指标如重稀土元素Yb和常量Al<,2>O<,3>的含量有很好的线性关系.由Os同位素代理等时线得到该区陆下岩石圈地幔的形成年龄为1.7-2.0Ga,表明尖晶石相橄榄岩所代表的岩石圈地幔是早-中元古代形成的陆下岩石圈地幔经减薄作用后的残留体.河北遵化新太古代蛇绿岩中发育有典型的豆荚状铬铁矿.豆荚状铬铁矿通常具有低Re、高Os含量的特性,能够抵抗变质、蚀变和风化作用对其Os同位素组成的影响,其Os同位素组成的测量值可以代表铬铁矿形成时的初始Os同位素组成,为认识大洋岩石圈的形成和演化提供了重要证据.本文报导了河北遵化新太古代蛇绿混杂岩带中16个豆荚状铬铁矿全岩的Re、Os元素含量和Os同位素组成,Os含量为8.828-354.0ppb,Re含量为0.019-0.128ppb,<'187>Os/<'188>Os比值为0.11003-0.11145.3个高Os含量(>300ppb)的块状铬铁矿矿石的<'187>Os/<'188>Os平均值为0.11026±0.00004,以2.6Ga计的γ<,Os(T)>为-0.12±0.05,显示了新太古代对流上地幔的Os同位素组成是球粒陨石型的,是迄今为止报导的由最古老的蛇绿岩豆荚状铬铁矿获得的对流上地幔的Os同位素组成.

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作者
夏琼霞;
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作者单位

中国科学技术大学;

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授予单位中国科学技术大学;
学科地球化学
授予学位硕士
导师姓名支霞臣;
年度 2004
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 P597.2;
关键词
橄榄岩包体; 豆荚状铬铁矿; Re-Os同位素地球化学; 汉诺坝; 遵化;

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